Velo cerámico para el Instituto de Investigación de Sant Pau, en Barcelona

En el recinto hospitalario y de investigación de Sant Pau, en Barcelona, se inauguró el pasado noviembre de 2018 un nuevo equipamiento, el Instituto de Investigación del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. La fachada del nuevo edificio se presenta como una celosía de piezas cerámicas que cambia de apariencia según la incidencia de la luz solar a lo largo del día y del año. Este aspecto enlaza con la tradición histórica del recinto modernista diseñado por el arquitecto Lluís Domènech i Montaner, con el entorno urbano y su vecindario. Para conocer este edificio, lo hemos visitado acompañados de su arquitecto, Felipe Pich-Aguilera, y de Jordi Virgili, jefe de la Unidad de Calidad del propio Instituto de Investigación.

En el diseño del nuevo Instituto de Investigación de Sant Pau se han empleado las más avanzadas tecnologías de la construcción para obtener las máximas prestaciones posibles con el mínimo coste ambiental, material y económico.

El edificio, de 9.700m², consta de dos sótanos, una planta baja y tres plantas piso. Se ubica en la calle de Sant Quintí, y se sitúa dentro del recinto modernista, entre la Casa de la Convalecencia y el nuevo hospital. Un gran porche en planta baja permite atravesar el nuevo edifico que acabara siendo una nueva puerta de acceso al recinto de Sant Pau.

Plano de situación del Instituto de Investigación dentro del recinto de Sant Pau (destacados en color naranja).PICHarchitects_Pich-Aguilera.

Este edificio es un exponente más del cambio de paradigma en la concepción y construcción de las fachadas. Se está evolucionando muy de prisa desde la inicial esbeltez de los primeros muros cortina hasta los últimos desarrollos de fachadas fuelle, que incorporan estructuras y filtros externos e intermedios. La fachada vuelve a ser pues un elemento consistente, un espacio intensivo donde pasarán cosas.

Sección general del edificio. PICHarchitects_Pich-Aguilera.

Una malla de piezas cerámicas tejida con cable de acero inoxidable recubre toda la envolvente del edificio, incluso su cubierta. Por la cara exterior las piezas cerámicas tienen el color natural de la arcilla cocida propia de las fachadas del recinto histórico, mientras que en su cara interior se ha aplicado un acabado vitrificado con los mismos colores de las piezas originales empleadas en las cubiertas de las cúpulas modernistas. “Se diseñó el edificio como una infraestructura eficaz para la investigación boimédica, en cuyas fachadas se concentrara todo, con el objetivo de que en su interior, el edificio quedara como una nave totalmente libre y funcional. Un instituto de investigación necesita una gran flexibilidad ante los frecuentes cambios que pueden producirse en el ámbito de la investigación”, explica Felipe Pich-Aguilera, arquitecto del edificio.

Malla de piezas cerámicas tejida con cable de acero inoxidable que recubre toda la envolvente del edificio, incluso su cubierta. La cara exterior de las piezas cerámicas tiene el color natural de la arcilla cocida propia de las fachadas del recinto histórico. Foto: Aldo Moretti.

La fachada incluye casi todas las prestaciones del edificio; la estructura vertical, el cerramiento, una cámara de aire y un forro exterior que además de modular la radiación solar otorga su presencia cara a la ciudad. El conjunto de capas permite obtener las condiciones lumínicas y térmicas más adecuadas en su interior. “Para recrear estas condiciones –indica el arquitecto- , el revestimiento de fachada se basa en un sistema cerámico tensado que fue inicialmente concebido por un grupo de investigación entre universidad-industria, con una gran capacidad para ser ajustarlo según las condiciones específicas de cada edificio y su emplazamiento. La piel del edificio se basa en una pieza cerámica tridimensional que, dependiendo de su orientación, evita que gran parte de la radiación solar llegue al interior sin obstaculizar la entrada de luz reflejada, evitando de este modo un sobrecalentamiento y obteniendo optimas condiciones lumínicas para el trabajo en el interior. De esta manera, el edificio tiene un vestido como un velo, que al mismo tiempo le transmite sus prestaciones”.

Los tres tipos de piezas cerámicas del velo de la fachada se han creado por extrusión. Parte de estas piezas son planas y se han empleado en el porche de entrada y en algunas zonas superiores de las fachadas. Las piezas de las fachadas este y oeste cuentan con un pliegue lateral que se proyecta desde el interior hacia afuera, mientras que en la fachada sur el pliegue es horizontal.

Este velo cerámico proporciona privacidad visual a los investigadores y protege al mismo tiempo el interior del edificio de la radiación solar directa. Los pliegues de las piezas, asimismo, provocan que desde algunos puntos de vista la policromía de la cara interior se manifieste como un mosaico coloreado. “La parte interior de las piezas cerámicas está vidriada y coloreada, de manera que cuando se observa rasante la fachada apreciamos cómo el vidriado de la cara interior apunta hacia afuera. La visión y los colores a través del velo siempre son cambiantes, debido al curso del sol y la propia pendiente de la calle, pues su aspecto cambia a medida que varía la altura de la visión del peatón. Este paisaje de colores se aprecia también desde el interior. El velo cerámico podría llegar a ser demasiado sobrepuesto a las ventanas, pero la vibración del color y de la luz reflejada, se combinan con el paisaje exterior urbano, haciendo que en el interior uno no se sienta encerrado”, mantiene Pich-Aguilera.

Los colores de los pliegues cerámicos reproducen con fidelidad las tonalidades empleadas en las cúpulas vidriadas del recinto histórico de Sant Pau. “Para recrear ese efecto estudiamos algunos cuadros de Seurat, pintor puntillista del siglo XIX que trabaja solo con pinceladas sistemáticas sin mezclar los colores, obteniendo una especie de ‘pixelado’ que sólo forma una imagen de conjunto en la percepción de cada observador. Esa es la base de nuestra disposición de colores y texturas en la fachada”.

La parte posterior del velo cerámico, la ‘caja’ que delimita el edificio, se ha resuelto con una solución netamente industrial, un panel sándwich metálico lacado, con aislamiento de lana de roca. Las fachadas son los propios pórticos del edificio, sobre los que se apoya un forjado de placas alveolares pretensadas, con poco grosor para salvar los vanos de hasta 16 metros. Para obtener estos resultados se han empleado componentes empleados en la construcción de naves industriales.

Además, el edificio mantiene un compromiso con la sostenibilidad, una exigencia que ya estaba muy presente en nuestra propuesta para el concurso inicial de proyectos. Por ello, incorpora los más exigentes parámetros contemporáneos en lo que se refiere a sostenibilidad. Así, se ha obtenido el máximo ahorro energético con una certificación energética A, y el mínimo impacto ambiental. Actualmente se encuentra en trámites de obtención de la certificación ambiental Leed Platinum.

Se trata de una construcción fácilmente desmontable y donde la mayor parte de los materiales empleados son de proximidad y con un bajo impacto ambiental acreditado. “El edificio ha sido producido previamente en taller y ensamblado en obra, por lo que puede ser fácilmente desensamblado de nuevo y reciclado. Además, hemos intentado que los materiales empleados sean locales, como es el caso de la cerámica. Por ejemplo, el zócalo de nuestro edificio tiene continuidad con el zócalo del hospital, pero mientras que este emplea granito de importación, en nuestro caso se trata una pieza de cemento prensado con propiedades fotocatalíticas, capaz de descomponer las partículas de contaminación originadas por el tráfico rodado”, explica el arquitecto.

Se prevé que en el futuro el conjunto edificado se extienda modularmente a lo largo de la calle de Sant Quintí. El sistema de construcción empleado que se ha descrito permite su adaptación flexible a posibles futuras ampliaciones. “La concepción sistemática del edificio prevé que pueda seguir creciendo con una nueva extensión sin necesidad por ello de derruir alguna parte actual. Tan solo es necesario extraer los sándwich del extremo que cierra el edificio por el sur”, asegura Felipe Pich-Aguilera.

Jordi Virgili es Jefe de la Unidad de Calidad del Instituto de Investigación de Sant Pau y ha sido quien ha seguido todo el proceso de proyecto y construcción del nuevo edificio, así como su entrada en funcionamiento. En el momento en que visitamos el edificio (finales del mes de mayo) ya hacía dos meses que los grupos de investigación y trabajadores se habían trasladado al mismo.

La inauguración oficial del edificio tuvo lugar a mediados del mes de noviembre de 2018. Sin embargo, el concurso del proyecto se resolvió hace casi 10 años, en 2009. “En una fase previa al concurso, el Instituto de Investigación debía ser un edificio de 25.000 m2 y estaba previsto que se construyera en el antiguo helipuerto, situado en la esquina superior izquierda del recinto de Sant Pau. Luego, el proyecto pasó por momentos en que tuvo un futuro incierto, pero finalmente se concluyó que era imprescindible su construcción. El presupuesto disponible era de 15 millones de euros y debíamos ceñirnos a esa cifra. A partir de ese momento fue cuando se convocó el concurso de arquitectos. La posible fase 2 del edificio consistirá en una ampliación de 500 m² de planta por cuatro alturas, a lo largo de la calle de Sant Quintí”, explica Virgili.

Hasta la entrada en funcionamiento del edificio, los grupos de investigación estaban dispersos en diversas dependencias del antiguo hospital. Muchos de los miembros de estos equipos, a pesar de llevar diez años trabajando en el mismo recinto, aun no se conocían entre ellos. El reparto del espacio disponible para los diferentes grupos de investigación se ha hecho de manera modular. Cada módulo puede incluir un despacho individual o doble, una zona de tres puestos de trabajo de poyata baja para técnicos, una poyata central y una zona destinada a grandes equipos, como neveras o congeladores. El función de su tamaño y actividad actual, cada grupo dispone de medio, uno o dos módulos.

El reparto de los espacios fue uno de los aspectos que, a priori, más preocupaba a Virgili. “Con los arquitectos y los ‘product managers’ trabajamos conjuntamente la distribución del espacio interior; Para repartir los espacios tuvimos que analizar de dónde venía cada grupo, de qué espacio disponían antes y ver qué les podíamos ofrecer aquí. Este era un punto crítico. El espacio era el que existía, y no podíamos generar más. Nuestro objetivo era pues que nadie quedara del todo satisfecho. Sin embargo, finalmente, la mayoría quedaron contentos con lo que les ofrecimos. Fue una sorpresa porque la tendencia de los grupos de investigación es siempre a crecer, pedir becas, proyectos, lo que implica incorporar más puestos de trabajo”.

Cada planta del edificio está formada por espacios diáfanos de 80 x 11 metros, libres de pilares y bajantes de instalaciones, con lo que se puede adaptar a cualquier fácilmente a cambios de uso tan solo cambiando la distribución de sus tabiques y mamparas. Esto se aprecia favorablemente sobre todo en la zona central destinada a investigación. La amplitud y profundidad del espacio de trabajo se ve complementada con la ausencia de falsos techos que oculten las instalaciones, con lo que se evita la sensación de nave corrida.

En las plantas de investigación, los despachos se disponen siempre junto a las fachadas para tener mayor aporte de luz natural. Aunque las ventanas son muy grandes, el velo cerámico exterior posibilita que la lux exterior entre reflejada. Foto: Aldo Moretti.

En las plantas de investigación, los despachos se disponen siempre junto a las fachadas para tener mayor aporte de luz natural, mientras que los grupos de investigación, se extienden a lo largo de la espina central de las salas puesto que precisan de luz artificial controlada. Las ventanas son muy grandes, pero el velo cerámico exterior evita que la luz exterior entre directamente, pero sí reflejada. De acuerdo con la entrada de luz exterior, un sistema automático programable regula la intensidad de la luz artificial de tecnología LED. En algún caso, según Jordi Virgili, se ha tenido que compensar la falta de luz natural durante el día regulando al alza la intensidad de luz artificial. “Aquí intervienen muchos factores –matiza Pich Aguilera-. Si hubiéramos buscado más luz natural, tendríamos en contrapartida una incidencia mayor de luz directa y un sobrecalentamiento interior añadido. Lo que hemos intentado es obtener la máxima refracción para evitar sombras”.

El nuevo edificio cuenta con despachos comunes para los grupos y también de otras zonas comunes, lo que puede facilitar el encuentro entre investigadores y el intercambio de ideas, un proceso que dependerá de la evolución de las dinámicas. “Hemos intentado distribuir los grupos por temáticas de investigación. Tenemos 6 grupos de investigación en cardiología, 7 en neurología… Cada grupo está conformado por diez o doce personas. La teoría sugiere que quizás se puede interactuar más con grupos de la misma área temática, cosa que no es tan cierta en la práctica, porque al final existe más interacción entre aquellos grupos que emplean técnicas moleculares o biológicas más parecidas. Pero al final en este espacio no hay mayor problema en interaccionar con uno u otro grupo, pues con un simple recorrido corto se puede llegar a uno u otro espacio”, indica Jordi Virgili.

“Existía el riesgo –corrobora Felipe Pich-Aguilera- de que al haber tanta gente trabajando simultáneamente y compartiendo el mismo espacio se creara un cierto desorden. Pero creo que con la disposición del mobiliario y la iluminación se ha conseguido un cierto compromiso de visión sobre el conjunto, para que cada uno tenga una proporción más doméstica de su trabajo”.

Una de las características del nuevo edificio del Instituto de Investigación de Sant Pau es la reducción de los consumos de energía a través de la aplicación de los principios de la arquitectura bioclimática, combinando una buena protección a la radiación solar, un buen aislamiento y la inercia térmica de sus materiales constitutivos. En este aspecto, el arquitecto explica que una de las claves ha sido haber dejado la estructura resistente a la vista. “La estructura horizontal de hormigón tiene una muy alta capacidad de inercia térmica. Cuando hay un exceso de calor, el hormigón lo absorbe y luego lo va cediendo cuando baja la temperatura ambiente. Esto permite que las máquinas de clima no estén sujetas a tantas puntas de carga. Es algo que también sucede con el propio cuerpo humano. Aquí nos encontramos en un ambiente agradable porque nuestro cuerpo absorbe e intercambia calor para acomodarnos al entorno, y no solo porque estemos envueltos de aire con una temperatura determinada. Es un fenómeno de difícil medición, pero determinante para el confort y la salud de las personas”, afirma Pich-Aguilera.

Todo ello implica que sea necesaria poca aportación de energía para obtener un adecuado confort climático. Cuenta, además, con un campo de producción de energía solar fotovoltaica en cubierta que también minimiza la dependencia energética exterior, obteniendo así una certificación energética A.

El velo cerámico envuelve por completo el edificio, y también su cubierta. “Obtuvimos una subvención del Ayuntamiento de Barcelona, repartida entre la Fundación Privada de Sant Pau, el Hospital y el Instituto, para implantar una cubierta verde en la azotea de la zona de urgencias del Hospital que tendría una continuidad con la cubierta del propio Instituto. Lo podemos imaginar como una cubierta verde, con un pequeño sendero”, explica Jordi Virgili.

“La idea –completa el arquitecto- es que sea un espacio visual y de uso que actue de fuelle térmico. Aquí, en pleno verano con la vegetación y la humedad, a la sombra, será un espacio confortable y natural. Desde aquí se contemplan las cúpulas del recinto histórico y los tonos del ladrillo tradicional que dialogan con la piel del Instituto. Además, se puede apreciar el perfil de conjunto de Barcelona, con la Sagrada Familia, la Casa de la Convalecencia y las torres de la Villa Olímpica”.

En un futuro, esta vegetación puede llegar a envolver toda la cubierta, creando una pérgola vegetal.

Una de las zonas más importantes del Instituto es la planta de investigación clínica, una de las más avanzadas de todo el centro, desde el punto de vista tecnológico, que incluye salas de cultivo celular, salas con campana de bioseguridad, despachos, una sala con camas para hacer ensayos clínicos y espacios para dar soporte a la investigación clínica del hospital.

Uno de estos espacios es una gran sala con camas para ensayos clínicos con voluntarios sanos. “Es un espacio que tiene una gran ocupación, de manera intensiva y compartido por muchos voluntarios. Un ensayo de este tipo puede ocupar varios días. Dispone de una sala de ocio, con televisión, sofá y ordenadores. Los voluntarios sometidos al ensayo no pueden salir fuera, puesto que se romperían las condiciones de control del ensayo, por lo tanto es un espacio que debe ser muy agradable para estar en él y convivir”, dice Jordi Virgili.

“Este es uno de los espacios donde mejor se justifica la cara interior del velo cerámico: el hecho de que tenga color le otorga un ambiente agradable y diverso. La gente que se encuentra aquí no tiene mucho que hacer, así que mirar a través de las ventanas es uno de los mejores alicientes que pueden tener”.

Este espacio de investigación clínica conecta con el Hospital a través de un elemento singular, un puente tubular que se asemeja a un ‘stent’ coronario, con una estructura muy transparente .“Nos gusta pensar –dice Pich-Aguilera- que con el tiempo este edificio inoculará su color al hospital”.

El Instituto de Investigación está unido al Hospital de Sant Pau a través de un puente tubular que asemeja un 'stent' coronario. Foto: Aldo Moretti.

Pero el Instituto de Investigación es en sí también una conexión entre la ciudad y el recinto de Sant Pau. “Siempre hemos mantenido que este edificio casi podría ser como el cercado del propio recinto. Cuando este límite se contrapone a la calle ejerce como divisoria. El espacio del porche lo defendimos hasta el final porque tiene el sentido de conexión con la calle y es otra entrada al recinto. Además, en el futuro la vegetación recientemente plantada irá subiendo y colonizará la base de la fachada, será un presagio desde la ciudad del jardín interior de Sant Pau”, mantiene Pich-Aguilera.

En la construcción del nuevo Instituto de Investigación de Sant Pau, Jordi Virgili transmitió a los arquitectos y ‘project managers’ del proyecto la necesidad como usuario de disponer “de un espacio multidisciplinar, que se pudiera utilizar para diferentes actividades y ser susceptible de adaptación a cambios de usos y a la asimilación de nuevas técnicas de investigación y tecnologías. Hemos trabajado con visión en el tiempo, porque hemos hecho un edificio pensado para la evolución tecnológica de las técnicas de investigación, pensando en el uso de nuevas herramientas informáticas, del big data… Es un edificio pensado para la investigación del siglo XXI, orientada a la modelización. Un equipo de análisis puede proporcionar actualmente, a partir de una sola muestra, millones de datos para procesar. Ahí es hacia donde vamos. Por tanto este edificio quiere adecuarse a este tipo de investigación futura”.

Precisamente, la arquitectura también está haciendo en paralelo su propio proceso de adecuación a la evolución tecnológica aunque, paradójicamente, ese camino pueda llevar a recuperar aspectos de una tradición que se había perdido. Sirviéndonos de un símil derivado de la medicina, muy acorde con los usos de este edificio, se podría decir que en la arquitectura se ha hecho hasta ahora mucha anatomía y poca fisiología y ahora este proceso se está revirtiendo progresivamente.

De izquierda a derecha, Joan-Lluís Zamora, director de AFL, Jordi Virgili, jefe de la Unidad de Calidad del Instituto de Recerca de Sant Pau, y Felipe Pich-Aguilera, arquitecto del proyecto, bajo el porche que da entrada al edifcio y al recinto de Sant Pau desde la calle San Quintí.

“Con respecto a las nuevas técnicas de investigación en medicina a las que se refiere Jordi Virgili –indica Pich-Aguilera-, la arquitectura va aún años por detrás, pero es cierto que con la ayuda de simuladores cada vez más precisos, nos estamos introduciendo rápidamente en una especie de tradición acelerada. Aprendemos con el contraste de evidencias y en la medida en que podemos verificarlas sin necesidad de construirlas nos encontramos ante una especie de aprendizaje tradicional acelerado, que nos permite avanzar más rápido que nunca. Desde los años 50 del pasado siglo XX hasta hoy, hemos persistido en la confrontación entre máquina y arquitectura. Cada vez hacemos edificios más elegantes y sofisticados, pero que al mismo tiempo producen nuevos problemas que dejamos que resuelvan las máquinas, con un consumo creciente de energía y de nuevos problemas para la salud. Esa es una espiral perversa que nos toca parar, ese va a ser el compromiso de la nueva contemporaneidad”.

“En nuestra tradición mediterránea, la arquitectura era la primera máquina para proveer de confort interior. Ahora estudiamos eso como parte de la historia del arte, pero la propia composición era una consecuencia de aplicar un conocimiento muy profundo, acumulado a lo largo de muchas generaciones. Las nuevas tecnologías aplicadas a la investigación nos permiten ahora entender mejor los logros del pasado y nos permite reconectar con un conocimiento que se había perdido. Sabemos por ejemplo, que en los desiertos de Oriente Próximo la arquitectura y los entramados urbanos eran básicamente infraestructura sistemáticas, para hacer habitables trozos de desierto que no lo eran de por sí.”, concluye Felipe Pich-Aguilera.

Ficha técnica

Institut de Recerca de Sant Pau

• Dirección: Calle de Sant Quintí, 75 (Barcelona)
• Promotor: Fundació Privada Hospital de la Santa Creu i Sant Pau
• Estudios de arquitectura del proyecto y dirección de las obras:
• PICHarchitects_Pich-Aguilera - 2BMFG Arquitectes
• Cálculo de estructuras: 2BMFG
• Sostenibilidad: PICHarchitects_Pich-Aguilera
• Arquitectura técnica: Tècnics G3, Font-Grau
• Project Management: Àlex Figuera, Dídac Xifreu
• Construcción del edificio: Ferrovial Agroman
• Instalaciones: UTE Sogesa-Elecnor
• Fotografía: Aldo Amoretti
• Algunos sistemas industriales aplicados:

1. - Celosía cerámica en fachada: Flexbrick
2. - Zócalo fotocatalítico: Breinco
3. - Cubierta aljibe: Danosa
4. - Divisorias interiores de alta resistencia: Equitone