TRIBUTE Eco-Tower. Luis de Garrido. Rascacielos bioclimático y prefabricado.

TRIBUTE Eco-Tower

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

Mondragón. España
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
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TRIBUTE Eco-Tower se ubica en la ciudad ecológica y autosuficiente Geoda 2055 Eco-City.

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 la labor realizada por un conjunto ordenado de partes sea más 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 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”.

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.

La doble piel de vidrio del edificio le 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” del rascacielos.

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 y espacios generales de cada planta tienen el suelo de vidrio, con el fin de proporcionar el máximo nivel de iluminación natural. 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 y sombreados.

Análisis Sostenible

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), el viento, el aire (el aire frío existente a una elevada altura), la tierra (sistema geotérmico para calentar y para refrescar el edificio), 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.
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.
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).
Disminución de residuos y emisiones

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

Características Bioclimáticas

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) 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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