Edificio de Industria, taller, oficina y comercio Grupo LINCE. (Valladolid)

Proyecto cooperativo, científico, tecnológico, singular y de carácter estratégico de demostración de la viabilidad técnica y económica del uso eficiente de energía en la edificación

(PEN 120000-2009-32)

Este edificio y sus instalaciones son actualmente el marco para la realización de un proyecto que cuenta con ayudas del MINECO y está cofinanciado con Fondos FEDER (IPT-120000-2010-023), llamado CELSIUS (Componentes de Edificación Ligados a la Sostenibilidad y la Innovación Utilizando como Energía el Sol), cuyo objetivo es el diseño, monitorización y seguimiento de una serie de prototipos aplicados a la edificación de soluciones bioclimáticas que se desarrollará a lo largo del periodo 2010-2014 para que la edificación de alta eficiencia energética y calidad ambiental se convierta en práctica corriente de construcción.

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

El proyecto ha de convertirse en el “buque insignia” de Grupo Lince. En este sentido debe, al tiempo que incorpora el programa necesario, adquirir una imagen adecuada a su carácter de edificio representativo, combinando adecuadamente la parte de oficinas y la de talleres.

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

Todo esto, junto a la imagen natural que aporta la vegetación en planta baja y la pérgola cubierta de una especie trepadora dotan al edificio de singularidad y carácter propio.

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

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

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

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

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

Tratamiento diferenciado de las fachadas en función de sus orientaciones solares:

 Fachadas muy cerradas de NE a NO, con pocos huecos, de manera que el edificio se proteja en esas orientaciones.

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

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

Lucernaires: La zona de oficinas se ve atravesada por unos patios especiales de iluminación y ventilación denominados “lucernaires”, cuya misión es por un lado mejorar la iluminación interior y, por otro, alimentar el sistema de renovación de aire en situación de verano.De este modo, el acondicionamiento del edificio se beneficia de un aire preenfriado adiabáticamente en el espacio sombreado, vegetado y húmedo bajo las oficinas, en planta baja.

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

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

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

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

Sistematización y prefabricación en la construcción: Prefabricación de cubierta de talleres con madera laminada, módulos de madera en fachadas de oficinas y de hormigón en talleres. Desarrollo de soluciones constructivas que permiten el montaje en seco y la deconstrucción.

Minimización de residuos de construcción

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

Utilización de reciclados en la composición de materiales: acero, hormigones (áridos), vidrio y aluminios.

El proyecto se diseña para ampliar el ciclo del agua todo lo posible. Se prevé la captación de un 80% del agua de lluvia que cae sobre el edificio y sobre la parcela (cuyo suelo será poroso), y su retención en volúmenes subterráneos de almacenamiento. Este agua se utilizará para riego, reutilizándose la sobrante a su vez.

Tratamiento de aguas grises en los aseos, para su utilización en los inodoros. De esta manera se reduce notablemente el volumen de aguas negras que se vierten a la red general de saneamiento.

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

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

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

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

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

– Ajardinamiento de las medianeras a nordeste y a noroeste por medio de plantaciones columnares de ciprés para sombreamiento de verano.

– Ajardinamiento interior en el atrio con potos y tradescantiae, con pulverización de riego, para mayor calidad visual y ambiental.

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

Captación solar térmica: 64,5 m2 de captador solar térmico plano de agua en cubierta de nave, diseñados para cubrir las necesidades de agua caliente sanitaria de la cocina en invierno. El sobrante de calor en verano se utilizará para refrigeración por absorción. Se considera que la captación mínima exigida por el CTE es nula, porque el edificio dispone de instalación de biomasa.

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

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

El aprovechamiento del calor del terreno se realiza mediante 9 “pinchazos” o pozos geotérmicos de 140 m de profundidad y reducido diámetro, por los que se hacen discurrir conducciones de agua de ida y vuelta, que ceden o toman calor del terreno, según las circunstancias:

En la situación de invierno, las condiciones del terreno son favorables, pues se encuentra a mayor temperatura que el ambiente exterior. En la situación de verano, la situación es todavía más favorable, pues el terreno se encuentra incluso a menor temperatura que la temperatura objetivo en el ambiente interior. El terreno sirve por tanto como foco caliente en invierno y como foco frío (a la manera de torre de refrigeración) en verano. Las buenas condiciones y estabilidad térmica del terreno permiten mejorar el rendimiento de la bomba de calor.

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

Máquina de absorción: Una parte del frío que necesita el edificio se produce por medio de un frigorífico que da frío a partir de calor, en un proceso de absorción. El calor puede provenir de la caldera de biomasa, o de la captación solar térmica, cuya producción en situación de verano superará ampliamente las necesidades de ACS de la cocina. El frigorífico de absorción se diseña con una potencia de 200 kW y está acoplado a una torre de refrigeración convencional en cubierta.

Acumulación de cambio de fase (PCM): El edificio cuenta con un sistema de acumulación de PCM de tipo Tube Ice de dos depósitos de 3000 litros cada uno, siendo la capacidad de acumulación 13 veces superior a la del agua. El interés que tiene esta acumulación es poder utilizar la captación solar de fin de semana de verano para la climatización del lunes siguiente, y la producción nocturna de frío por la caldera de biomasa y el frigorífico de absorción en el arranque de refrigeración de la mañana siguiente.

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

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

Captación solar fotovoltaica: La disposición de paneles fotovoltaicos en la cubierta de nave permitirá una superficie de captación de 80 kWpico. El objetivo de esta instalación es cubrir el consumo eléctrico de climatización.

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

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

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

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

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