LAMASMÓVIL: Diseño y construcción de una envolvente móvil inteligente en las Palmas de Gran Canaria

Comunicación presentada al III Congreso Edificios Inteligentes:

Autor

• Pedro N. Romera García, Doctor Arquitecto, Profesor de Proyectos Arquitectónicos, Escuela de Arquitectura de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria

Resumen

La propuesta se centra en la búsqueda de equilibrio con el entorno y en el cumplimiento con los principios de sostenibilidad. Para tal fin se proyecta la piel del edificio como una membrana activa y eficiente para aprovechamiento de la luz solar. Una “piel inteligente móvil” que conforma la imagen vibrante y cambiante del edificio. La propuesta reacciona así a las distintas solicitaciones exteriores, a las exigencias del programa de necesidades, a sus polivalencias y especificidades, enraizándose en el lugar y reactivando este fragmento de Las Palmas de Gran Canaria. Posee una estación meteorológica que tiene incluidos los parámetros de ubicación (GPS), con esto, se puede realizar un control automático de lamas en movimiento por fachadas a lo largo del día para evitar la luz directa del sol en cada fachada, y así realizar el máximo aprovechamiento de la luz natural indirecta.

Introducción

El desarrollo sostenible se define como aquel «que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades» (Comisión Brundtland, 1.987). Esta definición contiene tres dimensiones importantes: la sostenibilidad medioambiental, la económica y la social. En el proyecto de arquitectura, además del confort y la salud de los ocupantes, se debe considerar el efecto del edificio en el medio ambiente global y local. En este contexto, los edificios son grandes consumidores de energía y de materia prima.

La energía es un elemento esencial en la búsqueda de la sustentabilidad. Los materiales utilizados en la construcción de edificios tienen un gran impacto medioambiental, causado por su extracción, procesamiento, transporte, uso y eliminación. Este impacto se produce en el ámbito mundial, regional y personal; afectando tanto al clima y a la biodiversidad como a la salud de las personas. Se suele utilizar el concepto de «energía incorporada», aunque a lo largo de la vida útil de un edificio, la energía incorporada de los materiales utilizados representa sólo en torno a un 10% de la energía total consumida por el edificio en uso. Tres principios importantes pueden derivarse del concepto de «energía incorporada»:

Aprovisionamiento local de los materiales pesados. La piedra, los áridos, los ladrillos, etc., deben obtenerse de canteras o fabricantes situados cerca de la obra. Aparte de reducir el impacto ambiental, este principio ayudaría a mantener vivas las técnicas de construcción locales y daría empleo a las gentes del lugar.

Aprovisionamiento global de los materiales ligeros. La mayor parte de la energía incorporada está relacionada con el transporte, pero esto no es así en el caso de los materiales más ligeros.

Potencial de reciclaje. El análisis del ciclo de vida (ACV) ha puesto en evidencia la compleja realidad del impacto ambiental considerado desde un enfoque integral. Atendiendo únicamente al aspecto energético, el impacto de un material depende de los costes energéticos iniciales (costes de entrada) y finales (costes de salida). No debe sólo considerarse la energía incorporada al principio del proceso, sino también la que será necesaria emplear en la etapa final de la vida útil del edificio, la demolición.

La energía es un criterio útil para determinar el grado de sostenibilidad de los materiales de construcción elegidos, pero no el único. Hay otros impactos que deben considerarse, como la contaminación del aire y del agua (dos resultados frecuentes de la fabricación de materiales de construcción), los daños al patrimonio paisajístico, ecológico y cultural (causados por las canteras o la tala de árboles, por ejemplo) y el agotamiento de las reservas de recursos.

El doble problema del cambio climático y el agotamiento de los combustibles fósiles imponen a los arquitectos e ingenieros la obligación de adecuar y adaptar sus diseños. Algunas reglas que debemos seguir para optimizar y flexibilizar la nueva generación de edificios son las siguientes:

• Evitar la exclusividad funcional.
• Maximizar el acceso.
• Abogar por la simplicidad funcional del proyecto.
• Perseguir la máxima durabilidad.
• Maximizar el acceso a la energía renovable.
• Prever la posibilidad de sustituir partes.

Concepción global del proyecto

La energía como actividad, fuerza de acción, capacidad para realizar un trabajo, también, como recurso natural resulta sumamente sugerente para emplearla como argumento de proyecto para la realización del edificio Pasarela, conectado al edificio Incube, Espacio de Efervescencia Empresarial. Por tanto, el enlace, se convierte en leitmotiv para la forma y la función de este proyecto. Los enlaces adecuados y precisos favorecen la movilidad del conjunto, la integración y la flexibilidad espacial, la fluidez espacial traslada dinamismo al usuario. En respuesta a estos objetivos de partida encontramos en la energía de enlace la primera clave para el diseño del Edificio Pasarela. Una actuación capaz de intercambiar energía con su entorno, cargada de interacciones dinámicas. El edificio se carga de entalpia, en continua liberación y absorción de energías.

La propuesta se centra en la búsqueda de equilibrio con el entorno y en el cumplimiento con los principios de sostenibilidad en la edificación. Para tal fin se proyecta la piel del edificio como una membrana activa y reactiva, eficiente para aprovechamiento de energía solar (preinstalación) y mini-eólica (preinstalación). Una “piel inteligente” que conforma la imagen vibrante y cambiante del edificio. La propuesta reacciona así a las distintas solicitaciones exteriores, a las exigencias del programa de necesidades, a sus polivalencias y especificidades, enraizándose en el lugar y reactivando este fragmento del Recinto Ferial de Canarias.

La plaza, como lugar de relación y punto de encuentro, presta especial atención a los espacios intermedios. Genera estancias acogedoras, espacios multifuncionales, áreas ajardinadas, en sombra, protegidas del viento, etc. La topografía de la plaza, se adaptada a todas las rasantes perimetrales, garantiza la accesibilidad con las calles adyacentes y entre los distintos estratos de las edificaciones (accesos a las oficinas de planta bajo rasante, a la planta principal, a los aparcamientos). Este espacio libre se configura como alfombra, tapiz, que preside la edificación con capacidad de irradiar relaciones con el entorno circundante, a la vez que sirve de prolongación de los espacios y expansión de los espacios interiores. Esta plaza se convierte en mirador hacia Incube y el resto del recinto, conector de los diferentes flujos peatonales existentes, posibles y proyectados. El edificio pasarela, como extensión del edificio Incube en contrapunto complementario, estableciendo un diálogo atractivo entre ambos. Las lamas de aluminio orientables marcan un ritmo vertical y un dinamismo que contrasta con la solidez tallada de Incube.

Solución del programa de necesidades: destino, espacios y usos del edificio

Transparencia, modularidad y versatilidad de las plantas: El espacio de las plantas del edificio se beneficia de la excentricidad de su núcleo de servicios obteniéndose una planta diáfana, «planta libre», que permite no sólo gran transparencia y conexión visual entre los puestos de trabajo y el entorno, sino además gran libertad en la generación de la forma de cada espacio. Además, el concepto de planta libre permite liberar la piel del edificio de funciones portantes, pudiendo otorgarle más versatilidad y vistosidad, variaciones cambiantes de aspecto, capacidad de captación energética, protección y representatividad.

Para la definición la geometría del edificio se ha utilizado una modulación múltiplo de 1,35m de manera que todos los espacios siguen esta coordinación dimensional. Esto permite la fácil transformación e intercambio de usos sin costes de relocalización. Esto se muestra en detalle gráficamente en el menú de espacios de los paneles:

Cada espacio de trabajo puede estar formada por tres personas, que pueden optar a las salas colectivas. El espacio propuesto (aprox. 25 m2/unidad) utiliza la flexibilidad de la disposición de sus muebles para establecer compartimentaciones que garantizan actividades individuales en el interior de cada espacio. El edificio refleja sus pequeños espacios, construidos con lamas verticales de aluminio regidas por el orden de la energía que toma como base una retícula de 1,35×1, 35 metros. Los aleros horizontales de hormigón visto, carpinterías de doble vidrio, las lamas moduladas y la construcción mediante divisiones flexibles conforman la imagen del edificio, una especie de urdimbre que marcará su singularidad en su adaptación tanto a la luz natural como a la luz artificial.

Complementariedad e integración física y funcional del edificio a proyectar con los usos y servicios

El punto de partida del concepto de diseño es la idea de CONCENTRADOR DE CONEXIONES, como un «hub» que funcione a distintas escalas de intercambio y de relación. El edificio ofrece una solución flexible al puesto de trabajo y a la puesta en común, al transvase de conocimiento y a la formación. Funciona de modo fluido, cada espacio establece diversas relaciones con los demás. El interior presta especial atención a la relación espacial diagonal, las conexiones entre lugares de trabajo y reunión, también a sus interacciones con el exterior. Los trabajadores en el interior del edificio se dirigirán a lugares específicos para compartir ideas, comer, atender a presentaciones, participar en eventos y reuniones, en resumen, colaborar de diversas maneras. Con este edificio se conecta una serie de grandes contenedores relacionados con la promoción empresarial de base tecnológica. También, otros usuarios y trabajadores del Recinto Ferial podrán utilizar, la plaza, de la misma manera, atendiendo a un evento, comiendo en los lugares de esparcimiento o relajándose en la plaza. El nuevo edificio y su plaza actúan como una micro-ciudad temática. Nuestro concepto sirve para multiplicar las oportunidades espaciales de los diversos grupos de trabajo, reunión y formación; de crecer, evolucionar y cambiar, así como lo vayan necesitando. El edificio proveerá una serie de espacios, en los tres estratos superpuestos (uno bajo rasante y dos sobre la misma), donde su personal se relacionará, intercambiará ideas, enriquecerá sus vidas y lo más importante: usar el edificio como el motor para el éxito empresarial.

Sostenibilidad: eficiencia energética y materiales

Los criterios de sostenibilidad en la arquitectura, además de cumplir los requisitos normativos vigentes, deben formar parte del proyecto arquitectónico y de su diálogo con el lugar. En el ámbito de la urbanización se centran en mantener sostenible el territorio, es decir, sostener su sistema topográfico e hidrológico, mantener la mayor vegetación existente posible y establecer una relación de uso y función entre las implantaciones nuevas y los elementos que se conservan. El clima grancanario hace que la diversidad ecológica sea notable, por lo que se seleccionaron especies originarias o adaptadas a este clima para contribuir de este modo de manera importante a la sostenibilidad económica y al mantenimiento de los espacios públicos de la nueva edificación.

Se utilizarán en el ámbito del espacio público, sistemas de alumbrado público de proyección horizontal para evitar los efectos de la contaminación celeste, fuentes de alto rendimiento, bajo consumo y de larga duración, tipo “leds”. Se propone minimizar los movimientos de tierras, implantar una parte sustancial de pavimentos drenantes y la utilización de rodaduras de asfaltos procedentes de materias recicladas. Se propone la reutilización del sistema hidrológico existente para el almacenamiento del agua pluvial y su reutilización para el riego.

La eficiencia energética de la edificación estará basada en los siguientes principios:

• Reducción de las demandas energéticas
• Aumento de los rendimientos de las instalaciones y sistemas convencionales
• Uso de fuentes de energía limpia.
• El objetivo será conseguir una calificación LEED platino, lo que significa un tratamiento global, no solo de los materiales, reducción de emisiones de CO2, sino además un tratamiento integral del proyecto, construcción y mantenimiento del edificio.
• En cuanto a Calificación de Eficiencia Energética se ha conseguido la Calificación Energética A.
• La propuesta se ha proyectado de acuerdo a criterios de tecnología medioambiental que aplican a las siguientes acciones: optimización constructiva del edificio, limitación de la demanda energética, utilización de sistemas pasivos en fachadas, aprovechamiento de la energía solar, recogida y reutilización del agua de lluvia, utilización de materiales limpios y optimización de los procesos durante la construcción y posterior mantenimiento. El edificio tiene por objetivo construir el edificio pasarela, minimizando el impacto ambiental, y reduciendo lo más posible la utilización de combustibles (recursos naturales) no renovables, sin afectar por ello al confort de los usuarios, ni a la viabilidad económica del proyecto.

La idea de una aproximación correcta al comportamiento térmico del edificio, tiene dos pasos fundamentales: Reducir al máximo posible las pérdidas y las ganancias; y utilizar sistemas eficientes. Los elementos fundamentales de sostenibilidad incorporados en el modelo conceptual del edificio son:

• Captación y aprovechamiento de recursos naturales. Energía solar y fotovoltaica (preinstalación), captación y reutilización de agua de la lluvia
• Ahorro energético y de recursos, a través de un aislamiento adecuado de fachada y un óptimo dimensionamiento de las instalaciones. La configuración de los sistemas energéticos del edificio está adaptado adecuadamente a las condiciones particulares de Las Palmas de Gran Canaria.
• Eficacia espacial y optimación de la ocupación y programación de los espacios.
• Sistemas constructivos que combinen el trabajo in situ con lamodularidad de los elementos de fachada, que permitan un ahorro en tiempo de ejecución y por tanto de los costes asociados.
• Empleo de materiales locales, reciclados y reciclables. Para reducir la huella ecológica del edificio.
• Óptima gestión de los residuos generados.
• Adaptación a las condiciones climáticas de la zona, mediante un diseño adecuado de los espacios aprovechando la iluminación natural. Los parasoles verticales protegen la fachada y evitan el sobrecalentamiento de la fachada. Además, se dispondrán de protecciones solares para evitar el molesto deslumbramiento en el interior del edificio.
• Minimización de los costes de mantenimiento y gestión, mediante un control centralizado.
• Certificación LEED.
• Carácter icónico de la fachada reflejo de la imagen de alta tecnología, basada en una concepción del edificio sostenible.

Control de lamas automático: antideslumbramiento y escenas

La estación meteorológica tiene incluidos los parámetros de ubicación (GPS) y definición por nuestra parte de la orientación de Pasarela.  Dispone de la posición del sol en todo momento junto a la medición real de la luminosidad exterior instantánea. Con esto, se puede realizar un control automático de Lamas por Fachadas, donde se irán moviendo a lo largo del día para evitar la luz directa del sol en cada fachada (efecto deslumbramiento), y cuyo movimiento realizará la función de anti deslumbramiento para aprovechar la luz natural indirecta (luz difusa) para el aprovechamiento de luz del edificio.

Esta función automática se puede tener activada o desactivada. Nuestra propuesta de activación y desactivación sería la siguiente:

• Horario de Funcionamiento de Pasarela: El usuario definirá un horario de funcionamiento normal de pasarela donde incluirá los días de la semana y las horas donde se realice el control automático. Así, se podría definir solo de L a V si el edificio no se usa por los usuarios el fin de semana, o si lleva un horario diario determinado también definirlo para no gastar energía en mover motores si no hay usuarios en las oficinas. Las ventanas se abren al 50%.
• Escenas pre-programadas Lamas: Tendremos las siguientes 4 escenas que pondrán en posiciones determinadas las lamas para generar un efecto estético en el edificio: Escena Opaca, Escena Transparente, Escena Gris y Escena Azul. Cuando se active alguna de estas escenas por el usuario se desactivará automáticamente el control de lamas auto, ya que si no se seguirían moviendo según el anti deslumbramiento.

Conclusiones

Los edificios se deben proyectar de acuerdo a criterios de tecnología medioambiental sustentable que apliquen las siguientes acciones: optimización constructiva del edificio, limitación de la demanda energética, utilización de sistemas pasivos en fachada, aprovechamiento de la energía solar, recogida y reutilización del agua de lluvia, utilización de materiales limpios y optimización de los procesos durante la construcción y posterior mantenimiento. El edificio tiene por objetivo construir unos espacios que, por separado y en conjunto, minimicen el impacto ambiental, y reduzcan lo más posible la utilización de combustibles (recursos naturales) no renovables, sin afectar por ello al confort de los usuarios, ni a la viabilidad económica del proyecto.

Agradecimientos

Arquitectos autores del proyecto: Pedro N. Romera García y Ángela Ruiz Martínez (Romera y Ruiz Arquitectos). Arquitectos colaboradores: Rocío Narbona Flores, Paula Cabrera Fry y José M. López Cabrera. Ingeniería: CQ ingenieros. Arquitecto técnico: Edward Lynch.