Vivienda bioclimática en Burgos, España

Vivienda bioclimática en Burgos, España
Edificio Envite, Valladolid

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jueves, 31 de enero de 2013

EDIFICIO BIOCLIMÁTICO "ENVITE" (1/2)

EDIFICIO “ENVITE” GRUPO LINCE ASPRONA (1/2).Valladolid, España, 2011




Atrio bioclimático

Alia, Arquitectura Energía y Medio Ambiente s.l. 



Arquitectos

Emilio Miguel Mitre

Carlos Expósito Mora

Jesús Antonio Tejedor Sánchez



Arquitecto Técnico

Benito García Pecharromán



Ingeniero Técnico

Iván San José



Colaboradores

Nieves López Navarro, arquitecta

Luis Marqués Almanza, arquitecto

Juan José La Peña Rincón, arquitecto

Melania Calleja Gómez, arquitecta técnica

Borja Villar Cáceres, delineante

Mónica Torres, secretaria



Promotor

Grupo Lince-Asprona



Coordinador tecnológico

CIEMAT, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas

Unidad de investigación en Eficiencia Energética en la Edificación (UiE3)

Doctora María del Rosario Heras Celemín



Empresa constructora

Collosa, Grupo Llorente



Premios
Premio Construcción Sostenible de Castilla y León. 
III Edición. Edificios Administrativos y Públicos


Premio Endesa a la Promoción no Residencial más Sostenible de 2011




Cubierta jardín






Condiciones de promoción

El edificio de Grupo Lince ASPRONA forma parte de un PROYECTO COOPERATIVO CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO SINGULAR Y DE CARÁCTER ESTRATÉGICO denominado “ENVITE”, que tiene por objeto la Demostración de la Viabilidad Técnica y Económica del uso Eficiente de la Energía en la Edificación y su Capacidad de Revitalización Económica.



Cuenta con la ayuda económica del Subprograma de Proyectos Singulares y Estratégicos de demostración cooperativa en energía y su utilización eficiente, de acuerdo con las actuaciones incluidas en el Plan E, dentro del Programa Nacional de Cooperación Público-Privada de la línea instrumental de articulación e internacionalización del sistema marco del Plan Nacional I+D+i 2008-2011.



La propiedad hace suyo el planteamiento de sensibilidad medioambiental, energética y económica. El edificio se diseña para conseguir una calidad ambiental superior y unos resultados energéticos sobresalientes.


Patio del bambú



Ubicación

El edificio se ubica en la parcela A7 del Polígono Industrial “El Carrascal” (ampliación del polígono San Cristóbal) de Valladolid. La parcela tiene forma de sector circular. Su borde curvo se encuentra orientado al Sur, que es una magnífica orientación para el buen funcionamiento térmico del edificio, siendo además el frente a vía pública.



Función y forma del edificio

El edificio permite centralizar las oficinas del grupo y desarrollar activamente sus principales actividades que son la jardinería y la cocina. Además cuenta con talleres ocupacionales de configuración variable, en torno a un atrio, aulas y auditorio.



El proyecto es el “buque insignia” de Grupo Lince. En este sentido, al tiempo que incorpora el programa necesario, adquiere una imagen adecuada a su carácter de edificio representativo.



Se ha propuesto para la zona de oficinas una forma más libre y orgánica, que contrasta con la volumetría de los talleres, sencilla y prismática. El volumen de las oficinas, con una superficie total en torno a 1.600 m2, se adelanta y se eleva sobre el suelo. En los extremos aparecen dos volúmenes curvos, en el primero se dispone la entrada principal. En el otro, que adquiere mayor importancia en altura, se ubica la sala de conferencias y dos aulas docentes.


Vista Sur



Todo esto, junto a la imagen natural que aporta la vegetación en la planta baja y en la pérgola dota al edificio de singularidad y carácter propio.



La ordenación parte de un planteamiento bioclimático integral, empleando recursos activos y pasivos, tales como son la buena orientación solar, el uso de la vegetación como climatizador del edificio, la integración de componentes de fachada y de patio acoplados a la climatización, el uso de energías renovables, el uso de grandes aislamientos térmicos, la utilización de materiales y sistemas constructivos de producción sostenible, la implantación de sistemas de producción de calor y frío de alta eficiencia apoyados en los recursos del entorno como la biomasa o el calor del terreno … .


Vista general desde el Sur




Concepción bioclimática

Las claves del modo de ser bioclimático del edificio, que son fundamentalmente de protección térmica y de utilización de energías renovales (tanto en invierno como en verano), vienen dadas por los siguientes componentes o estrategias:



Implantación: La liberación de la planta baja en la zona de oficinas permite la utilización de vegetación que participará en el funcionamiento bioclimático del edificio.



Orientación: La orientación del frente de la parcela a Sur, la situación de la zona de oficinas en este frente y el adecuado diseño de la cubierta de los talleres, favorece la ganancia solar directa de invierno y el fácil sombreamiento de verano. Esta disposición también favorece la creación de ventilaciones cruzadas entre ambas caras, muy adecuadas para el tratamiento bioclimático en época estival.


Vista de las oficinas desde el oeste



Organización en torno a atrio: Los distintos espacios del edificio se organizan en torno a un atrio central, con forma de sector circular, que se concibe como un auténtico atrio bioclimático, es decir un espacio no climatizado artificialmente, que favorece el acondicionamiento de los espacios que lo rodean gracias a su acondicionamiento natural propio.



Tratamiento diferenciado de las fachadas en función de sus orientaciones solares: Fachadas muy cerradas de NE a NO, con pocos huecos, de manera que el edificio se proteja en esas orientaciones.



En la orientación Sur el edificio se abre hacia el exterior a través de superficies acristaladas con parasoles de lamas fijas horizontales y verticales, separados del cerramiento y diseñados para bloquear la incidencia solar en el periodo comprendido entre el 21 de marzo y el 21 de septiembre, periodo en el que el sol incide con un ángulo mayor sobre la horizontal; en cambio en invierno la incidencia solar se produce con un ángulo más tendido que permitirá el soleamiento y caldeamiento de los espacios interiores.


Auditorio



Además del acristalamiento de tipo ventana, la fachada sur cuenta con un sistema de captación solar que alimenta el sistema de renovación de aire en situación de invierno. De este modo el acondicionamiento del edificio se beneficia de un aire precalentado en la fachada sur. Este tipo de captador se integra en la estructura de entramado de madera de fachada y ha sido un desarrollo tecnológico propio de este proyecto.



Lucernaires: La zona de oficinas se ve atravesada por unos pequeños y  especiales patios de iluminación y ventilación denominados “lucernaires”, cuyas misiones son mejorar la iluminación interior, favorecer la ventilación natural en entretiempo y alimentar el sistema de renovación de aire en  verano.



De este modo, el acondicionamiento del edificio se beneficia de un aire pre-enfriado adiabáticamente en el espacio sombreado, vegetado y húmedo bajo las oficinas, en planta baja.


Talleres



Iluminación: La configuración de las fachadas, lucernaires y cubierta del edificio aseguran un elevado nivel de iluminación natural interior lo que, aparte de dar mayor calidad ambiental, reduce la demanda de iluminación artificial. Ésta contará con un sistema de encendido y regulación que permita el ajuste de la iluminación interior, dependiendo del aporte de luz natural.



Gran aislamiento térmico de las superficies de la envolvente: El empleo de grandes espesores de materiales aislantes en la solución constructiva de los cerramientos, muy por encima de los exigidos por el Código Técnico de la Edificación: (10 centímetros en fachadas, 8 centímetros en suelos de la envolvente térmica y 16 centímetros en cubiertas de oficina y 8 centímetros en cubiertas de naves) reduce las necesidades térmicas del inmueble, fundamentalmente en la temporada de calefacción. La solución constructiva utilizada, con fachadas independizadas de la estructura, permitirá suprimir los puentes térmicos y lograr una muy baja transmisión térmica por conducción.



Fachada ventilada: En la búsqueda del mejor comportamiento posible en verano, la envolvente Sur se diseña con solución de fachada ventilada, que permite la evacuación del calor de la radiación solar incidente.


Interior de las oficinas



Ventilación: Se prevén rejillas comandadas manual y automáticamente para la ventilación de las oficinas. El control automático permitirá dejar todas abiertas durante las noches de verano propiciando el descenso de la temperatura del edificio por convección gracias a la circulación natural de aire fresco exterior. En invierno, las rejillas permanecerán cerradas durante la noche para impedir la pérdida de calor. El uso diurno se deja a voluntad de los usuarios.



Uso de materiales y sistemas constructivos sostenibles: Se emplean materiales cuya producción genera un gasto energético y de recursos naturales sostenible, como la madera certificada en la subestructura y acabados de la fachada de oficinas y en la cubierta de las naves, el aislamiento de lana de roca, pavimentos y revestimientos naturales como el linóleo, pinturas y revestimientos con baja emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOC)...

Detalle de los parasoles



Agua: El proyecto se diseña para ampliar el ciclo del agua todo lo posible. Se capta el 80% del agua de lluvia que cae sobre el edificio y sobre la parcela y su retención en volúmenes subterráneos de almacenamiento. Esta agua se utiliza para riego. Adicionalmente se hace un tratamiento de aguas grises de los aseos, para su utilización en los inodoros. De esta manera se reduce notablemente el volumen de aguas negras que se vierten a la red general de saneamiento.



Vegetación: Juega un papel muy relevante en el diseño bioclimático del edificio:



-Cubiertas ajardinadas. Estarán plantadas con especies aromáticas autóctonas de uso medicinal, aromático y gastronómico como tomillo, romero, lavanda, jara…, (de baja demanda de riego), dispuestas en un fito-calendario visitable. La evaporación de agua en la temporada estival permite reducir enormemente la progresión de calor a través de la cubierta, haciendo que los interiores sean más frescos. Como estrategia sostenible complementaria se propone un sistema de riego por goteo.


Cubierta jardín



-Ajardinamiento en la zona libre en planta baja por medio de especies rastreas tapizantes amantes de la sombra, tipo hiedra y vinca que, mediante riego pulverizado, produce el descenso de la temperatura del aire de ese ámbito por evaporación.

- Pérgola vegetal en el aparcamiento de la zona Sur, consistente en emparrados de especies trepadoras de hoja caduca tipo vitis vinífera o ampelosis, que en verano crean un descenso local de la temperatura y la sensación térmica que potencia el sistema anteriormente descrito, mientras que en invierno permite el paso de luz para la correcta iluminación de los espacios.



- Patio de bambú, como Expansión del restaurante y espacio trasero de las oficinas y de ventilación de éstas y de la planta alta de las naves.



- Ajardinamiento de las medianeras a nordeste y a noroeste por medio de plantaciones de ciprés para sombreamiento de verano. - Ajardinamiento interior en el atrio con potos y tradescantiae, con pulverización de riego, para mayor calidad visual y ambiental.





Planta baja



Instalaciones renovables y de alta eficiencia energética

Además del propio edificio como sistema bioclimático o solar pasivo, la estructura energética del edificio cuenta con los siguientes sistemas para calefacción y refrigeración en oficinas y cocina y para calefacción en naves (ver también memoria de instalaciones):



Captación solar térmica: 64,5 m2 de captador solar térmico plano de agua en cubierta de nave, diseñados para cubrir las necesidades de agua caliente sanitaria de la cocina en invierno. El sobrante de calor en verano se utilizará para refrigeración por absorción.



Biomasa: La producción principal de calor se realiza en dos calderas de biomasa de 244,5 kW para las oficinas y 320 kW para las naves (cocina y talleres), alimentadas con pellets. Dado que el pellet proviene de vegetación cuyo crecimiento ha tenido lugar el año anterior fijando carbono, esta instalación puede considerarse neutral en cuanto a la emisión de CO2.



Bomba de calor geotérmica: Producción adicional de calor y frío en bomba de calor eléctrica que se diseña con una potencia de 77 kW de frío y 101,5 kW de calor de disipación geotérmica.



El aprovechamiento del calor del terreno se realiza mediante nueve “pinchazos” o pozos geotérmicos de 140 m de profundidad y reducido diámetro, por los que se hacen discurrir conducciones de agua de ida y vuelta, que ceden o toman calor del terreno, según las circunstancias. En la situación de invierno, las condiciones del terreno son favorables, pues se encuentra a mayor temperatura que el ambiente exterior. En la situación de verano, la situación es todavía más favorable, pues el terreno se encuentra incluso a menor temperatura que la temperatura objetivo en el ambiente interior. El terreno sirve por o tanto como foco caliente en invierno y como foco frío (a la manera de torre de refrigeración) en verano. Las buenas condiciones y estabilidad térmica del terreno permiten mejorar el rendimiento de la bomba de calor.



Planta primera


Inercia: la instalación de producción de calor se diseña con un depósito de inercia en calor con un volumen de 12.000 litros.


Planta primera



Absorción y acumulación de cambio de fase (PCM): Una parte del frío que necesita el edificio se produce por medio de un frigorífico que da frío a partir de calor, en un proceso de absorción. El calor puede provenir de la caldera de biomasa, o de la captación solar térmica, cuya producción en situación de verano superará ampliamente las necesidades de ACS de la cocina. El frigorífico de absorción se diseña con una potencia de 70,3 kW y está acoplado a una torre de refrigeración convencional en cubierta, y cuenta con un sistema de acumulación de PCM con una capacidad de 4.000 litros y 264 kWh.



El interés que tiene esta acumulación es poder utilizar la captación solar en los periodos sin actividad del edificio.



Distribución y ventilación: El edificio permite la ventilación natural y la asistida, con o sin aporte de calor. La distribución de calor y frío se realiza por medio de un sistema de conductos de aire a fancoils que, además de la incorporación del aporte de calor de los captadores de fachada, y de frío de los lucernaires, permite la recuperación del calor (y frío) sensible del aire de extracción, que se conduce al atrio.

Los grandes climatizadores de salón de actos, cocina y naves se diseñan con recuperación de calor por enfriamiento adiabático indirecto.




Captación solar fotovoltaica: La disposición de paneles fotovoltaicos en la cubierta de nave permitirá una superficie de captación de 87 kWpico. El objetivo de esta instalación es cubrir el consumo eléctrico de climatización. Esta instalación todavía no ha sido ejecutada.




Planta segunda (cubierta jardín)


Acondicionamiento integrado: Gracias por un lado a la moderación de la demanda como consecuencia del diseño bioclimático del edificio, y por otro, al uso de sistemas de energías renovables, se ha conseguido una importante reducción de consumo, que se completa con la utilización de sistemas de climatización de alto rendimiento.



La utilización de este conjunto de estrategias hará que el edificio pueda acondicionarse de modo natural a lo largo de una parte importante del año, y con poco consumo el resto.



Gestión energética global del edificio por medio de un sistema BEMS tele-gestionable, de modo que se integre la operación bioclimática con la operación de las instalaciones de renovables y la convencional de las instalaciones de acondicionamiento, concediendo prioridad a las operaciones de reducción de la demanda y de menor consumo. Este proyecto contempla además una monitorización detallada de los sistemas para poder disponer de un balance energético completo.