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SPANISH ARCHITECTS + DESIGNERS GROUP PROYECTOS “STURM” Sistemas Técnicos Unificados para la Rehabilitación Medioambiental
PROYECTO “SKINERGY®
BASIC” FACHADAS VENTILADAS CLIMATIZADAS PARA EDIFICIOS DE OBRA NUEVA COMO PARA REHABILITAR Modelo de Utilidad (U 201300424) Marca “SKINERGY® (M 3081314-X) Marca Europea “SKINERGY® (013250031)
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PROYECTO “SKINERGY”® PARA EDIFICIOS DE BAJO AISLAMIENTO TERMICO
Un nuevo desafío ante las exigencias del necesario ahorro energético y las emisiones de CO2, resultantes del aumento de la contaminación y el aumento de la producción de energía para el incremento del consumo en los extremos rigores del verano y del invierno, que no consiguen vencer la falta de aislamiento térmico de las fachadas de los edificios para obtener unas mínimas condiciones de confort. Pero cualquier decisión de diseño que no aporte un tratamiento exterior afectará a la “calidad de vida de la comunidad para “revestir” la cara vista interior de la fachada, con materiales inyectados o superpuestos que “no garantizan” el tan deseado aislamiento térmico. El proyecto “SKINERGY”® se basa en una cámara ventilada, que consigue que el aire calentado por la insolación (efecto invernadero) de las fachadas Sur y Poniente sea expulsado al exterior (en verano) por la cubierta y por la succión del aire “refrescado” de las caras Norte y Levante, consiguiendo “”climatizar” la temperatura que asciende por la cámara de la fachada Sur, que se “reenvía” a la fachada Norte ( en invierno) con una mejor calidad de vida y el ahorro energético necesario. Se ha comprobado que en verano con una temperatura ambiente de 35ºC a las 16.00 horas el sensor térmico en la fachada de ladrillo marcaba 72ºC, por el recalentamiento continuo de la radiación solar, mientras que en la cara interior del tabique de fachada tenía 32ºC. (Coeficiente K = 0,5)
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PRIMERA FASE: DISEÑO Y DETALLES DE LA ESTRUCTURA PORTANTE Esta estructura se instalara a 15 cms (5.90 pulgadas) de la fachada existente, siendo el mínimo que puede garantizar la ausencia de turbulencias del caudal del aire transportado. Los flujos de las cámaras de las fachadas a las distintas temperaturas, como resultado de su circulación por las fachadas de alto y de bajo nivel de insolación, son el principio de este nuevo sistema, sin aporte energético alguno, pues lo produce el equipo de turbinas, que expulsan o recirculan el aire recibido, que puede ser generado por el propio equipo y por otros que exponemos a continuación. La estructura de perfilería convencional, de aluminio ligero de 60x40 mm., podrá prefabricarse, con todas las precisiones de montaje para absorber las dilataciones y contracciones de los materiales y las placas de anclaje a fachada necesarias para soportar su peso, reduciendo sensiblemente los costos de este importante componente del sistema. (Se aporta una nueva ventaja que supone que el temido ITE de las fachadas de los “viejos edificios” para su exigible restauración, en algunos casos de valor considerable, se “oculta” tras esta actuación y se puede eximir su aplicación y su considerable coste)
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APROVECHAMIENTO ENERGETICO POR PLACAS FOTOVOLTAICAS Una fachada “Skinergy®”, permite la aportación de las nuevas energías sostenibles, por la utilización de placas fotovoltaicas incorporadas a la estructura del cerramiento exterior del conjunto, que se reviste con “STADIP” 8mm. (luna de 4mm, incolora + lámina de “butiral” translúcido + luna de 4mm) con protección de rotura, es autolimpiable, al favorecer el “butiral” translúcido la no percepción de las manchas de lluvia y la polución y además con un alto valor de aislamiento acústico, Su fijación se realizará con “silicona estructural”, para garantizar su estanqueidad. En los casos de edificios situados en áreas urbanas donde sea necesario utilizar protecciones antivandálicas, se establece la sustitución del vidrio, en las dos primeras plantas, por placas de policarbonato transparente mateado por su cara interior (IRPEN PMMA Colada IN0101 M de 4mm.) La perfilería “estándar” de aluminio ligero, pre-lacado en tono de prescripción, de longitudes máximas de 3.00 metros en sus pilares para su mejor manipulación, con anclajes y enchufables de continuidad ocultos, y con despiece y taladros de montaje por “control numérico”, le confiere al conjunto una calidad que debe regir la rápida instalación de la estructura del “Skinergy®” La hermeticidad y sellado estable del montaje de los vidrios con MAPEFILL LM, es la única garantía de que “Skinergy®” se convierta en el sistema mas amortizable y con un mantenimiento “0“, de todos los que se puedan ofrecer hoy día en el ahorro energético.
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SISTEMA DE CAPTACION SOLAR Y ESTETICA CROMATICA DEL EDIFICIO La captación de la acción solar en fachadas orientadas a Sur y Oeste, tanto por la instalación de placas fotovoltaicas como el principio del efecto invernadero, es fundamental para el desarrollo de este proyecto. Se prescriben láminas de STAMSKIN que cumplen con el propósito de obtener el mas alto grado de absorción de la radiación solar para producir el grado de calentamiento necesario para los fines establecidos en la necesaria recirculación del aire por el interior de la cámara ventilada y al mismo tiempo ofrecer las posibilidades estéticas de fachadas que se puedan considerar integradas en los cánones de la arquitectura actual y de la nueva estética de los núcleos urbanos y residenciales de nuestras ciudades. Este proyecto conlleva un alto factor de protección y ahorro energético, al convertir el flujo del aire sobrecalentado, por el efecto invernadero de las fachadas insoladas, en la energía mas barata para el calentamiento del agua sanitaria del edificio, con los necesarios acumuladores y reguladores de los niveles de confort establecidos. La inserción de turbinas generadoras de electricidad aprovechando los flujos de los conductos de extracción o recirculación proveen de energía eléctrica a las exigencias de energía del edificio
FACHADAS EN SOMBRA Y ESTETICA CROMATICA DEL EDIFICIO Las fachadas Norte y Este se han visto favorecidas por la elección de la nueva generación de placas “DEKTON” de gran formato y de 8 mm. de espesor de aglomerado comprimido a alta presión de arenas volcánicas, de aspecto pétreo, que obtiene una imagen “singular” del conjunto, dado que su función no es la de absorber radiación solar sino la de mantener la temperatura “refrescada” que siempre posee la “sombra” en la cámara inerte del “SKINERGY®”. Estas fachadas deben proteger al edificio del ambiente exterior, incluso de la “radiancia” de la radiación solar reflejada y servir de cámara de flujos de aspiración del aire refrescado por la sombra en el verano para transferirlo a las cámaras insoladas sin pérdidas de los niveles térmicos que deben templar los flujos ascendentes de las cámaras que producen el efecto invernadero. En invierno deben cerrar la admisión del aire exterior y recibir los flujos que se envían desde las cámaras de turbinas, que al haber adquirido una temperatura elevada, de las fachadas insoladas, aun en días nublados sin insolación directa, pues los rayos infrarrojos siguen ejerciendo su función de aprovechamiento energético, circularán por las cámaras protegidas con las placas de “DEKTON”, consiguiendo templar las mismas en beneficio de una alta protección térmica en los días mas rigurosos y de bajas temperaturas de este tiempo
SECCION DE LA CIRCULACION FORZADA DEL AIRE EN VERANO Los principios del funcionamiento de los flujos del aire a través de la cámara ventilada y de los conductos de interconexión en el nivel de la planta baja y de la cubierta para conseguir el fin principal del proyecto “SKINERGY”®, es el de obtener una temperatura de confort en las fachadas con o sin insolación y aumentar, la protección térmica y por tanto la menor demanda de energía en las puntas de demanda en verano, con el alto consumo de las instalaciones individuales del aire acondicionado, por las pérdidas por la falta de protección térmica de este tipo de fachadas. (Los equipos condensadores exteriores son la mayor agresión a este o a cualquier otro proyecto de Arquitectura) La “ingeniera” del proyecto se concentra en el diseño de la cámara de aspiración de las columnas (una por cada paño ciego), en las que habrá que instalar en la cubierta, una turbina aspiradora del régimen de m3/hora apropiado para la expulsión del aire sobrecalentado, al exterior, que por la admisión controlada de la succión del aire fresco de las fachadas en sombra, moderando el aumento progresivo de la temperatura de las fachadas ventiladas orientadas al Sur o al Oeste, llegando a la máxima temperatura por natural convención hasta la cámara de aspiración, situada en la cubierta del edificio.
Es necesario observar que la utilización de la lámina de absorción de la radiación solar, elimina la insolación de la fachada existente, que en épocas críticas de mayor radiación solar pueden elevar, por recalentamiento, la temperatura exterior de la misma y aumentando potencialmente la transmitancia hacia el interior del edificio, que supone aumentar el consumo energético para conseguir un mínimo confort. Este proyecto conlleva un alto factor de protección y ahorro energético, al convertir el flujo del aire sobrecalentado, por el efecto invernadero de las fachadas insoladas, en la energía mas barata para el calentamiento del agua sanitaria del edificio, con los necesarios acumuladores y reguladores de los niveles de confort establecidos. La inserción de turbinas generadoras de electricidad aprovechando los flujos de los conductos de extracción o recirculación proveen de energía eléctrica a las exigencias de energía del edificio.
SECCION DE LA CIRCULACION FORZADA DEL AIRE EN INVIERNO En esta nueva Sección se establece el criterio básico del funcionamiento de los flujos del aire a través de la cámara ventilada y de los conductos de interconexión en el nivel de la planta baja y de la cubierta para conseguir el fin principal del proyecto “Skinergy®”, que es el de obtener una gestionada temperatura de confort en las fachadas sin insolación y atenuar o aumentar la protección térmica y por tanto la menor demanda de energía en las puntas de consumo en el invierno, en las que se disparan por causa de las pérdidas térmicas por la falta de protección de este tipo de fachadas. La “ingeniera” del proyecto se concentra en el flujo de las columnas en la que la turbina aspiradora del aire sobrecalentado de las fachadas Sur y Oeste, que con la compuerta de control cerrada para la expulsión, succionara el aire fresco que procedente de las fachadas Norte o Este, se irá calentando en el aumento progresivo de las fachadas ventiladas orientadas al Sur o al Oeste, llegando a la máxima temperatura por natural convención hasta la cámara de aspiración, situada en la cubierta del edificio, que volverá a iniciar el ciclo de reenvío del aire caliente para alcanzar el grado de confort adecuado para las fachadas en sombra enfriadas por el clima exterior. En caso de temperaturas extremas y con bajo rendimiento fotovoltaico, por falta de una insolación potente, se atenúa sensiblemente el calentamiento del aire, pero aún así el “efecto invernadero” consigue los grados necesarios para obtener el fin deseado y utilizando las reservas de energía de la propia producción fotovoltaica. Hay que hacer resaltar, sin embargo, que la atenuación de la influencia de la temperatura exterior, por la protección de la propia cámara ventilada, se reduce sensiblemente favoreciendo el equilibrio térmico de sus fachadas.
DISEÑO DE LA CAMARA DE TURBINAS CON LOS FLUJOS DE EXTRACCIÓN Y RECIRCULACION
SISTEMA“BASIC“