El Cabildo Insular de Tenerife y el ITER como promotores, y el Colegio de Arquitectos de Canarias (COAC) como organizador, convocaron en Marzo de 1995 un Concurso Internacional de anteproyectos, homologado por la Unión Internacional de Arquitectos (U.I.A) para la selección de 25 propuestas de viviendas unifamiliares diseñadas bajo principios bioclimáticos, con utilización, en la medida de lo posible, de materiales reciclados y reciclables, que integrarían una urbanización en los terrenos del Parque Tecnológico de Granadilla, en Tenerife.
Se presentaron aproximadamente 400 propuestas de proyectos de arquitectos de 38 países, de los cuales, la vivienda ganadora fue "La Geria", un proyecto del arquitecto César Ruiz-Larrea, basado en un tipo de construcción agrícola utilizada en la isla de Lanzarote.
Finalmente, la iniciativa se materializó con la construcción de las 25 viviendas unifamiliares situadas en el sur de la isla de Tenerife, en terrenos cercanos a la costa, en las proximidades de la sede del ITER, a lo largo de un barranco seco. Todas las casas fueron construidas siguiendo criterios bioclimáticos (aprovechamiento de las condiciones climáticas del emplazamiento, empleo de materiales reciclados y reciclables, etc.) y optimizando las condiciones medioambientales (integración de energías renovables, tratamiento de agua y de residuos, entre otros.
El principal objetivo del proyecto era encontrar una combinación de estrategias que permitiese alcanzar soluciones sostenibles al problema de la energía en los edificios. Las soluciones presentadas por cada uno de los diseños bioclimáticos de las casas abren nuevos caminos para conseguir la máxima integración de los sistemas de energías renovables en estructuras habitables.
Situación
La zona en la que se encuentra la urbanización se elegió atendiendo a sus especiales condiciones climatológicas: vientos del noreste casi constantes, gran asolamiento, escasez de lluvias y aridez de su territorio; por otra parte, cuenta con la cercanía del mar, facilitando experiencias de desalación de agua de mar con energías renovables.
Uso de la urbanización
Con la finalidad de hacer esta experiencia accesible a científicos, técnicos o cualquier colectivo interesado, las viviendas pueden ser alquiladas. Esto permite obtener datos reales para la monitorización además de las observaciones y sensaciones de los inquilinos, que sirven de apoyo para el proyecto.
La urbanización puede ser visitada por personas interesadas en el tema, y es por ello, que el conjunto cuenta con un Centro de Visitantes. Este centro, informa sobre las experiencias que se lleven a cabo y la monitorización de las viviendas, y sirve como sede para la realización de Jornadas o Congresos sobre energías renovables. Se pretende también que sirva como apoyo logístico a los residentes eventuales de las viviendas.
Monitorización
Cada vivienda está equipada con varios sensores que miden determinados parámetros comunes a todas ellas, para un posterior procesamiento y comparación, y otros específicos en función de las características de cada una de las viviendas (velocidad del viento y dirección en toberas de aire, temperaturas o humedades en lugares específicos, etc.)
Los sensores comunes a todas las viviendas incluyen:
- Sensores de temperatura a distintas alturas de la vivienda
- Sensores de temperatura a ambos lados de paredes y techos
- Sensores de humedad
- Medidores de flujos de aire
- Sensores de presencia
- Medidor de CO2 y partículas en suspensión (polvo)
Estos sensores se complementan con estaciones meteorológicas, que miden parámetros tales como radiación solar, temperatura exterior, presión, humedad y partículas, y contadores de consumo y producción eléctrica que discriminen las fuentes de procedencia (paneles FV, turbinas eólicas, otras energías renovables y red eléctrica). Todos los datos se envían a un concentrador que procesa la información y la envía, siguiendo un determinado protocolo, a un ordenador central y, eventualmente, a un ordenador local que procese los datos de cada vivienda.
El ordenador central realizará una compilación global de los datos de toda la vivienda, permitiendo el acceso a los resultados individuales o globales, mediante determinados dispositivos, monitorizar en cada momento el funcionamiento y obtener un proceso de datos abarcando el período de tiempo que se desee.
Energía solar pasiva
La máxima preocupación es la reducción de las ganancias de calor y el aprovechamiento de la ganancia solar útil. Las viviendas están térmicamente aisladas, evitando pérdidas de calor o frío, además de reducir los ruidos provenientes del exterior.
Para calefacción solar pasiva existen cuatro configuraciones: ganancia directa (largas áreas orientadas al sur), indirecta (como muros y techos de almacenamiento), aislada (superficie de absorción no integrada en la vivienda, que transfiere luego el calor) y de ganancia mixta (usa las ventajas de los tres primeros sistemas). Otros aspectos que ayudan a la refrigeración incluyen la forma de la vivienda y el acabado exterior, los materiales empleados, movimientos de aire, orientación dependiendo de las condiciones de sol y viento, etc.
Para refrigeración solar pasiva, se emplean, por ejemplo, un sistema de ganancia indirecta usando muros o techos de almacenamiento. En calefacción, el sistema colector se expone durante el día y se aísla durante la noche, transfiriendo el calor a la vivienda, funcionando a la inversa en refrigeración. Fuentes y estanques humidifican el aire de los alrededores, favoreciendo la refrigeración.
La luz natural llega directamente a espacios interiores (sistemas de núcleo) o adyacentes al exterior de la vivienda (sistemas de perímetro). Ventanas alzadas, parasoles, tragaluces, e iluminación lateral que también reducen los costes de iluminación.
Impacto Ambiental
El diseño de un microclima alrededor de las viviendas es un aspecto importante del proyecto. La distribución y orientación del emplazamiento ha sido estudiada cuidadosamente para que se integre en el paisaje.
Los diseños siguen en su mayoría patrones de arquitectura local y presentan ajardinados para evitar el impacto ambiental además de mejorar los alrededores y su clima. Además se respeta al máximo posible la vegetación autóctona, reforzándola mediante el riego adecuado a sus características. Dicha vegetación consiste en tabaibales y cardonales, dominados por diferentes especies de Euphorbia y acompañados por un conjunto numeroso de arbustos, en su mayoría endémicos.
Iluminación y equipamiento
Los electrodomésticos están perfectamente adecuados a las necesidades de los residentes (capacidad, potencia, etc.) y tendrán preferiblemente el nivel más eficiente de la clasificación de la “Etiqueta Energética” de la Unión Europea.
Se usan bombillas de bajo consumo (20% del consumo normal) o lámparas halógenas. Los dispositivos fotoeléctricos y de presencia pueden apagar luces innecesarias produciendo un ahorro de entre un 10 y un 80%.
Generación eléctrica
A pesar de que se ahorra un gran porcentaje de energía con el diseño y equipamiento de la vivienda, se necesitan instalaciones autónomas que satisfagan las necesidades eléctricas de las viviendas (energía solar y eólica), además de plantas para el tratamiento de aguas. Los paneles FV y aerogeneradores no están centralizados, se ubican en cada vivienda de manera independiente, pero conectados a una misma red de distribución.
Como el área de construcción cuenta con una elevada tasa de horas de insolación y una alta velocidad de viento, algunas propuestas cuentan con un abastecimiento híbrido (eólico-solar), asegurándose así un mejor rendimiento durante un período de tiempo más largo.
Abastecimiento de agua
Una planta desaladora (ósmosis inversa o electrodiálisis) y otra depuradora abastecerán las necesidades de agua de consumo y riego de la urbanización a través de tres redes de distribución. El agua obtenida del mar será tratada en una planta desaladora para proporcionar agua potable, estando las casas abastecidas con la primera red de tuberías. Las aguas residuales originadas en las viviendas serán enviadas a la planta depuradora situada en los alrededores del centro de visitantes mediante una segunda red. La tercera red proporcionará agua depurada para el regadío. Se instalarán en las viviendas sistemas de energía solar activa de baja temperatura, que se basan en colectores de radiación solar, especialmente adecuados para Agua Caliente Sanitaria.
Tratamiento de residuos
El tratamiento de la basura generada en un hogar podría suministrar parte de la energía consumida por dicha familia, en un porcentaje de 15-20%. Todos los residuos procedentes de una vivienda pueden ser acondicionados con el objeto de reducirlos tanto en volumen como en peso, reduciendo los problemas de almacenamiento.
Las basuras se separan según el tipo de material del que estén hechas: cristal, materia orgánica, plástico, etc., con el objeto de seguir el postulado de las “Tres R”: reducir, reutilizar y reciclar.
LAS TRES VIVIENDAS GANADORAS
Primer premio: La Geria
Arquitectos: César Ruíz-Larrea Cangas, Enrique Alvarez-Sala Walter, Carlos Rubio Carvajal, Alberto Monedero Frias, Gonzalo Ortega Barnuevo y Javier Neila González.
La idea básica sobre la que se fundamenta esta vivienda es la geria, forma tradicional que tiene el cultivo de la uva en Lanzarote, consistente en proteger a la planta por medio de unos muros circulares de mampostería del lugar. De igual forma esta vivienda se protege de los fuertes y constantes vientos del Noreste de la zona. Estos muros pétreos encierran unos espacios privados desde los que se ventilan las estancias con múltiples posibilidades visuales.
La casa se organiza según una pieza central paralelepípeda que se une, en sus dos extremos al muro, dando lugar a dos patios con las orientaciones básicas Norte y Sur. Los espacios interiores son flexibles, el usuario puede escoger el lugar más adecuado para desarrollar sus actividades a lo largo del día.
Como sistemas pasivos de control de las condiciones interiores de la vivienda nos encontramos que por un lado el forjado del suelo es independiente del terreno para conseguir un aislamiento del mismo, funcionando los muros perpendiculares como columnas que facilitan la renovación del aire caliente-aire frío por succión; por otro lado, la cubierta se ajardina con una capa vegetal, independizándose de la estructura para permitir en verano la circulación del aire que se refresca. Dicha cubierta protege de la radiación solar por medio de la evaporación de la cubierta húmeda.
Como sistemas activos, dispone de una chimenea húmeda que encierra en su interior los colectores solares y demás mecanismos productores de agua caliente sanitaria. Para la obtención de electricidad dispone de paneles fotovoltaicos. Cabe destacar su adecuada integración en el paisaje.
Segundo Premio: El Caminito
Arquitectos: Nataxha Pulitzer, Sergio Los, Enrico Cozza, Alberto Mohito, Cristina Boghteto, Sergio Los, Annamaria Bertazzon y Salvatore Pandolfo.
Lo más destacable de este proyecto quizás no sea la propia vivienda, sino la oportuna y clara respuesta que se da al lugar, a la forma de concebir la relación entre la vivienda y el medio que la acoge. El primer problema que se afronta es resguardar la casa del viento predominante partiendo de la idea de no eliminarlo sino de regular su intensidad y utilizarlo como recurso para refrescar el interior y el exterior de la casa.
Se trata de crear una circulación exterior a ella, protegiéndola por medio de pérgolas con toldos de los efectos solares (como ocurre tradicionalmente en las ciudades mediterráneas) y que dan origen a lugares propicios para la relación y el descanso entre los habitantes de las viviendas. Por medio del entramado de muros se clarifica la noción entre espacios privados y públicos de forma que la casa se personaliza con el grado de apertura que decidan sus habitantes. La vivienda es de corte tradicional, a base de un paralelepípedo que se posa sobre una plataforma y que se cierra con una cubierta de teja a dos aguas, que se abre en todo su vértice para permitir un gran eje de luz y ventilación.
Interiormente se separa claramente la zona de día de la de noche, por medio de otro eje transversal de comunicaciones y exteriormente se adosan a ambos lados dos pórticos que permiten la utilización de estos lugares como estancias protegidas del sol. En uno de los lados, nos encontramos con un pequeño estanque que refresca el ambiente y plantas aromáticas que despiertan los sentidos, y al otro dispone de una zona para el cultivo de especies destinadas al consumo diario.
Acondicionar la casa para todas las estaciones es otro problema a resolver para ello ésta se ha situado estratégicamente entre el interior y el exterior desarrollando una serie de espacios intermedios que permiten seleccionar distintos cerramientos en función de las condiciones ambientales.
El edificio presenta caracteres masivos en los muros principales y en las columnas con la intención de estabilizar las oscilaciones de temperatura, muros aislados con aperturas diferenciadas en las fachadas meridionales y septentrionales para captar las radiaciones solares cuando estas son útiles para el mejoramiento de la climatización del interior.
Tercer premio: La estrella
Arquitectos: Marta Puig Adroer y Sergi Serra Casals.
La característica principal de esta vivienda es que está semienterrada, quedando protegida con tierra. Aplica de forma pasiva la arquitectura bioclimática, utilizando los aportes solares directos, el sombreo y la ventilación cruzada en verano, protegiéndose de los vientos de invierno y diseñando la piel del edificio, termodinámicamente eficiente.
La casa esta semienterrada perimetralmente 2 metros. Unos taludes de tierra esconden la cubierta inclinada y levantan la fachada sur del patio para garantizar la captación solar. En el flaco sur las cubiertas se mueven inversamente con el mismo fin. La gran masa de la casa permite obtener ambientes con temperaturas poco fluctuantes a lo largo del año y proporciona una gran estabilidad térmica, que permite usar sistemas de climatización pasivos directos: captador, absorbente, almacenamiento, distribuidor y regulador se hallan en contacto directo con los ocupantes de la vivienda. Los mecanismos de refrigeración y calefacción le son intrínsecos (distribución en planta, aberturas, orientación.)
Los ambientes de las diferentes habitaciones tienen temperaturas poco fluctuantes a lo largo del año, con gran estabilidad térmica. El diseño protegido con tierra también protege acústicamente de los ruidos del fuerte viento de componente noreste exterior. Se proyecta una cubierta ventilada, protegida con tierra, especialmente idónea pues el calor que acumula se evacua por convección. A su vez, existe una ventilación inducida por estratificación.
La captación activa se limita a la instalación de placas solares para generar agua caliente sanitaria y paneles fotovoltaicos para la generación de electricidad. Bajo el patio, una galería registrable alberga acumuladores de agua caliente, bombas y maquinaria precisa para el buen funcionamiento del sistema.
La casa se organiza como una sucesión de habitaciones que se comunican por sus lados adyacentes y están relacionadas por el patio abierto. Los taludes se han aprovechado para formar unos pequeños patios posteriores para cada una de los cubículos. Así se garantiza la fachada sur y norte en cada uno de ellos, de manera que controlándolas se aseguran los aportes de radiación en invierno y la ventilación cruzada en verano, para cada una de las unidades. Las uniones entre ellas garantizan que halla una buena circulación de la temperatura en el conjunto del volumen. Además la existencia de estos patios posteriores elimina uno de los inconvenientes de las casas protegidas por tierra ya que este diseño suele asociarse con la oscuridad de un sótano y es importante dejar que penetre la luz solar en los espacios simplemente para crear un ambiente más cálido y habitable.