Ficha de proyecto presentada al VI Congreso Edificios Energía Casi Nula
Resumen Proyecto
El edificio que queremos presentar está diseñado para la instalación de una residencia para personas mayores y centro de Día del Grupo Ramón Rey Ardid, en fase de certificación Passive House. Será el primer edificio de uso terciario certificado de Aragón. Se trata de un espacio de más de 5400 m2 útiles y consta de un sótano, tres plantas alzadas con doble orientación Norte Sur. La residencia ha sido promovida por la Fundación Rey Ardid se trata de una fundación sin ánimo de lucro especialista en residencias de personas mayores y que históricamente ha sido pionera en la toma en consideración de los fundamentos de la eficiencia energética y de las energías renovables, como así ha demostrado en otras residencias que ha desarrollado anteriormente. Sin embargo, este proyecto significa un antes y un después en el ahorro de la demanda del edificio, estableciendo un estándar de construcción pionero para residencias en España.
La residencia se ubica en Zaragoza, se trata de un clima continental frío en invierno y caluroso en verano. Los inviernos son especialmente duros por los vientos predominantes de la zona conocido como el cierzo (Viento de noroeste) el edificio se protege del viento predominante mediante una fachada oeste, con un bajo porcentaje de ventanas que protege el patio interior.
En verano se realizan puntas de un calor muy seco que llegan hasta los 42 grados de temperatura, este factor ha sido importante en el desarrollo del proyecto.
Memoria descriptiva
Proyecto básico y de ejecución del edificio ha ido realizado por el despacho TRAMA Arquitectura y Urbanismo, fundado por Luis Fernández y Teofilo Martín. El Project Management y dirección de ejecución el arquitecto técnico José Ramón Diago, Ingenieria Pilar Peco, SL, el consultor Designner Passivhaus ha sido el arquitecto técnico Luis Miguel Soler y Finalmente la certificadora de edificio ha sido Michelle Wassouf de Energiehaus.
Las obras se iniciaron en julio de 2018 y se prevé su finalización a principios del año 2020.
Se trata de un edificio con PB+2 de altura donde se ubican las habitaciones de los residentes y las zonas comunes y en el sótano donde se ubica una zona de tanatorios y las cocinas del centro y lavandería que salen fuera de la envolvente
Estructuralmente se trata de un edificio muy sencillo con zapatas aisladas, con forjado de hormigón, un forjado sanitario y una cubierta plana que se detallan a continuación.
La residencia presenta dos filosofías de funcionamiento, una la zona de residentes generales que presenta un funcionamiento continuo y homogénea de ocupación durante toda la semana y otra las zonas de reunión con los familiares que presentan una carga puntual los fines de semana que puede presentar problemas sobrecalentamiento en los meses de verano.
Las personas mayores presentan mayor sensibilidad que otra tipología de población al frío para la certificación de este edificio se han tenido en cuenta este principio y se ha subido un grado la temperatura oficialmente establecida para la certificación en proyectos pasando a 21 ºC, (supone un 20% de incremento).
Por otro lado, se ha establecido un criterio y ventilación mayor al usual. Este exceso de ventilación puede generar unos ambientes secos y un mayor consumo de energía, sin embargo, se realizará de manera puntual y cíclica, de esta manera se persigue mantener la calidad del aire y evitar malos olores.
Agentes del proyecto
- Promotor: Fundación Ramón Rey Ardid.
- Proyectistas: Luis Fernández y Teófilo Martín.
- Dirección Obra: Luis Fernández, Teófilo Martín, José Ramón Diago Borra y Luis Miguel Soler Carbo.
- Otros Técnicos Intervinientes: Pilar Peco Yeste.
Antecedentes
A principios del año 2009, la Fundación Ramón Rey Ardid encarga al equipo formado inicialmente por el despacho TRAMA Arquitectura y Urbanismo fundado por Luis Fernández y Teófilo Martín, y al despacho de ingenieria Pilar Peco, SL actuando como Project Management y dirección de ejecución el arquitecto técnico José Ramón Diago, el diseño de una nueva Residencia para mayores.
En mes de mayo del año 2010 presentamos el Proyecto básico.
En la primera reunión del equipo, decidimos plantear la posibilidad de transformar el Proyecto anterior y plantearlo desde el punto de vista de Edificios Pasivos, con la idea de que fuera un edificio de consumo casi nulo y lo más cercano posible a un edificio autosuficiente desde el punto de vista energético.
Mientras tanto nos quedaba la labor de convencimiento del cliente sobre las bondades de los criterios pasivos, así que comenzamos a estudiar y a demostrar con cifras que la inversión es más que razonable y que la apuesta merecía la pena.
Desde un punto de vista puramente empresarial, qué queréis que os diga, pero el ahorro en la huella de carbono o de CO2, en principio no resulta del todo convincente, pero un edificio de uso terciario es lo más defendible acotando los resultados en la pura economía.
Una residencia de mayores para una Fundación sin ánimo de lucro, es decir, que tiene la sana intención de gestionarla durante toda su vida útil, es un regalo desde el punto de vista económico, ya que los períodos de amortización de cualquier edificio Passiv son muy inferiores a ese período.
Finalmente, en el año 2017 se terminó el Proyecto.
Las obras se iniciaron en julio de 2018 y se prevé su finalización a finales de 2019.
Descripción del proyecto
Se trata de un edificio con PB+2 de altura donde se ubican las habitaciones de los residentes y las zonas comunes y en el sótano donde se ubica una zona de tanatorios y la lavandería que salen fuera de la envolvente.
Estructuralmente se trata de un edificio muy sencillo con zapatas aisladas, con forjado de hormigón, un forjado sanitario y una cubierta plana que se detallan a continuación.
Prestaciones del edificio
Se requiere la instalación de 140 paneles fotovoltaicos y 62 paneles híbridos.
Memoria constructiva
A la hora de calcular los aislamientos el resultado no resultan ser unos espesores excesivamente grandes debido a que el edificio es muy compacto y su repercusión metro cuadrado superficie por metro cuadrado planta es baja por otro lado. El entorno se trata de un entorno urbano asentado de una zona de residencial del sur-oeste Zaragoza en la que los edificios próximos no presentan un gran sombreamiento sobre el mismo siendo mayor el sombreamiento propio del propio edificio.
Aislamiento térmico
El aislamiento en la fachada exterior se realiza mediante un sistema tipo Aquapanel de Kanuf con perfilería y aislamiento interior de 10 cm más un aislamiento por el exterior de 10cm (sate), por la cara interior se termina con una doble capa de pladur.
Con respecto al aislamiento en el forjado de suelo exterior se ha realizado con un aislamiento bajo forjado de 8 cm de placas de XPS.
En la cubierta se establece una solución típica de Cubierta plana formada por un forjado un mortero aligerado una lámina impermeabilizante y 16 cm de aislamiento compuesto en dos capas de 8 centímetros de XPS sobre qué se coloca protección de gravas.
La solera debido a que se trata de un clima caluroso en verano y no se produzca es testigo sobrecalentamiento se ha realizado una solera no muy aislada 8 cm sobre la que se coloca una solera de hormigón. Existe una zona que no tiene sótano presente en las dos alas en las que se ubica habitaciones de la residencia. Aquí se ha utilizado un forjado sanitario apoyado 8 cm de aislamiento XPS y esta a su vez sobre el terreno. De esta manera evita, la realización de losa, se evita la complicada ejecución de las zapatas un zuncho aislados por debajo XPS sin embargo se crean pequeños puentes térmicos en los pilares que sean ten en cuenta en la evaluación final del edificio.
Instalaciones
La climatización del centro se realiza con suelo radiante en las habitaciones principales y en la zona baja y en las zonas de reunión se establece una ventilación por conductos de aire mediante una climatizadora general.
La ventilación en las habitaciones de los ocupantes se realiza mediante elementos individuales de recuperadores qué va suministrando a grupos de cuatro o cinco habitaciones en función de que sean dobles o individuales con un recuperador tipo confort Air 550 para las zonas de habitaciones.
En las zonas comunes se ha establecido 2 recuperadores tipo Wolf de 6000 m3 que permiten Tratar la ventilación en las zonas comunes mediante un sensor de CO2. Al no ser certificado se ha penalizado a un porcentaje de un 70%.
Carpinterías
Las ventanas se han realizado mediante una carpintería de PVC con una transmitancia de 1 W/M2k y vidrio se ha considerado un vídeo triple con un valor de 0,70 W/M2k de transmitancia y un factor solar de 0,49
La configuración de las ventanas se ha realizado de una forma muy uniforme y sin caja de persiana lo que mejora en gran parte la repercusión del puente térmico de la caja de persiana.
La protección a la fachada sur se realiza con unos los voladizos metálicos en las ventanas de fachada SUR.
Hermeticidad
A la hora de definir la línea estanquidad se ha dividido el edificio en dos zonas, en función de sus usos, definiendo dentro del mismo una zona vividera bajo el estándar Passivhaus y una zona calefactada, pero fuera del uso Passivhaus como es la cocina y lavandería debido a la implicación que tiene el uso de ventilaciones específicos y renovación de aire.
La hermeticidad en cubierta y solera se garantiza con espesores de hormigón de más de 10cm en forjado y solera.
En fachada la hermeticidad se realiza un encintado en la cara interior de la primera placa de pladur con cintas herméticas el anclaje de la última placa se realiza sobre puntos establecidos y con cinta de butilo para poder generar una capa totalmente hermética. En ningún caso se han establecido ningún tipo de instalación en la fachada.
Un problema en la estanqueidad es la ventilación propia de los ascensores por lo que se ha configurado un sistema de extinción automático que en caso de que se produzca un incendio en el hueco del ascensor se abren las válvulas que permiten la ventilación del hueco del ascensor pero que en condiciones normales se mantenga estanco al aire es una solución muy empleada para edificios terciarios certificados Passivhaus.
Energías renovables in situ o en el entorno
En cumplimiento de la Sección HE4 del Código Técnico de la Edificación, se proyecta una instalación de producción de ACS con apoyo solar.
Para el cálculo del consumo medio diario de A.C.S. se considera que el consumo medio de A.C.S. por ducha es de 41 l/ducha día (tabla 3.1 del documento básico HE sección 4 “contribución solar mínima de agua caliente sanitaria”.
El consumo diario resulta 5.535 litros/día.
Según CTE. 60 % contribución mínima.
Según ordenanza municipal. 70 % contribución mínima.
La contribución solar mínima anual es del 60 % por colectores solares térmicos, por lo tanto se cumple el CTE.
La Ordenanza Municipal de Ecoeficiencia Energética y Utilización de Energías Renovables en los Edificios y sus Instalaciones de la Agencia de Medio Ambiente y Sostenibilidad establece un requisito mínimo de cobertura del 70%, cuyo objetivo es conseguir mayores reducciones de gases de efecto invernadero que lo establecido a nivel nacional. Dicha Ordenanza contempla mediante el expediente n 126.936/2016, que en el caso particular del uso de paneles solares híbridos, que si las emisiones de CO2, evitadas por los paneles híbridos son al menos las conseguidas con la cobertura del 70%, entonces la solución es factible, pudiendo cubrir térmicamente la exigencia del CTE, ya que la producción fotovoltaica equivale al incremento de contribución requerida por la Ordenanza. Por lo tanto, para el cumplimiento de la ordenanza municipal se deben comparar los valores de reducción de emisiones de CO2 del sistema híbrido y del sistema de colectores térmicos y fotovoltaicos. Se desarrolla la comparativa a continuación:
- Si se utilizan paneles híbridos: Número de paneles ECOMESH para cubrir 60% – 50 paneles – que reducen 26.219 kgCO2
- Si se utilizan térmicos y fotovoltaicos por separado:
-
- HE-4: Paneles térmicos: para cubrir el 70% (por ordenanza) reducen 16.648 kgCO2
- HE-5: paneles FV que según CTE se requiere una potencia mínima de 10,4 kW, los cuales reducen 5153 kgCO2
- La suma de Térmicos y Fotovoltaicos reducen 21801 kgCO2
Conclusión: Los paneles híbridos reducen más emisiones de CO2 que por separado y por tanto se cumple con la ordenanza municipal.
Descripción de la instalación final con aumento de paneles híbridos y fotovoltaicos
Además del cumplimiento inicial del Código técnico y de la Ordenanza Municipal, por solicitud del promotor de conseguir un edificio de AUTOCONSUMO O DE CONSUMO CASI NULO, se implementa la instalación inicial de la siguiente forma:
Instalación de paneles solares híbridos y fotovoltaicos para la Residencia de ancianos de la Fundación Ramón Rey Ardid.
Se realiza un dimensionamiento de 66 paneles aH60 (con una inclinación de 45 °, orientación SUR) y 140 paneles fotovoltaicos adicionales, debido a la disponibilidad de espacio en cubierta, con el que se cubre un 74 % de la demanda térmica anual del edificio, además de un aporte eléctrico de 75.208 kWh a partir de la generación fotovoltaica conectado en autoconsumo. Con un ahorro anual en electricidad de unos 9.025 €. El mes con mayor cobertura solar térmica es Julio, mes en el que se cubre el 99 % de la demanda térmica.
El periodo de retorno de la inversión es de 8 años con un ahorro total anual de 14.574 € el primer año, siendo éste superior conforme pasa el tiempo, debido a la subida del precio de los combustibles.
El coste de inversión estimado (llave en mano) es de 160.000 €, incluido el sistema Abora Monitor para la monitorización de la instalación solar de paneles híbridos. Mediante el cual, se podrá consultar a tiempo real la producción y el ahorro que se producen, además de supervisartécnicamente el funcionamiento de la instalación. El flujo de caja acumulado al final de la vida útil de la instalación es de 581.881 €. Este estudio deberá ser validado con una visita técnica a las instalaciones.
Certificaciones energéticas y ambientales
Consumo de climatización anual es 105.644,60 KgC02/año según la simulación realizada en la certificación energética y el 63.76 % de este consumo es renovable.
Por tanto 67.367,57 KgC02/año se consideran renovable.