PRBB
Parque de Investigación Biomédica de Barcelona
Análisis: Eficiencia y eficacia energética
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javier jair montemayor leos viridiana negrete idrogo maestro carlos estrada EDIFICACIÓN Y EFICIENCIA ENERGÉTICA
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ÍNDICE SELECCIÓN DE OBRA 5 Información general Escala Relevancia Historia ESTUDIO DE CONTEXTO 24 Perfil Climático: Temperatura Humedad Precipitación Movimiento del Aire Parámetros para el Confort Cultura / Hábitos Estándares / Normativas aplicables RESPUESTA DE EDIFICACIÓN 34 Estrategias Pasivas: Orientación Masa y exposición solar Permeabilidad Envolvente Opaca Transparente Programa y Uso Ciclos diarios/semanales/estacionales Flexibilidad ANÁLISIS PARA EFICIENCIA 45 Aislamiento Térmico: Materiales y tipo de aislamiento Problemática constructiva Proporción vano-sólido Radiación Solar Elementos de Sombra Control de Radiación Aprovechamiento de Energía Solar Ventilación Natural Movimiento del Aire en interiores Ciclos estacionales Luz Diurna Distribución de luz diurna en interiores Prevención de Deslumbramiento Eco-Tecnologías Aplicables Potencial para fuentes alternas de energía Estrategias de Reducción de Demanda CONCLUSIONES 59 Situación Actual v. Estrategias Propuestas Mayor potencial de optimización Riesgos vs. Oportunidades Análisis Costo-Beneficio Justificación de estrategias Retorno de Inversión Eficiencia v. Eficacia Hacerlo bien v. hacer lo correcto
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introducción El siguiente trabajo tiene como intención analizar el Centro de Investigación Biomédica de Barcelona, diseñado por Manuel Brullet y Albert de Pineda. Se empieza analizando su arquitectura y contexto, para luego pasar a cómo el ambiente impacta sobre este. Después se repasan las estrategias que este sigue para funcionar y al final proponemos ciertas ecotecnologías que podría aplicarse para un mejor funcionamiento.
Manuel Brullet
Albert de Pineda
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obra RELEVANCIA DEL PROYECTO
ANTECEDENTES Se empezaron a generar documentos desde los años ochenta. En España, en los años 80, el presupuesto no contemplaba grandes infraestructuras destinadas a la investigación, ya que había otras prioridades.
Actualmente es una de las mas grandes infraestructuras científicas y de investigación biomédica del sur de Europa. Esta “fábrica de futuro” produce un conocimiento que será primordial para la medicina en 20 o 30 años. Contiene siete diferentes centros, lo cual permite abarcar gran campo de la disciplina. Alberga a 1440 persona de 55 países diferentes. Casi el 35 % de los investigadores son extranjeros. Destaca el animalario, que está considerado uno de los más modernos de Europa, y diversos servicios de los centros, como la microscopía avanzada, la proteómica o la citometría de flujo.
El ex-alcalde y ahora ministro Joan Clos (en ese tiempo era concejal de Sanidad), tenía la visión de un parque de investigación biomédica justo al lado del Hospital del Mar. Hasta que se decidió que Barcelona fuera sede de los juegos Olímpicos, fue cuando en 1991, la Comisión de Urbanismo de Barcelona planeó el Parque Biomédica a un costado del Hospital del Mar. Desde ese entonces, Manuel Brullet diseñó un edificio modular, diferente a la construcción actual. Sin embargo, su idea de un eje principal y aspecto ligero persisten en sus diferentes propuestas. En 2004 comienza la construcción, y en ese mismo años se termina.
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obra USO
FICHA TÉCNICA
El Parque de Investigación Biomédica de Barcelona es un edificio destinado a la investigación científica y tecnológica.
Fecha diseño: 2000 Fecha inicio obra: 2001 Fecha terminación: 2006
Un centro de investigación biomédica es un lugar para investigación y de encuentro.
Propietario: Ajuntament de Barcelona, Consorci de la Zona Franca, D.U.R.S.I.
Para esto, contiene equipamiento científico de vanguardia. Ello permite explorar en un espacio único las cuestiones más relevantes de las ciencias de la vida y de la biomedicina, desde la perspectiva molecular hasta la poblacional.
Superficie lote: 10120 m² Superficie construida: 55491 m² Autores: Manuel Brullet Tenas,Albert de Pineda Alvarez, Alfonso de Luna, Xavier Llambrich Colaboradores: Toni Montes Boada, Volker Zimmermann, Elisabet Solé Cuatrecases, Raúl Garcia, Estefanía Aguado Figueras Estructuristas: Frances Xurigué, Ardèvol I Associats
La conexión física del PRBB con el Hospital del Mar proporciona, además, un buen conocimiento de la realidad clínica.
Instalaciones: JG&Asociados Estructura: Manel Arguijo Constructora: ACS COMSA
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obra RELEVANCIA DEL PROYECTO
SITIO Situado en el frente marítimo de Barcelona, al lado del Hospital del Mar. El entorno del lote se caracteriza por la proliferación de edificios singulares: las dos grandes torres de la Villa Olímpica, el nuevo edificio de Gas Natural, una pequeña torre de viviendas, la torre monobloque del Hospital del Mar, la obra de Frank Gehry y un polideportivo en proceso de restauración.
CONTEXTO El terreno del Parque de Investigación Biomédica se sitúa delante del mar, al sur el parque de la Ciutadella, y está rodeado, por el este y por el oeste por varios edificios de equipamientos, oficinas, viviendas, dentro de una zona caracterizada por una gran densidad.
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obra
ESCALA Se trata de un edificio de grandes dimensiones, sin embargo, ĂŠste no pierde su escala con la ciudad, puesto que los edificios circundantes estĂĄn relacionados proporcionalmente.
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obra CONCEPTO Se propone una gran plataforma que ordene el sitio, que era bastante irregular. La colocación de un edificio elevado en forma de tronco de cono elíptico, truncado diagonalmente, permitió ordenar el entorno y relacionar el edificio con los volúmenes próximos. La forma elíptica surge de la necesidad de adaptar un edificio de grandes dimensiones (35.000 m2 aproximadamente) en un solar muy ajustado, de forma irregular y con diferentes volumetrías alrededor. Se buscó una volumetría que no quisiera competir en altura con los edificios cercanos pero que formalmente se relacionara y dialogara con todos ellos. En cuanto al interior del edificio, éste se vacía para crear una nueva realidad independiente del entorno, que enmarque y controle las vistas al mar y que también permita una regulación de la luz solar. ¿POR QUÉ SU FORMA REDONDA? Su forma encuentra justificación en el proceso de diseño: el volumen troncocónico quiere dar una imagen fluida y autónoma a la ciudad. En lugar de proponer varios volúmenes independientes, se optó por 1 solo ya que unifica la imagen. Esta forma no es eficiente o al menos no se da una explicación que justifique un comportamiento eficiente. Como se mencionó, responde solamente a decisiones que tiene que ver con el diseño y la percepción que se quiere dar a la ciudad. La única explicación que se le podría dar sería que deja que los vientos fluyan libremente, y no represente un obstáculo para su circulación.
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obra DESCRIPCIÓN
ESPACIOS
Es un edificio de 117 × 74 metros de 9 pisos y 3 plantas bajo tierra con forma elíptica y un alto nivel de polivalencia funcional.
Está formado por tres estratos muy distintos y que han sido generados por el vacío que el espacio público de la planta baja deja entre las plantas subterráneas y las plantas elípticas colgantes.
El edificio está dotado de una infraestructura informática y avanzadas instalaciones de tecnología de la información, cuenta con espacios comunes y de relación , un moderno auditorio y una de las instalaciones de animales más avanzados desde un punto de vista tecnológico.
Estrato A - grandes conexiones estructurales con el entorno, usos diferentes y forma irregular que consolida la geometría del terreno. Estructurado en tres plantas: una planta semisubterránea y dos subterráneas.
Necesidades del centro de investigación para el confort térmico
Estrato B - en la cota cero, se producen todos los accesos a diferentes espacios que forman el conjunto, se disponen plazas, patios y porches.
Distintos sistemas de climatización: aire, aire - agua, agua y expansión directa. Incorporación de nuevos equipos más eficientes para evitar la acumulación de energía. Utilización de programas de simulación para la estimación del consumo y control de energía.
Estrato C - parte más visible y característica del edificio. Forma troncocónica con fachada de cristal y madera que se encuentra suspendida sobre la planta baja.
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obra RELACIONES
La construcción se plantea necesariamente compacta para adaptarse al solar, pero se escala hacia el mar, suavizando el frente marítimo y adaptándose a las edificaciones del paseo, que en esta zona presentan alturas reducidas. Por la parte posterior, en la vertiente que limita con la ciudad, se decide levantar el edificio ya que dispone de espacio suficiente. Dentro del patio central del complejo, se encuentra el volumen que contiene el auditorio. Su cubierta, revestida de una capa de agua, refleja el cielo y se relaciona con la presencia del mar. Esta conexión es interesante ya estando desde las terrazas comunitarias se sienta la presencia del mar, acentuada por el cuerpo de agua en la cubierta del edificio. Esta relación es puramente estética, pero parece tener potencial para crear un microclima dentro del patio interior. Los interiores tienen vistas siempre privilegiadas hacia el ambiente circundante y el panorama.
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obra AMENAZAS La proximidad con el mar podría afectar al edificio si no se toman las medidas adecuadas. Para empezar, la arena en suspensión es una amenaza inminente ya que podría erosionar al edificio. No necesitan ser vientos fuertes para que causen daño a las construcciones; con que sean constantes, estos vientos representan una amenaza. La arena es un material silíceo, bastante duro, por lo que al golpear los pequeños granos de arena sobre los materiales colocados en fachada acaban erosionándolos capa a capa. Otra de las amenazas es el agua en sí, que propicia la oxidación de los metales. La estructura portante de la fachada de madera está hecha de este material, por lo cual es vital darle un correcto mantenimiento. Pero no solo esto: bisagras, engranajes, cerraduras, tendederos, todo necesita ser periódicamente engrasado y protegido para evitar esta oxidación. Además, la madera es igualmente afectada por la humedad, la cual absorbe el aire en al agua y tomando diferentes configuraciones.
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obra MEDIDAS ENERGÉTICAS Su forma escalonada hacia el mar facilita la ubicación en la cubierta de paneles solares para la producción de agua caliente y electricidad. El revestimiento y pisos en el voladizo le permiten calibrar la radiación del interior, con el consiguiente ahorro de energía y la gestión de la sostenibilidad de la intervención. La central de producción de refrigeración dispone de 4 plantas enfriadoras de condensación por aire de 4600 KW, a partir de ahí se distribuye el agua enfriada por dos núcleos principales verticales.
El suministro eléctrico del edificio, está formado por un centro de transformación de 5600 KW instalados en las salas de máquinas junto al muelle de carga y descarga.
La planta de producción de agua caliente para calefacción dispone de 3000 KW térmicos de calor. También ésto se complementa con colectores solares. Este campo se integró en la cubierta del edificio de modo que no se da un impacto visual.
El suministro eléctrico está formado por baterías autónomas de 10 minutos para suministros esenciales de los laboratorios. Además, hay otras baterías independientes para otras necesidades del centro del procesamiento de datos. Todo ésto se encuentra en la planta de cubierta.
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fachada OBJETIVOS La envolvente rodea totalmente la estructura, definiendo la resolución geométrica del edificio. Su configuración permite el paso de luz, pero también protege de la radicación directa. También es capaz de asumir configuraciones internas que pueda tener el edificio en un futuro. Piel interior transparente y regular que permite adaptarse al programa, resuelve la ventilación natural y luminosidad. Piel exterior de madera que proporciona protección solar y brinda aspecto material al edificio. Entre las dos pieles están las capas necesarias para su mantenimiento, extinción de incendios, protección contra invasión de pájaros, etc. La piel interior consiste en un cierre de cristal entre forjados, retirada de su límite. Soportado por sistema de muro cortina de aluminio. La piel está modulada y permita la ventilación natural. La piel de madera es compleja. Toma en cuenta tipología estructural del edificio, con línea exterior formada por tirantes y situada por fuera del perímetro de forjado. Esto permite usar la estructura portante perimetral como estructura primaria de soporte para la piel de madera. Las láminas de madera desaparecen cuando el edificio se torna al interior. La estructura del edificio queda suspendida 7 metros en todo su perímetro. Primera piel: cristal (1-7) Láminas de acero (8-9) Bandeja de zinc (coronamiento de edificio)
El revestimiento de la fachada se plantea de madera, calado, y ligero, sin tocar suelo; se intenta sacarle peso a un edificio que por su concepción compacta y unitaria presenta unas dimensiones considerables.
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fachada DETALLES
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fachada DOBLE FACHADA
Esta segunda piel debe permitir un buen control lumĂnico y energĂŠtico del edificio.
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fachada ESPECIFICACIONES Caracter铆sticas de la madera de la fachada
Aparte del cristal, la madera y el acero que se utiliz贸 en la fachada, se utilizaron decks de madera y pisos de piedra para la plaza y los interiores.
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estructura
El edificio parece flotar sobre una plataforma pavimentada con hormigón prefabricado vibrado a través de un voladizo de unos 7 metros a lo largo de todo su perímetro. Su estructura es perimetralmente colgada que permitiera resolver la bajada de cargas del edificio liberando el espacio de la pista polideportiva, sin soportes en los perímetros exterior e interior del volumen sobre rasante del edificio y presentando una planta baja fácil de leer. Se optó por colgar los forjados en su perímetro mediante tirantes dispuestos bajo la cubierta en los ámbitos destinados a zonas de instalaciones y despachos de doble altura. Dichos tirantes se plantearon tanto en el perímetro exterior del edificio como en las fachadas del gran patio interior. Cada nivel es apoyado por 110 tensores metálicos anclados a las grandes vigas que soportan el 40% de toda la estructura. El 60% restante se basa en los núcleos centrales de hormigón.
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plantas El volumen del parque está definido por una altura de cuatro plantas por un lado y nueve plantas del otro lado. Por la forma troncocónica elíptica del edificio, las superficies de las plantas van disminuyendo a medida que aumenta su altura. Todas las plantas se organizan en forma de U, alrededor del patio central. Debido a la profundidad de las partes edificadas y coincidiendo con las pantallas estructurales, situadas en el centro de cada ala, se disponen los núcleos de las escaleras, ascensores, montantes técnicos, servicios y almacenes, dejando el resto del programa principal a cada lado de este núcleo de servicios.
Las distintas áreas del edificio están mostradas en la planta: en verde están las oficinas, los laboratorios en azul, los servicios en amarillo, la circulación en naranja, el auditorio en morado y las áreas de transición en rosa. Abajo se pueden ver las áreas intermedias que conectan los espacios principales: consisten en largos pasillos que rematan en las terrazas, las cuales sirven como espacio de encuentro e intercambio.
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1 criticas The outside of the building is very interesting, but working there ( what i do ) is not nice at all. The building is "ill", with a lot of edges difficult to clean, it does nothing to reduce noise between different areas ( since is a scientific center, there are a lot of animal-farms and server-rooms ), it does not invite to be ecologic ( no bike parking, stairs are hidden ) and there are too many offices without windows. To list some design errors. Anonym Looks good now - but what happens in a few years when all that wood begins to decay from being exposed to the elements? And talk about fire hazards - if that wood skeleton catches fire its going to make one hell of a bonfire! Anonym
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2 contexto
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locación UBICACIÓN Latitud 42º 17' 49'' Norte Longitud 2º 04' 39'' Este Altitud 6 metros CLIMA El clima en Barcelona es del tipo mediterráneo. Se caracteriza por tener inviernos húmedos y suaves, y veranos secos. Las estaciones más lluviosas son las intermedias, otoño y primavera. Lo más significativo del clima son los tres o cinco meses de aridez en el verano. Hay pocos días con temperaturas extremas, de frío o calor, por eso las medias anuales máximas y mínimas en Barcelona son moderadas. La precipitación anual media es de 640 mm. La temperatura media anual es de 15.5ºC. Los meses más lluviosos son Abril y Mayo y de Agosto a Diciembre. Los meses que cuentan con un mayor número de horas de insolación son Julio y Agosto. El promedio de horas de insolación anual es de 2.524 horas. Estos datos presentados anteriormente encajan con los datos que se corresponden con los años 2001 a 2005. Según la clasificación de la UNESCO-FAO (tomando la temperatura media del mes más frío), Barcelona tienen un clima templado.
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clima Los datos corresponden al Observatorio Barcelona. Longitud 02ยบ 12' 04'' E. Greenwich / Latitud 41ยบ 23' 12'' N / Altitud 25 m.
Como se puede observar en la figura, el periodo seco, corresponde al mes de Julio. Las temperaturas son altas y con escasas lluvias.
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clima
PRECIPITACIÓN En Barcelona la media anual de días de lluvia es de 90 días. Los días enteros de lluvia y completamente cubiertos son menos habituales que en el clima continental. Las tormentas de verano pueden ser fuertes, pero cortas.
VIENTO
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gráficas Diagrama solar
Gráfica psicométrica
Clasificación de clima
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Temperatura de bulbo seco Medida con un termómetro convencional de mercurio o similar cuyo bulbo se encuentra seco.
gráficas
Humedad relativa Porcentaje de la humedad de saturación, que se calcula normalmente en relación con la densidad de vapor de saturación.
Temperatura de bulbo húmedo Tiene el bulbo envuelto en un paño de algodón empapado de agua, que se emplea para medir la temperatura húmeda del aire.
Presión de vapor Número de moléculas de vapor de agua por metro cúbico. Relacionado con humedad absoluta. Afecta la evaporación. Cuando humedad es alta, la presión del vapor es alta (por eso la baja evaporación en climas húmedos)(Pulgadas de mercurio).
Humedad absoluta Cantidad de vapor contenido en el aire para estimar la capacidad del aire para admitir o no mayor cantidad de vapor.
Volúmen específico El volumen que cierto peso de aire ocupa bajo las condiciones en las que se encuentra el aire (m3/lb de aire seco).
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gráficas Entalpía Es la medida de calor /energía en el aire debido al calor sensible (temperatura del aire) y latente (humedad en el aire ) BTU/lb.
Usando técnicas pasivas Calor pasivo solar, masa térmica y ventilación natural.
Usando técnicas pasivas Ventilación nocturna.
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gráficas Usando técnicas pasivas Enfriamiento por evaporación directa.
Usando técnicas pasivas Enfriamiento por evaporación indirecta.
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parámetros para confort DESCRIPCIÓN
ESPACIOS
Alcanzar el confort en un centro de investigación requiere de tecnologías integradas que optimicen la regulación del acondicionamiento del aire, calor, iluminación y comunicaciones. Su fácil operación es igualmente vital: entre más fácil sea un sistema de operar, menos errores podrían ocurrir.
Animalario Zona de barrera, libre de patógenos específicos, con modernos microaisladores autoventilados. Auditorio Está situado en el espacio central del edificio a la altura de la primera planta. Dispone de una amplia terraza abierta al mar.
Los investigadores deberían de ser capaces de regular las condiciones del aire, la exposición solar interior y las tecnologías y comunicaciones pertinentes para un desenvolvimiento más eficiente.
CULTURA Y HÁBITOS
La temperatura y condición del aire es uno de los factores más importantes, para esto son necesarios dos sistemas de ventilación exterior. Esto asegura la ventilación en caso de reparaciones o mantenimiento. Esto se considera desde la etapa de diseño, ofreciendo una operación controlada y redundante. Todo esto considerando la más alta tecnología, con paneles sensibles al tacto.
En el mapa se puede ver las diferentes nacionalidades que convergen en un mismo punto, por lo cual los hábitos y parámetros de confort son muy variados. El edificio del PRBB reúne a más de 1.400 residentes que trabajan en diferentes espacios e instalaciones con diversos grados de riesgo para la salud.
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estándares NORMAS APLICABLES En 2013, el Comité de Acreditación del Insituto de Salud Carlos III (ISCIII) aprobó la acreditación del IMIM (Instituto Hospital del Mar de Investigaciones Médicas) como Instituto de Investigación Sanitara, la cual fue ratificada por la Secretaría de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación por la Orden de 17 de febrero de 2014. El Instituto de Salud Carlos III es el principal Organismo Público de Investigación (OPI), que financia, gestiona y ejecuta la investigación biomédica en España. Adscrito orgánicamente al Ministerio de Economía y Competitividad (Real Decreto 345/2012) y funcionalmente, tanto a este mismo como al Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad (Real Decreto 200/2012), tiene como misión principal el fomento de la generación de conocimiento científico en ciencias de la salud y el impulso de la innovación en la atención sanitaria y en la prevención de la enfermedad.
Titular del Órgano Directivo: María Jesús Fraile Fabra
Estándares y recomendaciones de calidad de las unidades asistenciales
Las actuaciones de examen y propuesta reguladas por el Real Decreto 799/2005, de 1 de julio, por el que se regulan las inspecciones de servicios.
Documentos que recogen Estándares y recomendaciones de calidad de unidades sanitarias asistenciales prioritarias para el Sistema Nacional de Salud (SNS). Son realizados por iniciativa del Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad, por la Subdirección General de Calidad y Cohesión, en colaboración con grupos de expertos representantes de las asociaciones profesionales más estrechamente vinculadas a cada una de las diferentes unidades, así como otros profesionales sanitarios destacados por su experiencia y conocimiento.
La Subsecretaría de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad es el órgano al que corresponde desempeñar las funciones enumeradas en el artículo 15 de la Ley 6/1997, de 14 de abril, de Organización y Funcionamiento de la Administración General del Estado, y la dirección, impulso y supervisión de sus órganos directivos dependientes. División: Sistema Nacional de Salud Plan de Calidad para Sistema Nacional de Salud, cuenta con 6 áreas de actuación entre las cuales está la evaluación de excelencia clínica - Diseñar un Plan de evaluación de tecnologías sanitarias para el Sistema Nacional de Salud. - Extender la cultura evaluadora entre clínicos y gerentes, y formar profesionales dedicados a la evaluación de tecnologías en salud.
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Estándares para Laboratorio Clínico Central La Ley 16/2003, de 28 de mayo, de cohesión y calidad del Sistema Nacional de Salud (SNS, en adelante), establece, en sus artículos 27, 28 y 29, la necesidad de elaborar garantías de seguridad y calidad que, acordadas en el seno del Consejo Interterritorial del SNS, deberán ser exigidas para la regulación y autorización por parte de las comunidades autónomas (CC. AA., en adelante) para la apertura y puesta en funcionamiento de los centros y servicios sanitarios, en su respectivo ámbito territorial. La AEBM, la AEFA, la SEQC y la SEHH han publicado un documento de consenso sobre especificaciones mínimas de la calidad analítica
3 respuesta de edificaci贸n
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orientaciรณn El edificio estรก orientado hacia el sureste. Aunque tiene forma ovalada, la orientaciรณn se puede definir fรกcilmente por el patio interior que se abre dentro del volumen.
EXPOSICIร N SOLAR
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orientación
Los meses que cuentan con un mayor número de horas de insolación son Julio y Agosto. El promedio de horas de insolación anual es de 2.524 horas.
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El pico se alcanza en Julio, y desciende drásticamente en los meses siguientes.
estudios de sol y sombra
estudios de sol realizados cada dos horas, de 8 am a 8 pm, en verano
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vientos
La posiciรณn del complejo con respecto al mar influyen en los vientos dominantes, los cuales en verano van al noreste. Sin embargo, en invierno la direcciรณn cambia y se dirigen hacia el sureste.
El edificio estรก orientado hacia el sureste. Aunque tiene una forma ovalada, la orientaciรณn se puede definir fรกcilmente por el patio interior que se abre dentro del volumen.
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vientos
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permeabilidad
El edificio es un volumen masivo de forma troncocónica. Sin embargo, se hace permeable por la gran abertura que sirve como patio central y respiradero del edificio. Es un área de encuentro y además, la mayoría de los laboratorios giran alrededor de él.
envolvente semi-transparente
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envolvente MADERA VS CRISTAL La radiación solar que incide sobre el edificio puede generar importantes ganancias de calor. Cuando éstas se dan a través de superficies opacas, muros y cubiertas, se denominan indirectas, y cuando ocurren a través de superficies transparentes, como el vidrio, se llaman directas. En el método del balance térmico se recomienda calcular las ganancias indirectas por medio del parámetro temperatura sol-aire. El factor de ganancia solar se relaciona con el tipo de superficie transparente y representa la radiación directa que puede atravesarla. Se trata de una fracción entre 0 y 1, donde 0 representaría una superficie totalmente opaca y 1 indicaría una superficie totalmente transparente. Las ganancias solares indirectas implican un proceso en el que la radiación solar incidente primero aumenta la temperatura de la superficie exterior de los cerramientos, para después generar un flujo de calor por conducción a través de éstos. La absorción superficial depende del color y acabado de los materiales. Cuando existen flujos de calor a través de la envolvente del edificio, muros, cubiertas y suelos, se tienen pérdidas o ganancias por conducción. Si los cerramientos tienen cámaras de aire en su interior también se dan procesos de transferencia de calor por convección, aunque estos suelen ser menos intensos. La cantidad de calor ganado o perdido dependerá de las características termicas de los materiales empleados, de la diferencia de temperatura interior-exterior y de la superficie total expuesta.
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ciclos CICLOS DIARIOS Recepción principal: Días laborables de 8.00 a 19.00 h Registro: Días laborables de 9.00 a 17.00 h Acceso desde la plaza Darwin: Días laborables de 8.00 a 20.30 h Recepción de mercancías: Días laborables de 8.00 a 18.00 h
CICLOS SEMANALES Al igual que en México, los días entre semana se trabaja con turno completo , el sábado solamente medio turno y el domingo no es considerado como día laboral (ver slide anterior).
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ciclos
A pesar de que el centro de investigación está abierto los 365 días del año, el periodo de verano, resulta ser el que demanda más actividad dentro del edificio. Ésto incrementa que mayor cantidad de personas se desenvuelvan dentro de él, lo que provoca que se utilice más energía para controlar el confort térmico. Sin embargo, un hecho que ayuda a contrarrestar este efecto, es que debido a las condiciones climatológicas de Barcelona y la ubicación estratégica del edificio, éste utiliza estrategias para calentar más el edifico que enfriarlo, lo que produce un menor gasto de energía e impacto al medio ambiente y ahorro monetario.
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flexibilidad PARTICIPANTES
Las funciones de un edificio científico son cambiantes y a veces contradictorios. La adaptación al cambio que es dinámicamente amplio que conlleva todo tipo de variaciones es una necesidad de este tipo de edificios. Esta adaptabilidad es posible gracias al planteamiento de una estructura flexible desde el punto de vista espacial y mecánico. En el caso del PRBB, la flexibilidad se logra mediante espacios cuantitativamente bien planteados, geometrías regulares y pautadas, un planteamiento intensivo de las instalaciones y el diseño de doble piel de las fachadas. Los criterios planteados durante el proyecto son criterios generosos que deben permitir, dentro de unos límites, asumir diferentes cambios. La superficies de los laboratorios, despachos, terrazas y los gruesos constructivos se plantearon de forma espaciosa.
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4 analisis eficiencia
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materiales
Tubo de acero galvanizado Tubo perimetral de acero de 14 cm Viga de acero Tubo de alimentación de rociadores Rejilla de mantenimiento de 3x 6cm Barandal de protección Perfil de chapa de acero galvanizado Fuste de aluminio Cristal con doble capa Pavimento de terrazo Cielo raso Luz fluorescente incrustada Madera de masaranbuda Losa de concreto Muros interiores divisorios de 7 cm de espesor con piezas cerámicas “Tabiceram” de 70x50cm, enyesada en ambas caras Mampara de vidrio con perfiles de aluminio y vidrio laminado Mampara ciega con perfiles de aluminio; Hacia exterior: tablero contrachapado de 14mm, con lamina de madera. Hacia interior: tablero laminado de alta presión de 3mm, con acabado de aluminio estriado. Revestimiento interior con placas laminadas. Banda de neopreno. Perfil de aluminio extruido. Difusor lineal, con 2 ranuras para impulsar aire. Muros interiores divisorios de 7 cm de espesor con piezas cerámicas “Tabiceram” de 70x50cm, enyesada en ambas caras. Mampara de vidrio con perfiles de aluminio y vidrio laminado. Mampara ciega con perfiles de aluminio Hacia exterior: tablero contrachapado de 14mm, con lamina de madera. Hacia interior: tablero laminado de alta presión de 3mm, con acabado de aluminio estriado. Revestimiento interior con placas laminadas. Banda de neopreno. Perfil de aluminio extruido. Difusor lineal, con 2 ranuras para impulsar aire.
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detalles
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problemática constructiva De forma parecida, la construcción de prototipos sirvió para decidir la estructura colgada de los pivotes, nudos y tirantes de acero; todo el diseño de las placas de hormigón del suelo flotante de la planta baja, y los arrimaderos del aluminio extruido del edificio. La ejecución de la obra coincide con el gran aumento del precio del acero, que motiva el paso a una estructura de hormigón para contener costes. Debido a esta decisión, el proyecto de la estructura por encima de la cota cero debe rehacerse y se sitúan en planta unos pilares intermedios entre los grandes montantes de hormigón del interior del edificio y los tirantes exteriores del perímetro.
En un principio, un polideportivo se estaba remodelando en la fachada del paseo Marítim. Sin embargo, se optó por eliminarlo para hacer una gran plaza de acceso. El polideportivo se construiría debajo del parque. Esta decisión supuso la necesidad de colgar estructuralmente las plantas del edificio existentes sobre las pistas del polideportivo. Esta consideración, junto con la necesidad de obtener unas grandes luces estructurales en todo el edificio para darle una mayor flexibilidad en planta, conduce a la solución global de colgar todo el edificio desde la cubierta mediante una estructura en forma de T.
La proximidad con el mar también significó un reto debido a la humedad. -La celosía de madera debería de responder a esto, y se resolvió con una correcta ventilación y sistema de mantenimiento. Además, la estructura hace posible su fácil extracción y movimiento en caso de problemas. -El edificio en general también necesitaba ventilación, ; es por esto que el patio fue creado, para tener más superficie hacia el exterior y un contacto más directo con la ventilación
El primer prototipo para definir la fachada de madera se hizo antes del inicio de la construcción de la obra, gracias a un industrial que apostó por el proceso de innovación de la fachada. Entre este primer prototipo (la piel de madera de la fachada) y el segundo (la doble fachada), pasó más de un año, tiempo en el que se concretó el diseño de la fachada.
*Sin embargo, no todas las ventanas son abatibles, y es por esto que sistemas de ventilación activa son usados vigorosamente
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proporci贸n vano-s贸lido
El PRBB cuenta con una piel de cristal continua. Sin embargo, la piel de madera semi-transparente cubre gran parte del volumen, dejando libre el claustro. En cuanto a muros ciegos, son inexistentes debido a que los servicios y circulaciones fueron localizadas al centro del edificio.
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elementos de sombra La luz es un elemento esencial del proyecto. El control de la luz sobre la superficie del objeto es vital. Al mismo tiempo, la semitransparencia, la mutabilidad según el punto de vista y los estratos epiteliales también son definitorios. El uso de las lamas de madera en casi toda la superficie del edificio nos lleva a la idea de frescura, de protección de las personas respecto al exterior. Los intersticios entre lama y lama crean un universo singular dentro de esos espacios. El movimiento de los cuerpos dentro de esta luz-sombra crea un dinamismo vibrante sugerente. Los principales elementos de sombra es la celosía de madera, que tiene como función el control de la entrada de luz solar. Sin embargo, otros elementos que ayudan son los volados que portegena las fachadas de cristal a no estar tan expuestas al sol.
CONTROL DE RADIACIÓN Uno de los objetivos principales de la piel semi-transparente de madera fue la protección de la radiación solar directa. Los listones que conforman la piel de madera son exactamente del mismo tamaño y su posición puede ajustarse mediante un sistema de anclaje con una guía. En los modelos se puede ver el estudio de la modulación, permeabilidad lumínica y aspectos perceptivos de la fachada de doble piel.
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elementos de sombra estudio de sombras en interior cada hora, de 12 pm a 7 pm
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elementos de sombra espacios habitados para notar iluminaciĂłn natural y artificial
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aprovechamiento de energía solar
Los meses que cuentan con un mayor número de horas de insolación son Julio y Agosto. El promedio de horas de insolación anual es de 2.524 horas. Aparte de la central de producción de agua caliente para calefacción ubicada en la cubierta (que llega a producir 3,000 kW térmicos de calor), se complementa con un campo de colectores solares. Estos se integraron en la cubierta del edificio, de modo que no se da impacto visual alguno desde el frente marítimo. (133-134)
CONSUMO 2014
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ventilación Aunque la mayoría de los espacios son ventilados por sistemas activos de enfriamiento/calefacción debido a su naturaleza y requisitos (laboratorios, oficinas o despachos), encontramos que en algunas áreas comunes hay aberturas en los muros cortina que dejan que el edificio se ventile naturalmente. Sin embargo, la mayoría de los espacios son como el que se muestra, ventilados por medio de sistemas activos y artificiales.
En azul se muestran las áreas ventiladas y en rojo las que no lo estan naturalmente.
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movimiento de aire en interiores
El edificio tiene funciones muy específicas y muchas de las áreas demandan una circulación de aire nula debido a su toxicidad potencial. Las condiciones ambientales se controlan de forma individual para conseguir el microclima necesario para los ratones. Cada unidad está dotada de filtros absolutos que garantizan el ambiente estéril necesario y la propia distribución de aire en el del local, evitando las corrientes de aire y la conducción del aire viciado al exterior del edificio por la planta cubierta.
CICLOS ESTACIONALES Según Juan Carlos Pascual, la demanda de energía actual del edificio está próxima al 100 % de su capacidad. La actividad en el centro y su ocupación están a tope. “Si pudiéramos construir otro exactamente igual al lado de éste, en pocos meses también estaría lleno”. Según el contacto, el centro de investigación está abierto los 365 días del año. Los empleados de los centros de investigación ubicados en el Parque tienen acceso 24 horas al día.
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distribución de luz diurna en interiores ECOTECNOLOGÍAS APLICABLES
Como ya se dijo:
La situación de los equipos grandes como: equipos de producción térmica, compresores, calderas y bombas, se efectúa en la cubierta. Un aspecto fundamental, debido al tamaño de los equipos, es la incidencia acústica de su funcionamiento, por lo que se prevén elementos de insonorización y losas flotantes para evitar la transmisión de las vibraciones.
-El control de la luz y el control solar sobre la superficie del edificio son esenciales. -Un factor importante es el control de la iluminación, que es imprescindible para reproducir los ciclos solares. -Los intersticios entre lama y lama crean un dinamismo vibrante muy específico y sugerente.
Para el acondicionamiento térmico del edificio, la producción de agua enfriada y calentada, se realiza mediante centrales térmicas dispuestas en la cubierta. A partir de éstas, mediante circuitos hidráulicos, se distribuyen diferentes climatizadores, de modo que se puedan disponer de condiciones de confort independientes y adecuadas a las necesidades de cada laboratorio.
-El control de intensidad se realiza mediante un sistema de regulación de iluminación gobernado por un aparato programable.
PREVENCIÓN DE DESLUMBRAMIENTO
Los laboratorios se han equipado con una unidad climatizadora independiente, seleccionada en función de los parámetros establecidos para cada uno de los usos. Estas unidades climatizadoras, además de tratar térmicamente el caudal de aire necesario, lo filtran mediante secciones de filtraje de alto rendimiento y, en aquellas áreas en las que las condiciones de higiene lo requieren, se ha dispuesto la instalación de filtro absolutos.
Las cuestiones clave son cómo se construye la sombra, cómo se controla el sol, cómo nos refugiamos de él y cómo se evitan los deslumbramientos. El uso de las lamas de madera en casi toda la superficie del edificio lleva a la idea de frescura, de protección de las personas respecto al exterior. También lleva a un movimiento suave pero continuado de los espacios interiores.
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eco-tecnologías aplicables
El suministro de agua de agua se produce mediante una acometida de la compañía suministradora y la garantía de continuidad se resuelve gracias al depósito de reserva que permite absorber las puntas de consumo que pueden producirse. El agua en dichos depósitos se analiza y se trata antes de enviarse a consumo. También se dispone de una reserva de agua descalcificada que alimenta los equipos de autoclaves, producción de vapor y equipos de producción de agua purificada. La red de evacuación de agua se efectúa de forma separativa, con pluviales y fecales en redes independientes, además de una tercera red de evacuación de laboratorios independiente cuyos vertidos, antes de llegar al alcantarillado público se almacenan en unos grandes depósitos de pasivación donde se controlan y neutralizan.
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potencial para fuentes de energía alternas ESTRATEGIAS DE REDUCCIÓN DE DEMANDA Además de la central de producción de agua caliente para calefacción y los colectores solares ubicados en la cubierta, se dispone de un suministro provisional de respaldo de gran calidad para los equipos de información y aquellos en los que no se puede producir ningún microcorte. Éste se efectúa mediante dos grandes sistemas de alimentación ininterrumpida con baterías y filtros de corriente. Potencial - Eliminar piel en ciertos puntos de la fachada. - Ventilación natural para todo el edificio y no sólo para áreas comunes (exceptuando el animalario y área de ratones) - Sistema de captación de energía eólica por su proximidad al mar.
El suministro eléctrico se efectúa mediante un doble bucle en media tensión y por medio de una conmutación automática se puede elegir el circuito de alimentación. Su consumo mensual de electricidad es de 800.00 Kw Un centro de transformación para 5.600 kw -formado por cuatro transformadores secos encapsulados instalados en salas de máquinas junto al muelle de carga y descargaconvierte la media tensión de llegada en baja tensión. El coeficiente de uso de los transformadores no sobrepasa el 70 % de la máxima potencia admisible. Todas las instalaciones están gobernadas en su totalidad por un sistema de control centralizado que se encarga de gestionar de forma eficiente el funcionamiento, cicleado, control de cargas y estados de alarma a cada una de las instalaciones. Según Juan Carlos Pascual, la demanda de energía actual del edificio está próxima al 100 % de su capacidad. La actividad en el centro y su ocupación están a tope. “Si pudiéramos construir otro exactamente igual al lado de éste, en pocos meses también estaría lleno”.
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5 conclusiones
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situación actual Actualmente, el PRBB cuenta con varias medidas que lo ayudan a no consumir tanta energía. Sin embargo, no es lo suficientemente sustentable.
El suministro eléctrico del edificio, está formado por un centro de transformación de 5600 KW instalados en las salas de máquinas junto al muelle de carga y descarga. El suministro eléctrico está formado por baterías autónomas de 10 minutos para suministros esenciales de los laboratorios. Además, hay otras baterías independientes para otras necesidades del centro del procesamiento de datos. Todo ésto se encuentra en la planta de cubierta.
Entre algunas de las estrategias usadas están: . La celosía de madera que ayuda a controlar la exposición solar Los colectores solares . Tratamiento de aguas grises En cuanto a los sistemas hidráulicos y eléctricos, el PRBB funciona de la siguiente manera:
ESTRATEGIAS PROPUESTAS La central de producción de refrigeración dispone de 4 plantas enfriadoras de condensación por aire de 4600 KW, a partir de ahí se distribuye el agua enfriada por dos núcleos principales verticales. La planta de producción de agua caliente para calefacción dispone de 3000 KW térmicos de calor. También ésto se complementa con colectores solares. Este campo se integró en la cubierta del edificio de modo que no se da un impacto visual.
- Recolección de agua de lluvia - Instalaciones eléctricas inteligentes - Enfriamiento evaporativo Otras opciones *Tratamiento de aguas grises *Eliminación de fachada de madera *Ventilación cruzada
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recolección de agua
de lluvia
La recolección de aguas pluviales es un concepto sencillo; recolectar y capturar agua lluvia al caer y almacenarla en depósitos o tanques para poder utilizarla cuando se presente la necesidad. La precipitación pluvial también se recolecta en fosos de recarga que permiten que ésta recargue directamente los acuíferos de agua subterránea. En gran parte el proceso es de baja tecnología —y de bajo costo.
COMPONENTES Área de captación: Lugar donde se almacenan los escurrimientos de agua de lluvia, antes de realizar su disposición final.
● Para poder captar agua de lluvia es necesario que las superficies expuestas a la precipitación pluvial permitan su escurrimiento, ya sea porque la superficie es impermeable y dura o porque su capacidad de absorción es inferior a la de infiltración en terrenos con pendiente.
Tanques de almacenamiento: Se trata de tinacos o sistemas modulares en donde se conserva el agua de lluvia captada, se pueden situar por encima o por debajo de la tierra. Deben ser de material resistente, impermeable e inerte.
● La captación, en el caso del PRBB, se puede realizar con inversiones relativamente pequeñas debido a la cubierta inclinada.
Estructura de captación: Recolectan las aguas en los sistemas de alcantarillado pluvial, se utilizan sumideros o bocas de tormenta como estructuras de captación. Sistema de conducción: Se refiere al conjunto de canaletas o tuberías que conducen el agua de lluvia del área de captación al sistema de almacenamiento. Dispositivo de retiro de contaminantes y filtración: Antes de almacenarse, se retiran y filtran los contaminantes que puede arrastrar el agua a su paso por las superficies.
Tanques tormenta: Es una infraestructura de alcantarillado consistente en un depósito dedicado a capturar y retener el agua de lluvia, para disminuir la posibilidad de inundaciones Vertedor: Estructura de una obra hidráulica de almacenamiento a través de la cual se descargan los volúmenes que exceden la capacidad del embalse, con objeto de evitar fallas por desbordamiento.
● El agua de lluvia recuperada a través de sistemas de recolección, y después utilizada para la descarga sanitaria de baños o en el combate a incendios, representa un ahorro del 15% del recurso.
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ventajas recolección
POCAS DESVENTAJAS -Depender directamente de la cantidad de precipitación - La instalación de sistemas adecuados representa una inversión inicial que tarda unos años en amortizarse - Se debe tener cuidado con posible contaminación del agua por materia orgánica o animales
El aprovechamiento del agua de lluvia en Europa, se debe sobre todo al alto precio del agua en muchos países.
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sistemas eléctricos inteligentes
Según el U.S. Department of Energy in its Energy Savers Booklet, “utilizar nuevas tecnologías de iluminación puede reducir la energía de la iluminación utilizada entre el 50 y 75%”. Con el fin de ahorrar energía, reducir costos y emisiones, controlar el uso de la energía eléctrica, aprovechar la iluminación natural y calentamiento y enfriamiento en los espacios se proponen luces con sensores. El alumbrado en un edificio puede consumir el 44% de toda la electricidad ocupada y el 29% de la energía utilizada. Estos sensores utilizan watts de energía cuando están en modo de espera y cuando están iluminando de forma activa. Además, intensifican la luz proveniente de la energía eléctrica dependiendo del nivel en el que se pueda aprovechar la luz natural. Las luces con sensor para interior oscilan alrededor de 20 a 50 dólares. Las luces con sensor exterior pueden costar menos de 20 dólares y las más poderosas y decorativas para exterior 100 dólares.
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enfriamiento evaporativo
En la naturaleza
¿En qué consiste?
El agua filtrada desde las raíces se evapora en las hojas y da una sensación de frescor. Incluso, el sistema natural de refrigeración corporal está basado en este principio: la evaporación del agua del sudor provoca una disminución de la temperatura del cuerpo.
Consiste en enfriar la temperatura del aire utilizando agua para ello: el climatizador evaporativo recoge el aire caliente y seco del exterior y, mediante un ventilador, lo impulsa en el interior haciéndolo pasar por un filtro previamente humedecido. El aire se enfría al entrar en contacto con el filtro húmedo debido a la evaporación de agua, logrando que descienda la temperatura del aire seco y produciendo una agradable sensación de frescor en el ambiente.
Definición
Se basa en emplear la gran entalpia de vaporización del agua. La temperatura del aire seco puede ser reducida en forma significativa mediante la transición de fase de agua líquida a vapor de agua, que requiere de un consumo de energía mucho menor que el consumo de energía de las unidades que funcionan mediante refrigeración.
Los equipos de enfriamiento evaporativo actuales son instalaciones que ponen en contacto una corriente de aire con otra de agua para disminuir la temperatura del aire, aprovechando la energía absorbida por el agua en su proceso de evaporación.
El aire se enfría al entrar en contacto con el filtro húmedo debido a la evaporación de agua, logrando que descienda la temperatura del aire seco y produciendo una agradable sensación de frescor en el ambiente.
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enfriamiento evaporativo Al aumentar la temperatura de condensación, disminuye la producción frigorífica de una instalación. Esto quiere decir que, para producir el mismo efecto frigorífico, se necesita: – un compresor mayor, más caro – un motor eléctrico de accionamiento mayor, más caro – un condensador mayor, más caro – un condensador con más ventiladores, más ruido, más coste de insonorización – mayor consumo de agua en origen (para producir 1 kWh se consume como media 100 litros de agua) – mayor consumo energético – mayor impacto ambiental por necesitarse más instalaciones generadoras de electricidad, las cuales emiten más CO2 a la atmósfera. Mayores costes por emisiones de CO2 – mayores pérdidas de energía en transportar esa mayor energía eléctrica demandada desde la central generadora hasta el punto donde se encuentra el equipo receptor – mayor valor absoluto de las puntas de demanda de energía eléctrica, lo que supone nuevas inversiones en centrales generadoras y en líneas de distribución. La utilización del agua como refrigerante de fluidos es una técnica de bajo impacto ambiental y elevada eficiencia energética
APLICACION
Las principales ventajas: temperaturas de condensación del refrigerante de la instalación frigorífica inferiores, eliminación de una cantidad superior de calor, ahorro de energía, menor consumo de recursos, bajo impacto medioambiental y máxima seguridad, en la medida que, entre otras cosas, reducen el riesgo de fugas o escapes de refrigerante 1. Reducción del efecto invernadero: Esta técnica se ha manifestado como la tecnología más eficaz para luchar contra el efecto invernadero, al limitar las emisiones de CO2 indirectas gracias al ahorro importante de energía eléctrica consumida y directas debidas al menor riesgo de fugas de gases refrigerantes al trabajar las instalaciones con presiones relativamente reducidas. Esta reducción del consumo energético y de las fugas de gas se consigue por los motivos siguientes: 1. Eficiencia del proceso: Cuanto mayor es la eficiencia del proceso industrial, menor es la cantidad de energía que se pierde y más fácil es deshacerse del calor residual.
2. Seguridad: La refrigeración evap orativa es un sistema de enfriamien to apropiado para ser incorporado a los sistemas indirectos.
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mayor potencial de optimización
Si los usuarios también se involucran en las técnicas ecológicas, se podría reducir el consumo como se muestra en la gráfica:
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riesgos vs oportunidades
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analisis costo-beneficio RECOLECCIÓN DE AGUA DE LLUVIA
INSTALACIONES ELÉCTRICAS INTELIGENTES
Los costos pueden variar de 2 a 5 dólares por cada mm3 de agua colectada. Además, se tendrán costos adicionales por limpiezas periódicas, tratamiento de agua y reparación de fisuras en la cisterna. Se considera un 70 a 90% de eficiencia en su uso, debido a que las lluvias escasas y de baja intensidad producen bajo escurrimiento, la alta energía cinética de las gotas de agua de lluvia produce que mucha agua rebote de los techos y caiga fuera del área de captación y en el canal de conducción puede haber pérdidas de agua por rebote, sobre todo cuando ocurren lluvias de alta intensidad.
Las luces con sensor para interior tienen un precio de 20 a 50 dólares. Las luces con sensor para exterior cuestan menos de 20 dólares y las más poderosas para exterior 100 dólares. Con el fin de ahorrar energía, reducir emisiones y evitar calentamiento o enfriamiento en los espacios.
El agua de lluvia es un recurso gratuito y fácil de mantener. Reducción en las tarifas de agua potable entubada por la disminución en su uso, ya sea en sanitarios, limpieza, procesos industriales, riego de jardines o cultivos y recarga de reservas subterráneas. Disminuye el volumen de agua de lluvia que entra al sistema de drenaje, evitando que se sature, reduciendo inundaciones y volumen de descargas de aguas negras. Reducir utilización de energía y químicos necesarios para tratar el agua de lluvia en la ciudad, disminuyendo el gasto que genera mover y tratar el agua negra del drenaje a distancias lejanas.
ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO Las instalaciones frigoríficas que condensan con esta tecnología requieren una inversión menor en comparación con aquellas que condensan por aire. Las temperaturas más bajas de enfriamiento del agua aseguran el funcionamiento del proceso, reducen el consumo de energía del mismo y disminuya el trabajo de compresión y energía eléctrica absorbida por el motor del compresor.
● Consumo enfriadores de agua con condensación por agua y torres de recu●Creación de un edificio peración: 378 kW. Ahorro = 36% respecto saludable. de enfriadores con condensación por enfriamiento con aire. ●Ahorro energético. ● Consumo enfriadores de agua con condensadores mediante condensación ●Cuidado del medio ambievaporativa: 323 kW. Ahorro = 45% respecto ente. de enfriadores con condensación por enfriamiento con aire. ●Reducción de los altos ● Al disminuir la temperatura de concostos de operación y mandensación aumenta la producción frigorífica tenimiento. volumétrica, por lo que para producir el mismo efecto frigorífico se requieren compo●Beneficios económicos para nentes menos caros: compresor menor, motor la cartera del cliente. eléctrico de accionamiento menor, condensador menor, menos ventiladores. Estos equi●Altamente eficiente en el pos son de 4 a 5 veces menos voluminosos consumo de energía eléctrica. y pesados, lo cual disminuye el costo de la estructura que los soporta. ●Centralmente automatizado ● Los equipos evaporativos reutilizan para optimizar su operación más del 95% del agua que movilizan en su y administración en forma funcionamiento. electrónica. ● Para producir el mismo frío una instalación que condensa por aire consume 55% más de agua que la condensación por enfriamiento con agua recuperada por una torre de refrigeración. ● La contaminación acústica por estos equipos es reducida debido a que requieren menor caudal de aire que los equipos de condensación por aire.
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justificación de estrategias Se tomaron ejemplos que ilustran los beneficios de cada estrategia planteada RECOLECCIÓN DE AGUA
Este es un ejemplo de un sistema de recolección de agua instalado en un centro de investigación médica en la villa de Ruganzu, Biharamulo en Tanzania en 1997. Se puede ver una comparación entre el agua recolectada y la cantidad que puede ser provista al centro médico, usando toda el agua de la recolección. Es notable que solo hay una temporada de lluvia. El primer mes en el que la lluvia en la cubierta es igual a la demanda requerida es en Octubre. Si por lo tanto asumimos que el tanque está vacío para el final de Septiembre, se puede graficar el agua cultivada acumulada y la demanda acumulada para de ahí concluir el máximo nivel de almacenaje para el centro.
En esta figura se muestra una predicción educada de la entrada y salida del agua en el tanque. El máximo nivel de almacenaje ocurre en Abril, con 50.45 metros cubicos. Toda esta agua tendría que ser almacenada para cubrir la demanda del edificio durante el periodo seco.
ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO En la Figura 15 puede observarse la evolución de las temperaturas del ambiente, del MC y del ME, en los seis días de monitoreo de este experimento (7-12/09/2009). La temperatura interior en el ME (Tie) es todo el tiempo inferior a la temperatura exterior (To) y a la del MC (Tic). Se evidencia el notable descenso de la temperatura máxima en el módulo experimental en relación tanto con el MC como con la temperatura exterior
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justificación de estrategias
El Servo-pump energy saver es un sistema en el que se sustituyen los viejos equipos eléctricos, para dar paso a otros más eficientes. Se puede ver como se puede ahorrar hasta un 60% de energía eléctrica. Las máquinas de inyección se hacen más económicas, atractivas y amigables para el usuario cuando se complementan con un sistema de control PLC.
RETORNO DE INVERSIÓN Recolección de agua de lluvia Se puede ahorrar hasta en un 50% en el costo de gasto de agua. Instalaciones eléctricas inteligentes Reduce el costo de la energía de la iluminación utilizada entre el 50 y 75%. Enfriamiento evaporativo El costo de la energía necesaria para hacer funcionar una máquina frigorífica que condensa con un equipo evaporativo, puede reducirse del 20 al 80%.
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eficacia vs eficiencia Empezando a evaluar el edificio, nos dimos cuenta de que sí es eficiente, en general. Dada la naturaleza del edificio, se usan variados sistemas activos para mantener al edificio funcionando: medidas mecánicas de iluminación, de ventilación, de aire acondicionado… Sin embargo, se utilizan aplicando sistemas que son eficientes (como las celdas en la cubierta o el uso de calderas para aportar calor) y no tienen un gran impacto en su entorno. Es importante mencionar que, como centro de investigación, debe de mantenerse activo todo el día, todos los días, así que no se espera que sea un edificio con una pequeña huella. Así que es eficiente porque aplica sistemas correctos que lo ayudan a controlar su consumo. En cuanto a eficacia, el edificio no llega a esta meta: las únicas medidas que pudimos notar fueron una buena orientación y la fachada doble de madera que protege al edificio de la exposición solar. Sin embargo, descubrimos que esta fachada es principalmente utilizada en todo el perímetro solamente para dar una imagen, y la protección cae en un segundo plano. Así que no le faltan medidas que lo hagan más eficaz.
Ahora, evaluando las tres medidas propuestas, se puede ver como la recolección de lluvia es mayormente eficaz debido al bajo costo que representa la instalación de colectores en la cubierta; sin embargo, se para su menor costo se debió haber instaurado desde un principio debido a los requerimiento posteriores de almacenaje y tuberías especiales que conducen el agua gris hacia su segundo uso. Si se intenta aplicar ya durante el funcionamiento de la obra, se podría considerar eficiente, pero sin el mismo ahorro que se hubiera producido de haberse instalado desde un principio.
En cuanto al enfriamiento evaporativo, el cuerpo de agua que se encuentra sobre el auditorio y que está en contacto directo con el patio interior es una gran ventaja para la aplicación de este sistema. Es por esto que se le consideraría eficaz, ya que solo es necesario ubicar los equipos (el climatizador, el filtro y el ventilador) en un lugar estratégico para alentar el flujo de aire fresco a través del patio, y el cual tendría impacto directo en las áreas comunes de los laboratorios y terrazas. Aunque no es totalmente gratis, se considera eficiente por los recursos ya presentes en el sitio que podrían aprovecharse, dejando muy poco gasto para completar el sistema.
Por último, los sistemas eléctricos ahorrativos parece ser altamente eficiente por la naturaleza del edificio, el cual demanda una gran cantidad de energía todo el día. Es por esto que lo pequeños momentos en los que los laboratorios están desocupados representan un gran ahorro si los aparatos electrónicos dejan de consumir energía. Evidentemente, cambiar las instalaciones y aplicar este sistema es costoso pero altamente eficiente. Y debido a que es un método activo para atenuar el impacto del edificio, no podría considerarse tan eficaz.
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Conclusión
En conclusión, evaluar un edificio es complejo. Tienes que evaluar muchos aspectos diferentes, que van desde el contexto, el proceso de diseño que se siguió, las justificaciones detrás de las decisiones que se tomaron, las estrategias que se siguieron, entre otras cosas. Se requiere de un plan detallado para lograrlo. Además, se debe de ser capaz de discernir entre la información verdadera del edificio y de la que los diseñadores quieren que el público sepa. Es por esto que uno debe ser capaz de hacer inferencias lógicas de cómo se comporta el edificio y sus impactos. Al final, pensamos que el trabajo dio buenos resultados y que nuestra crítica le aporta algo al centro de investigación.
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javier jair montemayor leos viridiana negrete idrogo
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