Análisis energético de edificios: PITA

Edificio Pitágoras: Ejemplo de eficiencia energética A

El edificio Pitágoras es un centro de negocios, diseñado por Ferrer Arquitectos en 2010 para un concurso de ideas, este edificio es un ejemplo de sostenibilidad y eficiencia energética, pues cuenta con una calificación energética A. Vamos a analizar cada uno de sus elementos, intentando proponer una serie de mejoras.

Es importante comenzar analizando el uso del edificio y las estancias que lo componen. Se trata de un Edificio Científico Tecnológico con espacios para oficinas y laboratorios. Está organizado a lo largo de una galería, configurada como una prolongación del espacio exterior, que a su vez separa los dos volúmenes principales: uno dedicado a las instalaciones, y otro para las oficinas y laboratorios. Hay dos plantas de sótano para aparcamiento de vehículos.

El Edificio Pitágoras cuenta además entre sus instalaciones con un auditorio con capacidad para 236 butacas, salas de reuniones, salas de formación (desde 25 a 75 personas), cafetería-restaurante, y un espacio común en terraza en la cubierta del edificio.

El análisis de todos estos datos es interesante pues nos puede ayudar para establecer un patrón de uso del edificio. Al tratarse de un edificio de oficinas, las horas de mayor afluencia de público se centrarán por la mañana entre las 8 y las 15 horas. Las horas previas y posteriores a estas tendrán una reducción de los usuarios, siendo estos casi inexistentes a partir de las 21 horas y hasta las 6 de la mañana. Con estos datos podremos posteriormente analizar el consumo energético.

Aparentemente, este edificio de oficinas tiene un consumo energético reducido, conseguido por el empleo de un importante aislamiento, pero también por el uso de fachadas ventiladas. Por un lado, un elevado grado de aislamiento, evita las pérdidas energéticas del edificio. El aislamiento térmico esta situado en la parte externa de muros, suelos y cubiertas, preservando de acumulación de calor. Así mismo, el edificio cuenta con vidrios que disponen de un elevado grado de aislamiento.

Además, las fachadas acristaladas orientadas al sur tienen una protección a base de lamas de mármol blanco (producto local, además objeto de proyecto de investigación), para el resto se utiliza principalmente el aluminio. La distancia y grueso de las celosías se calcula de tal modo que no permita el paso de la radiación solar directa en verano y permita el paso de la máxima radiación solar posible en invierno.

La galería principal es muy interesante de ver ya que está delimitada por muros que tienen el mismo tratamiento que la fachada del edificio, mientras que el piso es de paneles de vidrio, un hecho que favorece que sus cuatro plantas estén iluminadas por la luz natural que proviene del lucernario. Además, tiene huecos por los que discurre parte de la vegetación colgante. El uso de jardines interiores favorece la mejora en la inercia térmica del edificio. En este espacio la idea original era crear un efecto chimenea donde por el día, el aire del conducto al calentarse, asciende, creando un efecto de succión del aire del interior de la estancia. Las paredes del conducto, almacenan calor y calientan el aire del interior al incidir los rayos solares sobre su superficie sin aislar. Durante la noche las paredes del conducto permanecen calientes por lo que el efecto de la succión puede continuar, con menor intensidad, hasta el día siguiente. Esta propuesta que aparentemente es muy interesante, no funciona correctamente, pues los huecos chimenea finalmente han sido cubiertos con láminas de vidrio, para evitar el agua de lluvia y la pérdida de climatización.

Aunque estamos analizando los sistemas constructivos del edifico. Comentar con respecto a las instalaciones que se han instalado aparatos muy eficientes de climatización y calefacción, además de una iluminación artificial con control automático que evita el derroche. Otra de las medidas tomadas en aras de la sostenibilidad fue ubicar en el aparcamiento algunas plazas que disponen de puntos de carga para vehículos eléctricos, aunque de momento solo están siendo utilizadas por el equipo de seguridad.

Uno de los elementos claves en la eficiencia energética del edificio es la ventilación. El edificio cuenta con un sistema de ventilación forzada incluida en el sistema de climatización. Además, de buscar la ventilación cruzada y el efecto chimenea en distintas zonas si observamos las secciones del edificio.

La ventilación cruzada es un mecanismo de generación de fresco válida únicamente para climatologías moderadas. Si hace demasiado calor, el sistema no sirve. En un clima como el almeriense donde las temperaturas no son muy extremas gracias a la cercanía al mar, es una opción muy válida. Para que se genere ventilación cruzada deben diseñarse a propósito una parte que sea la más fresca del edificio y otra la más caliente. En el PITA esto es fácilmente asimilable al núcleo de comunicaciones de uso ocasional y las zonas de patio con ventilación. De este modo, al poner ambas zonas en contacto, se generará una corriente de aire fresco de la parte fría a la caliente, y se refrescarán las estancias deseadas.

Tras el análisis del edificio, no son muchas las propuestas de mejora a nivel constructivo que podemos proponer. Una posible mejora sería la colocación de captadores térmicos arquitectónicos, como podría ser la elaboración de un jardín japonés. Donde las piedras acumulan calor (los días de invierno) para contrarrestar los cambios de temperaturas nocturnas, y también pueden acumular fresco (las noches de verano), para contrarrestar las altas temperaturas del día.

Posible solución de cubierta

Con respecto a la iluminación del edificio, se podrían tomar medidas como añadir reguladores de luz, en las luminarias existentes. Así como realizar un análisis, de acuerdo al patrón de uso del edificio, para cambiar a una tarifa con depreciación horaria, que probablemente suponga un ahorro importante.

Otra posible medida podría ser la colocación de estores o persianas con un sistema de domótica que regulen la entrada de luz y favorezcan el control climático del edificio.

Cargador Solar para móviles

Tras la gran acogida que tuvo el enchufe solar y puesto que este aun no se puede adquirir, hemos realizado una pequeña investigación y os traemos un cargador solar para móviles.

Aunque el diseño no es tan compacto como el otro, puede ayudarnos a sobrellevar la espera.Su tamaño es de 11x11 cm y podemos adquirirlo a través de XD Design (aquí) o en amazon(buscando cargador solar o solar charger si usamos amazon uk, encontramos modelos desde 14,90€ o en este enlace).

En cuanto al tiempo de carga, este dispositivo nos aporta datos reales, el tiempo para cargar una bateria al 100% sería de 13 horas, lo positivo es que acumula y almacena la carga por lo que permite su uso mientras esta captando la luz solar o su uso posterior.

Además, del dispositivo compacto desde XD han diseñado algunos cargadores decorativos para oficinas.

Hidrogeno y sostenibilidad en ciudades

La tercera entrega sobre Greencities viene de la mano de Ana María Ferriz y la Fundación para el Desarrollo de las Nuevas Tecnologías en Aragón con su proyecto ZERO HYTECHPARK, un proyecto financiado por el programa LIFE+, con sede en Walqa, el Parque Tecnológico de Huesca. 

Ana nos explicaba el proyecto ZERO dividiéndolo en tres vertientes o actividades principales: ENERGÍA, MOVILIDAD  Y EDIFICACIÓN.

Empecemos con la energía, su primera medida era el consumo de energías renovables y esto lo hacían mediante la utilización de instalaciones térmicas, una instalación eléctrica aislada y una pila de combustible conectada a la red.

El sistema de energía solar térmica en la azotea servía para precalentar el agua de retorno del sistema de calefacción existente. Esta medida suponía una reducción del 20% del consumo de combustible con su consecuente disminución en las emisiones de CO_2.

También se instala en la azotea un sistema de generación fotovoltaica, para cubrir la demanda eléctrica del edificio que se estima en unos 9700 kwh/año. Usando este sistema solar será posible alcanzar el 100% de los consumos.

La pila de combustible, un sistema de reconversión de hidrógeno en energía eléctrica para cerrar el ciclo de gestión energética o almacenamiento de energía. Supone el aprovechamiento del hidrógeno generado durante los ensayos realizados al electrolizador por el equipo de producción de hidrógeno.

Su segunda medida se centraba en lasostenibilidad de laedificación, proponían varias aplicaciones que les permitieran aumentar la eficiencia acercándose al objetivo de cero emisiones. Para ello utilizaban una pila de cogeneración, que permite el aprovechamiento simultaneo de electricidad y calor, y una pila para sistema de alimentación ininterrumpida, alimentada con una pila de combustible abastecida con hidrógeno.

En tercer lugar, daban una gran importancia a la movilidad sostenible, en este punto incorporaban bastantes medidas:

 

-Una hidrogenera, con dos funciones principales: servir como sistema de almacenamiento de energía para favorecer la integración de energías renovables en el edificio y servir de suministro de combustible para los vehículos de hidrógeno.

-Un Sistema de compresión de hidrógeno por hidruros metálicos, este sistema se puede integrar con instalaciones solares térmicas realizando una compresión basada en energías renovables y limitando las emisiones de CO₂.

-Incorporaban el vehículo eléctrico al parque, un vehículo con emisiones nulas, en el que se ha conseguido aumentar su autonomía y reducir el tiempo de carga.

-       -Las bicicletas de pedaleo asistido, fueron una recuperación del la Expo del Agua de Zaragoza, las cuales se adaptaron colocando una batería extraíble con cargador y enchufe convencional, son ahora de gran comodidad para que los trabajadores se muevan por el parque.

-      -Carretilla elevadora,es un elemento más de movilidad en el parque con emisiones nulas, mejora de la autonomía y reducción del tiempo de carga.

Por último, es de destacar que se incorporaron nuevos hábitos como el uso de una calculadora de huella de carbono, que monitoriza las energías renovables y las emisiones de CO₂.

El objetivo final del proyecto a través de todas estas medidas descritas es reducir las emisiones en 2014 a cerca de cero, según Ana eran bastante optimistas. Esperemos que consigan su objetivo. Si queréis saber más: www.hidrogenoaragon.org 

Ecodiseño

Seguimos con nuestra experiencia en Greencities. Esta vez queremos hablar de ecodiseño y lo hacemos a través de la ponencia de Amaia Celaya, arquitecta en Abar Arquitectos.

En su charla, Amaia nos hablaba del ecodiseño como un proceso global en el proyecto arquitectónico; ilustraba este proceso con uno de sus edificios, el Jardín de Infancia Sant Pere Pescador.

Este edificio de carácter modesto, que tiene varios reconocimientos como obra construida, fue desde su concepción ecodiseñado: al principio por voluntad del estudio, que demostraron a lo largo del proceso constructivo las ventajas que esto suponía. Luego, en el momento de habitar, fue cuando los docentes comenzaron a convencerse de lo beneficioso de vivir en un edificio así y a día de hoy su implicación es tal que hacen que el proceso continue, pues se encargan de educar a los niños en esta filosofía de cuidar el planeta.

El Jardín de Infancia con una eficiencia energética A, se ubica en un clima Mediterraneo frío. Se trata de un edificio modular compacto y flexible, que puede ampliarse adosando más módulos en el futuro. Para Abar Arquitectos este fue el factor decisivo que les hizo desarrollar el proyecto. Concibieron un edificio de una sola planta, cerrada al norte y abierta al sur, el cual colmaban de medidas pasivas para ahorrar energía. Tras elegir la orientación más adecuada buscaron la compacidad con colchones térmicos a norte y la sombra mediante un toldo, que funcionaba como un "arbol artificial", protegiendo de la luz en verano pero no en invierno. Además, añadieron una cubierta ajardinada, con aislamiento de corcho, un material de proximidad que contribuía al ahorro por desplazamientos. Durante el proceso constructivo buscaron tanto un alto porcentaje de construcción en seco como la eliminación de puentes térmicos, todo en aras de mejorar la eficiencia del edificio.
Incorporaron algunas medidas activas: añadieron mecanismos de agua y luz eficientes. En cuanto a las instalaciones, incorporaron una bomba de calor geotermica que alimenta el sistema de calefacción, un suelo radiante a baja temperatura y el sistema de refrigeración mediante fan-coils.
Como en todo diseño, a pesar de ser una A, este jardín de infancia tiene algunos inconvenientes. Los propios arquitectos afirman que si lo volviesen a repetir, cuidarían mucho más las estaciones intermedias: primavera y otoño.

Piedra flexible

En nuestro paso por Greencities, uno de los grandes descubrimientos fue la empresa malagueña Piedra Flexible, que ofrece un material tan innovador que parece díficil de entender.

Lo primero que nos llamó la atención de este novedoso revestimiento fue que es totalmente ecológico: es extraído de canteras de cuarzita y arenisca a través de un proceso selectivo que les permite obtener las texturas más bellas posibles. Su proceso de obtención se realiza mediante la aplicación de un adhesivo sobre una lámina estructural que varía según la flexibilidad del revestimiento, a estas capas se adhiere la piedra, de modo que se obtenienen finalmente láminas de piedra natural flexibles de entre 0,6 y 5,5 milímetros.

Actualmente cuentan con tres durezas, la más flexible de todas de 0,6mm, apoyada sobre goma E.V.A.y algodón, una rígida de 2-3mm sobre un soporte de PET y fibra de vidrio. Y, por último, un acabado semirígido translúcido sobre fibra de poliéster y fibra de vidrio. 

Nos sorprendió su aplicación, pues su flexibilidad facilita mucho el trabajo. Para colocarlo solo es necesario una cola adhesiva y se puede poner directamente con las manos sin necesidad de herramientas, de hecho ésta era la recomendación que nos hacían para no dañar la piedra.
Se puede utilizar para casi cualquier espacio tanto de interior como de exterior. Tiene múltiples aplicaciones en interiorismo como el revestimiento de muebles, suelos e incluso sanitarios. Una de las primeras cuestiones para nosotros fue: "¿se puede usar en fachada?", ante lo cual nos dieron un clarificador ejemplo: nos contaron que tienen sus láminas de piedra ubicadas en Dubai en pleno desierto a la intemperie con altas temperaturas y continuas agresiones de arena y se mantiene intacta.

Este material nos parece sostenible, pues se reduce al mínimo la cantidad de material necesario, pudiendo obtener acabados de piedra con espesores reducidos. Su ligereza, además, facilita el transporte suponiendo esto un ahorro energético altísimo. El producto se distribuye en rollos que podemos recibir por mensajeros en nuestra casa. Os dejamos su web para más información: http://www.piedraflexible.com/#

Interior y exterior natural como medio de relación directa

Sandworm de Marco Casagrande elemento destacado del Trienal de Arte Contemporáneo Beaufort 04, Bélgica verano de 2012.

Del artista medioambiental finlandés y arquitecto Marco Casagrande, Sandworm es una estructura/espacio/criatura que fue realizada sobre las dunas de la Costa Wenduine, Bélgica. 

La instalación de 45 metros de largo y 10 m de ancho y alto se mueve libremente entre la arquitectura y el arte del medio ambiente, estando construida enteramente por ramas de sauce. Casagrande la  describe como una "arquitectura débil", una estructura hecha a escala humana que desea ser parte de la naturaleza a través de la flexibilidad y la presencia orgánica.

El artista considera que el control arquitectónico va contra la naturaleza y por lo tanto también contra la arquitectura. El entorno humano integrado es un mediador entre la naturaleza humana y la naturaleza misma. Para ser parte de esto, el hombre debe ser débil. Para el artista finlandés el diseño no es suficiente por sí mismo. El diseño no debe sustituir a la realidad. El edificio debe surgir de la ubicación, que debe reaccionar a su entorno, debe ser un reflejo de la vida y ser ella misma, como cualquier otro ser viviente.

Los visitantes describieron Sandworm como una catedral de sauce, tan flexible que podía ser utilizada tanto para las comidas campestres, como para la relajación o como para la meditación.

Un espectáculo natural de luz y sombra para tanta sencillez.

Enchufe solar y portátil

Parece algo tan sencillo, que se nos podía haber ocurrido a cualquiera. Como su propio nombre indica es un enchufe solar. De material plástico, contiene un enchufe en su parte delantera y una ventosa en su parte posterior para adherirse a las ventanas. 

Su nombre es Window socket, sus diseñadores Kyuho Song & Boa Oh. Se trata de un producto diseñado en el año 2010, que ya ha sido patentado, y esta en proceso para producirlo en masa y hacerlo más eficiente.

La gran ventaja es que te permite obtener electricidad en cualquier lugar y que esta es una energía limpia y totalmente sostenible. Podemos colocarlo en las ventanas de casa, del coche o incluso de un avión, cualquier paramento de vidrio que este soleado.

El diseño y sistema son lo que lo hacen más atractivo pues utiliza una tecnología Plug & Play, simplemente hay que colocarlo en la ventana y empezar a usarlo. 

Su forma de producir luz solar en electricidad, es mediante un pequeño panel con unas células solares, que queda expuesto en su parte trasera y una batería que es la encargada de acumular esta energía y que tras una carga de 5 a 8 horas proporciona una autonomía de 1000 mAH (aproximadamente 10 horas).

La mayor desventaja o más bien la incógnita es el tiempo de carga, el hecho de que estén buscando la forma de hacerlo más eficiente sugiere pensar que de momento es un aparato más para las emergencias que para un uso habitual. No obstante, si el precio de comercialización es razonable y su peso es ligero, puede ser un buen compañero de viaje.