RESUMEN
Edificio Rosae es un proyecto residencial colectivo de 130 viviendas ubicado en Zaragoza. En esta comunicación se describirán las estrategias de diseño aplicadas para alcanzar las exigencias del estándar en el clima de Zaragoza, cálido-templado según la definición de PHI, con inviernos fríos y veranos cálidos.
El interés del proyecto reside en el gran tamaño del edificio (más de 40.000 m2 construidos) y la metodología de trabajo aplicada para realizar el estudio de diseño energético y la implementación de los principios del estándar passivhaus. Se trata de un proyecto dónde la comercialización ha de realizarse con anterioridad y dónde se dispone de cortos plazos para la toma de decisiones y el desarrollo del proyecto, pero dónde se cuenta con la acumulación de experiencias y aprendizajes de otros proyectos anteriores de gran tamaño, tipología similar y proyectados para la misma localización climática.
INTRODUCCIÓN
Edificio Rosae es un proyecto residencial colectivo de nueva planta, de iniciativa privada con un total de 130 viviendas libres repartidas en 2 bloques de B+4, con áticos en la última planta y ubicado en el barrio de Rosales del Canal en Zaragoza.
El proyecto se plantea mediante dos fases de ejecución, con un Bloque de 50 viviendas en forma de L en una primera fase y otro de 80 viviendas en forma de C, suponiendo un total de más de 40.000 m2 construidos. El proyecto está situado en Zaragoza, cuyo clima requiere incorporar estrategias que permitan equilibrar el balance de energía invierno-verano.
El proyecto se enmarca en el plan estratégico de eficiencia energética de grupo Lobe y en este caso se aplican aprendizajes y experiencias de proyectos anteriores de tipología similar, desarrollados mediante estándar passivhaus en la misma localización climática. En este caso se quiere hacer énfasis en la metodología y la estrategia llevada a cabo para realizar el diseño energético y el seguimiento de la certificación Passivhaus de un edificio residencial de gran tamaño. En el momento de publicación de esta comunicación el edificio se encuentra en construcción, habiendo iniciado las obras en marzo de 2018 con compromiso de certificación Passivhaus.
PLANTEAMIENTO Y DESCRIPCIÓN DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA:
El edificio se compone de cinco plantas, B+4 con ático en la última planta. Al tratarse de un edificio de baja altura y desarrollado en bloque la situación de partida es desfavorable en cuanto al factor de forma. La planta baja limita contra un espacio no calefactado dónde se ubican plazas de aparcamiento y trasteros, además de los zaguanes de acceso a cada una de las 13 escaleras en las que se divide el proyecto. Las viviendas tienen una superficie media útil de 118 m2 y cuentan con grandes terrazas con orientaciones sureste y suroeste. Las viviendas se organizan como vivienda pasante con doble orientación y grandes huecos practicables en ambas fachadas favoreciendo la ventilación cruzada. Por otro lado, se ha priorizado el uso de colores claros en la envolvente térmica y dobles y profundas terrazas que favorecen el comportamiento energético en el periodo cálido.
El planteamiento para la envolvente térmica es tratar la escalera con prestaciones térmicas incorporando aislamiento en sus cerramientos, pero considerando un coeficiente de reducción de temperatura, basado en las estrategias de proyectos anteriores y debido principalmente a la ventaja del control de la estanqueidad del edificio. Se realiza simulación energética acotando parcialmente por cada una de las escaleras para evitar descompensaciones térmicas.
Las fachadas se resuelven con una combinación de soluciones tradicionales de albañilería y soluciones prefabricadas mediante el uso de GRC. El edifico cuenta con altos niveles de aislamiento en la envolvente térmica, lo que supone bajas transmitancias térmicas en fachada (U=0,226 W/(m2K)), cubierta (U=0,214 W/(m2K)), solera (U=0,202 W/(m2K)) y división vivienda–escalera (U=0,287 W/(m2K)). Se dispone de carpinterías de altas prestaciones con U=1,0 W/(m2K) y vidrios de baja transmitancia térmica con valor U=0,6 W/(m2K).
En cuanto al tratamiento de puentes térmicos se ha dimensionado para obtener un valor aproximado de 5 Kwh/(m2a) de pérdidas de energía sobre la demanda global.
Fotografía del estado de la obra en julio de 2018.
Al tratarse de un proyecto planteado en bloque y muy racional en geometría y organización en planta ha resultado factible proponer un sistema de estructura mediante forjado unidireccional perpendicular a fachada. Un caso destacado de estudio ha sido el tratamiento de puentes térmicos de forjado dónde se ha incluido un aislamiento de EPS de forma discontinua entre viguetas y coincidente con el aislamiento de fachada. Por otro lado, el tratamiento de la vigueta se realiza mediante abrigado por la cara superior e inferior, obteniendo un valor ponderado de pérdidas de energía entre ambos para su justificación y estudiando criterios de confort y salubridad en cada caso. En total se han analizado alrededor de 60 casos tipo de puentes térmicos mediante modelizado en la herramienta THERM. Cabe destacar también que, dada la gran cantidad de superficie acristalada del proyecto, con balconeras de hasta 4m de longitud, ha sido determinante obtener un valor bajo en el puente térmico de instalación de ventanas.
DESCRIPCIÓN DE SISTEMAS:
El planteamiento para los sistemas activos se resuelve de manera similar a proyectos anteriores, pues un enfoque global sobre varios proyectos en climas similares ha permitido estandarizar las soluciones a implementar en diseño activo optando por la estrategia de electrificación de la demanda e incorporando un sistema individual de bomba de calor de alta eficiencia aire-agua para la producción de calor, frío y ACS, impulsando a baja temperatura mediante instalación de suelo radiante e incorporando una batería de agua de apoyo en el circuito de impulsión del sistema de ventilación mecánica, con impulsión a diferentes temperaturas. La necesidad mínima en aporte de energía permite instalar equipos de producción térmica de pequeña potencia combinando un depósito de ACS individual para cubrir la demanda de ACS.
En cuanto al sistema de ventilación mecánica de doble flujo con recuperación de calor, se ha optado por una instalación individual basándose en la experiencia de proyectos anteriores y ubicándolo fuera de la envolvente térmica para evitar problemas acústicos en el interior de la vivienda. Se comprueba que no superando un metro de distancia y aislando los conductos, la bajada de rendimiento del equipo es prácticamente inapreciable según justificación en PHPP.
PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA DEL DISEÑO ENERGÉTICO Y LA CERTIFICACIÓN:
Dada la envergadura del proyecto, se necesita de un control documental y una planificación estratégica para aportar soluciones de forma integrada con el resto de los agentes intervinientes en el proyecto.
Para ello, se exponen las principales estrategias que se están siguiendo a raíz de la experiencia adquirida:
Estudio general de la envolvente: es un tema esencial en todo proyecto que se pretenda certificar, pero en edificios de gran tamaño, como es el caso que se está analizando, es imprescindible que la toma de decisiones inicial sea acertada, ya que una mala decisión en esa fase inicial podría generar un retraso muy importante en la generación de documentación.
Segmentación del edificio: Todo edificio que se proyecte, tiene en mayor o menor medida, una geometría asimétrica, que hace que pueda existir una descompensación térmica importante y del balance energético ente unas viviendas y otras. Segmentando el edificio por escaleras nos aseguramos un estudio más detallado, y nos permite acotar el proyecto para empezar a abordarlo en fases muy tempranas, sin necesidad de modelar todo el edificio entero desde el inicio. El trabajo se inicia siempre por la escalera que se considera más desfavorable, para establecer las estrategias que se seguirán en todo el edificio. Una vez se han analizado todas las escaleras, se hacen los ajustes pertinentes para asegurar el cumplimiento del Certificado Passivhaus en cada una de ellas individualmente. Esta tarea está justificada por el hecho de trabajar con una herramienta de simulación unizona.
Control y gestión de la información: Es esencial estudiar y establecer estrategias para generar y ordenar toda la documentación que se exige en una certificación Passivhaus. Para ello se implementa una estandarización de procesos y soluciones constructivas, que permite aprovechar la documentación generada para varios proyectos, de tipología y clima similar, agilizando el proceso de documentación y haciendo el trabajo más eficiente. Además, se trabaja en coordinación con una oficina técnica mediante metodología BIM, permitiendo automatizar la actualización de información, evitando de este modo el trabajo repetitivo.
Control y gestión de la obra: se realizan visitas a obra de forma prácticamente diaria, documentando todo el proceso de construcción y localizando posibles errores. Para facilitar esa tarea, además del responsable de seguimiento de la certificación y responsable del proyecto, se cuenta con técnicos de ejecución formados como Passivhaus Tradesperson. Por otro lado, para asegurar el cumplimiento de las exigencias de estanqueidad de todas las viviendas, se realizan un total de 3 test BlowerDoor por vivienda en el trascurso de la obra, realizando como mínimo 400 test en todo el proceso constructivo.
Estudio de sombras y superficies mediante la herramienta DesignPH (izquierda) y cálculo estático higrotérmico de fachada de doble hoja (derecha)
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
La acumulación de experiencias basada en la ejecución y en la monitorización de proyectos realizados, permite evolucionar hacia soluciones que supongan menores sobrecostes, obteniendo resultados similares y asentando la viabilidad económica del estándar passivhaus. Este aspecto es especialmente reseñable cuando se trabaja mediante dirección integrada de proyecto y en un entorno de proyecto BIM, dónde se puede disponer de mayor cantidad de información desde fases iniciales y dónde el proyecto alcanza mayor nivel de desarrollo.
En proyectos de gran tamaño y con exigentes plazos para el desarrollo del proyecto se debe planificar la estrategia de diseño energético para aportar soluciones en corto plazo al resto de agentes intervinientes en el proyecto. Por otro lado, resulta natural incorporar pruebas como la evaluación de la estanqueidad o el equilibrado de la ventilación en el propio plan de control de calidad del proyecto y siendo reseñable que la constructora gestione e incorpore técnicos para la medición de estanqueidad de forma planificada, por la alta incidencia que puede tener en fase de ejecución y en relación con el resto de las actividades planificadas.
En cuanto a resultados energéticos, es factible alcanzar los valores límite que exige el estándar, incorporando soluciones tradicionales en edificios residenciales con desarrollo en bloque y vivienda pasante. En este caso su baja altura ha exigido un estudio muy detallado de puentes térmicos para cumplir con la demanda de calefacción limitando las pérdidas hasta 4,5 Kwh/(m2a). Por otro lado, se ha comprobado que la vivienda pasante permite justificar el apartado de refrigeración mediante ventilación cruzada nocturna lo cual valida el buen comportamiento pasivo del edificio en situación de verano.