Los techos de estadios son estructuras complejas que requieren un esfuerzo arquitectónico y de ingeniería significativo. Muchos techos de estadio modernos son retráctiles porque esto crea la máxima flexibilidad; sin embargo, los techos retráctiles presentan su propio conjunto de desafíos únicos. En este artículo, Aurecon explora el diseño exitoso de estos techos para maximizar la experiencia del ventilador y el importante retorno de la inversión.

Definición de techos retráctiles

En el pasado, muchos techos de estadios populares y polivalentes eran simplemente abovedados. Hoy en día, los techos retráctiles, la próxima generación de sistemas para techos, son convertibles y se pueden abrir para dejar que el sol brille en los días de buen tiempo, y cerrarse durante el mal tiempo. Esto proporciona flexibilidad para crear el nivel de protección contra la intemperie requerido, al tiempo que mantiene las condiciones de juego óptimas, la experiencia del ventilador y las condiciones para que crezca césped natural.

Los techos retráctiles requieren un diseño inteligente porque necesitan poder mover cientos de miles de kilogramos de acero, vidrio, material de revestimiento y techo, y servicios mecánicos y eléctricos en cuestión de minutos. Muy pocos estadios de techo retráctil son iguales, y cada uno tiene sus propios sistemas de soporte, tracción y control que permiten que los paneles de techo se plieguen, retraigan o se deslicen de forma segura y confiable entre sí para exponer el área que cubren.

Margaret Court Arena, Australia

El caso de negocio para techos retráctiles

Construir un caso de negocio sólido para un techo retráctil es clave. Los clientes y desarrolladores necesitan sopesar cuidadosamente el legado de un estadio, en otras palabras, ¿para qué se utilizará el estadio después de que haya pasado un evento prestigioso?

Los techos retráctiles garantizan que un estadio pueda utilizarse para fines distintos de eventos deportivos, como conciertos, exposiciones y espectáculos. Esta flexibilidad en el uso del estadio ayuda a construir un caso de negocio para invertir en un techo retráctil.

Otra ventaja es garantizar que los juegos, eventos y exposiciones no se cancelen debido al mal tiempo.

Los fans y seguidores no asisten a los eventos si saben que se van a mojar. Gracias a los techos retráctiles, los eventos pueden llevarse a cabo según lo planeado, independientemente de las condiciones climáticas. La experiencia de los aficionados y el entorno en el que los aficionados experimentan eventos deportivos es mucho mejor cuando se trata de un techo retráctil. Esto es parte del caso de negocio financiero para elegir un techo retráctil.

Muchos de los estadios abovedados populares que se construyeron durante las décadas de 1960 y 1970 requerían césped artificial, ya que las estructuras cerradas no permitían el sol adecuado para que el césped natural creciera. Los techos retráctiles han cambiado las reglas del juego, ya que crean un mejor entorno para el césped natural en condiciones abiertas.

En proyectos como el Estadio de Wembley en Londres, los paneles de techo retráctiles se abren sobre gradas en tres lados, lo que facilita el crecimiento de la hierba y mejora la calidad de la transmisión exterior debido a la eliminación de grandes sombras proyectadas en el campo de juego. Estas son otras facetas del caso de negocio que obliga a los desarrolladores de estadios deportivos a invertir en techos retráctiles.

Estadio de Wembley, Inglaterra

Superar las limitaciones de los techos de los estadios

En muchos casos, un techo de estadio tiene sentido comercial para los desarrolladores, pero estos techos también son una espada de doble filo. En los grandes estadios, donde se utilizan principalmente para eventos deportivos y no deportivos, los techos protegen a los espectadores de los efectos ambientales como el sol, la lluvia y el viento.

Pero si bien el techo proporciona refugio y un entorno cómodo para los espectadores, crea un gran efecto de sombra que puede impactar, por ejemplo, en un campo de fútbol, césped y crecimiento de césped. Esto crea un catch-22 para los propietarios y operadores, ya que proteger a los espectadores de los efectos ambientales hostiles obstaculiza esencialmente el aire y la luz solar que necesita llegar al césped para garantizar su crecimiento y longevidad.

Superar esto para llegar a una solución de techo retráctil efectiva, eficiente y dinámica requiere una considerable aportación de arquitectos, ingenieros, propietarios y operadores. Algunas de las soluciones que Aurecon ofrece a los desarrolladores incluyen las siguientes:

Techos translúcidos

Agregar translucidez a un techo retráctil proporciona un nivel de iluminación al césped que puede facilitar el crecimiento. Sin embargo, si bien las láminas y paneles del techo pueden ser translúcidos, el efecto es limitado debido al hecho de que aún se necesita crear una estructura para transportar el techo. El Estadio Forsyth Barr en Dunedin, Nueva Zelanda, es el único estadio del mundo cubierto permanentemente con un campo de juego de césped natural.

Se inauguró oficialmente en agosto de 2011 a tiempo para la Copa Mundial de Rugby de 2011. Ha sido aclamado con elogios generalizados por su gran atmósfera y funcionalidad. Este fue un proyecto visionario. A lo largo de todas las etapas de planificación del estadio, el cliente (Carisbrook Charitable Stadium Trust) y el equipo del proyecto se aseguraron de que el césped permaneciera a la vanguardia del diseño en esta solución de «estadio completo». El estadio fue construido alrededor del césped en lugar de al revés. El desafío clave para el equipo de diseño fue cultivar césped fuerte y saludable bajo un techo fijo de etileno tetrafluoroetileno (ETFE).

Los ingenieros y modelistas de Aurecon se asociaron con expertos en césped, el arquitecto del estadio, y realizaron estudios rigurosos utilizando un banco de pruebas durante un período de dos años para comprender los efectos del ETFE en el crecimiento del césped en condiciones estacionales contrastantes con el fin de garantizar que el terreno de juego fuera del alto nivel requerido para eventos deportivos internacionales.

Techos retráctiles para exponer el césped a la luz solar

Otra posible solución para facilitar un terreno de juego saludable es retraer el techo sobre las gradas cuando el clima es bueno. El estadio de Wembley, por ejemplo, tiene paneles retráctiles en el techo que se abren sobre las gradas en tres lados, exponiendo el césped a la luz solar cuando es necesario. Aurecon emprendió la ingeniería estructural del arco y el techo, que requirió el uso de ingeniería estructural avanzada para lograr el arco de 315 metros de luz y el diseño elegante de estructuras de techo proporcionadas. Con el lado norte cubierto por el techo fijo, siete paneles de techo impulsados de forma independiente se mueven en un movimiento paralelo hacia el sur para abrirse sobre las gradas este, oeste y sur. Esto proporciona un campo de juego casi libre de sombras.

Complementar la luz natural con luces de cultivo

Las arenas para todo clima proporcionan una solución ideal porque se pueden usar con fines de entretenimiento cuando están completamente cerradas. La acústica es buena y se proporciona el grado necesario de refugio para las personas que asisten al evento. En este caso, los techos retráctiles crean la flexibilidad que la mayoría de los desarrolladores necesitan para proporcionar refugio. Un ejemplo llamativo de una estructura de techo totalmente retráctil es el estadio Etihad de Melbourne con 55 000 asientos. El césped natural se mantiene en un estado saludable a través de la gran abertura del techo, pero hay porciones de césped que permanecen a la sombra cuando el techo está abierto. Como parte del proceso de gestión del césped, se utilizan «luces de cultivo» localizadas para complementar la luz diurna.

Estadio de fútbol de TEDA, China

Diseñar con el futuro en mente

Mientras que el diseño del estadio a menudo está impulsado por una necesidad a corto plazo de preparar el escenario para un evento específico como los Juegos Olímpicos, el legado sostenible de la estructura debe considerarse. Preparar un estadio para el futuro significa pensar en el mantenimiento que requieren los estadios y cómo se puede maximizar la inversión para eventos futuros.

La planificación cuidadosa y el pensamiento listo para usar ayudan a los arquitectos e ingenieros a diseñar más allá de los eventos de prestigio, cumplir con los requisitos del cliente y, al mismo tiempo, crear una estructura que maximizará el uso del estadio en el futuro. Por ejemplo, diseñar una estructura de base que pueda acomodar un futuro techo retráctil sería mucho más económico que fortalecer la estructura del estadio para poder soportar las cargas de un techo retráctil. Agregar más área o cambiar o fortalecer el techo para acomodar cargas de viento más pesadas en una etapa posterior puede ser muy costoso, por lo que la estructura primaria debe diseñarse para manejar posibles necesidades futuras.

Aurecon aconseja a los clientes que consideren sus necesidades futuras holísticas y diseñen las disposiciones necesarias para adaptarse a las necesidades futuras en la estructura base. El efecto en el revestimiento fijo del techo, los problemas de impermeabilización, el acceso, la seguridad y la capacidad de carga de viento futura deben tenerse en cuenta durante el diseño inicial.

Encontrar la solución adecuada en términos de diseño de techos livianos que puedan soportar cargas de viento pesadas, así como adaptarse a la expansión futura, requiere un análisis cuidadoso y la colaboración entre los clientes, arquitectos e ingenieros.

Superar la constructibilidad

La constructibilidad es otra consideración clave porque los estadios deben construirse de forma segura, económica y en el menor tiempo posible. Cualquier construcción temporal del estadio o la construcción de apoyo del techo creará un nivel de interrupción y riesgo. Para minimizar el riesgo, es necesario planificar la secuencia de construcción y considerar cuidadosamente las obras temporales elegidas para garantizar que sean seguras y económicas.

Para lograr un método de construcción «sin accesorios», rápido y seguro para RAC Arena (anteriormente Perth Arena), el techo, incluida toda la acería fija y móvil, y todos los revestimientos y servicios se construyeron completamente a nivel del suelo y se colocaron en posición en una operación rápida de 2 horas. Aproximadamente 2 500 toneladas (2 500 000 kg) de techo de acero completamente revestido y con servicio, más grande que el tamaño de un campo de fútbol completo, se levantaron 23 metros de altura.

RAC Arena, Australia

El conocimiento de los problemas de constructibilidad es fundamental en el diseño de techos de gran envergadura de todo tipo. El techo de la terminal del tren Express West Kowloon en Hong Kong, por ejemplo, es muy complejo. La terminal es un importante proyecto multiplataforma de transporte transfronterizo que incluye una estación de tren, un enlace ferroviario y una terminal subterránea, que sirve como puerta de entrada a Hong Kong. A Aurecon se le encomendó el análisis de la construcción y el control de la geometría de la estructura de acero del techo para el desarrollo y el equipo de consultores tuvo que asegurarse de que la estructura de acero del techo no estuviera sobrecargada durante la construcción.

Para lograr esto, tanto la estructura curva del techo como las columnas inclinadas tuvieron que ser sostenidas temporalmente durante las diversas etapas de construcción del techo. Sin embargo, era necesario retirar las obras temporales lo antes posible para que pudieran llevarse a cabo otras actividades de construcción. Esto requirió un análisis y diseño muy detallado de la secuencia de construcción.