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Un edificio Energy zero en México es posible

La idea generadora del proyecto PLAZA NUU es convertir este espacio de la ciudad de Querétaro en un referente arquitectónico de un edificio Energy Zero. Es crear arquitectura sostenible y bioclimática. 

Plaza NUU , proyecto elaborado por el despacho EKOA, ubicados en Querétaro, encargada del diseño, construcción, estudios bioclimáticos y monitoreo  (www.ekoa.com.mx); es un proyecto que cuenta con 8 espacios destinados a oficinas y a pequeñas empresas emprendedoras ubicadas en contenedores marítimos reciclados de menos de 10 años. La zona de intervención del proyecto es un terreno con un área de 409.75 m2, 1080 m2 construidos. La volumetría del edificio no es compacta, generando una plaza a nivel de calle, así como plazas subsecuentes en los niveles superiores con el fin de crear espacios exteriores que generen comunidad y permitan la interacción social de los ocupantes. 

Los retos principales del proyecto desde el punto de vista arquitectónico fueron los siguientes: El primero, demostrar que mediante la arquitectura pasiva podemos lograr diseñar un espacio confortable a través de la ventilación, la iluminación natural, las vistas al exterior, y el acondicionamiento acústico y térmico del espacio. El segundo fue el estudio de las demandas de refrigeración y calefacción, para evitar la introducción de un sistema activo de climatización o disminuir su demanda. En el inicio del anteproyecto, se extrajeron datos climáticos, se analizaron las estrategias de confort más adecuadas, la orientación óptima del edificio, o la dirección de los vientos predominantes, entre otros. 

Todos los locales se orientan norte-sur, y en algunos casos donde quedan protegidos de la radiación solar, hacia el este-oeste. El proyecto se cierra completamente al oeste, para evitar el sobrecalentamiento de esas fachadas. Cuentan con ventilación natural cruzada e iluminación natural en todos los espacios 95% del día, vistas al exterior desde todas las estaciones de trabajo, protección al sur para evitar sobrecalentamiento y estudio de la radiación y ganancias solares directas.

En una fase posterior, durante la fase de proyecto ejecutivo, se lleva a cabo la comparación de escenarios constructivos, un escenario inicial sin mejoras pasivas, y un segundo escenario 01 con mejoras en materiales, como la incorporación de aislamiento térmico en los interiores de espuma de poliuretano expandido, la introducción de protecciones solares en fachadas y ventanas, por medio de elementos que generan sombra, así como la mejora de los vidrios empleados.

Otros materiales que se emplean son pinturas ecológicas sin contaminantes VOCs, y pinturas exteriores con alto índice de reflectancia. Gracias a las medidas adoptadas, la temperatura de confort interior es agradable para los ocupantes durante las horas de ocupación del edificio.

Comparando ambos escenarios, podemos ver el comportamiento energético que tiene cada uno de los locales dependiendo de la orientación que tienen, las protecciones solares, el % de huecos en fachadas, la exposición de las mismas a la radiación solar, la influencia del aislamiento térmico y la especificación del tipo de vidrio. Todo este análisis se realizó a través del software Design Builder, con el fin de verificar la disminución del consumo energético en el edificio.

Los resultados del análisis nos muestran que se reducen las horas de disconfort (teniendo en cuenta una temperatura de confort de 19 a 27 grados centígrados y un horario de ocupación de 9 a 20 h) del escenario inicial al escenario 01 de 911 a 1464h, lo cual representa una mejora en el confort de 38%.

Durante la fase de construcción y adecuación de los contenedores, se llevan a cabo 2 mediciones de temperaturas superficiales de las paredes internas, externas y plafones con una cámara termográfica. 

La primera medición se realiza sobre el contenedor aparente, sin aislamiento ni acabados (escenario 00) el día 5 de diciembre de 2019 a las 12 h de la tarde, y la segunda, con el aislamiento térmico instalado y los acabados finales (escenario 01) el 12 de diciembre a la misma hora, con las mismas condiciones de cielo despejado, y se obtienen unas diferencias de temperatura en algunos casos de hasta el 50%.

La energía que consume el edificio, cuya demanda fue minimizada gracias a las mejoras pasivas implementadas, es suministrada únicamente por la generación de los paneles fotovoltaicos ubicados en cubierta, se almacena la energía en baterías y está completamente desconectado de la red eléctrica, funcionando como un proyecto 100% autónomo. El sistema se dimensionó pensando en un incremento del consumo a futuro. Se planteó un sistema autónomo, que consta de baterías con una capacidad de almacenaje de 60 kWh de energía, siendo la capacidad de almacenamiento anual de 21,900 kWh.  

En lo que respecta al agua, se realiza la captación y el reuso de agua pluvial en el edificio, así como el tratamiento de las aguas grises y negras para posterior reutilización en los inodoros y riego de áreas exteriores comunes, recuperando un 70% del agua de drenaje.

En resumen, concluimos que en energía, comparando el escenario inicial y el final conseguimos ahorros energéticos del 55%, y en agua de un 70%. En términos económicos y de inversión inicial cabe destacar que el costo de las medidas activas representa un 6.8% adicional en el presupuesto total de construcción.

La construcción y materialización del edificio nos muestra una vez más, que la sostenibilidad no representa un costo de inversión descabellado, y que siempre y cuando establezcamos objetivos de sostenibilidad desde el inicio del proyecto y porcentajes de ahorro en un estudio de factibilidad, se conseguirá cumplir dichos objetivos.

Colaboración: Ekoa Arquitectura Bioclimática

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Artículo publicado en
Edición 39
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