LA LLUM Eco-Skyscrapers

Rascacielos pareados ecológicos, bioclimáticos y autosuficientes, con consumo energético cero real

Low Manhattan Development Corporation
New York. USA
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
45.479’46 m2 (cada rascacielos)
195.667.900 euros

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Configuración arquitectónica

La historia del rascacielos “La Llum” tiene su origen en septiembre del 2001, como respuesta al concurso internacional de arquitectura que tiene por objetivo la ordenación del bajo Manhattan en Nueva York, como consecuencia del desastre ocurrido un año antes.

Además de dar respuesta a todos los condicionantes del concurso, el proyecto de Luís de Garrido se autoimpone un conjunto adicional de condicionantes, que resuelve de una forma eficaz y elegante:

1. Diseño muy singular (“construir la luz de una vela”)
2. Alto nivel de sostenibilidad
3. Alto nivel bioclimático
4. Edificio inteligente, equipado con las más altas tecnologías
5. Fachada multimedia, en cambio continuo
6. Disminución del impacto visual (desde el punto de vista peatonal)
7. Flexibilidad extrema (frente a cambios de uso y necesidades)
8. Favorecer trabajo en casa y llevar el hogar al trabajo
9. Seguridad extrema frente a incendios e impactos aéreos
10. Facilidad de evacuación
11. Innovadora tipología rascacielos-torre de telecomunicaciones

La propuesta para la ordenación de la zona cero y del bajo Manhattan tiene su estandarte en un par de torres completamente iguales (740 y 750 m. de altura) interconectadas entre si a la altura del gran bulbo azul (compuesto por oficinas y apartamentos).

Cada uno de los dos rascacielos esta compuesto por tres partes: la parte baja (bulbo rojo) dedicado a oficinas y viviendas y el cuerpo superior, formado por cinco troncos de cono azulados dedicado a oficinas, y la parte alta dedicada a los sistemas de telecomunicaciones.

Lo más característico del edificio es que la estructura portante es exterior con el fin de asegurar la flexibilidad extrema en el interior, y asegurar una protección total ante incendios. La malla estructural exterior posee una forma sensual que recuerda las sutiles formas de la llama de una vela, proporcionándole un carácter etéreo, y una ligereza nunca antes lograda en un rascacielos. Esta malla estructural exterior tiene además otro conjunto adicional de ventajas: resiste los esfuerzos de torsión del edificio, resiste perfectamente las enormes velocidades del aire en estratos altos, y disminuye el movimiento de la parte superior del rascacielos (que aunque destinado tan solo a sistemas de telecomunicaciones, no se deseaba que tuvieran mucho movimiento).

Los dos rascacielos están interconectados por medio de pasarelas horizontales, con el fin de proporcionar una segunda vía alternativa de evacuación, en caso de un desastre.

Por último, el skyline que proporciona la pareja de rascacielos a la ciudad de New York es de una fortaleza sorprendente.

De los 270 proyectos presentados al concurso de ideas para ordenar la zona cero y el bajo Manhattan de Nueva York, el diseño de “La Llum” pasó a la segunda ronda (con el puesto numero 17), pero no a la tercera (en la que quedaron 5 finalistas).

La Llum en Valencia

Dados los logros obtenidos en el diseño de “La Llum” para Manhattan, Luis de Garrido continuó explorando sus ideas para lograr un nuevo hábitat sostenible, y ofreció a la ciudad de Valencia la ordenación de un área importante de la ciudad: el área comprendida entre la Ciudad de las Artes y de las Ciencias, y el barrio de Nazaret (Complejo Ecópolis).

El objetivo es mostrar a los ciudadanos de Valencia como se puede lograr un elevadísimo aprovechamiento urbanístico, pero basado en unas premisas altamente sostenibles. Por ello Luis de Garrido ofreció una ordenación basada en tipologías de casas semienterradas (hasta 4 alturas), y un rascacielos de 501 m. de altura (La Llum). De este modo, el conjunto se asemeja a un parque urbano sin edificar, en el que el rascacielos emerge como una llama de fuego.

El conjunto lograba las mismas cotas de aprovechamiento urbanístico que actualmente tiene el plan general de ordenación urbana para esa misma ciudad de Valencia, solo que era 100% sostenible, y ofrecía una alternativa muy innovadora en la ordenación urbana de la zona.

Análisis sostenible

1. Optimización de recursos

   1.1 Recursos Naturales

   Se aprovechan al máximo recursos tales como el sol (para generar el agua caliente sanitaria, calentar el rascacielos por efecto invernadero, y proporcionar iluminación natural a todas las oficinas y viviendas), el viento, el aire (el aire frío existente a una elevada altura), la tierra (sistema geotérmico para calentar y para refrescar las viviendas), el agua de lluvia (reservas de agua), etc.

   1.2 Recursos Fabricados

   Los materiales empleados se aprovechan al máximo, disminuyendo posibles residuos, mediante un correcto proyecto, una industrialización total de todos los componentes del rascacielos, y una gestión eficaz de su construcción.

   1.3 Recursos recuperados, reutilizado y reciclados

   La gran mayoría de los materiales del edificio pueden ser recuperables, de tal modo que el rascacielos puede desmontarse en su totalidad, y pueden repararse todos sus componentes de un modo sencillo.

   Por otro lado, se ha potenciado la utilización de materiales reciclados y reciclables.

2. Disminución del consumo energético

   2.1 Construcción

   El edificio se ha construido con un consumo energético mínimo. Los materiales utilizados se han fabricado con una cantidad mínima de energía.

   2.2 Uso

   Debido a sus características bioclimáticas, el rascacielos tiene un consumo energético convencional muy bajo. El rascacielos se calienta por efecto invernadero, y un eficaz sistema geotérmico que genera aire y agua caliente. Por otro lado, el rascacielos se refresca mediante un eficaz sistema de protectores solares, un sistema geotérmico de generación de aire fresco, y el traslado del aire fresco exterior existente a una altura elevada.

   2.3 Desmontaje

   La gran mayoría de los materiales utilizados pueden recuperarse con facilidad (una vez superada la vida útil del edificio), para ser reparados, o utilizados en otro edificio.

3. Utilización de fuentes energéticas alternativas

   La energía utilizada es de dos tipos: solar térmica (captores solares para producir el A.C.S., y captores fotovoltaicos para generar electricidad), y geotérmica (para generar aire y agua caliente, y aire fresco).

4. Disminución de residuos y emisiones

   El rascacielos no genera ningún tipo de emisiones, y se ha disminuido al máximo la emisión de residuos.

5. Mejora de la salud y el bienestar humanos

   Todos los materiales empleados son ecológicos y saludables, y no tienen ningún tipo de emisiones que puedan afectar la salud humana. Del mismo modo, el rascacielos se ventila de forma natural, y debido a su estructura arquitectónica, aprovecha al máximo la iluminación natural, lo que crea un ambiente saludable y proporciona la mejor calidad de vida posible a los ocupantes del edificio. Los espacios interiores del rascacielos se han escalonado respecto de los exteriores, para permitir el acceso de la iluminación natural.

6. Disminución del precio del edificio y su mantenimiento

   El rascacielos ha sido proyectado para que tenga una gestión sencilla, y sea muy fácil de mantener y reparar. Para ello se han utilizado las tecnologías de control y telecomunicaciones mas avanzadas del momento.

Características Bioclimáticas

1. Calor

1.1. Generación de calor

Para generar calor en el rascacielos “La Llum” 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), con unas dimensiones de 3’8 m. de altura por 1’2 m. de ancho, pretensadas de forma 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 (kg = 0’48) que evita las pérdidas energéticas en invierno.

Por otro lado, el núcleo central del rascacielos se cierra en tramos intermedios, a lo largo de la altura del rascacielos, evitando que el aire circule (tan solo penetra una fracción de aire que permite la ventilación natural del edificio).

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 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)

El calor se genera en la parte sur del rascacielos (durante la mañana también en la parte este y durante la tarde en la parte oeste), por lo que debe trasladarse por un lado a la parte interna del rascacielos y por otro lado a la parte norte del rascacielos. Para que se genere efecto invernadero en la parte interior del rascacielos (sobre todo en el gran bulbo central de color azul), se ha proyectado una solución ingeniosa: las oficinas interiores se sitúan en una posición intermedia respecto a las exteriores. De este modo la luz solar puede llegar hasta las estancias cercanas al núcleo central del edificio, proporcionando iluminación natural hasta el último rincón. Del mismo modo, la radiación solar que penetra en las estancias interiores genera un cierto efecto invernadero, que colabora en su climatización.

Por otro lado, 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 “La Llum” 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 en una circunferencia de 200 m. alrededor del rascacielos (tubos de 2 m. de diámetro). El aire que entra por estos tubos se impulsa al subsuelo por debajo del nivel de un lago artificial. En esta zona el aire se refresca al estar en contacto con los cientos de muros de un laberinto subterráneo. 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.

De este modo el aire fresco que recorre el tubo central se des-humecta a la altura de cada jardín intermedio. Al llegar al jardín se pulveriza constantemente agua (que sirve de riego del jardín) y se genera un aire realmente fresco que será el que atraviese las oficinas y las viviendas, refrescándolas de un modo natural, y económico.

2.3. Transmisión de Fresco

El aire fresco que entra a las viviendas y a las oficinas desde el núcleo central recorren 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.

2.4. 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.

Innovaciones más destacadas

– Resistencia al fuego

El rascacielos ha sido diseñado para lograr la máxima protección frente al fuego. La estructura portante de acero es exterior al volumen habitable del edificio y separada por una doble piel de vidrio. En caso de originarse un incendio en el interior del edificio, éste queda bloqueado por una doble piel de vidrio antes de llegar a la estructura exterior, que queda intacta, asegurando una seguridad y una estabilidad extrema.

– Edificio multimedia

La doble piel de vidrio serigrafiado de «La Llum» está equipada con miles de pequeños leds multicolores, con control individual, que le permiten componer escenas e imágenes. Además, en esta doble piel de vidrio se proyectan imágenes mediante un conjunto de proyectores de video sincronizados. De este modo, las imágenes son capaces de manipular las formas y los espacios, confiriendo al conjunto un carácter etéreo, ingrávido e inmaterial. Los espacios físicos se mezclan con los espacios virtuales, y no se puede discernir donde finalizan los elementos arquitectónicos, y donde empieza la información visual. Se trata por tanto de un auténtico edificio multimedia, que cambia de aspecto y de color de acuerdo a las circunstancias.

– Autonomía energética de un rascacielos

“La Llum” tiene un elevadísimo nivel de autosuficiencia energética, logrado por medio de la combinación de un correcto diseño bioclimático, fuentes energéticas solares, y fuentes energéticas geotérmicas.

– Flexibilidad extrema

El rascacielos “La Llum” ha sido proyectado para ser lo mas flexible posible, y poder ofrecer cualquier tipología y estructura laboral necesaria, sin necesidad de realizar obras. Un restaurante se puede transformar en una oficina y viceversa, simplemente moviendo tabiques y trasladando equipamiento, electrodomésticos y sanitarios. Cualquier oficina puede aumentar o disminuir su superficie, en una misma planta o en varias. Y si es así, la contabilidad, suministro de energía, niveles de equipamiento, modalidad personalizada de suministros, etc.… se realizan como si se tratara de un solo espacio, aunque la actividad se desarrolle en varias fracciones de espacio en diferentes niveles.

– Facilidad de evacuación

El rascacielos ha sido diseñado para que pueda ser evacuado en pocos minutos, en el caso de que ocurra cualquier suceso que pueda poner en peligro la vida de las personas que lo habitan. Esto se ha logrado mediante el diseño del sistema jerárquico de ascensores, el diseño de las paradas de cada uno y su control mediante un sistema experto programado con información sobre las costumbres de las personas que lo habitan, así como su reacción al peligro. Por otro lado, el hecho de que los rascacielos estén interconectados garantiza que, en el caso de que las vías de evacuación verticales de uno de los dos rascacielos queden obstaculizadas, se pueda realizar la evacuación horizontal, a través del rascacielos colindante.

– Extrema seguridad frente a impactos e incendios

El rascacielos «La Llum» ha sido diseñado para ser difícil de derribar en el caso de generarse un incendio, una explosión o impacto de aeronaves a gran altura. Por un lado, el impacto de una aeronave en la parte baja no derribaría el edificio, ya que el diseño estructural del rascacielos permitiría una redistribución de cargas por “efecto arco” alrededor de la perforación. Por otro lado, la parte superior del rascacielos es tan delgada que simplemente rompería las alas de una aeronave, mientras que el edificio permanecería intacto. En el caso extremadamente improbable que el impacto se realizara con el fuselaje de aeronave (una probabilidad casi nula), solo caería la parte alta del edificio (no habitada) y las consecuencias no serian superiores a las que ocasionaría el impacto de la misma aeronave en el suelo de ciudad.

– Impacto visual positivo

La imagen del rascacielos es imponente, y al mismo tiempo muy atractiva y cercana, ya que su diseño se basa en elementos intrínsecamente humanos (fuego, sangre, esperanza, espiritualidad, vida, …).

Por otro lado, desde el punto de vista peatonal, el rascacielos parece mucho mas bajo de lo que en realidad es. Ello se debe a que la parte superior es redondeada y muy delgada, por lo que las líneas visuales tienen una inclinación mucho menor de la que tendrían las visuales de un rascacielos más bajo, pero con mayor volumen superior.

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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MEX Eco-Tower

Rascacielos ecológico y bioclimático, completamente industrializado y prefabricado, con consumo energético cero real.

CDMX. México
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
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Configuración arquitectónica

MEX Eco-Tower es un rascacielos icónico ubicado en la zona de mayor desarrollo urbano y económico de la ciudad de México, en el cruce de la Avenida Veracruz, con el circuito Bicentenario.

El edificio se ha diseñado con el objetivo de convertirse en un símbolo arquitectónico y un icono de México, ya que su estructura arquitectónica se ha inspirado en algunos de los símbolos culturales más importantes que unifican y representan al pueblo mexicano. El objetivo principal del diseño de MEX Eco-Tower es que los mexicanos se emocionen con su contemplación, y se sientan identificados con lo que transmite.

Se ha pretendido realizar un edifico en altura que tenga el mayor nivel ecológico posible. Es decir, que optimice al máximo los recursos utilizados (ya sean naturales, o fabricados por el hombre); que consuma la menor cantidad de energía posible (consumo energético real); que no genere ningún tipo de residuos ni emisiones; que genere por sí mismo la poca energía que necesita (energía solar térmica y fotovoltaica); que tenga el menor coste económico posible; que tenga el menor mantenimiento posible y que tenga el mayor ciclo de vida posible.

El rascacielos tiene un consumo energético cero real, es decir no consume energía para satisfacer las necesidades humanas. El edificio se auto-regula térmicamente debido a su especial diseño bioclimático, sin necesidad de artefactos tecnológicos que consumen energía. El edificio se ventila de forma natural por medio de conductos con recuperación de calor, y a través de las paredes porosas. El edificio mantiene iluminadas todas sus estancias de forma natural mientras haya luz natural solar.

El edificio es autosuficiente en energía a un precio muy bajo. Las pocas necesidades energéticas que tiene el edificio (menos de 5 kw/hora m2) (Se considera en la actualidad que un edificio tiene “consumo energético cero” cuando consume menos de 50 kw/h. m2 año). La poca energía que necesita el edifico la genera por sí mismo mediante un sencillo conjunto de captores solares fotovoltaicos integrados en la fachada sur.

El edificio se ha proyectado a base de componentes industrializados y normalizados y es desmontable, y por ello todos sus componentes pueden ser recuperados, reparados y reutilizados de forma indefinida. Como resultado el edifico puede tener un ciclo de vida infinito.

2. Estrategias arquitectónicas que permiten la auto-regulación térmica del edificio

El edificio ha sido diseñado integrando una gran cantidad de estrategias y soluciones constructivas que le permiten calentarse por sí mismo en invierno, y refrescarse por sí mismo en verano, sin necesidad de artefactos tecnológicos.

1. Sistemas arquitectónicos de calentamiento interno

1.1. Generación de calor

Para generar calor (en invierno) en el rascacielos se han utilizado las siguientes técnicas:

1. Técnicas para evitar las pérdidas energéticas

   El rascacielos tiene un elevado nivel de inercia térmica interna y un elevado nivel de aislamiento externo. Los paneles de hormigón prefabricado se han dispuesto en el interior, y en el exterior se ha dispuesto una capa de 10 cm. de aislamiento térmico, protegida por una capa exterior realizada con varios tipos de materiales ecológicos, dependiendo de su ubicación: placas de mármol, placas de madera-cemento, placas de hormigón, listones de madera, placas cerámicas. Del mismo modo, se ha diseñado una doble piel de vidrio con una cámara de aire intermedia (de ancho variable). El vidrio exterior es templado-laminado (6+6), y 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). El vidrio interior es laminado (8+8), y la cámara de aire es de 18 mm y está rellena de gas argón. El conjunto ((8+8)-18-(6+6)) se complementa con 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.

2. Técnicas para calentar internamente el edificio

   2.1. 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. 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 mantiene la temperatura del edificio, sin necesidad de sistemas mecánicos de climatización, y por tanto, sin consumo energético alguno.

   2.2. Captores solares térmicos

   Integrados en los vidrios en la zona sur se han ubicado un conjunto de captores solares térmicos. De este modo el sistema protege de la radiación solar en verano, al mismo tiempo que genera agua caliente sanitaria que necesita el rascacielos.

   2.3. 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. Acumulación de calor

Debido a la alta inercia térmica del edificio (a base de elementos prefabricados de hormigón armado), gran parte del calor generado durante el día se mantiene acumulado durante la noche, manteniendo calientes las estancias, sin apenas consumo energético.

1.3. Sistemas de transmisión de calor

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.

2. Sistemas arquitectónicos para refrescar internamente el edificio

2.1. Generación de fresco

Para generar fresco en el edificio se utilizan las siguientes técnicas:

1. Técnicas para evitar que el edificio se caliente en verano

   1.1. Protección frente a la radiación solar directa

   El edificio está rodeado por un conjunto de componentes en forma de cruz tridimensional adosadas a su perímetro, a modo de púas. Esta estructura perimetral tiene una cuádruple finalidad:
   1) Una estructura que permite la limpieza de los vidrios exteriores
   2) Un sistema de seguridad y evacuación perimetral del edificio
   3) Un sistema de protección frente a la radiación solar directa e indirecta
   4) un sistema de andamiaje para soportar un conjunto de arboles dispuestos alrededor del edificio.Los árboles se disponen en las caras este y oeste del edificio para proteger al edificio frente a la radiación solar muy inclinada en la mañana y en la tarde.

   1.2. Protección frente 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. Técnicas para refrescar el rascacielos en verano

   2.1. Generación subterránea de aire fresco

   Alrededor de la base del edificio se han dispuesto varias tomas que canalizan el aire exterior hasta un conjunto de galerías geotérmicas subterráneas donde se refresca de forma natural, debido a la temperatura estable del subsuelo. El aire así refrescado asciende por el asta del rascacielos hasta llegar a la esfera, refrescándola a su paso. Al refrescar el edificio, el aire se calienta y asciende, y se ve succionado por el efecto “chimenea” generado en la parte superior de la esfera.

   2.2. Refresco de noche

   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.

   2.3. Des-humectación y 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.

   2.4. Energía geotérmica

   Se han realizado varias perforaciones de unos 100 m. de profundidad, que sirven de intercambiadores térmicos para generar agua fría (cuando hace más calor, en verano) y agua caliente (cuando hace frio). Esta bomba de calor refresca el edificio por medio de un sistema de suelo radiante de agua fría.

2.2. Acumulación de fresco

La elevada inercia térmica del rascacielos (debido a los pesados forjados y a los jardines intermedios) permite que el edificio se mantenga fresco a lo largo del día, sin consumo energético.

2.3. sistemas de transmisión de fresco

El aire fresco generado en el subsuelo asciende (al ser succionado por el efecto chimenea e impulsado por ventiladores), a través del núcleo central del edificio. Este aire fresco recorre todas las estancias de forma radial y las refresca a su paso. A una cierta altura el patio central del cuerpo inferior se divide en dos patios de cada uno de los dos cuerpos en los que se transforma el edificio. Posteriormente este aire fresco recorre de forma radial todas las estancias de cada planta y las refresca a su paso. De este modo las estancias permanecen frescas a lo largo del día sin necesidad alguna de sistemas mecánicos de aire acondicionado.

3. Autosuficiencia en agua

El edificio MEX Eco-Tower es autosuficiente en agua. Es decir, no necesita conectarse a los sistemas de suministro de agua municipales. 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 subterránea

El edificio dispone de varias sondas para extraer agua de acuíferos subterráneos. El agua así obtenida se filtra y purifica, hasta convertirse en apta para el consumo humano.

Agua pluvial

El agua de lluvia que cae sobre el edificio se recoge y se almacena en varios depósitos perimetrales de 20.000 litros. El agua se filtra y purifica, hasta convertirse en apta para el consumo humano.

Reciclaje de aguas grises 

Las aguas grises generadas por el edificio se filtran y se almacenan en depósitos ubicados para tal fin. El agua así obtenida se filtra y purifica, hasta convertirse en apta para el consumo humano.

4. Autosuficiencia en energía

El edificio es autosuficiente en energía. Es decir, no está conectado a los sistemas de suministro de electricidad municipales.

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

1. Óptimo diseño bioclimático

Para reducir al máximo la necesidad de energía. En el diseño del edificio se han utilizado todo tipo de estrategias bioclimáticas para conseguir que consuma la menor cantidad posible de energía, se ilumine de forma natural, se ventile de forma natural, y se auto-regule térmicamente, todos los días del año. Como resultado de este especial diseño, el edificio se refresca por sí mismo en verano, y se calienta por sí mismo en invierno. Del mismo modo, durante el día el edificio se ilumina de forma natural, todos los días del año, sin necesidad de luminarias artificiales.

2. Elección de electrodomésticos imprescindibles

Además sean de muy bajo consumo eléctrico.

3. Sistemas de iluminación artificial

A base de luminarias de bajo consumo energético

4. Incorporación de sistema fotovoltaico de generación de electricidad 

Con una potencia de 300.000 w. pico, para generar la poca energía eléctrica que necesita el edificio. Los captores solares fotovoltaicos están integrados en los vidrios exteriores perimetrales.

5. Generación de agua caliente

Incorporar un sistema de captores solares térmicos para generar el agua caliente sanitaria que necesita el edificio.

6. Sistema geotérmico

Utilizar un sistema de acondicionamiento térmico complementario, por medio de un sistema geotérmico, con una bomba de calor alimentada con energía eléctrica fotovoltaica. El edificio es capaz de auto-regularse térmicamente -por sí mismo- debido a su especial diseño arquitectónico, y sin necesidad de artefactos de acondicionamiento térmico. No obstante, se ha dispuesto de varias bombas de calor apoyadas por un sistema geotérmico, y alimentadas por energía solar fotovoltaica, para ayudar a calentar y enfriar el edificio en situaciones muy especiales.

5. Consumo energético cero real

El diseño de MEX Eco-Tower ha sido estudiado de forma meticulosa para que el edificio sea capaz de regularse térmicamente por sí mismo, sin necesidad de artefactos, y por tanto, sin consumo energético alguno.

Durante la estación más cálida el edificio se refresca de forma natural. La parte subterránea del edificio se mantiene a una temperatura agradable tanto en invierno como en verano, debido a su alta inercia térmica, y su ventilación natural. La esfera de vidrio dispone de una triple piel de vidrio con una cámara ventilada en su interior. La cámara esta ventilada en verano, y es capaz de disipar por si misma la enorme generación de calor de la radiación solar. Además, esta piel dispone en su interior de protecciones solares horizontales y verticales para que no acceda la radiación solar directa al interior del edificio, solo la indirecta.

Por último, el aire fresco que asciende por el asta del edificio recorre todas las estancias de la esfera a gran velocidad, y las refresca a su paso. De este modo el edificio se mantiene fresco todo el verano, iluminado y ventilado de forma natural, y sin consumo energético alguno. Además, los ocupantes del edifico pueden disfrutar de unas vistas sin igual de la ciudad de México.

Durante la estación mas fría, la radiación solar directa accede de forma parcial al interior de la esfera y la mantiene templada de forma natural, y sin consumo energético alguno.

6. Perfecta integración arquitectónica de energías renovables

Los dispositivos generadores de energía solar están perfectamente integrados en la propia sintaxis formal del edificio.

La doble piel proyectada en las envolventes superiores de MEX Eco-Tower integra perfectamente los captores solares térmicos (que generan el agua caliente sanitaria), y los captores solares fotovoltaicos (que generan la poca electricidad que necesita el edificio). Las células fotovoltaicas se han integrado en los vidrios de algunas cristaleras ubicadas en la cara sur, permitiendo las vistas exteriores y proporcionando al conjunto una elevada elegancia.

7. Edificio multimedia

La doble piel dispone de vidrios serigrafiados que están equipados con miles de pequeños leds multicolores, con control individual, que le permiten componer escenas e imágenes. Además, en esta doble piel de vidrio se proyectan imágenes mediante un conjunto de proyectores de video sincronizados. De este modo, las imágenes son capaces de manipular las formas y los espacios, confiriendo al conjunto un carácter etéreo, ingrávido e inmaterial. Los espacios físicos se mezclan con los espacios virtuales, y no se puede discernir donde finalizan los elementos arquitectónicos, y donde empieza la información visual. Se trata por tanto de un auténtico edificio multimedia, que cambia de aspecto y de color de acuerdo con las circunstancias.

8. Facilidad de evacuación

El edificio es muy fácil de evacuar, ya que cada planta tiene muy pocos ocupantes, y un conjunto de ascensores controlados por un sistema experto.

9. Alta resistencia al Fuego

El edificio tiene una elevada resistencia al fuego. Su estructura portante es de hormigón armado de altas prestaciones, y la estructura metálica esta protegida de forma redundante.

10. Máximo nivel ecológico

MEX Eco-Tower 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. 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 ha optimizado al máximo la utilización de recursos tales como la radiación solar (para generar agua caliente y electricidad; y proporcionar iluminación natural a todas las estancias del edificio), la brisa, la tierra (para refrescar el edificio), el agua de lluvia (depósitos de agua de reserva para riego del jardín y para su consumo), vegetación (aislamientos, recubrimientos, jardines verticales y la cubierta ajardinada), etc. Por otro lado, se han instalado dispositivos economizadores de agua en los grifos, duchas y cisternas, así como sistemas de depuración y naturalización de agua de lluvia, para que sea apta para el consumo humano.

   1.2 Recursos Fabricados

   Todos los materiales empleados se han aprovechado al máximo para fabricar los componentes del edificio. Disminuyendo posibles residuos, mediante un proyecto correcto y una gestión eficaz.

   1.3 Recursos recuperados, reutilizado y reciclados

   El edificio se ha proyectado para que la mayoría de sus componentes puedan ser recuperados. De este modo se pueden reparar y reutilizar de forma indefinida. Además, los materiales utilizados pueden ser reciclados con facilidad con un coste energético mínimo.

2. Disminución del consumo energético

   2.1 Construcción

   El edificio ha sido proyectado para ser construido con el menor coste energético posible, optimizando los sistemas constructivos convencionales. De hecho el 100% de los componentes son industrializados, y se han fabricado con una cantidad mínima de energía. Además, todos los materiales han sido elegidos por su bajo consumo energético.

   2.2 Uso

   Debido a sus características bioclimáticas, el edificio tiene un consumo energético muy bajo. Además, la poca energía que necesita, la obtiene por sí misma, de fuentes naturales renovables.

   El edificio se calienta por efecto invernadero, por el calor emitido por sus ocupantes y, solo eventualmente, mediante un sistema de bomba de calor geotérmica. El agua caliente se genera por medio de una bomba de calor geotérmica, alimentada por energía solar generada por los captores fotovoltaicos integrados en los vidrios de la fachada sur, y también por medio de varios captores solares térmicos integrados igualmente en la envolvente superior del edificio.

   El edificio se refresca de forma natural, y complementariamente, mediante un sistema arquitectónico geotérmico subterráneo, alimentado con energía solar fotovoltaica, por lo que no consume energía. Es decir, el edificio es energéticamente autosuficiente.

   2.3 Desmontaje

   Todos los componentes utilizados se pueden recuperar con facilidad, con el fin de ser reparados en caso de deterioro y ser utilizados de nuevo, de forma indefinida. Cuando los componentes alcancen un elevado nivel de deterioro y no se puedan volver a utilizar, se pueden reciclar, y de este modo, se pueden fabricar nuevos componentes y volver a colocarlos, de forma indefinida.

   El desmantelamiento es muy sencillo. Consume muy poca energía, ya que solo hay que quitar las piezas, una a una, en orden inverso a como se han colocado en el montaje.

3. Utilización de fuentes energéticas alternativas

   La energía utilizada es de tres tipos:
   – solar térmica: captores solares para producir el A.C.S.
   – solar fotovoltaica: captores solares para producir la poca electricidad que necesita el edificio
   – geotérmica: sistema de climatización por bomba de calor geotérmica, y sistema arquitectónico para refrescar el aire, aprovechando las bajas temperaturas existentes bajo tierra, en las galerías subterráneas debajo del edificio

4. Disminución de residuos y emisiones

   El edificio no genera ningún tipo de emisiones ni residuos.

5. Mejora de la salud y el bienestar humanos

   Todos los materiales empleados son ecológicos y saludables, y no tienen ningún tipo de emisiones que puedan afectar la salud humana. Del mismo modo, el edificio se ventila de forma natural y aprovecha al máximo la iluminación natural, creando un ambiente saludable y proporcionando una mejor calidad de vida a sus ocupantes.

6. Disminución del precio del edificio y su mantenimiento

   MEX Eco-Tower ha sido diseñado de forma racional. La mayoría de sus componentes son industrializados, eliminando partidas superfluas, innecesarias o gratuitas, lo cual permite su construcción a un precio muy reducido, a pesar de sus características ecológicas.

   Del mismo modo, apenas necesita mantenimiento: limpieza habitual, y tratamiento bianual de la madera a base de lasures.

11. Edificio 100% industrializado, prefabricado y desmontable

El edificio tiene tres características que le confieren el mayor nivel ecológico posible.

1. Edificio 100% industrializado

   El edificio se ha proyectado para que todos sus componentes arquitectónicos se realicen en fábrica, con la finalidad de ser fácilmente ensamblados en obra, utilizando únicamente tornillos. Al realizar todos los componentes en fábrica se puede optimizar el cumplimiento de todos los indicadores ecológicos, y por tanto permitir que se obtenga el mayor nivel ecológico posible.
   – Optimización de recursos. En fábrica se optimizan los recursos de forma mucho más eficaz que en la construcción convencional en obra.– Disminución del consumo energético. Los procesos constructivos en fábrica consumen mucha menos energía que los procesos constructivos convencionales en obra.
   – Utilización de fuentes energéticas naturales. En fábrica se pueden utilizar fácilmente fuentes energéticas naturales (solar y eólica), mientras que es casi imposible hacerlo en una construcción convencional en obra.
   – Disminución de residuos y emisiones. En fábrica se generan muchos menos residuos y emisiones que en una construcción convencional.
   – Aumento de la salud, seguridad y bienestar. En fábrica se puede cuidar mucho más de la salud y bienestar de los trabajadores, que en una construcción convencional en obra.
   – Disminución del coste económico y del mantenimiento. En fábrica, diseñando convenientemente cada uno de los componentes arquitectónicos se puede reducir el coste de la construcción.

2. Edificio 100% prefabricado y modular

   El edificio ha sido diseñado utilizando el menor número posible de componentes industrializadas. De este modo se ha creado un sistema de prefabricación modular. Las piezas no deben ser tamaño muy grande ya que entonces se reduciría su capacidad de reutilización, ya sea en el mismo edificio, o en otros edificios. Las piezas tampoco deben ser de tamaño pequeño, ya que en ese caso habría demasiadas piezas diferentes, y los costes aumentarán de forma exponencial. Por tanto el edifico se ha proyectado en base a una pequeña cantidad de piezas diferentes de tamaño mediano, y con el mayor número de piezas repetidas posible. De este modo las piezas se pueden recuperar, reparar y reutilizar, tanto en el mismo edificio o en cualquier otro.

3. Edificio 100% desmontable

   El edificio ha sido proyectado de un modo muy especial para que todos sus componentes puedan ensamblarse entre sí tan solo utilizando tornillos y presión, y con la finalidad de que sean fácilmente recuperables, reparables y reutilizables. Todos sus componentes arquitectónicos se puedan montar y desmontar, de forma sencilla, tantas veces como sea necesario, y de este modo pueden ser reparados y reutilizados a lo largo del tiempo. Como resultado, todos los componentes del edificio se pueden transportar a cualquier lugar, y por ello se puede montar y desmontar de forma indefinida y trasladarse a cualquier lugar.

   En concreto el edificio se ha proyectado utilizando paneles de hormigón armado y paneles de hormigón de fibras, ensamblados entre sí por medio de perfiles metálicos. Este sistema permite que el edificio se pueda montar y desmontar tantas veces como sea necesario, y al mismo tiempo proporcione una elevada inercia térmica para que se pueda autorregular térmicamente, sin necesidad de artefactos de calefacción y aire acondicionado. Incluso la cimentación del edificio es desmontable.

12. Edificio con ciclo de vida infinito

Para lograr el mayor nivel ecológico posible en la fabricación de cualquier objeto, debe aumentarse al máximo su durabilidad, con el menor mantenimiento posible.

En cualquier actividad humana, para lograr el mayor nivel ecológico posible, se debe minimizar al máximo el impacto ecológico por unidad de tiempo. Por ello, la característica más importante que debe tener cualquier objeto es que tenga la mayor vida útil posible. Cuanto mayor sea su durabilidad (completamente funcional y con el menor mantenimiento posible) el impacto medioambiental por unidad de tiempo será menor. Por tanto, cuanto menos dure un determinado objeto, mayor será su impacto medioambiental, y menos ecológico será. El paradigma actual de fabricación de objetos denominado “obsolescencia programada” imposibilita por tanto fabricar ningún objeto que mínimamente pueda denominarse como “ecológico”.

Para que un objeto tenga la mayor durabilidad posible, con el menor mantenimiento posible, debe ser diseñado en base a elementos que puedan ser fácilmente reparables y reutilizables. De este modo cuando, con el paso del tiempo, y determinado componente se estropea, simplemente se desensambla del conjunto, se repara y se vuelve a poner.
Por ello el edificio se ha proyectado para ser construido por medio de un conjunto discreto de componentes, que se pueden desensamblar fácilmente, se pueden reparar fácilmente, y se pueden reutilizar de forma indefinida. De este modo el edificio puede llegar a tener un ciclo de vida infinito, y en todo caso, el menor impacto ecológico posible.

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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