GEODA 2055 Eco-City
GEODA 2055 Eco-City
Ciudad autosuficiente, integrando edificios de viviendas ecológicos, bioclimáticos, prefabricados, industrializados, desmontables y con consumo energético cero real a precio convencional
Mondragón. España
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
10.000 personas, 105.000 m2
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Configuración arquitectónica
Geoda 2055 es una ciudad ecológica y autosuficiente construida en una cantera abandonada de Mondragón y capaz de albergar hasta 10.000 habitantes. La ciudad tiene una estructura formal cuadrangular, perfectamente ordenada según los ejes cardinales, y queda perfectamente integrada en la estructura formal de Mondragón.
La inspiración de la propuesta arquitectónica tiene un triple origen: el cooperativismo (creado en la ciudad de Mondragón), el carácter singular del pueblo Vasco, y las geodas.
1. Cooperativismo
El cooperativismo consigue que el la labor realizada por un conjunto ordenado de partes sea mas eficiente y tenga mayor valor añadido que la suma de partes, y mayor complejidad. Del mismo modo, la unión ordenada de edificios (de apariencia sencilla) mediante una trama espacial regular, ofrecerá una alta complejidad espacial en el conjunto.
2. Carácter singular y único del pueblo Vasco
Uno de los mayores valores del pueblo vasco es su singularidad y su belleza. En la solución propuesta estos valores se han asociado a las joyas, y a las gemas naturales nacidas de las entrañas de la tierra, Por este motivo, se han proyectado los edificios con una estructura formar inspirada en las leyes numéricas involucradas en la creación y en el crecimiento de las gemas naturales. No deben existen dos edificios iguales, aunque sean muy parecidos.
3. Geodas. Piedras preciosas
La rotura de una piedra con aspecto vulgar y feo deja al descubierto un conjunto de piedras preciosas (Geoda). Del mismo modo, la rotura desgarradora de una colina puede dejar ver un conjunto de piedras preciosas incrustadas, ofreciendo un panorama singular y de extremada belleza (Geoda 2055).
Lo que aparentemente puede parecer poco atractivo, y además una herida en la tierra, puede convertirse en algo bellísimo y de gran valor.
La ordenación perfectamente regular de estas piedras preciosas vascas, se inspira en el carácter cooperativo que impregna esta ciudad vasca.
Por todo ello, para ordenar el conjunto se ha propuesto una malla tridimensional confeccionada por medio de cubos de 30 * 30 * 30 m. organizados de forma regular, y adosados a las superficies horizontales y verticales de la cantera. De este modo, en el nivel de planta baja se han dispuesto un conjunto de 5 * 4 = 20 cubos.
Mientras que en las superficies verticales de la cantera se han “salpicado” un conjunto de cubos, organizados de forma precisa por medio de la malla espacial.
Cada cubo ocupa un lugar preciso, de acuerdo a la malla reguladora, con independencia de la superficie de la cantera. De este modo, el conjunto se asemeja a una “geoda” gigantesca, y cada cubo parece una piedra preciosa de cristal asomándose al exterior.
La rotura de la colina ha dejado al descubierto las piedras preciosas del interior de la Tierra. “Las piedras preciosas del País Vasco”.
Con respecto a los sistemas de comunicación de la ordenación, se han establecido tres niveles diferentes:
- El nivel de comunicación rodada
- El nivel del Jardín
- El nivel de comunicación de la parte vertical de la cantera
En el conjunto se han dispuesto varios tipos de edificios. El objetivo es dotar de “vida” toda la zona de la actuación, las 24 horas del día, los 365 días al año. Es decir, que exista una mezcla de usos adecuada para dotar un cierto carácter de autosuficiencia social al barrio, y hacer la vida lo mas placentera posible a sus ocupantes.
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Viviendas
13 bloques de 81 viviendas cada bloque: 1.053 viviendas
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Restaurantes
Parte superior de la “Torre Homenaje”
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Museo
6 bloques. 42.000 m2: “Museo J. M. Arizmendiarrieta”
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Zona de usos terciarios
4 bloques. 28.000 m2
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Oficinas
3 bloques en forma de Torre: “Torre Homenaje”. 20.000 m2
Todos los edificios del conjunto, con independencia de su función tienen unas dimensiones idénticas (30 * 30 * 30) y una forma similar. En total se ha proyectado un tipo de cubo para cada función (en total hay 7 tipos de cubo diferentes).
La zona de usos terciarios, por requerimientos superficiales, comprende 4 cubos, que aparecen separados en el nivel superficial, pero que están unidos en los dos niveles inferiores.
De este modo se proporciona más importancia al conjunto, que a cada una de las partes. Siguiendo fieles el principio del cooperativismo. Todos los cubos son similares y, a su vez, todos son diferentes. Y lo que gana es el conjunto.
El único edificio diferente es la “Torre Homenaje” un edificio de gran altura, ubicado en la entrada al conjunto. Este edificio actúa como de “faro” indicando a los viajeros de la autopista que esta atravesando un lugar especial. Un lugar en el que debe parar, pues encontrará un verdadero joyero.
La “Torre Homenaje” es un edificio de oficinas, y en su parte superior dispone de un gran salón de actos, un restaurante, y varios centros de conferencias y congresos.
Todos los edificios de la ordenación tienen forma de cubo y tienen unas características similares: todos han sido diseñados para parecer “joyas”, piedras preciosas que emergen de la roca.
En este sentido, todos los edificios cúbicos disponen de una doble piel de vidrio, que actúa como invernadero en invierno, y como protección solar en verano. También disponen de un patio central cubierto, que actúa como invernadero en invierno, y como patio fresco y sombreado, en verano. Del mismo modo, disponen de una azotea ajardinada cubierta, para que pueda utilizarse continuamente, todos los días del año (protegiendo a sus ocupantes del sol, del viento y de la lluvia). Esta cubierta esta formada por un conjunto de captores solares térmicos y captores solares fotovoltaicos, que están perfectamente integrados en la estructura compositiva del cubo.
La doble piel de vidrio de los edificios les proporciona su carácter multimedia. De este modo, cambiando la información, la luz y el color proyectados, cambia la percepción visual del cubo de forma continuada a lo largo del día y de la noche. Ello resalta todavía más el carácter de “joya” de cada cubo.
Edificios de viviendas:
Cada bloque dispone de 81 viviendas y 81 plazas de garaje. Cada una de las 9 plantas dispone de 9 viviendas. Existen 7 tipos de viviendas, muy similares entre si, con una superficie comprendida entre 62’65 m2, y 71 ’65 m2.
Cada bloque dispone de un patio central cubierto, que garantiza unas correctas condiciones medioambientales, tanto en invierno, como en verano.
En invierno, se abren los paneles laterales del patio, convirtiéndolo en un invernadero. En verano se cierran para evitar que el patio se caliente. Los accesos a las viviendas son de vidrio, con el fin de proporcionar el máximo nivel de iluminación natural.
Cada vivienda es modular, de tal modo que el usuario puede variar, mediante paneles el número de estancias de la misma. Además, se pueden proyectar un determinado número de viviendas “por superficie”, esto es, como contenedor variable de usos.
Edificios terciarios:
Todos los bloques de oficinas, centro comercial y museo disponen de una planta libre, dentro de la envolvente de doble piel de vidrio. Del mismo modo, disponen de un patio central, que actúa, de nuevo, como autorregulador térmico, y como sistema de comunicación espacial y visual vertical.
Del mismo modo, todos estos bloques disponen de pequeños patios laterales en contacto con el exterior, de tal modo que las ventanas de los bloque están “volcadas” a estos patios.
Si se cierra la envolvente exterior de vidrio de estos patios perimetrales, se convierten en invernaderos-aislantes. Si se abren, se convierten en espacios frescos.
Características Bioclimáticas de los edificios
1. Calor
1.1. Generación de Calor
Para generar calor en el rascacielos se han utilizado las siguientes técnicas:
1.1.1. Técnicas para evitar que el rascacielos se enfríe en invierno:
Se ha diseñado una doble piel de vidrio con una cámara de aire intermedia de 2 metros de anchura. La piel exterior consiste en un vidrio templado-laminado (6-6-6), pre-tensado deforma perimetral, para poder resistir la enorme presión de la velocidad del viento a elevadas alturas, así como las retracciones del material debidas a los cambios de temperatura.
Esta piel exterior de vidrio dispone de una serigrafía especial de tal modo que deja pasar los rayos solares muy perpendiculares al vidrio (invierno) y no deja pasar a los rayos solares rasantes (verano). La piel interior consiste a su vez en un vidrio doble (6+6+6–12–6), que dispone de un sistema exterior de toldos y un sistema interior de triple rail de estores. El conjunto proporciona un aislamiento elevadísimo que evita las pérdidas energéticas en invierno.
1.1.2. Técnicas para calentar el rascacielos
– Efecto invernadero
La doble piel de vidrio permite dos sistemas de generación de calor para el edificio. Por un lado permite que la radiación solar penetre en las estancias del rascacielos y las caliente por radiación. Este calor se mantendrá durante la noche debido a la alta inercia del conjunto y las pocas pérdidas energéticas. Por otro lado la doble piel permite un efecto invernadero doble. El aire caliente generado asciende por la cámara existente entre la doble piel y se introduce al interior del edificio.
Si fuera necesario, el aire se introduce a un sistema mecánico que recalienta el aire hasta alcanzar la temperatura deseada, en otro caso, el aire precalentado entra directamente a las estancias interiores. Además, mediante un sistema ingenioso de aperturas de esta doble piel de vidrio se permite la ventilación en invierno con aire precalentado por el invernadero. De este modo se reduce sustancialmente el consumo energético.
– Energía geotérmica. Bolsa subterránea de agua caliente
De una bolsa subterránea de agua caliente se extrae agua para calentar algunos forjados del rascacielos (las estancias más grandes en la cara norte del edificio) por medio de un sistema de suelo radiante. De esta misma bolsa se genera un gran volumen de aire caliente que recorrerá el núcleo central del rascacielos de forma ascendente.
– Captores solares térmicos
En la parte sur (del edifico sur) existen captores solares térmicos (tubos de vacío) situados integrados en la malla metálica que se sitúa entre la doble piel de vidrio a la altura de cada forjado. De este modo el sistema protege de la radiación solar en verano, mientras que en invierno genera agua caliente (para el agua caliente sanitaria del rascacielos).
– Elevada inercia térmica del edificio
El calor generado durante el día por los métodos anteriores se acumula en el edificio debido a su elevada inercia térmica y lo mantiene caliente toda la noche. Ello facilita su calentamiento consecutivo al día siguiente.
1.2. Transmisión de Calor (y de luz)
Para calentar las estancias situadas al norte se ha diseñado un sistema de transferencia de calor a través de la doble piel de vidrio. Simplemente impulsando (por medio de ventiladores que se encuentran en la parte interna de la doble piel) el aire caliente que se genera en la parte sur del rascacielos, éste llega hasta la parte norte rodeando todo el edifico y calentándolo a su paso.
1.3. Acumulación de Calor
Debido a la alta inercia térmica del rascacielos, parte del calor generado durante el día se mantiene acumulado durante la noche, manteniendo calientes las estancias, sin apenas consumo energético.
2. Fresco
2.1. Generación de Fresco
Para generar fresco en el rascacielos se han utilizado las siguientes técnicas:
2.1.1. Técnicas para evitar que el rascacielos se caliente en verano:
– Protección frente a la radiación solar directa
En las zonas situadas al sur del edificio se logra abatiendo el vidrio exterior del sistema de doble piel de vidrio. De este modo no solo que no se genera calor por efecto invernadero, sino que los elementos horizontales opacos (que son los captores solares térmicos) protegen al vidrio de la radiación directa.
Además, se ha utilizado otra técnica complementaria consistente en utilizar vidrios serigrafiados por un sistema de puntos que permiten entrar los rayos solares muy perpendiculares al vidrio (invierno) y no dejan pasar a los rayos solares rasantes (verano). En este caso, el aire caliente que se crea en la doble piel de vidrio asciende a través de las rejillas que sirven de separación entre los forjados, y se escapan al exterior. Este aire circulante ventila la doble piel de vidrio y elimina las ganancias térmicas, aislando el edificio.
En las zonas situadas al este y oeste del edificio las protecciones solares horizontales no sirven, por lo que los vidrios exteriores no se abaten, y se cierran unos toldos exteriores a la piel interna de la doble piel de vidrio. De este modo la radiación solar no llega al interior del edificio y el aire recalentado en la cámara intermedia asciende a la parte superior exterior, a través de las rejillas horizontales que se encuentran a la altura de cada forjado del edificio.
– Protección a la radiación solar indirecta
Se logra por medio de tres niveles de estores interiores opacos, traslucidos y transparentes de varios colores. De este modo se controla la cantidad de luz deseada en cada ambiente del interior del rascacielos (entre 200 y 600 lux), así como el estado de ánimo de los trabajadores (mediante el color de los estores).
2.1.2. Técnicas para refrescar el rascacielos en verano
– Generación geotérmica de aire fresco
Existen varias tomas de aire alrededor del rascacielos. El aire que entra por estos tubos se impulsa hacia las galerías geotérmicas subterráneas. El aire así refrescado asciende al núcleo central del rascacielos en donde se ve succionado por el efecto de convección natural y efecto chimenea del interior del núcleo.
– Refresco de noche (ciclos circadianos)
Los forjados del rascacielos tienen una elevada inercia térmica, de este modo por la noche se permite que el aire exterior refresque el edificio, y se mantendrá fresco a lo largo del día siguiente. Un sencillo sistema de trampillas permite que de noche entre el aire del exterior, mientras que de día el aire entra solamente por el núcleo central (aire fresco).
– Energía geotérmica. Bolsa subterránea de agua fría
De la bolsa de agua fría subterránea se extrae el suficiente caudal de agua fría para refrescar parte de los forjados por medio de un sistema de suelo radiante.
– Des-humectación-pulverización de agua
Para refrescar el rascacielos de forma natural se ha hecho uso de un sistema sencillo y natural: pulverizar agua, con el fin que se evapore y, con ello, descienda la temperatura del entorno inmediato. Sin embargo, este método aumenta el nivel de humedad del aire, y por tanto aumenta la sensación de bochorno. Por ello, en primer lugar se des-humecta el aire, filtrándolo a través de sales que absorben la humedad, y a través de un dispositivo mecánico basado en el “efecto Peltier”. En segundo lugar, el aire seco resultante se enfría mediante un sistema de evaporación de agua pulverizada. Como resultado se obtiene aire fresco, y con un grado de humedad similar o inferior al estado natural del entorno.
2.2. Transmisión de Fresco
El aire fresco que entra a las oficinas desde el núcleo central recorre toda su superficie de forma centrifuga, refrescándolas a su paso. El aire escapa por los vidrios superiores de la piel interna de la doble piel de vidrio. Se crea una sobrepresión en la parte superior de la estancia por lo que el aire sale, evitando que el aire exterior entre a las estancias. De este modo las estancias permanecen frescas a lo largo del día sin necesidad alguna de sistemas mecánicos de aire acondicionado.
2.3. Acumulación de Fresco
La elevada inercia térmica del rascacielos (debido a los pesados forjados y a los jardines intermedios) permite que el aire fresco generado se mantenga a lo largo del día, sin apenas consumo energético.
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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