Comunicación presentada al IV Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Resumen Proyecto
El EDE se plantea como una infraestructura flexible y adaptable, tanto a las diferentes condiciones climáticas exteriores a lo largo del año, como a posibles cambios de uso en el futuro, desarrollando para ello varias estrategias simultáneas y complementarias. En el proceso del proyecto ha estado siempre presente el comportamiento termodinámico del edificio, y su relación en cada momento con las condiciones climáticas exteriores y las condiciones ambientales de los espacios interiores. Estas consideraciones se materializan en dos elementos fundamentales del proyecto, que actúan como mediación térmica entre el interior y el exterior: el atrio cubierto en el interior (invernadero en invierno y umbráculo en verano) y la cámara que actúa como fachada ventilada activa (FVA) en el exterior, alrededor de todo el edificio. La flexibilidad está presente en el planteamiento estructural con profundas crujías con pilares en las fachadas longitudinales y placas alveolares salvando la luz entre ellas, evitando la presencia de pilares interiores.
Memoria descriptiva
Agentes del Proyecto
- Promotor: Universidad de Zaragoza
- Proyectistas: Magén Arquitectos SLP (Jaime Magén, Francisco Javier Magén)
- Dirección Obra: Magén Arquitectos SLP (Jaime Magén, Francisco Javier Magén)
- Otros Técnicos Intervinientes: Ingeniería Torné (instalaciones); Guillermo Montaner (BIM); Gabriel Fraj, David Mateo (arquitectos técnicos); Pérez Benedicto Ingeniería (estructura)
- Otros Agentes: Riventi, Reynaers; Itesal, Viabizzuno, Malpesa
Antecedentes
La Facultad de Filosofía y Letras de la Universidad de Zaragoza se encuentra en el campus de San Francisco. La Facultad desarrolla su actividad sobre un conjunto de edificios y pabellones, producto de sucesivas ampliaciones, tanto en planta como en altura realizadas a partir del edificio original de Regino Borobio y José Beltrán, inaugurado en 1941, siguiendo un modelo de planta en peine, a partir del edificio original y tres pabellones conectados, de Historia, Aula Magna y Geografía.
Posteriormente, se acomete una ampliación de las instalaciones docentes construyendo el denominado Pabellón de Filología, según diseño del arquitecto Sirio Sierra Chaves en 1977, alojando una biblioteca, despachos y seminarios.
El proyecto contempla la demolición del Pabellón de Filología, la construcción de un nuevo edificio departamental (edificio EDE) en su lugar, la reforma integral del edificio central de la Facultad (edificio Borobio) y la urbanización de la parcela que ocupan ambos edificios.
Descripción del Proyecto
Los volúmenes del nuevo edificio departamental se plantean en continuidad con los del edificio existente: un volumen principal longitudinal, y tres cuerpos transversales, con un volumen escalonado sobre la fachada principal, de similar altura a los volúmenes de acceso y escaleras del edificio original.
Aun tratándose el nuevo edificio departamental de un edificio de energía casi nula (EECN) que incorpora criterios de máxima eficiencia energética y sostenibilidad, y entre ellos, una fachada de doble piel, se utiliza el ladrillo cerámico como estructura adintelada básica de las fachadas, para la posterior colocación de vidrio en la plementería entre pilastras. Asimismo, el encuentro del edificio con el suelo se configura mediante un zócalo de piedra de Calatorao abujardada, en continuidad con el zócalo del edificio original.
Los criterios generales de la organización del edificio estructuran el programa de necesidades en el área de intervención propuesta, actualmente ocupada por el Pabellón de Filología. La geometría y las dimensiones de las plantas vienen dictadas en gran medida por las alineaciones y distancias mínimas, tanto hacia el edificio original como a los límites y espacios del campus.
Asimismo, las diferentes alturas de los volúmenes del edificio original de la Facultad (EFL) –crujía longitudinal de cuatro plantas sobre rasante, porche de acceso y núcleos de escaleras de dos plantas en la fachada principal y pabellones de tres plantas sobre rasante en la fachada posterior- configuran una sección transversal escalonada, en la que las dos plantas superiores del EFL tienen una menor superficie y ocupación que las inferiores.
Por otro lado, el programa de usos propuesto plantea una diferenciación entre los usos departamentales (despachos, salas de trabajo, salas de becarios, seminarios) y otros espacios con un carácter más público y abierto -biblioteca, periodismo, salas de exposición- o de servicios comunes (instalaciones), que se situarán en los niveles inferiores.
En respuesta a estos condicionantes, se propone una disposición claustral en torno a un atrio central (invernadero en invierno y umbráculo en verano) en las plantas inferiores, que se transforma en un esquema en peine de tres bandas perpendiculares a una crujía longitudinal en las plantas superiores, en prolongación del volumen principal del EFL. Las circulaciones se organizan desde esta banda longitudinal principal, mediante tres núcleos verticales de comunicación y servicios, que recorren las cinco plantas de altura.
La flexibilidad en la disposición y compartimentación de los espacios, la articulación entre los mismos y la integrada independencia y singularización -dentro del conjunto-, tanto de la Sala de Lectura como de los espacios destinados a Periodismo, han sido otros puntos de partida en la organización del edificio.
Prestaciones del Edificio
El edificio proyectado dispone de una envolvente adecuada a la limitación de la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función del clima de Zaragoza, del uso previsto y del régimen de verano y de invierno.
Las características de aislamiento e inercia, permeabilidad al aire y exposición a la radiación solar, permiten la reducción del riesgo de aparición de humedades de condensación superficial e intersticial que puedan perjudicar las características de la envolvente.
Todos los elementos constructivos horizontales y verticales cuentan con el aislamiento acústico requerido para los usos previstos en las dependencias que delimitan.
Se ha primado que todos los espacios de docencia y trabajo estén convenientemente dimensionados e iluminados naturalmente, para mayor comfort de alumnos y trabajadores.
Memoria constructiva
Sustentación del Edificio y Sistema Estructural
A partir del estudio geotécnico, el nuevo edificio departamental (EDE) se planteará con un sistema de cimentación de zapatas corridas y aisladas, unidas mediante vigas centradoras en los casos necesarios, y de zapatas corridas lineales bajo los muros perimetrales de contención, en hormigón armado y calculadas para unas cargas admisibles del terreno de 3,0 kg/cm2 mediante vigas de atado en el perímetro del edificio.
Se propone un sistema estructural a base de pilares de perfiles laminados metálicos y forjados horizontales de losa aligerada reticular de hormigón. Determinadas luces estructurales, como la que salva el cuerpo central sobre el atrio se resuelven con cerchas metálicas en las fachadas, en los paños horizontales ciegos entre ventanas, y losas alveolares apoyadas en ellas.
Sistemas de Envolventes y Acabados
Fachadas
Envolvente doble piel con cámara
Las fachadas exteriores del EDE están resueltas casi en su totalidad mediante una doble piel que actúa como colchón térmico entre el exterior. La capa exterior de la envolvente está compuesta de pilastras de ladrillo cerámico prensado con cazoleta 250 x 120 x 40 mm., sobre pilar metálico, con armaduras metálicas de refuerzo y atado murfor cada cinco hiladas. En cada planta, sobre las pilastras se coloca una pieza horizontal de remate, de prefabricado de hormigón blanco coloreado en masa.
La capa interior de la doble piel, la fachada del edificio hacia la cámara estará compuesta por una hoja exterior formada por paneles de aglomerado de corcho expandido especial tipo Aglocork fachadas de 100x50x8 cm., fijado mecánicamente a chapa plegada de acero galvanizado sobre bastidores de tubo galvanizado de 60 mm, fijados mecánicamente sobre enfoscado de mortero hidrófugo, hoja de fábrica de termoarcilla de 14 cm. de espesor y trasdosado interior autoportante de doble placa de yeso laminado con aislamiento en la cámara, entre perfiles verticales.
Fachada ventilada de ladrillo caravista
En determinadas zonas opacas de la fachada exterior, habitualmente coincidiendo con testeros ciegos de los volúmenes, la fachada autoportante y ventilada de ladrillo caravista estará compuesta por una hoja exterior de ladrillo prensado, el mismo que el utilizado en las pilastras, colocada mediante el sistema constructivo G.H.A.S. (Geo-Hidrol Advanced System) de Structura, con anclajes para el atado de la fábrica a la estructura. Por el interior de la fábrica de ladrillo caravista discurrirá la cámara de aire de 3 cm. Se colocará un aislamiento de lana mineral sistema ECOSEC sobre fábrica de termoarcilla de 14 cm. y trasdosado de doble placa de yeso laminado con aislamiento en la cámara, entre perfiles verticales.
Fachada ligera muro cortina
Las fachadas del atrio de EDE, en las dos últimas plantas, hacia hacia la calle Pedro Cerbuna, como las de los cuerpos de conexión entre edificios y entre pabellones del EFL consisten en un muro cortina tipo GEODE Aspecto liso, con tapa plana de Technal, o similar.
Cubiertas
Cubierta plana invertida
Las cubiertas planas serán del tipo invertida, con acabado de grava en casi todos los casos, sobre forjado realizando pendientes con mortero aligerado de espesor medio 8 cm. , capa de mortero de protección de 2 cm. de espesor, barrera de vapor realizada con imprimación de emulsión asfáltica de 2 kg/m2, colocación de doble membranas polimérica de 3 kg/m2 cada una, solapadas según normas, velo de geotextil no tejido, doble placa rígida de poliestireno extruido tipo Roofmate, con densidad 35 kg/m3 de 50 mm de espesor cada una para conseguir 10 cm. de aislamiento, colocadas a cruzajunta y terminación con aporte de grava lavada de árido rodado de tamaño máximo 45 mm sobre el aislamiento, incluso realización de maestras para la formación de pendientes, medias cañas en resolución de encuentros con paramentos y parte proporcional de tela asfáltica en encuentro con paramentos verticales y perfiles galvanizados de fijación de petos, sumideros por medio de embocadura compatible con bajante de PVC. El acabado de la cubierta de la terraza del nivel 3 hacia la calle Pedro Cerbuna, será de clesped artificial tipo, sobre lámina geotextil sobre chapa de mortero de 3 cm., sobre lámina geotextil encima del aislamiento Roofmate. La cubierta sobre la marquesina de entrada al edificio EDE será de tipo vegetal Floradrain FD 25-E o similar, sobre sustrato vegetal tipo Zincoterra de 8 cm. de espesor, con plantas tapizantes tipo Sedum, filtro sistema SF, lámina Floradrain FD 35-E, manta protectora y retenedora SSM 45 y lámina antirraices WSB 100-PO, con un espesor total de 11 cm. sobre el forjado.
Cubierta acristalada sobre el atrio
En continuidad con los muros cortina en fachadas verticales, los techos acristalados del atrio se resuelven mediante el sistema de perfiles de aluminio GEODE Techo Parrilla tradicional, Technal o similar.
Carpintería exterior
Hoja exterior doble piel
Ventanas fijas y ventanas oscilobatientes motorizadas de aluminio, con marco oculto en el caso de las fijas y hoja oculta en las oscilobatientes, tipo Slim-38 de Reynaers o similar. Los marcos de aluminio se colocarán atornillados a precercos de acero galvanizado encarcelados a las hojas de fábrica de las fachadas.
Hoja interior fachada exterior y fachadas interiores al atrio
Ventanas fijas y ventanas practicables-oscilobatientes de perfiles de aluminio con rotura de puente térmico y hoja oculta, tipo Soleal 65 de Technal o similar. La colocación será enrasada a haces exteriores. Los marcos de aluminio se colocarán atornillados a precercos de acero galvanizado que se encarcelarán a la obra o a los soportes de hormigón.
Sistemas de Acondicionamiento e Instalaciones
Calefacción
La instalación de climatización que se diseñará, será centralizada y conceptualmente se dividiría en diferentes partes, que a continuación describimos:
- Producción de Energía: Mediante sistemas de alta eficiencia energética, planteando ESSERS y COPs altos. Se plantearán sistemas condensados por agua, con captación de agua del subsuelo. El objeto será el de conseguir el mejor sistema de producción posible para las necesidades del edificio.
- Distribución de energía: Se proyectará el sistema de distribución de energía en la sala de bombas de planta sótano del edificio EDE, diferenciando colectores de calor y de frío, aunque existirán circuitos comunes que compartirían bombas al ser a dos tubos.
- Tratamiento de energía: Se proyectarán 4 sistemas distintos que son los siguientes:
- Suelo radiante: Para zonas especiales del edificio EDE como la sala de lectura. No estará previsto su funcionamiento como suelo refrescante, por evitar condensaciones en zonas de alta ocupación.
- Sistema de Fancoils EC o inductores: a 4 tubos para estancias de uso administrativo, despachos del EDE.
- Climatizadores de tratamiento, para las estancias más singulares del edificio. Los climatizadores se situarán en la planta sótano o cubierta del edificio EDE, en un espacio previsto para instalaciones, en zonas donde hay posibilidad de toma de aire exterior a través de pozos canadienses y descarga a cubierta. Estos climatizadores aportarán el aire de ventilación y tendrán la posibilidad de realizar un enfriamiento gratuito de las estancias.
Refrigeración
Incluido en el anterior punto.
Ventilación
Para todas las zonas del edificio se cubren las necesidades de ventilación necesarias que establece la reglamentación vigente, empleando sistemas de ventilación a través de los climatizadores de aire primario, para las estancias del edificio EDE.
Iluminación
Dada la evolución actual de la tecnología LED y sobre todo la tendencia del mercado a que la fluorescencia vaya a desaparecer se planteará proyectar toda la iluminación del edificio mediante lámparas LED de última tecnología.
Para las zonas de estancias singulares del edificio se propondrá un sistema de iluminación con regulación Dalí, que permita tener varios escenarios de iluminación en función del uso que se le quiera dar en cada momento. Para los aseos, vestuarios, pasillos, zonas de acceso a despachos etc, se dispondrá un sistema de control de encendido/apagado mediante sistemas de detección de presencia.
Pensando en la eficiencia energética y aprovechando los grandes ventanales del edificio, se propondrá un sistema de aprovechamiento de luz natural. El sistema permitirá un ajuste progresivo en función de la radiación solar, actuando sobre las luminarias que serán regulables. Se propondrá la inclusión de un sistema de control de iluminación remoto y centralizado mediante el estándar KNX.
Automatización y Control
Se preverá un sistema de regulación con gestión centralizada para el control de todos los equipos de climatización que intervienen en el edificio. Como planteamiento de gestión, se instalarán equipos de medida y analizadores de redes en las líneas de suministro a subcuadros de cafetería que podrían funcionar y gestionarse de manera autónoma para contabilizar consumos de manera independiente en función de lo que quiera hacer la propiedad.
Energías Renovables in situ o en el entorno
Tipos Energías Renovables: Intercambiadores tierra-aire (pozos canadienses)
Se ha previsto que los climatizadores del sistema de ventilación y tratamiento cojan el aire exterior tras un intercambio Tierra-Aire, Esto permitirá que los días más fríos y calurosos del año, consigamos que el aire de ventilación entre pre-tratado a los climatizadores lo que hará que tengamos que producir menor energía. La captación se realizará a través de unos bancos de ventilación integrados en el diseño de la urbanización.
Tipos Energías Renovables: Energía fotovoltaica
Se incorporan placas fotovoltaicas con una capacidad de 75000 wp, que, considerando unas 1800 horas equivalentes anuales, generarán una producción anual de 135000 KWh/año.
Presupuesto y viabilidad económica
Se estima un Presupuesto de Ejecución Material de 6.922.450,70 €.
Cumplimiento DB-HE Ahorro de Energía
Certificaciones energéticas y ambientales
El Proyecto se diseña de modo que el edificio EDE tenga calificación energética A. Asimismo, se implementará la certificación BREEAM excelente.