CUBIC Eco-Building

CUBIC Eco-Building

Bloque de viviendas sociales ecológicas y bioclimáticas. Las viviendas se han construido con elementos industrializados y prefabricados que permite que el edifico se pueda desmontar y trasladar con facilidad. Las viviendas tienen consumo energético cero real a precio convencional

Barcelona. España
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido

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CUBIC Eco-Housing es una ingeniosa solución para construir viviendas sociales prefabricadas y ecológicas, de forma gratuita, y asignarlas a las personas menos favorecidas. El edificio se ha proyectado para ser construido en el interior de las “rotondas” existentes en cualquier parte del mundo, y ha propuesto una estrategia de mercadeo para que su construcción y mantenimiento se autofinancien y resulten gratuitos. El primer edificio se ha diseñado para ser construido en una rotonda de Barcelona (España).

Estrategias utilizadas para construir viviendas sociales a coste nulo, y entregarlas de forma gratuita a las personas menos favorecidas

a. Los bloques de viviendas se pueden construir en las rotondas existentes en cualquier parte del mundo. Actualmente este espacio es inútil y los diferentes Ayuntamientos pueden cederlos de forma gratuita.

b. Los diferentes Ayuntamientos aportarían una parte del dinero de la construcción de cada bloque de viviendas sociales. El dinero cedido sería el equivalente al coste de construcción de las ridículas esculturas que habitualmente se instalan en el interior de estas rotondas. Los diferentes bloques de viviendas construidos en el interior de las rotondas sin duda serían más atractivos que las esculturas a las cuales suplen. Por tanto la administración aportaría una cantidad aproximada de 200.000 euros por rotonda.

c. El coste de construcción de este tipo de bloques es extraordinariamente bajo, aproximadamente 600 euros/m2. En concreto el coste de construcción de CUBIC Eco-Housing es de unos 800.000 euros. Por tanto solo restaría por pagar 600.000 euros. Esta cantidad sería asignada por diferentes empresas en concepto de la publicidad multimedia que ofrecería el bloque de viviendas. Se establecerían contratos publicitarios de 100 años de duración, y las diferentes empresas se comprometerían a pagar inicialmente por dicha publicidad. 20 empresas que aporten 30.000 euros cada una a cambio de publicidad durante 100 años. La publicidad dinámica y multimedia se realizaría en la parte perimetral superior del bloque de viviendas, en los vidrios proyectores de seguridad de la cubierta ajardinada (el jardín común exterior del edificio).

d. El coste de construcción de los diferentes bloques de vivienda social sería muy bajo ya que construirían a base de piezas prefabricadas modulares y repetitivas. Además, las viviendas de su interior tendrían un diseño flexible por lo que se irían finalizando de construir según las necesidades de cada uno de sus propietarios.

e. Los bloques de viviendas serían parcialmente autosuficiente en agua y en energía. Cada bloque generaría la electricidad y el agua necesaria para los elementos comunes.

f. Los bloques de viviendas tienen un avanzado diseño bioclimático por lo que las diferentes viviendas no tienen necesidad de instalar sistemas de calefacción, ni sistema de aire acondicionado, para garantizar el bienestar de sus ocupantes todos los días del año.

g. Todas las viviendas del bloque son ampliables. De este modo el ciudadano accede a una vivienda el menor coste económico posible, y puede ampliarla con el paso del tiempo, cuando sea necesario y cuando disponga de los recursos económicos necesarios. En este sentido Luis De Garrido ha proyectado unas tipologías muy ingeniosas e innovadoras de bloques de viviendas con la finalidad de que todas sus viviendas puedan ser ampliables en cualquier momento, con indiferencia de su ubicación en cualquier planta.

1. Consumo energético cero real, al menor precio posible

CUBIC Eco-Building tiene un consumo energético cero real (sin sobrecoste económico) porque se han seguido tres estrategias.

1. En primer lugar se ha informado adecuadamente a los ocupantes, haciéndoles saber la energía que consume cada artefacto, y el coste económico equivalente que pagan por la misma. Se les ha advertido sobre los costes directos y de los costes indirectos (consumo, reparaciones, mantenimiento, etc.). También se les ha informado de todos los efectos secundarios que tiene la utilización de dichos artefactos (vibraciones, ruidos, olores, etc.) y su repercusión negativa en la salud, bienestar y felicidad (hoy en día vivir en una vivienda ofrece la misma calidad de vida que vivir continuamente en un avión en pleno vuelo).

2. Las viviendas se han diseñado de forma muy especial para que se autorregulen térmicamente y no necesiten ningún artefacto de calefacción, ni de enfriamiento, ni de ventilación. Del mismo modo las viviendas se han diseñado para que se ventilen de forma natural, sin artefactos mecánicos, y para que todas sus estancias se iluminen de forma natural durante el día.

3. Las viviendas incorporan una mínima cantidad de artefactos electromecánicos. Tan solo aquellos que pueden considerarse imprescindibles para nuestro modo de vida, y accesibles para cualquier persona.

A continuación se proporciona una relación de los artefactos electromecánicos incorporados a CUBIC Eco-Building, así como su potencia total:

Frigorífico	300 w. (potencia promediada)
Placa de inducción	700 w.
Microondas	500 w.
Lavadora	800 w.
Televisor (3)	200 w.
Ordenadores	100 w.
Iluminación leds	100 w.
Total:	2.700 w.

Por tanto, la potencia total de todos los artefactos electromecánicos de la vivienda es bastante reducida, ya que debido a su cuidadoso diseño bioclimático, las viviendas del edificio no necesitan calefacción ni aire acondicionado. No obstante para suministrar la energía eléctrica para alimentar todos los artefactos de la vivienda se deberían instalar un conjunto de captores fotovoltaicos con una potencia de 2.700 w. (por vivienda), con un coste económico elevado, que quizás no podrían pagar los compradores de las viviendas. Para reducir el coste del sistema fotovoltaico se debe reducir su potencia, y ello se puede hacer, ya que no todos los artefactos deben estar funcionando al mismo tiempo. En este sentido se han diseñado varios escenarios posibles de consumo y se ha llegado a la conclusión de que es posible no sobrepasar una potencia de 1.400 w. alternando la utilización de los diferentes artefactos.

Por ello se ha incorporado un sencillo sistema de control para que en ningún momento se supere la potencia de 1.400 w., desconectando los artefactos no imprescindibles cuando se deban conectar otros imprescindibles. De este modo el coste económico del sistema de generación de electricidad solar fotovoltaica puede ser muy reducido. En concreto se ha previsto un equipo de suministro de energía solar fotovoltaica que genera una potencia ligeramente superior, de 1.400 w., con un coste económico aceptable. El sistema fotovoltaico previsto dispone, por cada vivienda, de 4 captores solares fotovoltaicos (350 w. pico 24 v.) instalados en la cubierta, y tiene un coste económico medio, de unos 2.500 euros por vivienda. La potencia generada oscila continuamente alrededor de los 1.400 w. por lo que tan solo se debe tener la precaución de elegir el momento adecuado para utilizar la lavadora, y alternar el uso de microondas y la placa de inducción.

La energía total consumida por cada una de las viviendas de CUBIC Eco-Building (la superficie media de las viviendas es de 600 m2) es muy reducida (44’24 kwha/m2), y desde luego (a pesar de tener una superficie reducida) inferior a los 50 kwha/m2 que exigen las ridículas normativas de muchos países para ser considerada como “edificio con consumo energético cero”.

2. Avanzado diseño bioclimático, que permite a la vivienda calentarse internamente en invierno sin necesidad de calefacción

La estructura arquitectónica del bloque de viviendas de CUBIC Eco-Building (y de cada una de las viviendas integrantes de los bloques) tiene un estudiado y avanzado diseño bioclimático. Este especial diseño permite que las diferentes viviendas del conjunto puedan autorregularse térmicamente todos los días del año, manteniendo en todo momento una temperatura interior de confort (entre 22ºc y 25ºc), sin necesidad de utilizar artefactos electromecánicos de calefacción y enfriamiento. Por tanto las viviendas son capaces de reconfigurarse de forma sencilla, para que puedan comportarse de forma adecuada, tanto en invierno (generando calor por sí mismas), como en verano (generando fresco por sí mismas).

En invierno las viviendas del conjunto se calientan por efecto invernadero y radiación solar directa. Las protecciones solares permiten que entre la máxima cantidad de radiación solar posible al interior de las viviendas, que se comportan como invernaderos. Las especiales cristaleras ubicadas al sur de cada vivienda (con una superficie media de unos 12 m2) generan una potencia calorífica de unos 3.800 w. de media en invierno. Los ocupantes de la vivienda y las pérdidas energéticas del frigorífico y del resto de artefactos proporcionan una potencia calorífica adicional de unos 1.500 w. Como consecuencia la vivienda mantiene en su interior una temperatura mínima de unos 22ºc en invierno, y no necesita sistemas mecánicos de calefacción.

3. Avanzado diseño bioclimático, que permite a la vivienda enfriarse internamente en verano sin necesidad de aire acondicionado

En verano las viviendas se refrescan por medio de una ventilación cruzada optimizada, en la que el aire de entrada se enfría de varios modos. En general se han creado varios espacios sombreados en la cara norte del bloque, con la finalidad de generar una gran bolsa de aire fresco. Este aire se impulsa a un conjunto laberíntico de galerías subterráneas ubicadas en la cimentación del bloque de viviendas. En estas galerías el aire se refresca hasta alcanzar unos 18º c. El aire fresco se distribuye por todas las viviendas a través de un conjunto de pequeños patios interiores, que además proporcionan cierta iluminación a las viviendas. El aire fresco recorre todas las estancias de las viviendas, refrescándolas a su paso. Finalmente el aire recalentado se escapa por la parte superior de las ventanas de las viviendas, creando una corriente de refresco continua.

Por otro lado, los ventanales de las viviendas están protegidos por medio de protecciones solares horizontales y verticales, evitando que la radiación solar directa entre al interior de las viviendas, y las caliente. Estos ventanales además están equipados con protecciones solares correderas que los protegen de la radiación solar indirecta. En verano se pueden cerrar por completo las contraventanas exteriores situadas al sur, y las viviendas se iluminan por medio de la radiación solar indirecta procedente de las ventanas situadas al norte. Como consecuencia la vivienda mantiene en su interior una temperatura máxima de unos 25ºc en verano, y no necesita sistemas electromecánicos de aire acondicionado.

4. Autosuficiencia en energía

CUBIC Eco-Building es autosuficiente en energía, por lo que no necesita conectarse a la red eléctrica. No obstante, se ha conectado a la red con el fin de tener una fuente alternativa de energía.

Esta autosuficiencia energética se ha conseguido mediante un conjunto de estrategias complementarias:

1. Se ha realizado un óptimo diseño bioclimático para reducir al máximo la necesidad de energía. En el diseño de los bloques y de cada una de las viviendas se han utilizado todo tipo de estrategias bioclimáticas para conseguir que consuman la menor cantidad posible de energía, se iluminen de forma natural, se ventilen de forma natural, y se auto-regulen térmicamente. Como resultado, las viviendas se refrescan por sí mismas en verano, y se calientan por sí mismas en invierno. Del mismo modo, durante el día las viviendas se iluminan de forma natural, sin necesidad de luminarias artificiales.

2. Se han incorporado en las viviendas solo los electrodomésticos imprescindibles, y que además son de muy bajo consumo eléctrico.

3. Se han utilizado sistemas de iluminación artificial a base de luminarias de bajo consumo energético.

4. Se ha previsto un sistema fotovoltaico de generación de electricidad con una potencia de 1.400 w. pico, para cada vivienda, para proporcionar la poca energía eléctrica que necesitan las viviendas. Los captores solares fotovoltaicos se han integrado sobre los áticos de las cubiertas.

5. Se han incorporado un conjunto de captores solares térmicos para generar el agua caliente sanitaria que necesitan las viviendas.

6. Se ha incorporado un sencillo sistema natural de des-humectación (a base de geles de silicato), ubicado en un conjunto de bandejas en el sistema de entrada de aire fresco de las viviendas. Este sistema natural reduce la humedad del aire y aumenta la sensación de fresco en los espacios internos de la vivienda, sin ningún consumo energético.

5. Autosuficiencia en agua

CUBIC Eco-Building es autosuficiente en agua. Es decir, no necesita conectarse a los sistemas de suministro de agua municipales (aunque se ha conectado a la red de agua potable con el fin de tener una fuente alternativa de agua, en caso de necesidad).

El agua necesaria para el consumo humano, para la higiene humana, y para el riego de los cultivos y de las zonas verdes se obtiene de varias fuentes complementarias:

Agua pluvial

El agua de lluvia que cae sobre la cubierta ajardinada de las viviendas se recoge y por medio de un sencillo sistema de bajantes, se filtra y se lleva hasta un depósito. El agua se puede utilizar para riego y para las cisternas del inodoro, y también convenientemente tratada mediante un sistema de ósmosis inversa, es apta para el consumo humano.

Reciclaje de aguas grises 

Las aguas grises generadas por la vivienda se filtran, se tratan y se utilizan para el riego del jardín.

6. Máximo nivel ecológico

CUBIC Eco-Building se ha diseñado cumpliendo escrupulosamente 39 indicadores ecológicos que Luis De Garrido ha identificado con la finalidad de lograr el máximo nivel ecológico posible en cualquier tipo de construcción (comparativamente algunas certificaciones, como es el caso de LEED, solo utilizan tres de estos indicadores. Estos indicadores son los siguientes:

1. Optimización de recursos. Naturales y artificiales

   1.1. Nivel de utilización de recursos naturales
   1.2. Nivel de utilización de materiales duraderos
   1.3. Nivel de utilización de materiales recuperados
   1.4. Capacidad de reutilización de los materiales utilizados
   1.5. Nivel de utilización de materiales reutilizables
   1.6. Capacidad de reparación de los materiales utilizados
   1.7. Nivel de utilización de materiales reciclados
   1.8. Capacidad de reciclaje de los materiales utilizados
   1.9. Nivel de aprovechamiento de los recursos utilizados

2. Disminución del consumo energético

   2.1. Energía consumida en la obtención de materiales
   2.2. Energía consumida en el transporte de materiales
   2.3. Energía consumida en el transporte de la mano de obra
   2.4. Energía consumida en el proceso de construcción del edificio
   2.5. Energía consumida por el edificio a lo largo de su vida útil
   2.6. Nivel de adecuación tecnológica para la satisfacción de necesidades humanas
   2.7. Eficacia energética del diseño arquitectónico bioclimático
   2.8. Nivel de inercia térmica del edificio
   2.9. Energía consumida en el proceso de derribo o desmontaje del edificio

3. Fomento de fuentes energéticas naturales

   3.1. Nivel de utilización tecnológica a base de energía solar
   3.2. Nivel de utilización tecnológica a base de energía geotérmica
   3.3. Nivel de utilización tecnológica a base de energías renovables por el ecosistema natural

4. Disminución de residuos y emisiones

   4.1. Nivel de residuos y emisiones generadas en la obtención de materiales de construcción
   4.2. Nivel de residuos y emisiones generadas en el proceso de construcción
   4.3. Nivel de residuos y emisiones generadas en el mantenimiento de los edificios
   4.4. Nivel de residuos y emisiones generadas en el derribo de los edificios

5. Aumento de la calidad de vida de los ocupantes de los edificios

   5.1. Emisiones perjudiciales para el ecosistema natural
   5.2. Emisiones perjudiciales para la salud humana
   5.3. Numero de enfermedades de los ocupantes del edificio
   5.4. Grado de satisfacción y bienestar de los ocupantes del edificio

6. Disminución del mantenimiento y coste de los edificios

   6.1. Nivel de adecuación entre la durabilidad de los materiales y su ciclo de vida funcional
   6.2. Adecuación funcional de los componentes
   6.3. Recursos consumidos por el edificio en su actividad cotidiana
   6.4. Energía consumida por el equipamiento tecnológico del edificio
   6.5. Energía consumida en la accesibilidad al edificio
   6.6. Energía residual consumida por el edificio cuando no está ocupado
   6.7. Nivel de necesidad de mantenimiento en el edificio
   6.8. Nivel de necesidad de tratamiento de emisiones y residuos generados por el edificio
   6.9. Coste económico en la construcción del edificio
   6.10. Entorno social y económico

A continuación se reseñan algunas de las acciones más importantes realizadas para cumplir con los 39 indicadores:

1. Optimización de recursos

   1.1 Recursos Naturales

   Se han aprovechado al máximo recursos tales como el sol (para calentar el edificio por efecto invernadero, para generar el agua caliente sanitaria, y para proporcionar iluminación natural a todas las viviendas), el viento (para refrescar las viviendas en verano), el subsuelo (para refrescar las viviendas en verano), el agua de lluvia (depósitos de agua de reserva para el consumo humano y el riego del jardín), ….

   1.2 Recursos Fabricados

   Todos los componentes del edificio se han realizado en fábrica, con unas dimensiones repetitivas y modulares, de tal modo que se han optimizado al máximo los recursos utilizados y no se han generado residuos.

   1.3 Recursos recuperados, reutilizado y reciclados

   Todas las componentes del edificio pueden ser recuperables, reparables y reutilizables, de tal modo que el edificio puede tener un ciclo de vida infinito, y el menor impacto medioambiental posible por unidad de tiempo.
   Por otro lado, se ha potenciado la utilización de materiales reciclados y reciclables, tales como: conductos de agua (polipropileno), conductos de desagüe (polietileno), tableros derivados de madera, plásticos, chapas metálicas, vidrios, etc…

2. Disminución del consumo energético

   2.1 Construcción

   El edificio se ha construido con un consumo energético mínimo. Los componentes arquitectónicos prefabricados utilizados se han realizado con una cantidad mínima de energía.

   2.2 Uso

   Debido al especial diseño bioclimático del edificio, las viviendas no necesitan artefactos de acondicionamiento térmico, y tienen un consumo energético muy bajo (solo la energía eléctrica necesaria para los electrodomésticos y las luminarias leds). En la cubierta ajardinada, perfectamente integrados con el diseño del edificio se han ubicado un conjunto de captores solares térmicos para generar de forma natural y gratuita agua caliente para su consumo directo en las viviendas. Del mismo modo en el sótano del edificio se han ubicado depósitos para almacenar durante unos 10 días el agua caliente necesaria para todas las viviendas del edificio.

   2.3 Desmontaje

   Todos los materiales y componentes arquitectónicos utilizados pueden recuperarse con facilidad, para repararse, y volverse a utilizar con posterioridad. Por tanto, el edificio no se derribará nunca ya que puede desmontarse fácilmente y volverse a montar en otro lugar con un consumo muy bajo de energía.

3. Utilización de fuentes energéticas alternativas

   El edificio genera por sí mismo la poca energía que necesita. En la cubierta se han ubicado captores solares fotovoltaicos suficientes para abastecer a las viviendas. Por otro lado el edificio es capaz de calentarse por sí mismo en invierno por efecto invernadero, y es capaz de refrescarse por sí mismo en verano por medio de un ingenioso sistema geotérmico arquitectónico construido en la solera del edificio. Un conjunto de galerías subterráneas que genera en todo momento una corriente de aire fresco que sube por el patio central del edificio y recorre todas las viviendas del mismo, refrescándolas a su paso.

4. Disminución de residuos y emisiones

   Las viviendas del edificio no generan ningún tipo de emisiones, y tampoco generan ningún tipo de residuos, excepto orgánicos.

5. Mejora de la salud y el bienestar humanos

   Todos los materiales empleados en la construcción del edificio son ecológicos y saludables, y no generan ningún tipo de emisiones que puedan afectar la salud humana. Del mismo modo, las viviendas del edificio se ventilan de forma natural, y aprovechan al máximo la iluminación natural, lo que crea un ambiente saludable y proporciona la mejor calidad de vida posible para sus ocupantes.

6. Disminución del precio de la vivienda y su mantenimiento

   El edificio tiene un diseño muy atractivo y extremadamente simple, de tal modo que optimiza al máximo el espacio construido. La construcción prefabricada y modular asegura el menor consumo energético tanto en su construcción, como también en su mantenimiento. Por otro lado debe resaltarse que el edificio dispone de la menor cantidad posible de artefactos, por lo que al eliminar los artefactos se elimina en buena parta la necesidad de mantenimiento.

7. Materiales ecológicos utilizados

1. Cimentación y estructura

Los muros de sótano se han realizado a base de paneles prefabricados de hormigón armado, y pueden ser desmontados.

La estructura se ha realizado a base de pilares de hormigón y pilares metálicos (desmontables y recuperables), con forjado reticular por módulos.

Las envolventes arquitectónicas son de cuatro hojas. La hoja interior tiene un grosor medio de unos 16 cm., y se ha realizado a base de paneles de hormigón. En las partes que se han utilizados bloques, éstos se han rellenado de arena, o de aislamiento, dependiendo de su situación en los bloques. En otras partes del edificio se han utilizado paneles de hormigón armado aligerado de 16 cm. de grosor. La hoja exterior se ha construido a base de paneles de madera-cemento de 2 cm. En el interior de la doble hoja existe una capa de aislamiento de cáñamo de 6 cm. y una cámara de aire ventilada de 3 cm. El forjado se ha realizado a base de placas prefabricadas de hormigón armado aligerado.

2. Acabados y carpinterías exteriores

Pintura a los silicatos. Tablas machihembradas y rastreladas, de madera Ipe, termotratadas y tintadas con aceites vegetales.

3. Acabados y carpinterías interiores

Pinturas vegetales. Solados de losetas de gres porcelánico. Puertas de tablero doble de madera aglomerada, chapado de madera de haya, y tratado con aceites vegetales.

4. Cubierta

Cubierta ajardinada con un espesor medio de 40 cm de tierra.

5. Conductos de agua y desagüe

Tuberías de agua de polipropileno. Tuberías de desagüe de polietileno. Electrodomésticos de alta eficiencia energética. Tabiques y suelos de vidrio de altas prestaciones (antideslizante, fácil limpieza, serigrafía especial, …). Carpintería de madera de Iroco tratada con aceites vegetales. Toldos de lona de algodón. Protecciones solares de madera maciza de Ipe, tratada con aceites vegetales.

Todas las maderas utilizadas tienen un certificado de procedencia con tala selectiva y tratamiento ecológico (FSC).

Luis De Garrido Architects

Dream Green Architecture

Luis De Garrido

Máster en Arquitectura. Máster en Urbanismo. Doctor Arquitecto. Doctor Informático. Doctor en Historia del Arte. Doctor Honoris Causa por la Universidad San Martín de Porres.

www.luisdegarrido.com info@luisdegarrido.com

00 34 96 322 33 33

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