9.5.2013

57 Viviendas Universitarias en el Campus de la ETSAV, en Barcelona

Las nuevas viviendas universitarias se encuentran en la misma parcela que la Escuela técnica superior de arquitectura del Valles ETSAV en un contexto residencial de baja densidad en Sant Cugat del Valles.

El concurso, organizado por la misma escuela y la UPC, planteaba tres grandes retos: Construir habitabilidad para estudiantes de arquitectura, cumplir la certificación energética suiza Minergie (bajar de los 38 kwh/m2a) y todo ello utilizado un nuevo sistema de construcción industrializada (sistema EMI de Compact Hàbit). Una primera estrategia fue intentar reconfigurar los procesos de relación entre los edificios existentes y nuevos del campus que, mas allá de su organización formal, priorizaran interrelaciones y simbiosis entre ellos. Se suprimió parte del programa de la residencia porqué se trataba de servicios que ya existían en la escuela, a cambio de que la residencia ofreciera nuevos espacios al campus, se replaneó el ciclo del agua de todo el campus y se centralizó toda la producción de energía aprovechando que la simultaneidad horaria entre la residencia y la escuela permitía utilizar la actual caldera de la escuela también para la nueva residencia.

La posición del nuevo edificio pretende mantener el equilibrio entre los edificios existentes y los espacios exteriores así cómo priorizar la relación directa entre las viviendas y el campus con el suelo, propiciando el uso de los espacios exteriores y los recorridos horizontales, adaptados y sin ascensores. La topografía existente y su propia organización en doble barra permiten acercar todas las viviendas a la cota del suelo y potenciar un gran patio central donde, a modo de gran salón, se desarrollará la vida comunal.

Este espacio central se cubrirá, con cerramientos de invernadero, convirtiendo-lo en un atrio, un ‘espacio intermedio’, bioclimatizado, que permitirá mejorar la eficiencia energética del edificio y que regalará a las viviendas y al campus 1000m2 de espacios colectivos no previstos. El programa de residencia para estudiantes de arquitectura permitía imaginar cohabitaciones intensas entre los usuarios, tanto a nivel individual, gracias a la flexibilidad interior de las viviendas, como a nivel colectivo, gracias al potencial de uso del atrio como espacio de eventos sociales. Rápidamente entendimos que no tenía sentido distribuir la tipología, que serian los estudiantes que con su investigación, su utilización y evolución durante años encontrarían, entre todos, el mayor potencial posible a 40m2. Nuestra propuesta intenta condicionar al mínimo la posible tipología bordeando los límites de la habitabilidad, ofreciendo solamente aquellos elementos mínimos y exigidos por normativa, intentando no acabar completamente la vivienda para abrir nuevos ámbitos de oportunidad; una mayor libertad en la apropiación del hábitat por parte del estudiante de arquitectura, un ahorro económico en acabados reinvertido en eficiencia energética y una expresividad mas real y pedagógica de la construcción.

Industrialización – Tiempo
La utilización de un sistema industrializado a sido determinante en la elaboración del proyecto condicionando en positivo muchas decisiones para conseguir optimizar y racionalizar el proceso industrial. El proyecto aceptó des de un inicio las reglas de juego de la construcción industrializada apostando por la utilización de un solo tipo de módulo de vivienda prefabricada y por sistemas constructivos coherentes a un montaje a taller intentando llevar esta lógica industrial lo mas lejos posible.

La industrialización permite ahorrar tiempo, mejores garantías de control de ejecución, implantar sistemas en seco y minimizar los residuos del proceso de obra con lo que se planteaba como una gran oportunidad en términos de diseño y sostenibilidad. Se fabricaron 62 módulos de los cuales 57 son la misma tipología de vivienda y 5 corresponden a módulos especiales destinados a usos comunitarios y accesos. Una de las ventajas de la construcción industrializada radica en los tiempos de ejecución porqué pueden ser mas rápidos en la ejecución material y porqué además permite el solape de tareas simultáneas a taller y en obra.

El tiempo de la construcción se desarrolló en las siguientes fases: 2 meses de trabajos in situ (cimentaciones, saneamiento, instalaciones generales…), 2 meses de producción de módulos a taller, 2 semanas de transporte y ensamblaje de los módulos en obra, 3 meses de acabados generales (cubierta, detalles de fachada, urbanización…etc. ) quedando aún pendiente la cubrición del atrio con invernaderos que está previsto de ejecutar en 1 o 2 meses.

Invierno
Las estrategias energéticas eran determinantes en este proyecto no solo por el reto de cumplir el estándar Minergie sino porqué debíamos hacer-lo con un presupuesto convencional. Apostamos por cubrir el atrio central con invernaderos para conseguir reducir de forma económica el factor de forma del edificio sin perder cualidades de espacio, ventilación y luz natural. Con esta estrategia conseguíamos augmentar la superficie de captación solar y simplificar la tecnología de las fachadas al patio en términos de estanqueidad al aire y al agua. Los invernaderos agrícolas incorporaran unos automatismos muy simples que gestionados des de un software elemental regularán automáticamente (abriéndose y cerrándose) la temperatura interior mejorando entre 5 i 10 ºC la temperatura exterior. Estas mejoras en las condiciones climáticas del atrio reducirán directamente la demanda de clima en las viviendas que intercambiaran siempre contra 1000m2 de espacio intermedio bioclimatizado en condiciones prácticamente de confort (10-20 ºC).

Los automatismos de los invernaderos no solo regulan la temperatura si no que también controlan la velocidad del viento y la incidencia de radiación solar mediante pantallas térmicas de protección solar. Aprovechando estas condiciones térmicas el edificio se ha diseñado para que respire a través de este espacio propiciando un ciclo de las ventilaciones mínimas normativas que haga la admisión de aire de renovación des de este espacio atemperado. Esta solución reducirá considerablemente las perdidas térmicas por ventilación permitiendo el mismo rendimiento que un recuperador de calor pero con una tecnología totalmente convencional.

El atrio pasa a ser el lugar de intercambio natural de las viviendas a nivel climático, de renovación de aire y a nivel social porque todas las viviendas acceden desde este espacio común. Independientemente de la estrategia del atrio el edificio ha sido diseñado según las prescripciones típicas de un estándar de eficiencia energética con una alta estanqueidad al aire con membranas paraviento- transpirables (Tybek) y ventanas clase 3 y con una baja conductividad térmica en toda su envolvente aplicando importantes grosores de aislamiento térmico en cubierta (U=0,26), fachadas (U=0,31), soleras (U=0,33) y utilizando ventanas de madera con vidrio bajo misivo (U=1,4).

Coherentemente se han minimizando radicalmente los puentes térmicos en todas su pieles exteriores menos en las fachadas al atrio donde se han aceptado soluciones  menos exigentes donde las pérdidas por transmisión eran menores gracias a las condiciones intermedias del espacio.

Verano
Durante el verano los mismos invernaderos incorporan un sistema de tendales con pantallas térmicas reflejantes (tipo Aluminet) regulados automáticamente según la intensidad de la radiación y con un factor de sombra del 80% que puede llegar a cubrir todo el atrio central generando una enorme superficie en sombra. La apertura cenital del los invernaderos facilita por efecto chimenea la ventilación por convección reforzando la ventilación cruzada de todas las viviendas. El confort térmico de estas ventilaciones cruzadas en verano vendrá reforzado por el efecto refrescante de la vegetación de las fachadas y del atrio. Gracias a la importante inercia térmica interior de los módulos de hormigón la ventilación nocturna permiten hacer free-cooling pasivo almacenando el frescor de la noche.

Para reforzar las estrategias de verano el proyecto utiliza soluciones constructivas que intentan frenar la radiación directa en todos sus paramentos evitando sobrecalentamientos y ganancias por transmisión mediante fachadas ventiladas, protecciones solares reforzadas con mallas metálicas para plantas trepadoras y mediante una solución de cubierta verde tipo aljibe que ayuda atenuar la radiación solar directa. El resultado de todas estas estrategias permitirá reducir la demanda en clima hasta un 70% respecto un edificio de referencia según CTE y nos ha permitido adquirir el certificado provisional Minergie ( la certificación definitiva se obtendrá cuando este en funcionamiento la cubrición del atrio ) consiguiendo unos consumos estimados de 33,8 kwh/m2a.

Producción y sistemas activos
Para cubrir estas demandas de energía hemos planteado una fuerte división en el sistema de producción. Por un lado la calefacción funciona des de un modelo de circuito cerrado y centralizado que amplia la instalación existente en la ETSAV y que solo funcionará en los periodos fríos del año con una difusión por aire mediante Fan-coil. La producción de ACS se realiza mediante un sistema autónomo de la residencia mediante micro co-generación. El calor residual de la micro-co-generación produce la electricidad equivalente a todo el consumo eléctrico colectivo del edificio. Para los consumos individuales de cada vivienda se utiliza el sistema LEAKO que integra y contabiliza los consumos reales de calefacción, ACS, agua y electricidad de cada vivienda a la vez que transfiere información de estos consumos online.

Certificaciones energéticas
El proyecto ha obtenido una certificación A consiguiendo rebajar la demanda del edificio mas de un 60%. Paralelamente se ha tramitado la certificación Suiza MINERGIE. Según la cual, una vez se haya instalado el invernadero, el proyecto cumplirá con el estándar con una demanda prevista de 33,8 kwh/m2a inferior a los 38 kwh/m2a exigidos por el estándar. El proyecto también ha sido evaluado por VERDE GBC España consiguiendo 2,65 puntos equivalente a tres hojas VERDE que representa la máxima distinción que se ha conseguido a fecha de hoy en España. La herramienta VERDE incorpora una evaluación a nivel de ciclo de vida de todo el edificio con lo que sus indicadores nos dan un orden de valoración más amplio y completo que incorpora vectores fundamentales como el impacto de los materiales, agua, residuos, toxicidad…etc. entre los que cabria destacar algunas reducciones del proyecto respecto un edificio de referencia: una reducción en emisiones de CO2 de 5.687.193.70 Kg Co2 eq/año, una reducción del 55% de cambios en la biodiversidad, una optimización del 67% de recursos materiales no renovables, se ha evitado el 94% de residuos no peligrosos y el ahorro de 2.070 m3/año de agua potable.

Agua
El proyecto dispone de red separativa de aguas pluviales que se almacenan en un depósito enterrado dimensionado para cubrir toda la demanda de agua de riego del edificio. También dispone de una red de aguas grises reutilizando las aguas de las duchas para las descargas de inodoro. Estas estrategias de reutilización sumadas a una reducción del 25% de la demanda mediante sistemas más eficientes como son los aireadores en los grifos las descargas de menos caudal en los inodoros o la jardinería de plantación autóctona y de bajo mantenimiento permiten reducir mas del 40% el consumo del edificio en agua potable ahorrando entre 1.500 y 2.000 m3/año.

La instalación de aguas pluviales y grises esta preparada para una futura conexión con la ETSAV que permitiría un intercambio muy favorable a nivel de campus de los distintos ciclos de agua. Es particularmente interesante el intercambio de aguas grises porque la residencia genera muchas grises provenientes de las duchas que se podrían aprovechar en los inodoros de la escuela.

Materiales 
La idea de un edificio no acabado tiene una incidencia determinante en el resultado material del edifico. Por un lado disminuye proporcionalmente su impacto ambiental simplemente por el hecho de hacer menos, de utilizar menos recursos materiales para la misma función y por otro lado ofrece la oportunidad de una nueva expresión material más sincera o directa donde la constructividad del edificio se evidencia con mucha claridad. El modulo de hormigón original se presenta mayormente desnudo aprovechando positivamente su materialidad, su textura y su inercia térmica. Los pocos revestimientos interiores que se han añadido están formados principalmente por paneles de madera contrachapada que habitualmente se utilizan para el encofrado de hormigón y que tienen la ventaja de ser un material renovable y que se presenta en junta seca y sin necesidad de acabado final. Los armarios de cocina, del mismo material, se han entregado sin puertas pero con muchos estantes móviles que permiten economizar pero que a su vez refuerzan y ayudan a expresar mejor el uso real de la vivienda. Las instalaciones se han resuelto vistas, donde ha sido posible, intentando ser muy didácticos en su implantación. La tecnología de las fachadas responde directamente a una lógica industrializada de construcción en seco, ligera y reversible donde predomina un importante grosor de aislamiento térmico combinado con membranas de estanqueidad transpirables y fachadas ventiladas. Las fachadas exteriores que están más expuestas a la intemperie se han resuelto con chapa galvanizada plegada para reducir el peso y la cantidad de material no renovable, mientras que en las fachadas interiores, que quedaran protegidas por el atrio, se ha apostado por seguir con los paneles de madera contrachapada.

El ahorro en acabados se ha reinvertido en mejoras en eficiencia energética (mas aislamiento, mejores acristalamientos, ventanas de madera…) En la mayoría de los sistemas industrializados el impacto ambiental (consumo de energía, generación de residuos y emisiones de CO2 de producción de materiales) es mayor que en la construcción convencional. Pero en este caso, y gracias a criterios para el cierre del ciclo de los materiales aplicados en el ciclo de vida del edificio (disminución del uso de materiales por unidad de servicio, sustitución de los productos habituales por reciclados y reciclables, juntas secas y reversibles, mayor durabilidad de la estructura, etc.) ha podido verificarse, mediante un cálculo de impactos ambientales, que es significativamente inferior: hasta un 25% en emisiones de CO2 en fase de producción de materiales, una reducción del 50% de residuos en fase de construcción y hasta un 75% en generación de residuos en fase de deconstrucción.

Es un edificio que una vez terminada su vida útil podría ser enteramente desmontado, los módulos de hormigón y otros componentes podrían ser reutilizados y en última instancia prácticamente todos sus materiales y sistemas podrían ser reciclados, el edificio dejará de ser un producto para volver a ser recurso. Seguramente este potencial de reciclabilidad y reutilización es la característica mas potente de este sistema modular; su sistema de ensamblaje por apilamiento sin uniones ríguidas y totalmente desmontables permiten imaginar una futura reutilitzación del módulo de hormigón en otro edificio y para otros usos. Aun que el proyecto ha apostado por la utilización sistemática de un único módulo tipológico se ha procurado buscar una expresión final que difumina la percepción de seriación y repetición del formato de modulo mediante la fragmentación y sobreposición de ordenes constructivos que organizan las fachadas en formatos mas pequeños y mas propios de los componentes constructivos y de sus funciones. La doble piel exterior también consigue un efecto integrador del conjunto sobreponiendo otra capa, un nuevo lenguaje vegetal, orgánico y cambiante que encuentra su composición formal en la función de protección solar. El proyecto no intenta hacer alarde de su modularidad industrial sino optimizar y integrar la lógica modular dentro de un collage de tecnológica y habitabilidad.

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