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Martes, 22 Diciembre 2020 11:38

El proyecto de la escuela Betània Patmos, de la ingeniería ARCBCN, galardonado como Premio Oro en eficiencia energética

PRO25 Articulo 12 Foto 0El edificio de educación infantil de la Escuela Betània Patmos, proyecto de nueva construcción, ha sido recientemente galardonado como Premio Oro en la edición 2020 de los Premios Diamantes de la firma de climatización Mitsubishi Electric

 

 

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El proyecto no sólo presenta el mejor diseño y tecnología en eficiencia energética, si no que además está pensado para mejorar el confort y bienestar de los usuarios del edificio. Este hecho ha permitido que cuente ya en la actualidad con el certificado LEED Gold School, convirtiéndose en la primera escuela del país en conseguir este certificado. 

El Certificado LEED (acrónimo de Leadership in Energy & Environmental Design, liderazgo en energía y diseño ambiental) premia factores como la sostenibilidad, eficiencia en el aprovechamiento de los recursos como energía, agua, etc., la preocupación por el medio ambiente, la innovación y el diseño, entre otros.

Con el objetivo de la Fundación Betània Patmos de ser un edificio lo más sostenible posible y con la máxima eficiencia energética, tanto la fase de diseño como la fase de construcción se han llevado a cabo teniendo en cuenta los distintos aspectos ambientales en sus diferentes vectores: emplazamiento, agua, energía, materiales, calidad del aire e innovación. 

El diseño arquitectónico está firmado por el despacho Capilla-Monaco arquitectos, siendo la ingeniería ARCbcn quien asume la responsabilidad de todo el diseño de las instalaciones, la consultoría ambiental y legal, así como la certificación LEED del edificio. 

En el proyecto se han incorporado medidas pasivas como cerramiento de muy baja emisión térmica, cubierta verde, y fachadas de lamas con control solar, así como medidas activas, entre las más destacables, aerotermia con aprovechamiento de calor residual, ventilación monitorizada eficiente con recuperación de energía, suelo radiante, etc.

EL EDIFICIO Y SU ENTORNO

El edificio en cuestión funciona como nuevo acceso al recinto escolar, y es la cara visible desde el exterior. La escuela se emplaza encima de una cantera de piedra alba, que da nombre al barrio que lo aloja, Pedralbes, en la falda del parque natural de Collserola de Barcelona, en un barrio mayoritariamente residencial definido por edificaciones aisladas en recintos ajardinados.

Es por esta razón que, aunque se trate de un edificio con un gran volumen construido (4.600m² sobrerasante), se ha pretendido minimizar su impacto desde la calle. El edificio se sitúa en una parcela con un gran desnivel y se adapta por completo al terreno original, enterrándose en las zonas donde el terreno lo permite y acomodándose al terreno rocoso en las zonas donde no ha sido posible la excavación. El resultado consiste en un edificio escalonado de Planta Baja +3 en el que todas las aulas disponen de salida directa al patio de juegos, que es la cubierta de las aulas situadas en el nivel inferior, y con una buena orientación ya que todos los patios están orientados a sur. La adecuación del edificio al terreno existente permite, además, la conexión de dos cotas existentes en el campus educativo. 

El edificio se estructura con un esquema en tres grandes partes. Por un lado, se encuentran las aulas con salida directa al mismo nivel al patio de juegos. Se organizan en forma de peine en los diferentes niveles y cuentan con una doble circulación: interiormente y sin pasillo, a través de las propias aulas con puertas correderas que permiten en un momento determinado hacer actividades conjuntas y por el exterior, a través de los patios de cada nivel bajo una gran pérgola.

Las diferentes plantas se conectan entre sí mediante un núcleo central de comunicaciones verticales, formado por rampas, escaleras y ascensor, y servicios. El acceso a la escuela infantil se produce precisamente por este espacio central que ha sido pensado como un espacio de aprendizaje donde coinciden los alumnos de las diferentes etapas, y que contiene una sucesión de dobles espacios que permite la relación entre las diferentes plantas y la entrada de luz natural cenital.

Finalmente, al otro lado de este eje vertebrador, se desarrollan las aulas de usos múltiples, aulas específicas de artes plásticas, música o psicomotricidad, espacios de administración, comedor y cocina. 

Por otro lado, en la parte de la parcela fácilmente excavable se ha proyectado un aparcamiento subterráneo que permite eliminar los vehículos del resto de la escuela y liberar espacios hasta ahora utilizados como aparcamiento en superficie y donarlos a otro uso. La cubierta de este aparcamiento se destina al uso de pista deportiva situada en planta baja.

LAS INSTALACIONES

Las instalaciones se han diseñado para poder dar el máximo confort a los usuarios, niños de 3 a 6 años, con el mínimo coste energético, y minimizando los costes de mantenimiento. 

Para ello se han considerado numerosas medidas de eficiencia energética. Medidas pasivas, aprovechamiento de las condiciones exteriores siempre que estas sean favorables realizando ventilación natural monitorizada y control solar maximizando la entrada de la radiación en invierno y minimizándola en verano. En cuanto a los sistemas activos se ha optado por instalación de suelo radiante (calor/frío) con control de temperatura y humedad. La producción energética se confía a una máquina de tres ciclos CLIMAVENETA ERACS2-Q /XL-CA-E 1362, es el sistema ideal para trabajar a baja temperatura (mejores rendimientos y aprovechamiento calor residual para calefacción y ACS). El sistema está apoyado por un equipo de aerotermia de alta temperatura de 16kW para la producción de ACS a 60ºC y dos calderas de 170 kW cada una como back-up. La distribución hidráulica es a caudal variable incorporando válvulas de dos vías, sondas de presión diferencial y variadores de frecuencia. 

 

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El sistema radiante está complementado con sistemas de ventilación forzada mediante unidades de tratamiento de aire UTA’S que incorporan recuperadores entálpicos de sorción (rendimiento superior al 70% sensible y latente) y sondas de calidad de aire que permiten ajustar los caudales de ventilación a las necesidades en cada momento.

Los sistemas de difusión de aire se han seleccionado en función de la configuración arquitectónica de cada espacio, mayoritariamente se usan rejas y difusores lineales, toberas y en menor medida difusores rotacionales.

Tanto las instalaciones térmicas como eléctricas disponen de una instalación de control centralizado del tipo BMS (Building Management System). 

El sistema es el ECOstruxure de la firma Schneider Electric funciona con lenguaje BACnet sobre ethernet. Este sistema permite la conducción de todas las instalaciones, la emisión de alarmas, la gestión del mantenimiento, la contabilización de los consumos eléctricos y térmicos de los diferentes sistemas y subsistemas y la realización de históricos de las diferentes variables que se recogen mediante gráficos. El sistema está preparado para poder implantar un EMS (Energy Management System).

Dado que una de las premisas que se ha tenido en cuenta para el diseño de las instalaciones es facilitar y minimizar los costes de mantenimiento, se han situado los diferentes equipos en espacios accesibles tanto cubiertas exteriores como salas técnicas, de manera que no hace falta entrar en espacios en uso para realizar las tareas de mantenimiento.

Todo el recorrido de instalaciones se realiza por montantes y falsos techos registrables y cámaras de mantenimiento.

El hecho de que todas las instalaciones estén controladas y supervisadas mediante un BMS facilita el mantenimiento mediante el envío de alarmas y la posibilidad de telegestión.

Tanto la Fundació BetaniaPatmos como el equipo de diseño e Ingeniería presenta entre sus valores el respeto por el medioambiente. Es por ello que el edificio se ha proyectado incorporando medidas de sostenibilidad que hacen referencia a:

  • La utilización de materiales de proximidad, reciclados y reciclables
  • Medidas de ahorro del agua y aprovechamiento de aguas pluviales
  • Aprovechamiento de la luz natural

Instalaciones térmicas 

Para maximizar el confort de los niños se ha optado por una instalación que permita mediante la actuación sobre exutorios, puertas y ventas de forma automática. Todos los espacios disponen de control solar, de 305 kW en frío y 386 kW en calor y un consumo eléctrico de 87,1 kW. El equipo dispone de un rendimiento en torno al 5 y si consideramos el aprovechamiento del calor residual sube hasta casi 8. 

No puede olvidarse que los usuarios son niños pequeños y la producción de calor es fundamental. Finalmente existen también dos equipos de tipo split para la climatización de salas técnicas con una potencia de 14,5 kW de frío y 16,5 kW de calor.

 

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Alumbrado

La configuración arquitectónica de los diferentes espacios maximiza el aprovechamiento de la luz natural mediante aperturas acristaladas y lucernarios, estos espacios disponen de sondas de radiación solar para ajustar el funcionamiento del alumbrado artificial a las necesidades reales de cada espacio. En los espacios con ocupación intermitente se ha dispuesto de detectores de presencia y temporizadores para evitar el uso del alumbrado artificial cuando estos estos espacios no están ocupados.

Energías renovables

En la cubierta del edificio se dispone de una instalación de energía solar fotovoltaica consistente en un total de 15 placas (modelo REC270TP) de 270 Wp cada placa. La potencia total fotovoltaica son 4,05 kW con una previsión de energía anual generada de 5.265 kWh/año (un 0,88% del consumo total del edificio). 

 

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SOSTENIBILIDAD

La escuela, contando con la base de los parámetros de sostenibilidad y eficiencia energética, ha sido recientemente certificada como LEED Gold School con una puntuación de 64 puntos, siendo la primera escuela a nivel nacional en obtener dicha certificación.

Para poder llegar ha alcanzar este nivel de calificación ha sido necesario que en fase de diseño y en fase de construcción del edificio y de su entorno se haya tenido en cuenta aspectos medio ambientales en los diferentes vectores.

Los cerramientos y las instalaciones del edificio han sido diseñados y construidos para minimizar la demanda energética y, por lo tanto, consumir la mínima energía primaria. Para compensar una parte de la energía eléctrica necesaria se han instalado placas de energía solar fotovoltaica para autoconsumo del propio centro. Para poder hacer el seguimiento de los consumos, y así verificar que este funciona tal y como ha sido diseñado, se han instalado contadores

Las principales medidas de sostenibilidad que ha tenido en cuenta la certificación leed han sido:

Eficiencia energética

Los resultados de la simulación energética indican que el consumo total del edificio será de 617.989,31 kWh/año, el consumo de referencia según la simulación es de 821.331,70 kWh, obteniendo un ahorro energético aproximadamente del 25%. 

Los consumos por instalación del baseline, así como los de las propuestas, son los que se muestran en la tabla adjunta:

Con una producción de energía eléctrica, mediante placas fotovoltaicas de unos 8.100 kWh/año. 

La sobreinversión que representan todas las medidas de sostenibilidad incorporadas al proyecto es poco significativa si se plantean desde el inicio, no obstante se ha considerado una sobre inversión de unos 50.000 € que se amortiza en 2 años.

Control solar

La configuración arquitectónica del edificio maximiza el aprovechamiento de la radiación solar evitando sobreconsumos en verano. En la fachada sur se disponen pérgolas de madera, que ayudan a controlar la incidencia solar tanto en verano como en invierno y en la fachada oeste, en contacto con la pista deportiva, se han previsto lamas verticales de aluminio con control solar estacional que permiten conseguir un importante ahorro energético. 

Agua

La gran superficie de cubiertas que resulta de un edificio escalonado se aprovecha como captación de agua que se acumula y se utiliza para los sanitarios (urinarios e inodoros), la limpieza y el riego de las zonas ajardinadas (las propias cubiertas y zonas de alrededor del edificio). El ahorro total de agua obtenido es del 47,11%. 

Materiales

La envolvente del edificio es de hormigón visto con carpinterías de aluminio y celosías de madera. El contenido en materiales reciclados es del 21,27%, los materiales de proximidad son un 43,72% y el porcentaje de madera certificada es del 61,88%.

INNOVACIÓN Y VALOR

A parte de todas las tecnologías de eficiencia energética y de confort que incorpora el edificio, así como las medidas de sostenibilidad, este proyecto presenta un importante valor añadido: el propio proyecto se usará como herramienta formativa para mostrar las estrategias medioambientales implementadas. 

La mejor manera para concienciar es dar ejemplo, y sin duda la Escuela Betània Patmos es y será un gran lugar de concienciación medio ambiental por un futuro más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

 

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Publicado en REPORTAJE, RENOVABLES