Em abril de 2022, a Swinerton Builders e a Timberlab concluíram a construção no Kresge College da Universidade da Califórnia, Santa Cruz
Em abril de 2022, a Swinerton Builders e a Timberlab concluíram a construção no Kresge College da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz . O projeto apresenta três novas residências estudantis de cinco andares, totalizando 96.000 pés quadrados; um Edifício Acadêmico de 35.400 pés quadrados; e um edifício da Câmara Municipal de 5.250 pés quadrados.
Chamadas de Residências Estudantis RNEW, as residências podem abrigar 311 estudantes. O Edifício Acadêmico possui um auditório de 600 lugares, salas de aula e escritórios de professores e administrativos. A Câmara Municipal suporta encontros até 275 pessoas, ao mesmo tempo que abre uma nova praça cívica que permite atividades interiores/exteriores. O Academic Building foi projetado para obter a certificação LEED Platinum sob os mais novos requisitos LEED v4 BD+C.
FUNDO
A intenção geral do projeto era renovar a faculdade como uma comunidade vital de vida/aprendizagem, expandir a capacidade de moradia estudantil no campus e abordar as prioridades acadêmicas do campus identificadas pela UC Santa Cruz. A Universidade também desejou homenagear o legado do arquiteto Charles Moore, que serviu como o arquiteto original do Kresge College Campus quando foi inaugurado em 1971. O projeto dos novos edifícios reflete a integração da arquitetura assimétrica de Moore, que é tipificada pelo uso de ângulos e curvas contornadas. Essa abordagem é exemplificada pelas curvaturas suaves de quase todos os lados do novo Edifício Acadêmico, que utiliza um diafragma de telhado curvo de madeira laminada cruzada (CLT). Os edifícios também mostram seu amor por paletas de cores brilhantes, que se refletem tanto no exterior quanto no interior de cada edifício, juntamente com sua abordagem inovadora para linhas de visão. Ao fazê-lo, os novos edifícios complementam as estruturas existentes e sustentam o espírito do projeto original de Moore.
Kresge College da Universidade da Califórnia, Santa CruzSwinerton
UTILIZAÇÃO DE MADEIRA CROSS-LAMINADA
As Residências Estudantis RNEW são as primeiras estruturas de madeira laminada cruzada (CLT) na UC Santa Cruz e uma das poucas estruturas de moradia estudantil CLT nos Estados Unidos. Com cerca de 5.550 pés quadrados por andar, os edifícios de seis andares utilizam uma combinação única de sistemas estruturais. Cada edifício fica no topo de um pódio de concreto de dois andares. Os quatro andares superiores utilizam construção CLT por toda parte, incluindo paredes pré-fabricadas com estrutura de madeira leve e paredes de cisalhamento, vigas de madeira laminada e decks de piso e telhado CLT.
FABRICAÇÃO E DETALHES INTERNOS
Além de atuar como empreiteira geral, a Swinerton Mass Timber (agora Timberlab) assumiu o projeto delegado e a aquisição estratégica para o sistema de madeira. Para cada edifício, a Swinerton realizou todos os serviços de coordenação de projeto e modelagem. A Timberlab executou todo o detalhamento e fabricação de colunas e vigas de madeira lamelada em suas instalações em Portland, Oregon. A fabricação interna ampliou significativamente as opções de aquisição, uma vez que a grande maioria dos fabricantes da região Noroeste não possui recursos de fabricação. A Timberlab foi, portanto, capaz de escolher qual fabricante oferecia a melhor opção do ponto de vista de orçamento e aquisição, ao mesmo tempo em que permitia que o material fosse obtido de vários fabricantes para partes separadas do trabalho.
A Timberlab selecionou a Zip-o Laminators, um fabricante certificado de madeira lamelada e parceiro de confiança com quem a Timberlab se uniu em vários projetos de madeira em massa, como fornecedor para o Edifício Acadêmico A. A Timberlab comprou material da Zip-o e depois fabricou internamente, o que significativamente contribuíram para o cumprimento do cronograma.
Ter serviços internos de coordenação e modelagem proporcionou outro grande benefício. Como a equipe de engenharia da VD&C, a equipe de fabricação e a equipe de construção no local faziam parte da Swinerton, havia linhas de comunicação limpas e contínuas. Essa integração vertical mostrou-se altamente bem-sucedida, pois a linha direta para a instalação de fabricação mitigou bastante os fatores de cronograma que estariam fora do controle da equipe se eles não pudessem executar.
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Concreto Estrutural para Edifícios RNEW e Edifício Acadêmico
• Toda a conformação, reforço e colocação de
fundações de concreto moldado in loco
• Paredes perimetrais e internas de concreto projetado
• Lajes de pódio elevado • Lajes
de cobertura sobre decks de CLT
PEGADA DO LOCAL
O campus do Kresge College é altamente restrito, com sequoias centenárias se erguendo em todo o local de oito acres. Por causa disso, uma das motivações da UC Santa Cruz para a utilização de madeira em massa foi minimizar a pegada do projeto. Como tal, a construção em massa de madeira pré-fabricada e modularizada foi uma combinação perfeita para o projeto, já que grande parte do trabalho poderia ser construído fora do local. Ao contrário dos prédios de salas de aula ou escritórios, as residências precisam apenas de algumas centenas de metros quadrados de espaço por dormitório. Ao utilizar paredes pré-fabricadas e componentes modulares, a equipe conseguiu colocá-los de forma eficiente e, em seguida, colocar o CLT em cima. Como toda a pegada era cercada por bosques de sequoias, havia regulamentos rígidos sobre quais árvores poderiam ser removidas. Para superar esse desafio significativo, cada edifício foi localizado especificamente de acordo com os regulamentos. Eles também foram projetados para minimizar a remoção de árvores, curvando-se em torno de bosques importantes e aninhando-se na topografia adjacente. Como exemplo de quão perto essas árvores estavam da pegada, os galhos estavam sendo movidos para fora do caminho enquanto o CLT estava sendo montado. A construção vertical começou a poucos metros das árvores.
Para preservar as sequoias, a equipe criou um modelo Pointcloud de todas as árvores no local. Ao fazer isso, eles sabiam exatamente onde cada guindaste poderia ser localizado para evitar qualquer dano às árvores. Sua capacidade de utilizar essa tecnologia também permitiu que eles explicassem coisas como mitigar os danos do dossel florestal por meio de métodos intencionais de design e construção.
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COLABORAÇÃO
Holmes atuou como Engenheiro Estrutural Especializado de Registro sob a Swinerton Mass Timber para a estrutura de madeira em todos os três edifícios RNEW e no Edifício Acadêmico. Isso incluiu o projeto dos telhados com painéis CLT, pisos e vigas de madeira laminada de suporte. Seus engenheiros estruturais e de incêndio colaboraram com a Swinerton para manter a exposição CLT ideal em todos esses edifícios. Algumas soluções-chave permitiram que o calor da madeira fosse exibido por meio de diafragmas e vigas de madeira laminada, tudo isso enquanto alcançava as classificações de fogo exigidas e mantinha a integridade estrutural após qualquer carbonização induzida pelo fogo.
O detalhamento cuidadoso minimizou as conexões viga-coluna e coluna-piso com fixadores ocultos, criando a ilusão de colunas flutuantes de madeira laminada. Para conexões viga-coluna, as conexões Ricon se encaixam no hardware de ocultação da viga. As conexões da base são perfuradas sob a coluna e rebocadas a uma haste, fixada ao piso com gesso acartonado envolvendo a coluna. Os acessórios de envidraçamento apontam diretamente para a estrutura de madeira.
COMPRA
Um dos desafios de pré-construção mais difíceis veio como resultado do projeto sendo realizado sob o método de entrega de projeto-construção. Embora sempre haja desafios inerentes a esse modelo, a madeira foi adquirida como um compromisso de valor fixo de licitação difícil. Esse compromisso, no entanto, foi baseado em um conjunto de desenhos totalmente delegado. Como tal, Swinerton teve que fornecer estimativas para um edifício que não havia sido projetado. Embora o feedback de construtibilidade tenha sido fornecido posteriormente à equipe de projeto durante as primeiras reuniões de pré-construção, muito pouca informação estava disponível quando os documentos foram licitados, levando a mudanças
PROJETO E CONSTRUÇÃO VIRTUAL
Swinerton e Swinerton Mass Timber foram contratados durante as fases iniciais do projeto. Isso permitiu que eles coordenassem o projeto delegado com as equipes de projeto, engenheiros e profissionais do MEPF. Como resultado, o grupo interno de Projeto e Construção Virtual (VD&C) da Swinerton realizou extensa modelagem e coordenação BIM durante a pré-construção. Os esforços coordenados durante o projeto, planejamento e fabricação provaram ser altamente benéficos para a equipe do projeto, pois ajudaram a resolver problemas e controlar proativamente a entrega do projeto. No final, a equipe concluiu o projeto em aproximadamente três meses e liberou materiais para fabricação.
A utilização da construção modular CLT difere muito de um típico edifício residencial tipo V com estrutura de madeira leve. Com edifícios residenciais em estilo pódio, as paredes de enquadramento são construídas no local. Segue-se a instalação do sistema de vigas e dos pavimentos. As penetrações são então feitas no campo, que podem ser encaminhadas através das vigas e/ou cavidades da parede. Neste projeto, no entanto, tudo isso ocorreu em um ambiente virtual antes da fabricação modular, detalhamento e instalação.
Neste caso, os painéis pré-fabricados incluíam penetrações recortadas. Os componentes pré-fabricados foram projetados para 1/16”, com tudo coordenado antes de ser cortado. Como os componentes são sempre pré-cortados com especificações exatas, houve pouquíssimos erros de campo. A utilização do CLT auxiliou no controle de qualidade como resultado, além de ajudar a acelerar o cronograma de instalação em campo.
Os componentes foram fabricados com dimensões especificamente adaptadas. Isso beneficiou diretamente a sequência de instalação em campo, pois os componentes estavam imediatamente prontos para serem instalados após a entrega no local. Os painéis foram então levantados por guindaste, o que permitiu aos instaladores terminar cerca de meio andar por dia. Como a instalação de CLT também gerou um mínimo de resíduos no local, seus baixos impactos ambientais ajudarão a obter a certificação LEED Platinum do projeto.
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MECÂNICA, ELÉTRICA, ENCANAMENTO E PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIO (MEPF)
A coordenação de VD&C durante a pré-construção foi altamente crítica para as centenas de penetrações de MEPF nos painéis de parede pré-fabricados. O objetivo era ter tudo pré-fabricado e cortado especificamente para cada componente modular com todos os locais de penetração já instalados. Ao fazer isso, cada componente pode ser retirado diretamente do caminhão na chegada, instalado exatamente no local correto no prédio e estar imediatamente pronto para desbaste.
Na maioria dos projetos, normalmente são necessários dois dias por andar para fazer penetrações do MEPF. Até que esta parte do trabalho seja concluída, a construção não pode continuar. Graças às penetrações já coordenadas e embutidas nos painéis, foi necessário apenas um dia por andar para vinculá-los aos novos sistemas MEPF. Ao agilizar esse processo, permitiu que os negócios iniciassem a construção do interior muito mais rapidamente.
FORMAS DE EDIFÍCIOS COMPLEXOS
Como o CLT é um painel de madeira pré-fabricado de grande escala, mas leve, ele pode acomodar formas complexas de construção. Este nível de flexibilidade de projeto não está disponível na mesma medida que os sistemas estruturais tradicionais. Como resultado, o uso do CLT influenciou muito a arquitetura fluida desenvolvida pela equipe de design. Por exemplo, curvas suaves exemplificam quase todos os lados do Edifício Acadêmico, que é destacado por um diafragma de telhado CLT curvo. Como essas curvas não exigiam engenharia no local, elas ajudaram muito na melhoria do cronograma, orçamento, QA/QC e fatores de risco.
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TECNOLOGIA DE LAYOUT
Durante a construção, a equipe implementou um dos mais novos avanços na tecnologia de layout. Utilizando a Dusty Robotics, o “cão robô” ajudou a beneficiar o orçamento, o cronograma e os custos de mão de obra durante o processo. Por exemplo, cada layout normalmente leva dois trabalhadores trabalhando por dois dias inteiros. Em vez disso, um único membro da equipe Swinerton trabalhou com a Dusty Robotics para realizar os layouts. Ele foi capaz de completar cada layout em seis horas durante um único dia. Como resultado, levou zero horas de trabalho para o layout, além de permitir que outras atividades fossem executadas simultaneamente, o que não seria possível com o processo de layout tradicional.
CONCLUSÃO
A utilização da construção em massa de madeira foi diretamente responsável pelo sucesso
do projeto Kresge College na UC Santa Cruz. Seus benefícios estiveram presentes em todas as etapas, desde o primeiro dia de premiação. Nos três meses seguintes, Swinerton realizou uma extensa quantidade de serviços de pré-construção. Sem a capacidade de prestar esses serviços, seria inviável utilizar um sistema estrutural CLT. Também foi grande responsável por sua capacidade de maximizar os benefícios da construção modular externa.
Nenhuma outra empresa poderia ter fornecido à Universidade a mesma experiência. Como um todo, a Swinerton forneceu design delegado, compras estratégicas, coordenação de design e serviços de modelagem VD&C, enquanto a Timberlab utilizou toda a sua capacidade para realizar serviços de compras, fabricação e detalhamento. Isso permitiu que todos trabalhassem diretamente internamente – incluindo fabricantes, detalhadores, engenheiros VD&C, pessoal de concreto auto-executado e membros da construção no local – como uma única unidade coesa. Sem intermediários, as linhas de comunicação foram perfeitamente integradas como uma só.
A equipe também empregou novos avanços tecnológicos para apoiar o projeto. Seja usando o Pointcloud para determinar onde colocar os guindastes nos bosques de sequoias ou usando seu fiel “cão robô” para otimizar as atividades de layout, eles aproveitaram todas as oportunidades para encontrar novas maneiras de melhorar.
Enquanto alguns não conseguem ver a floresta por causa das árvores, Swinerton certamente não a via dessa maneira. No final, eles estão orgulhosos de ter demonstrado sua capacidade de desempenhar uma ampla gama de funções no projeto. Ao demonstrar à UC Santa Cruz que eles podem fornecer mais do que apenas serviços gerais de contratação, eles se sentem confiantes de que seu trabalho no Kresge College levará a futuros projetos de madeira em massa de natureza semelhante.
Fonte: Urbanize