Ficha de proyecto presentada al VII Congreso Edificios Energía Casi Nula
Autor
Resumen Proyecto
El diseño del edificio se inició en el año 2006, dentro de un programa LIFE de la Unión Europea concebido para ser una solución replicable de edificio autónomo. En el desarrollo del proyecto evolucionó hacia un concepto Net Zero de edificio conectado, prescindiendo del requisito de autónomo. Incorpora medidas pasivas y activas de muy alta eficiencia. Electrificando la demanda consumida por el edificio, evitando otros combustibles y generando energía renovable para autoconsumo y exportando los excedentes a la red eléctrica. Generando más energía que la que consume. El edificio tiene una superficie construida de 1.500 m² distribuidos en una planta bajo rasante, planta baja, dos plantas superiores y cubierta. El proyecto es la respuesta a una búsqueda del máximo confort y habitabilidad, dentro de una sostenibilidad bien entendida. Existe un equilibrio entre los sistemas pasivos y activos del edificio, fruto del debate mantenido entre todos los equipos en el desarrollo del proyecto.
Memoria descriptiva
El proyecto ha sido desarrollado edificio inicialmente fue concebido para tener la capacidad de ser autónomo energéticamente, por lo que desde los primeros diseños busca minimizar la demanda energética con sistemas pasivos. La ubicación en el terreno y orientación, consiguen disminuir los impactos ambientales y mejorar las necesidades de programa de uso interior sin aumentar el consumo energético. En línea con la tendencia actual de edificios con balance neutro de energía, se prescindió en el proyecto de posibles pilas de almacenamiento de energía. Resultando finalmente un edificio que por sus características técnicas ofrece un balance positivo generando más energía que la que es capaz de consumir.
Agentes del Proyecto
- Promotor: GesyGes Innovación en la Edificación
- Proyectistas: Emase arquitectura: Eugenia del Río Villar / Eladio Rodríguez Alvarez
- Dirección Obra: Emase arquitectura: Eugenia del Río Villar / Eladio Rodríguez Alvarez
- Project Manager y Commissioning Leed: SvR Ingenieros: Ramón van Riet
- Asesor y certificador Leed: Arup
- Instalación Fotovoltaica: Solarev
- Instalación eléctrica: Merino Ingenieros.
- Fotografías: Tania Crespo.
Antecedentes
El edificio inicialmente fue concebido para tener la capacidad de ser autónomo energéticamente, por lo que desde los primeros diseños busca minimizar la demanda energética con sistemas pasivos. La ubicación en el terreno y orientación, consiguen disminuir los impactos ambientales y mejorar las necesidades de programa de uso interior sin aumentar el consumo energético. En línea con la tendencia actual, de edificios con balance neutro de energía, se prescindió de esta manera en el proyecto de posibles pilas de almacenamiento de energía. Resultando finalmente un edificio que por sus características técnicas ofrece un balance positivo generando más energía que la que es capaz de consumir.
Descripción del Proyecto
Descripción del acceso.
La idea inicial del proyecto consistía en ser capaz de mostrar desde el mismo acceso las capacidades del edificio. Queda conseguido con la pasarela que atraviesa la pérgola fotovoltaica, y muestra el comportamiento principal del edificio. Formalmente el proyecto, en el nacimiento de la idea se concebía como una grieta que surgía del suelo y se desarrollaba por la fachada sur y norte. Mientras la oeste y este eran pliegues de la topografía en vertical. Esa grieta de vidrio servía para incorporar los sistemas técnicos en las fachadas. Los muros este y oeste en su grosor potente albergan el paso de las instalaciones voluminosas, a la vez de ser una cámara ventilada de la piel del edificio.
En vertical las tres plantas se unen a la bajo rasante por un núcleo vertical abierto generado en espiral que causa un efecto dinámico en este espacio. Dentro de él un ascensor en una caja de hormigón y vidrio, mostrando la maquinaria, exhibiendo la tecnología que incorpora con el recuperador de energía con baterías. Que cargan con energía solar proporcionada por los paneles y la energía generada en los ciclos de bajada, pudiendo realizar 100 ciclos de subida desconectado de la red eléctrica.
El núcleo vertical comunica las plantas superiores con en el bajo rasante, las zonas de uso de descanso o recreo dentro del edificio, alrededor de un gran patio al que vierten como punto de encuentro.
Se ha realizado un proyecto en una ubicación sostenible y conectada con la comunidad, con uso eficiente del agua, calidad de aire interior (control por planta con sonda de calidad de aire) y elevado confort térmico, uso de materiales regionales, instalaciones eficientes y un exhaustivo plan de puesta en marcha y seguimiento de todas las instalaciones.
El conjunto de las instalaciones se encuentra monitorizado y controlado mediante software de gestión, que permite disponer en tiempo real de valiosos datos de seguimiento del comportamiento del edificio.
Prestaciones del Edificio
El proyecto es la respuesta a una búsqueda del máximo confort y habitabilidad, dentro de una sostenibilidad bien entendida. Existe un equilibrio entre los sistemas pasivos y activos del edificio, fruto del debate mantenido entre todos los equipos en el desarrollo del proyecto. Las medidas pasivas determinan los siguientes parámetros, del diseño del edificio: orientación, aislamientos, iluminación natural, cubierta vegetal, fachada transventilada, elementos de sombreamiento, inercia de la estructura y ventilación natural
Los principales sistemas activos implantados en el edificio son la instalación fotovoltaica, el sistema de climatización por losas termoactivadas y suelo radiante, ventilación con recuperador térmico, monitorización y control de toma de decisiones en acondicionamiento, iluminación y energía.
El equilibrio de sistemas existente permite que los espacios del edificio tengan un confort y habitabilidad óptimos para el desarrollo de las actividades. Incentivando el desarrollo creativo de las personas al sentirse en un entorno agradable. Se aprecia en los comentarios de los usuarios del edificio en los medios y redes sociales y se confirma en las encuestas de satisfacción para la certificación Leed.
El edificio tiene una implantación en el terreno que permite el mejor aprovechamiento de los recursos ambientales. La normativa, el diseño y los criterios de certificación Leed obligan a minimizar el impacto ambiental sobre el entorno. La orientación del edificio ha logrado conseguir una iluminación de los espacios de trabajo en el edificio con una luz homogénea, con su apertura transparente en la fachada norte, y con una luz tamizada por los paneles fotovoltaicos en la fachada sur. Las fachadas Oeste y Este opacas protegen de deslumbramientos a los usuarios del edificio. A la vez con esta orientación se consigue un mejor rendimiento en la instalación fotovoltaica con vidrios verticales en fachadas este y oeste, y vidrios con inclinación en la fachada sur. La disposición de la pérgola fotovoltaica protege al edifico de la carga térmica por radiación. La instalación fotovoltaica forma parte de la estrategia de control de consumo energético del edificio en su acondicionamiento térmico. El sombreamiento de la pérgola en la fachada sur, siguiendo criterios de arquitectura bioclimática, junto con la definición de las envolventes, fachada ventilada, construida con entramados de madera y aislamiento interior y exterior, vidrios de triple acristalamiento y control solar, y cubierta con ajardinamiento para reducir el efecto isla de calor, permiten una disminución del consumo de energía en la regulación térmica del edificio.
La elección de materiales se ha realizado bajo criterios de mínimo aporte de emisiones y arquitectura saludable. Que han cumplir los requisitos y optar a la certificación Leed en su nivel Oro. Los espacios interiores son interesantes y atractivos a la vez que saludables y confortables.
Memoria constructiva
Sustentación del Edificio y Sistema Estructural
La construcción se adapta a la topografía existente para evitar grandes movimientos de tierras. La estructura vertical de pilares de hormigón armado apoya en la una losa de cimentación que con el muro perimetral protege de cambios en el nivel freático. La estructura horizontal se resuelve con losas macizas que se apoyan en pilares de hormigón armado. En las fachadas y elementos auxiliares se han utilizado madera laminada y acero galvanizado.
Sistemas de Envolventes y Acabados
El cerramiento vertical está diseñado como una doble piel con cámara de aire ventilada para el acondicionamiento del edificio. Fachada ventilada de bandejas de zinc liso colocado sobre un tablero sustentado por una subestructura de acero. En las zonas de ventanas, de fachada este y sur, se utiliza zinc perforado para permitir una mejor visibilidad y ventilación de los aseos.
En las fachadas oeste y este, el sistema utilizado es fachada transventilada y huecos con carpintería de aluminio, todo ello formando la doble piel de ventilación y control de la radiación solar. La carpintería exterior de aluminio, con rotura de puente térmico, incluye un vidrio de baja emisividad con aislamiento térmico reforzado que reduce notablemente el intercambio de energía, asegurando un buen confort acústico en el interior. En ambas fachadas, las bandejas de zinc se interrumpen, sustituyéndose por paneles fotovoltaicos, anclados a la subestructura de acero.
La sustentación del cerramiento de protección solar con vidrios fotovoltaicos orientado al sur se realiza mediante una estructura singular de madera laminada encolada.
Las fachadas Norte y Sur están resueltas con un muro cortina con perfil perimetral de aluminio exterior y de estructura portante de montante y travesaño en madera. Los huecos acristalados, con vidrio triple y control solar disponen de aperturas abatibles para mejorar el confort y la sensación de control del usuario.
La base del cerramiento de las fachadas está formada por un entramado de madera relleno de aislamiento de fibra de madera Sylvactis de 100 mm de espesor, forrado en la cara interior con un tablero OSB IV de 12 mm. de espesor y una barrera de vapor H Control Reflex de ACTIS, y en la cara exterior por otro tablero OSB IV de 15 mm. de espesor. Todo el tabique queda revestido al exterior por aislamiento de fibra de madera Sylvactis de 160 mm. de espesor y lamina impermeable y transpirable. Sumando 260 mm de aislamiento en la parte opaca de fachada y construida en seco. La terminación de la fachada ventilada está realizada con bandejas de zinc liso, o perforado sobre lamina separadora y tablero OSB III de pino de espesor 22 mm atornillado a subestructura de acero galvanizado.
En la fachada norte el vidrio es triple de dos cámaras, con la siguiente composición de exterior a interior: vidrio templado selectivo de 8 mm 70 transmisión solar / 39 factor solar, cámara de argón de 16 mm, vidrio intermedio float de 6mm, cámara de argón de 16 mm y vidrio interior con capa baja emisividad float de 6 mm o laminar 3+3 en función de la posición según CTE. En la fachada sur el vidrio es triple de dos cámaras, con la siguiente composición de exterior a interior: vidrio templado selectivo de 8mm 30 transmisión solar / 17 factor solar, cámara de argón de 16 mm, vidrio intermedio float de 6mm, cámara de argón de 16 mm y vidrio interior con capa baja emisividad float de 6 mm o laminar 3+3 en función de la posición según CTE.
Todo el conjunto de vidrio tiene un coeficiente de transmisión térmica de 0,7, un Factor solar de 0,3 y una Transmitancia de 1 w / m2. La base horizontal de las cubiertas planas se resuelve también con la misma losa estructural. Sobre ella apoya una gran cubierta vegetal, una alfombra verde, que asila el edificio, lo protege del calor, de la radiación solar, del frio y minimizando el efecto isla de calor, Incluye 20 cm de aislamiento XPS tipo IV en placas por el exterior del impermeabilizante.
Acondicionamiento interior
La planta con una crujía de un ancho optimo que permite al usuario de tener una sensación de control sobre ciertos sistemas de habitabilidad como la ventilación natural. Y con una profundidad adecuada para una luz de trabajo difusa de orientación norte, perfecta para la visión en los puestos de trabajo.
El espacio de oficinas se ha acondicionado con aislamiento acústico realizado con lamas o bafles suspendidos del techo, que permite mayor eficiencia del sistema de climatización por radiación de losas termoactivadas y la visión de la estructura e instalaciones.
Con unas condiciones óptimas para el trabajo, además se permite al usuario un control sobre elementos, como carpinterías practicables para ventilación a una distancia mínima de cada puesto de trabajo, para lograr mayor sensación de confort en el entorno. Medidas incentivadas por la certificación Leed del edificio, que garantizan la satisfacción del usuario del edificio. Los materiales han sido elegidos siguiendo criterios medioambientales, cumpliendo las directrices de la certificación Leed. saludables. La combinación de materiales cálidos como las estructuras de madera con la estructura de hormigón visto crean un ambiente acogedor y saludable.
Sistemas de Acondicionamiento e Instalaciones
La distribución de los sistemas de las instalaciones se realiza por las fachadas técnicas este y oeste, siendo accesible la este, por donde se alojan la mayor parte de las distribuciones.
Climatización
La instalación de Climatización utiliza un sistema de producción por bomba de calor para la generación de energía térmica (frío o calor) con sistema de recuperación automática entre zonas del edificio con exceso o demanda.
Transmitido por suelo radiante en las plantas inferiores y losas termoactivas en el resto de las plantas, que permiten aprovechar la inercia térmica de la estructura y con refuerzo del aire tratado. Siendo toda la producción generada por energía eléctrica y con la posibilidad de almacenamiento por la capacidad inercial de la estructura de hormigón, que permiten la climatización en los periodos con menos gasto energético.
Ventilación
El sistema de climatización consta de un sistema de recuperación de calor de alta eficiencia que añadido a las instalaciones anteriores genera un ambiente optimo en todo momento controlado mediante un software específico que gestiona automáticamente los parámetros de temperatura, humedad y calidad de aire interior.
Iluminación
La iluminación es de lámparas leds de muy bajo consumo, con sensores lumínicos y de presencia que regulan la cantidad y la intensidad de luz en cada momento de manera automática.
Automatización y Control
El conjunto de las instalaciones se encuentra monitorizado y controlado mediante software de gestión, que permitirá disponer en tiempo real de valiosos datos de seguimiento del comportamiento del edificio. La monitorización permite la toma de decisiones y ejecutar medidas correctoras. Los consumos eléctricos monitorizados en tiempo real y las comparativas de consumo contra producción a lo largo de distintos días, sirven para vigilar el correcto funcionamiento de la instalación y garantizar un buen rendimiento.
Captación de Agua
El edificio dispone de un sistema de captación de agua de lluvia con un depósito de 60.000 litros con un doble objetivo: servir de tanque de tormentas y a su vez de almacenamiento de agua para riego de las zonas verdes de la parcela y uso sanitario en las cisternas, después de un proceso de tratamiento. La instalación de fontanería cuenta también con aparatos de reducción de caudal. Con estas medidas se evita el consumo innecesario de agua y se logra un máximo aprovechamiento.
Energías Renovables in situ o en el entorno
En el estudio inicial del proyecto se desecharon otros sistemas de generación de energía como la eólica, por el bajo rendimiento que alcanzaba. Centrando el proyecto en alcanzar el máximo rendimiento a través de producción fotovoltaica integrada en la arquitectura.
Energía Fotovoltaica
El sistema fotovoltaico permite que la energía producida no consumida por el edificio se vierte a la red. Funcionando como generación distribuida Smartgrid.
El sistema está integrado en tres fachadas, este, oeste y la sur. Las fachadas este y oeste compensan la producción a lo largo del día con los amaneceres y atardeceres. Con paneles de tecnología C.I.G.S. en posición vertical idónea para su orientación.
La pérgola fotovoltaica en la fachada principal sur marca la entrada al edificio, con doble función de filtro solar y captación energética. Recoge la luz solar durante la mayor parte del día. Genera más de 60 kWp realizada mediante paneles fotovoltaicos distribuidos eficazmente para hacer la doble función de generar energía y de sombrear a cada una de las plantas del edificio minorando las cargas térmicas por radiación y manteniendo las vistas al entorno del Parque Científico-Tecnológico de Gijón en esa fachada. La continúa monitorización que se realiza permite comprobar estas condiciones de producción homogénea. Siendo las barras en verde la producción generada y la gris la consumida. Como se puede ver en las gráficas de balances la producción es un bloque constante y con saldo positivo sobre la consumida en un alto porcentaje.
Presupuesto y viabilidad económica
El proyecto sufrió durante su ejecución un cambio de promotor, la estimación del coste de construcción final (PEC) es 1.380.000 euros. La rentabilidad energética en este proyecto inmobiliario es un vector importante de ingresos al promotor.
Cumplimiento DB-HE Ahorro de Energía
El edificio cumple todos los requisitos del CTE del apartado de Ahorro de energía, con suficiente margen. Dada la capacidad de este de generar más energía de la que consume.
Certificaciones energéticas y ambientales
El edifico cuenta con certificación energética A. La certificación LEED ORO que se está tramitando implica que se han incorporado desde el inicio del proyecto de forma voluntaria en el diseño aspectos relacionados con alta eficiencia energética, calidad de ambiente interior, uso de energías renovables, eficiencia en el consumo del agua, mínimo impacto medioambiental de la construcción utilizando una cuidadosa selección de materiales regionales y no contaminantes.