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El diseño acústico es una etapa vital, aunque a menudo pasada por alto, en la planificación arquitectónica y urbana. Al entender el diseño como una práctica inherentemente multisensorial, donde los edificios no solo se ven sino que se escuchan, la ingeniera acústica Antonella Bevilacqua y el diseñador ambiental Andy Acred –ambos del equipo de Foster + Partners– analizan cómo la ingeniería acústica respalda las estructuras arquitectónicas diseñadas por el estudio en la actualidad.
Durante miles de años, la acústica ha informado los espacios. Desde los teatros de la antigua Grecia, pasando por las catedrales góticas de la Europa medieval, hasta los estudios, lugares de actuación e incluso oficinas de hoy: el sonido ha sido un actor clave en el desarrollo y la recepción del espacio arquitectónico. Un buen edificio puede mejorar el ambiente sonoro, hacerlo más claro, más pacífico, más vibrante; un mal edificio es ruidoso, demasiado reverberante, inquietantemente silencioso.
El diseño acústico, una práctica a menudo invisible, sigue siendo una característica crucial en la planificación arquitectónica y urbana. La acústica no solo informa el espacio (influyendo en los materiales y las geometrías seleccionadas para un diseño), sino que también está formada por él, lo que da como resultado paisajes sonoros y efectos texturizados con información sensorial.
Es necesaria una comprensión compleja tanto de la acústica como de la arquitectura para negociar esta relación sonido y espacio. Al entender primero el diseño acústico como una práctica colaborativa y luego mapear esta práctica en una variedad de proyectos de Foster + Partners, incluidos The Canopy y Bloomberg Headquarters, las estructuras de una relación entre el sonido y el espacio se pueden considerar en términos tecnológicos, biofílicos y socioculturales.
Hall One del Sage Gateshead, Norte de Inglaterra, 2009. Arup Acoustics y Bob Essert, de Sound Space Design, colaboraron con Foster + Partners en la ingeniería acústica. La sala con forma de caja de zapatos está diseñada para albergar una variedad de géneros musicales, desde hip-hop hasta folk, pasando por jazz y música clásica. Para la música amplificada se logra una acústica más seca extendiendo cortinas motorizadas que absorben el sonido, que pueden cubrir hasta el 90 % de la superficie de la pared.
Innovación y limitación: relaciones acústicas
La relación entre sonido y espacio ha evolucionado, adaptándose a las distintas necesidades acústicas de un grupo social. El reciente giro hacia la arquitectura sostenible también ha implicado el diseño acústico al exigir materiales más eficientes en carbono y éticamente responsables. Hoy en día, el diseño acústico arquitectónico cruza varias disciplinas en todas las etapas de un proyecto, desde su concepción hasta su finalización. Los acústicos deben permanecer flexibles en su pensamiento y aplicar su experiencia en los momentos adecuados.
Durante mucho tiempo, Foster + Partners se ha preocupado por orquestar la integración de ingeniería compleja (como la acústica) con el fino arte de la arquitectura, y un ejemplo apropiado de esto fue la innovadora intervención del estudio en un edificio conocido como el “Templo de la Invención” de Estados Unidos: el Patio Kogod del Instituto Smithsonian en Washington, D.C.
La práctica proponía encerrar el patio existente con un techo de vidrio que dejaría pasar suficiente luz natural para albergar eventos públicos y vegetación, pero al mismo tiempo aislaría el clima. No es sorprendente que la simplicidad de este informe contradijera la profundidad de los desafíos. La capacidad de disfrutar de la música, los discursos y las conversaciones habituales en el patio era un requisito acústico fundamental. Esto significó contrarrestar el largo tiempo de reverberación que normalmente provocarían un techo de vidrio y fachadas de piedra. Sería esencial una ingeniería acústica innovadora.
Un detalle de la estructura del techo del Patio Kogod en el Smithsonian en Washington, D.C. La estructura principal está hecha de vigas de acero huecas. Estos siempre son perpendiculares al plano del techo para minimizar su apariencia. Paneles acústicos, hechos de fibra de mezclilla reciclada, recubren las vigas y se mantienen en su lugar mediante varillas de metal.
Integrar y equilibrar las numerosas demandas técnicas se convirtió en el principal objetivo de ingeniería del proyecto. Una solución integrada para el techo reduce lo que normalmente habría sido un tiempo de reverberación de diez segundos en el espacio a solo tres segundos. La superficie de cada viga en la estructura de acero está cubierta por una rejilla de varillas horizontales de 15 mm de diámetro. Detrás de estas varillas, un forro de tela gris oculta material de mezclilla triturado que actúa como un silenciador acústicamente absorbente, inmediatamente debajo de los paneles de vidrio. En el tejado se reciclaron de forma sostenible casi 9.000 pares de vaqueros usados.
Además de ser un ejemplo de colaboración interdisciplinaria, el Kogod Courtyard también ilustra claramente dos conceptos acústicos que son fundamentales para casi todos los diseños. El primero es el aislamiento, el control del intercambio de sonido entre espacios adyacentes, que pueden ser dentro de un edificio o entre el exterior y el interior. Es posible que se requieran altos niveles de aislamiento entre unidades residenciales o, como en el Smithsonian, entre un edificio y el entorno urbano circundante (como una calle muy transitada o la pista de un aeropuerto). Por el contrario, el aislamiento podría reducirse en ciertas divisiones espaciales para que el habla pueda entenderse claramente.
El segundo concepto clave del diseño acústico es la absorción, que controla la reverberación en una habitación: el tiempo que tarda el sonido en decaer. Los espacios grandes con superficies duras, como iglesias o atrios, son más reverberantes; proporcionan una sensación de inmersión en el entorno acústico. Sin embargo, para espacios para eventos, salas de reuniones o estudios de grabación, donde la claridad del habla o la música es fundamental, es necesario agregar materiales suaves y acústicamente absorbentes, como paneles de tela, para reducir la reverberación y proporcionar un ambiente tranquilo y controlado.
Además del aislamiento y la absorción, la función asignada al espacio está ligada a su forma y geometría, que también inciden en el sonido. Puede ser deseable utilizar características curvas convexas dentro de un lugar de actuación para dispersar el sonido uniformemente desde el escenario hasta el público, por ejemplo. Es posible que en otros lugares se apliquen prioridades diferentes; las cabinas cerradas que bloquean la línea de visión (y el sonido) serían más apropiadas en un espacio de trabajo tranquilo, donde la privacidad es crucial.
El atrio del edificio Ferring Pharmaceuticals en Copenhague retrocede a los pisos superiores para crear una variedad de espacios sociales y de trabajo.
A menudo, dentro del mismo edificio ocurren diferentes prioridades, especialmente cuando está en juego un espíritu de diseño de uso mixto. El reciente edificio Ferring Pharmaceuticals de Foster + Partners en Copenhague, por ejemplo, requirió un pensamiento acústico sensible y específico para el lugar. El atrio central crea un espacio social abierto y conectado, con paneles acústicos de madera colocados estratégicamente para absorber el ruido excesivo y evitar un efecto de catedral. Las oficinas perimetrales de cada piso continúan este proyecto de conexión; los divisores de vidrio y las ventanas ofrecen vistas externas del Mar Báltico y vistas internas del atrio, conectando a los usuarios tanto con el mundo natural como entre sí. Estas oficinas perimetrales, además, debían ofrecer altos niveles de privacidad acústica. Esto se logró seleccionando vidrio bien aislado con instrucciones de instalación precisas para el equipo de construcción, de modo que el sonido no pudiera filtrarse hacia adentro o hacia afuera.
Oficinas perimetrales en el edificio Ferring Pharmaceuticals, Copenhague.
Evidentemente, el perfil acústico de cada proyecto de Foster + Partners es único. Durante la fase de diseño, el rendimiento acústico de un espacio determinado se puede modelar utilizando un software sofisticado que refleja la geometría y las propiedades de los materiales específicos de un proyecto. Si los resultados de estas predicciones no son compatibles con los de otras partes (como los ingenieros de incendios, térmicos, de plomería, mecánicos y eléctricos), se requieren más ajustes.
También se consideran otras métricas, incluida la sostenibilidad de los materiales. El ciclo de innovación acústica en sintonía con las limitaciones espaciales y ambientales se repite, refinando cada vez las propiedades del material y la geometría de un entorno para proporcionar la mejor experiencia acústica posible. Las diversas limitaciones de un proyecto, paradójicamente, permiten un aumento de la creatividad. Se trata de un diseño de prueba y mejora de vanguardia que se produce en todas las disciplinas.
The Canopy
Un ejemplo actual y desarrollado de este proceso de diseño en acústica arquitectónica es The Canopy, diseñado para la Plaza Central de la Libertad, en Drama, Grecia. El diseño propuesto por Foster + Partners tiene como objetivo proporcionar un enfoque simbólico y funcional para el plan maestro más amplio. El diseño acústico de The Canopy, debido a su función de usos múltiples no solo como espacio de actuación sino también como punto de encuentro social, fue un enfoque primordial.
Visualizaciones de la marquesina en el sitio del Drama. The Canopy actúa simultáneamente como un punto focal para la actividad social, un túnel para el acceso peatonal a la plaza y para mejorar el entorno acústico para eventos en vivo.
Modelo del masterplan de Drama. Freedom Central Square es parte de una estrategia de diseño urbano que también introduce un jardín municipal, un parque lineal, espacio público para un mercado de los jueves, mejoras en el transporte público y áreas recientemente peatonalizadas.
Los cálculos acústicos se basaron en las dimensiones y los materiales elegidos por el equipo de diseño de The Canopy. Después de una serie de modelos y varias iteraciones de diseño, se propuso una marquesina convexa (derivada de una doble curva hiperbólica). Con esta forma, a diferencia de una forma cóncava en voladizo inicial, el sonido se distribuye de manera más uniforme en el cuadrado. La estructura también se consideró más estable desde el punto de vista sísmico.
El diseño convexo de The Canopy distribuye el sonido uniformemente por toda la plaza pública a la que se enfrenta.
Modelado acústico
Diversas herramientas tecnológicas producen este tipo de predicciones acústicas. Un programa de software, por ejemplo, puede modelar la acústica de una habitación. Otro puede modelar la propagación del sonido en exteriores, permitiendo evaluar el impacto de las fuentes de ruido (como el tráfico) y la eficacia de las medidas de mitigación (como barreras o recintos acústicos). Se pueden utilizar otros programas para calcular el rendimiento del aislamiento de las particiones de las paredes o para editar y procesar audio.
Esta diversidad de software, combinada con la capacidad de un especialista para interpretar y traducir sus resultados, significa que la acústica de una amplia gama de proyectos (desde una modernización hasta un plan maestro de una ciudad) se puede modelar y evaluar con precisión.
La instalación de un dosel en la Plaza Central de la Libertad de Drama es beneficiosa para apoyar la interpretación musical en eventos en vivo. Comparando los dos escenarios seleccionados (es decir, un cuadrado vacío arriba, y un cuadrado con un dosel abajo), la distribución espacial de la energía sonora en cada punto aumenta entre cinco y siete decibeles.
Auralización: modelar y simular la experiencia acústica
Una herramienta clave para comunicar la experiencia acústica es la auralización. La auralización es sonar lo que para la visualización es ver. Ambos procesos apelan a un modo sensorial para comunicar una idea o experiencia. Una auralización sitúa virtualmente al oyente dentro de un espacio propuesto. Esto puede ocurrir en realidad virtual o aumentada y, a menudo, se usa con auriculares y cascos especializados.
Esta innovadora rama de la ingeniería acústica se considera indispensable para la simulación precisa de los efectos sonoros, especialmente durante la fase de diseño, cuando las partes interesadas, que pueden no tener formación acústica, quieren experimentar su paisaje sonoro. También es un método poderoso para comparar directamente dos o más opciones y guiar a los tomadores de decisiones para seleccionar el diseño acústico más adecuado.
Equipo de SMG en la suite de auralización interna de Foster + Partners, equipada con un sistema de sonido de audio de 360°. Aquí se representa una representación teatral en vivo.
Visualización de la suite de auralización interna de Foster + Partners que utiliza múltiples altavoces colocados con precisión dentro de la sala para brindar una experiencia de audio 3D totalmente inmersiva.
Esta realización digital del sonido, en lugar de alejarnos del mundo material, nos acerca a las realidades espaciales de la acústica y, por extensión, de la arquitectura. La gente escucha en tres dimensiones todo el tiempo. Incluso, cuando miramos hacia adelante, recibimos constantemente sonidos de áreas que no podemos ver: arriba, abajo, detrás. Nuestros cerebros procesan instantáneamente esta información y construyen una imagen en 3D del espacio que nos rodea. En otras palabras: podemos usar el oído para ver.
La auralización aprovecha este hecho inmersivo del diseño acústico y, al hacerlo, pone de relieve los aspectos espaciales y materiales de la arquitectura. La representación visual de un edificio, generalmente expresada en bocetos, planos, fotografías o películas, corre el riesgo de aplanarlo y silenciarlo. La auralización se resiste a este aplanamiento o, más bien, percibe un espacio de maneras que eluden o construyen más allá de la visión.
La tecnología acústica y el mundo natural
El vínculo entre el sonido y la percepción espacial no surgió repentinamente con la tecnología de realidad virtual (aunque la tecnología ciertamente ayuda a revelar este vínculo), sino que es parte del mundo natural y material. El diseño de Foster + Partners para el Ayuntamiento de Londres, por ejemplo, reconoce las estructuras acústicas que ocurren naturalmente y considera cómo estas podrían incorporarse al tejido de un diseño urbano.
Los modelos exploran la forma del contenedor de manera orgánica en el centro del Ayuntamiento de Londres. El diseño surgió de una serie de estudios para crear la acústica más pura posible para el espacio, que contiene un salón de actos público. Los oradores pueden hablar sin micrófonos y los visitantes pueden pararse en la parte superior y escuchar lo que sucede en la parte inferior.
Un enfoque biofílico del diseño también está estrechamente relacionado con el estado de ánimo y las emociones de un espacio. El mundo natural no es solo una fuente de modelado acústico, sino que también genera sonidos (lluvia, oleaje del mar, canto de los pájaros en las copas de los árboles) que se ha demostrado reducen el estrés y la ansiedad, y aumentan la concentración y la relajación.
A veces, los sonidos deseables se introducen cuidadosamente en un espacio para enmascarar ruidos desagradables (como los de aviones, el tráfico o la ventilación mecánica). La fuente de agua de James Carpenter, Icefall, en la Torre Hearst de Foster + Partners, y la integración de un dosel tropical en el proyecto de South Beach, en Singapur, son dos ejemplos de esta sensibilidad sonora específica del sitio. El diseño acústico, entonces, debe adoptar una relación simbiótica con el entorno circundante, trabajando con estrategias tanto pasivas como activas, naturales e industriales.
Acústica y ventilación natural
La ventilación natural es un ejemplo de diseño biofílico y adaptable, que ha sido una característica clave de varios proyectos de Foster + Partners, incluido Commerzbank, en Frankfurt (el primer edificio alto con ventilación natural), y más recientemente, Apple Park, en California. Al llevar aire fresco directamente al interior desde el exterior, cuando la temperatura lo permite, la ventilación natural ahorra energía al reducir la dependencia de equipos mecánicos y permite a los usuarios experimentar cómodamente su clima. Sin embargo, dado que cualquier abertura que permita la entrada de aire desde el exterior también permitirá la entrada de sonido, esto puede resultar perjudicial en zonas urbanas concurridas.
Un diagrama recortado que ilustra los flujos de aire de ventilación natural a través de la sede Bloomberg de Foster + Partners en Londres.
Uno de los proyectos más destacados de Foster + Partners, tanto en términos de acústica como de ventilación, es la sede de Bloomberg en Londres. El proyecto tuvo que superar el desafío de ventilar naturalmente un edificio grande y de planta profunda en una ubicación concurrida y ruidosa en el centro de Londres. Para hacer esto, se diseñaron aberturas de fachada personalizadas, visibles desde el exterior como distintivas aletas verticales de bronce, para permitir libremente la entrada de aire fresco al edificio y bloquear el ruido exterior. Se introdujeron aberturas de ventilación en la parte superior de un atrio central para evitar molestias acústicas procedentes de los equipos del tejado.
Vista exterior de la sede de Bloomberg, que muestra las aletas verticales de bronce que caracterizan la fachada.
Análisis de transferencia de sonido (arriba) y flujo de aire (abajo) a través de las aletas de la fachada Bloomberg.
En el interior, entre los pisos de oficinas, se encuentra el techo de panel integrado multifuncional, con su exclusivo diseño de pétalo de aluminio. Estos pétalos únicos fueron moldeados para maximizar el potencial de enfriamiento del techo radiante, al tiempo que permitían que el sonido pasara a la absorción acústica instalada detrás, en el plafón, permitiendo así controlar la reverberación dentro del espacio. Los pétalos también dispersan el sonido, mejorando así la privacidad, siempre un desafío en un entorno de planta abierta.
Paneles de techo Bloomberg.
Impresión 3D que visualiza las características de dispersión acústica del techo Bloomberg.
Bloomberg es una demostración clave de la integración de la ingeniería acústica en un proceso de diseño más amplio. Su calificación BREEAM Sobresaliente (la calificación ecológica más alta posible según esta evaluación) atestigua que hay un lugar para el diseño acústico dentro de la compleja red de prácticas estéticas y mecánicas que componen un edificio sostenible. La acústica no debe ser una posdata ornamental, ya que su consideración temprana en el proceso de diseño puede mejorar enormemente la experiencia del usuario en un espacio. Más bien, la clave es una colaboración temprana y sostenida.
Arquitectura como orquesta
El trabajo de ingenieros acústicos, analistas de diseño ambiental y una serie de otros especialistas técnicos y de diseño dentro de Foster + Partners afirma dos cosas: la importancia continua que la práctica otorga al diseño acústico considerado en sus proyectos contemporáneos, y su experiencia y comprensión de la arquitectura como una práctica inherentemente multisensorial.
Al desarrollar, comunicar e implementar experiencia especializada, el diseño acústico en Foster + Partners trabaja en múltiples disciplinas dentro del estudio: digital y analógico, técnico y creativo, sostenible y de vanguardia. El diseño acústico debe adoptar una relación simbiótica con el entorno circundante, trabajando con estrategias tanto pasivas como activas, naturales e industriales.
El diseñador Bruce Mau sostiene que en un campo «enjaulado por la visión», el objetivo de la arquitectura debería ser la orquestación. La orquestación de Mau es una metáfora maravillosamente auditiva que nos recuerda que los edificios no solo se ven sino que se escuchan. El diseño acústico, como la práctica arquitectónica de Foster + Partners en general, se presta a un modelo de orquestación.
Cada participante ofrece un conjunto distinto de habilidades que, cuando se llevan a cabo en conjunto, crean armonías y ritmos únicos, tal vez incluso disonancias productivas. Al construir desde el sonido hacia arriba, las decisiones de diseño interdependientes que influyen en el sonido se pueden considerar y apreciar de nuevo. Solo a través de esta sintonía con el espacio arquitectónico se pueden escuchar nuevas posibilidades.
Fuente: www.fosterandpartners.com. Autores: Andy Acred y Antonella Bevilacqua
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