¿Qué tan complicado es construir un edificio encima de otro edificio?

La pregunta más básica que debe hacer es: ¿el edificio fue diseñado para tener más pisos en primer lugar?

Algunos edificios están diseñados para construirse a cierta altura y luego se les agrega cierto número de pisos para más adelante. La mayoría de los edificios no lo son. Para agregar pisos adicionales, deberá evaluar la capacidad estructural del edificio existente. Lo más probable es que no haya una gran cantidad de capacidad adicional no utilizada dentro de la estructura (porque, ¿por qué pagar por más estructura de la que necesita?) Si la capacidad está ahí, está listo, pero si no, Hay que retroceder por todo el edificio y fortalecer la estructura. Y recuerda, no solo estás hablando de peso agregado; Con una altura adicional, también aumentará la carga de viento en el edificio, por lo que será necesario verificar / modificar todos los sistemas de resistencia a la fuerza lateral. Esto es muy costoso, por no mencionar perjudicial para el funcionamiento normal del edificio.

Algunas preocupaciones adicionales: si el equipo HVAC está ubicado en el techo, ¿cómo lo mantendrá en servicio mientras agrega más pisos o lo reemplazará antes de comenzar a construir en la parte superior? ¿Qué pasa con el mantenimiento de la estanqueidad del edificio mientras se agrega? ¿Hay suficientes escaleras y ascensores (y las escaleras son lo suficientemente grandes) para acomodar la incorporación de más ocupantes? ¿Los servicios públicos que sirven al edificio pueden manejar cargas adicionales? ¿Tiene incluso suficiente documentación o acceso al edificio para determinar lo que ya está en su lugar?

TL; DR: generalmente es complicado y costoso, a menos que el edificio esté diseñado para hacer eso todo el tiempo.

Para algunas estructuras, los pisos adicionales se diseñan intencionalmente en el edificio original donde se anticipa el crecimiento y es complicado solo en la medida en que están involucradas muchas partes móviles / jugadores. Si no se anticipó originalmente, la estructura generalmente se economiza para cumplir con los requisitos del código de construcción existente. Las estructuras a menudo se seleccionan en función de la altura prevista del edificio: se puede usar una estructura completamente diferente para un edificio de 25 pisos en lugar de un edificio de 100 pisos. Intentar agregar pisos adicionales probablemente sería prohibitivamente costoso y, a menudo, la opción más económica es un rediseño del interior. Agregar un edificio completo por valor de pisos a menudo requeriría un movimiento más económico de demolición y reconstrucción completa, que a menudo incluye trabajos de cimentación. La demolición de un edificio alto puede ser tan costosa como la construcción de un edificio nuevo, por lo que, en términos generales, sí, sería costoso.

Esta es una propuesta muy compleja y costosa. Los cimientos de los edificios están diseñados para satisfacer las necesidades del proyecto (original) e incluyen algunos factores de seguridad. Sin embargo, agregar peso adicional a un edificio existente requerirá que se analice todo el marco estructural y es casi seguro que se requerirán cimientos y trabajos estructurales adicionales.

Aquí hay algunos problemas:

  1. Refuerzo estructural, no solo en los cimientos, sino también en la torre existente. Muy difícil y muy disruptivo.
  2. Reubicación de los servicios públicos y sistemas mecánicos existentes: la gran altura existente tiene una gran cantidad de equipos mecánicos, y es muy probable que algunos de ellos estén en la parte superior del edificio; todo esto tendrá que retirarse y reubicarse. Muy caro y disruptivo.
  3. Nuevos ascensores: el edificio existente tenía un esquema de ascensores que coincidía con sus necesidades originales. ¿Se pueden adaptar los pozos existentes con nuevos ascensores y se puede crear un nuevo vestíbulo en el cielo para hacer que los ascensores del edificio más alto funcionen al nivel requerido? Volver a hacer los ascensores comprometerá seriamente la capacidad de mantener contentos a los inquilinos existentes … prepárese para ser dueño de un edificio de oficinas vacío.
  4. Trayendo todo el edificio hasta 2017 códigos. Esto será un asesino … una renovación y adición de esta magnitud probablemente obligará a docenas de actualizaciones de código nuevas y costosas.
  5. Nuevas características de seguridad de la vida, lo más importante, nuevas escaleras contra incendios (?): ¿Tendrá la nueva incorporación alguna característica que requiera agregar una escalera contra incendios adicional? Es mejor evitar esto, ya que es muy difícil y costoso de hacer.
  6. Construcción importante sobre espacio habitado. Es posible que su compañía de seguros no disfrute de la idea de una construcción importante además de cientos de personas inocentes desprevenidas … prepárese para una conversación desagradable y posiblemente una nueva política para el mayor riesgo.

Es muy probable que esta propuesta tenga un costo prohibitivo si el edificio original no planificó la adición. Por lo general, hay edificios en ciudades urbanas densas (Manhattan) que fueron diseñados para permitir que el propietario venda la altura no utilizada a un desarrollador para una adición importante. Trabajé en un proyecto que había intentado hacer esto, pero el equipo de diseño original no tomó su trabajo lo suficientemente profundo como para eliminar muchas de las barreras y el costo del proyecto aún era demasiado caro.

Este sería un escenario altamente improbable. Hacer esto en un edificio existente que aún no tenía capacidad para una expansión vertical por fases, como un edificio de 25 pisos y solo construir un montón de niveles en la parte superior, sería casi imposible. Pero incluso si fuera así, no tendría sentido financiero hacerlo.

Aunque para jugar al abogado del diablo, te daré un ejemplo de dónde sucedió esto en un gran edificio, 300 E. Randolph en Chicago (Blue Cross Blue Shield). Construyeron esta torre en dos fases, la primera con 33 pisos y la segunda fase agregada 24 historias. El proyecto fue diseñado por Goettsch Partners en Chicago. Comprenda que este fue un proyecto por etapas, sin embargo, en el que se acomodó, no se decidió en una fecha posterior agregarlo.

Sin embargo, este es un escenario bastante improbable en la mayoría de los casos. Como han citado otras respuestas, hay una enorme cantidad de planificación que ocurriría y una construcción excesiva en la primera fase para luego acomodar la fase adicional. Es decir, tiene que construir demasiado la estructura, esto significa que el núcleo y las columnas son de gran tamaño para un edificio del tamaño de la fase uno y tiene que acomodar el arriostramiento del viento, para que luego pueda soportar los pisos adicionales y los problemas que vienen con altura adicional El núcleo más grande permite elevadores adicionales para sistemas HVAC y los elevadores adicionales necesarios, pero quizás no el equipo. Por lo tanto, es posible que también tenga que agregar niveles mecánicos, dependiendo de dónde ubique el equipo y qué tan alto será, estos niveles pueden tener una altura diferente que un piso típico. Obviamente, sería difícil hacer esta construcción posterior como en su escenario. Si todos sus sistemas están en el techo, ¿qué haría durante la construcción?

Lo que llamarías la base, es enorme en una torre. Tienes pilas que caen bastante lejos (esto depende del sitio, la profundidad del lecho rocoso, los terremotos, los códigos, la altura del edificio) y una enorme o increíblemente gruesa plataforma o alfombra de concreto que actúa para anclar y soportar la estructura. Piense millones y millones de libras de concreto y barras de refuerzo (no es una exageración una torre más grande). Esto no es algo que simplemente cambie. También es posible que tenga que tener grandes áreas designadas de refugio: estas son áreas en blanco que son espacios protegidos en caso de emergencia para ayudar a evacuar y proteger a las personas durante la evacuación, por ejemplo, durante un incendio. A menudo, dependiendo de la carga del AOR, puede combinar pisos mecánicos y AOR o apilarlos. Todavía no hemos tocado realmente los ascensores, pero agregar ascensores adicionales sería increíblemente costoso. Tiene que planificar el desbordamiento del ascensor, las salas de máquinas, etc. Si tiene una torre súper alta, tal vez incluso tenga vestíbulos en el cielo, dependiendo de la mezcla en su torre (no es una preocupación en su escenario, esa torre no es así de alto y es muy probable que no tenga una necesidad de programación o seguridad para eso. Podrías hacerlo todo en el lobby de la planta baja).

En algunas áreas, es posible que ni siquiera pueda expandirse verticalmente más allá de cierta altura debido a restricciones de código, derechos de aire, etc. Con suerte, es obvio que la fase adicional que mencioné en la torre 300 E. Randolph se planeó con estas consideraciones de antemano. . Solo piense en la capacidad de la escalera para salir. No puede ensanchar mágicamente una escalera en un núcleo finito para acomodar las cargas de ocupación de 20 pisos adicionales extraños. Esto solo podría ser un asesino, tal vez no puedas poner penetraciones adicionales en el núcleo porque no fue planeado. Si su edificio está ocupado, como el edificio Randolph, esto sería casi imposible (creo que tienen un atrio que ayudó a aliviar esto).

Entonces, ¿qué significa esto? Significa que este es un ejemplo raro y que es poco probable que suceda. Incluso en lugares que tienen problemas de densidad y altos precios de la tierra (como un centro urbano como ‘Chicago’), Goettsch diseñó un edificio completo y descubrió cómo hacerlo en un par de fases, esto significa que la primera fase fue (I supongo,) más caro que una “torre comparable” para todos los edificios y la planificación mencionados anteriormente. La expansión vertical en torres no es común, ni es muy práctica desde la perspectiva del edificio.

También hay un punto de rendimientos decrecientes en la construcción de torres altas. Para este escenario, ignoraremos el costo y la escasez de tierra en los centros urbanos, lo que, por supuesto, conlleva un precio importante y es un motor para construir más alto (eso y el valor publicitario realmente, ¿realmente quieres vivir en esa milla de altura? torre, balanceándose de un lado a otro por encima de las nubes?) y restricciones de zonificación (también hay valores de tierra afectados por las estructuras circundantes y la zonificación). Menciono las restricciones de zonificación, porque a menudo tiene grandes franjas que tienen limitaciones de altura, como baja densidad residencial, etc. Esto a veces puede estimular edificios más altos en otras zonas que lo permiten, suponiendo que exista la demanda. Recuerde que no todos están construyendo necesariamente a lo que sea el máximo en la zona donde estará su edificio, no es necesariamente práctico en todas las aplicaciones. Piense, varias torres de altura baja o media, en comparación con una altura alta, pueden tener la misma cantidad de unidades y área total, pero diferentes huellas, uso de la tierra, retrocesos, restricciones de altura, costo, FAR, uso de materiales … Es zonificación y códigos que dan forma al paisaje urbano combinado con los mecanismos financieros que responden a ellos. Entonces, incluso si su escenario fuera plausible, aún sería poco probable. Después de cierta altura, se vuelve más barato construir dos torres. Debe observar la “altura económica” de una estructura; esto se determina mediante una combinación de mecanismos y códigos financieros para maximizar las ganancias de los desarrolladores. La cantidad de acero, concreto, sistemas mecánicos, elevadores (costosos), costos de operación, etc. se vuelve bastante alta, cuanto más alto, más caro. Pierde el período de arrendamiento a medida que avanza (las placas del piso se vuelven más pequeñas, mientras que el núcleo también lo hace, puede que no sea una relación 1: 1 en comparación con los niveles más bajos, o puede tener alquileres más bajos, residenciales frente a oficinas), lo que significa que puede no tiene tanta área rentable o ingreso por pie cuadrado. Una placa de piso generalmente no se mantiene igual en torres muy altas, disminuye a medida que la torre asciende (nuevamente esto va más allá del alcance de su pregunta, particularmente con una torre de la altura que describió, pero con suerte sirve para ilustrar el razón por la que no solo tenemos 100 torres de pisos en todas partes o no solo estamos dejando caer más historias en edificios existentes.) La última torre en la que trabajé tenía 530 m (1738 pies) de altura y unos 390,000 m2 (~ 4.2 millones de pies cuadrados, arriba) y por debajo del grado,) mucho más grande de lo que está preguntando pero aún ilustrativo al considerar los sistemas y las limitaciones que estarían involucrados en agregar a una torre existente que no fue escalonada o diseñada con la previsión de agregar niveles adicionales.

Y para reducirlo rápidamente a una escala más relatable, piense en la logística de solo agregar un par de niveles en una casa independiente en los suburbios donde sea. Dejando a un lado las restricciones de zonificación, está agregando cajas de escaleras, sistemas mecánicos nuevos y más grandes, tiene que encontrar espacio para los conductos y rehacer los sistemas eléctricos, encontrar espacio para tuberías verticales, puede que tenga que reforzar la estructura para acomodar las cargas muertas , deberá actualizarlo a los códigos actuales … En algunos casos, podría ser más barato simplemente reconstruir (desafortunadamente en algunos casos). Por lo tanto, incluso a pequeña escala sigue siendo un desafío, ahora extrapola ese desafío.

Para responder su pregunta sucintamente, ¿qué tan complicado? – MUY ¿Sería costoso? Astronómicamente

Buena pregunta.

Es efectivamente imposible.

Es poco probable que algún edificio alto haya sido reconstruido en la medida necesaria para agregar “muchos pisos” en la parte superior. Si existiera tal edificio, es probable que aún sea más barato demolerlo y construir uno nuevo. Ha habido casos de edificios más cortos de cierta importancia histórica o estética que se han vaciado para preservar la fachada y un nuevo edificio construido desde cero en el interior. Por supuesto, esto es más costoso que solo demoler todo, por lo que rara vez se hace.

Teóricamente, en algunos casos, podría ser posible reforzar una estructura existente para soportar la carga, pero lo más probable es que sea más costoso que la demolición, y casi con certeza comprometería el espacio y el uso del edificio existente hasta el punto de no hacerlo. vale la pena.

Depende de si el edificio ya se calculó para soportar el nuevo. A veces sucede, rara vez tengo que decirlo y si el edificio ya tiene 25 pisos, puede que no sea el caso. Aunque existen ciertos márgenes de seguridad que pueden llevarlo, bajo el consejo de un ingeniero, a agregar un 10% más de peso.

El escenario más probable es aquel en el que desea agregar 10-15 pisos en la parte superior y, en ese caso, debe reconsiderar el tamaño de los cimientos, el tamaño de las columnas y la fuerza lateral del viento (solo para nombrar los principales problemas) . Incluso si logras agrandar o colocar más columnas, el verdadero problema será la base, ese peso adicional debe ser absorbido por el suelo de alguna manera.

Conozco algunos ejemplos de lo que puede hacer en ese caso, pero depende en gran medida de la ubicación del edificio, la disponibilidad de espacio para las nuevas fundaciones, el suelo, el presupuesto, la ley y muchos otros factores.

¡Probablemente (y generalmente) será menos costoso rechazarlo y construir otro!

Como muchos otros han declarado, sería increíblemente difícil agregar pisos adicionales a un edificio preexistente.