Areas de Actividad - Eficiencia Energética en la Edificación - Instalaciones y Capacidades

Instalaciones y Capacidades

Instalaciones

Contenedor demostrador de Investigación SP-6

El Centro de Soria cuenta con uno de los cinco Contenedores Demostrador de Investigación integrados en el Proyecto Singular Estratégico sobre Arquitectura Bioclimática y Frío Solar (PSE-ARFRISOL) financiado por el MEC a través del Plan Nacional de I+D .

Este contenedor, ubicado en el acceso al Centro y que a su vez es la sede administrativa del CEDER, sirve como laboratorio para conocer al detalle los pormenores científicos y tecnológicos aplicados a la energía solar en la edificación, así como para desarrollar y comprobar técnicas de calefacción, refrigeración e iluminación; además, se investiga en sistemas solares activos de fabricación española (captadores térmicos, módulos fotovoltaicos, integración arquitectónica, máquinas de absorción, etc.), para obtener equipos más competitivos y avanzados que los ya probados con anterioridad por las empresas participantes.

Igualmente, se realiza el estudio sistemático de la calidad del aire (concentraciones de COVs y la carga microbiana -saprófitos o patógenos-, etc) existente en el edificio con objeto de llegar a desarrollar una metodología para el tratamiento y purificación del aire interior.

El edificio tiene una superficie construida de cerca de 1.100 metros cuadrados. Fue diseñado en su día para servir, además como edificio administrativo, como portería y vigilancia de unas instalaciones sobre las que se realizaba una previsión de uso muy intensiva. Nunca llegó a funcionar de este modo y hasta su incorporación al Proyecto ARFRISOL se encontraba fuera de uso.

El edificio se desarrollaba en planta baja en toda su extensión y planta primera de manera discontinua. La solución propuestga para su adaptación como Contenedor Demostrador de Investigación responde a dos planteamientos:

  • Por un lado, el proyecto había de convertirse en la sede administrativa y representativa del Centro de Desarrollo de las Energías Renovables.
  • Por otro, debçia de tratarse de un edificio con muy buen funcionamiento bioclimático para dar respuesta a los requerimientos de dicho proyecto. La orientación del edificio, con sus fachadas más extensas a S y a N, era una base suficientemente satisfactoria, pero la rehabilitación debía introducir componentes que mejorasen su funcionamiento para investigar en bioclimática y frío solar

Ambos aspectos se conjugan en este proyecto con una solución de rehabilitación que ha tenido dos intervenciones fundamentales: completar la volumetría del edificio (añadiéndole edificación en la planta primera entre escaleras y cerrando el cobertizo que el actual edificio tiene en su extremo E), y envolver esta volumetría en componentes bioclimáticos y de aprovechamiento de energías renovables, de fachada y cubierta. De esta manera se consigue una forma más regular, de dos plantas de altura en el cuerpo central del edificio, conservando la altura de una planta en la zona más próxima a la entrada, al O.

Distribución funcional

Las dos plantas del edificio tienen un carácter diferenciado, destinándose la planta baja a un uso más publico, y la planta alta al trabajo propio de oficinas administrativas como sede del CEDER. Entre las dos se mantienen las dos escaleras actualmente existentes en el edificio, mejorándose la comunicación vertical con la adición de un ascensorcon patinillos a ambos lados.

En planta baja los accesos se han modificado, creándose un acceso principal que comunica las fachadas S y N a través del vestíbulo y la escalera principal, y anulando el secundario por el patio, de modo que se crea una zona de relax con cristalera de doble altura orientada a S en relación con éste, y separada del vestíbulo por medio del bloque de aseos.

En el espacio poligonal cercano al frente O del edificio se configura un auditorio con suelo en pendiente capaz para 100 personas. Tiene acceso desde el vestíbulo y puerta propia de carga.

El acceso secundario en el edificio rehabilitado tiene lugar por el fondo E, en conexión con la segunda escalera y con otras dependencias de mantenimiento y limpieza.

La cocina y el comedor se mantienen en el mismo lugar en que se encontarban, pero se añaden dependencias de almacén a la cocina y se mejora la comunicación con el exterior para servicio de catering, por medio del acceso secundario. El comedor tiene capacidad para 64 personas sentadas a mesas, más espacio de barra. Se concibe para que entable una relación visual con sus espacios de desahogo tanto en el interior del edificio hacia el S (vestíbulo y zona de relax), como hacia el exterior al N, permitiendo en este caso su utilización en verano.

El soportal que se encontraba al frente E del edificio se ha cerrado como cuarto de calderas para albergar las instalaciones de producción de calor y frío.

En la planta primera, en proximidad de la escalera principal, se habilita una sala de reuniones en el espacio poligonal a O, y se distribuye al S la administración y el despacho de dirección y, a N la sala de espera y despacho.

En relación con la escalera secundaria se distribuye el despacho de seguimiento bioclimático y de frío solar, el despacho de técnicos a S, y los aseos de planta, a N. Entre ambas escaleras, a N se ubica el archivo, la biblioteca y otros despachos. Sobre la zona de relax en planta baja, se ensancha el pasillo en relación con la cristalera y el espacio en doble altura.

Por último, la escalera secundaria se ha prolongado una planta más para tener acceso a las instalaciones de energías renovables en cubierta.

El planteamiento bioclimático y de frío solar del Contenedor Demostrador de Investigación como Subproyecto 6 del PSE-ARFRISOL

Las claves del modo de ser bioclimático del edificio, que son fundamentalmente de protección y de utilización de energías renovales (tanto en invierno como en verano), vienen dadas por los siguientes componentes:

Planta compacta

Uno de los primeros aspectos bioclimáticos, que viene dado en parte por el edificio preexistente, pero que se ha mejorado con la intervención, es el de la compacidad de su forma, con una superficie de fachada algo más extensa a S, que lo hace muy adecuado al clima soriano.

Tratamiento de la cubierta del edificio con superficies extensas para protección de invierno y verano y para aprovechamiento térmico de energías renovables

El edificio se ha protegido superiormente con dos sobrecubiertas en voladizo libremente ventiladas, una a S y la otra a N. Estas dos cubiertas tienen varias funciones: para comenzar, ambas sirven para minimizar la radiación solar incidente sobre el edificio en verano, y las pérdidas de calor del edificio por radiación hacia el cielo en invierno. Su configuración como sobrecubiertas libremente ventiladas hace que el calentamiento de verano se evacúe en gran medida por convección natural.

La sobrecubierta S actúa además como parasol de la planta primera de la fachada S, estando diseñada de modo tal que admite (como se indica en las secciones bioclimáticas) la radiación solar sobre fachada desde el 21 de septiembre hasta el 21 de marzo, y la bloquea desde el 21 de marzo al 21 de septiembre.

Esta operación estacional permite la ganancia directa de calor solar de invierno al interior de los espacios de la banda S a través de las ventanas de la fachada S. Esta sobrecubierta S cumple además una función que llamaremos de "emisión lunar", actuando como radiador de calor hacia el cielo despejado de la noche de verano.

Esta emisión lunar tendrá lugar por medio de unos componentes similares a los captadores solares de agua no acristalados, de modo que puedan perder calor por exposición al cielo. Esta operación será exclusivamente veraniega, vaciándose los emisores en invierno para evitar su congelación. La superficie emisora será de color claro. La sobrecubierta en voladizo N cumple la misión de sombrear un ámbito fresco más extenso en la banda exterior N del edificio, que ha de servir para ventilar el edificio, y que en planta baja puede utilizarse como extensión del comedor. Esta sobrecubierta N será además el soporte del sistema de captación solar térmica para producción de agua caliente que permita activar la máquina de absorción para producción de frío.

Parasoles en fachada S para completar el sombreamiento del parasol en voladizo de cubierta. Otros parasoles

Los parasoles de lamas situados en el nivel entre plantas cumplen la misma función como parasol que la sobrecubierta S, pero de otra manera. A diferencia de los parasoles de cubierta "sólidos" que sombrean de manera estacionalmente diferenciada como consecuencia de su posición, en los de lamas, la diferencia estacional de sombreamiento viene dada por las propias lamas, que se diseñan con una inclinación y una separación que permite el paso de sol en invierno y no en verano. Estos parasoles de fachada S se suspenden del voladizo de cubierta, siendo su misión sombrear las ventanas de la planta baja y todos aquellos huecos que no sombree el parasol en voladizo de cubierta.

El edificio también dispone de otros parasoles en orientación E y O para evitar la ganancia de calor solar a través de los acristalamientos en situación de verano. Estos parasoles son móviles para permitir la ganancia solar en invierno si se desea.

Tratamiento generalizado de fachadas: envolvente y preservación de la inercia

La rehabilitación energética del edificio preexistente contempló el revestimiento de las fachadas con un forro basado en componentes de GRC que permita dar un aislamiento continuo por el exterior, y especializado energéticamente según orientaciones. De este modo se ha preservado la inercia térmica de los paramentos de fachada.

Renovación de la envolvente de fachada S del edificio

El forro de la fachada S integra un aislamiento adicional de 6 centímetros, ventanas con carpintería de rotura de puente térmico y acristalamiento doble de baja emisividad.

Renovación de la envolvente de fachada N del edificio

El forro de la fachada N integra un aislamiento adicional de 10 centímetros, ventanas con carpintería de rotura de puente térmico y acristalamiento doble de baja emisividad y un componente de filtro húmedo sobre las ventanas que se abrirá en verano.

En las fachadas E y O se utiliza un forro similar, pero con 8 centímetros de aislamiento, ventanas con carpintería de rotura de puente térmico y acristalamiento doble de baja emisividad.

Integración en suelo radiante

Los suelos del edificio disponen de circuitos de suelo radiante a los que se transmite agua caliente o fría. Las superficies de captación de la fachada sur alimentan el suelo radiante de la zona N del edificio en invierno, ya que la zona S está más caldeada por tener ganancia solar directa. La superficie de emisión de la sobrecubierta S refresca durante la noche de verano los suelos de todo el edificio.

El suelo radiante recibe un apoyo de la instalación de calefacción (caldera de biomasa) y de refrigeración diurna (frío por absorción).

Utilización de vegetación con riego al norte

En la planta primera de la fachada N y también suspendidos de los voladizos de cubierta, se dispone un entramado de cable que permite el crecimiento de especies trepadoras como la hiedra, que se desarrollan adecuadamente en la sombra.

En planta baja, en la zona de extensión del comedor, se ha realizado una plantación de gramínea rústica que en verano se riega por aspersión para que el ámbito sombreado a norte sea todavía más fresco.

Ventilación natural transversal forzada con aspiradores eólicos con refrigeración adiabática

En verano el edificio se beneficia de una ventilación transversal N?-S que viene forzada por aspiradores eólicos situados en el frente S. La toma se realiza en la fachada N a través de los filtros húmedos situados encima de las ventanas, de modo que se produzca una refrigeración adiabática. Dada la posición de la toma y la salida de aire, la circulación tiene lugar sobre la parte alta de las habitaciones.

Esta ventilación, que no requiere consumo energético, puede tener lugar tanto durante el día como durante la noche, no siendo necesaria en este caso la utilización de agua en el filtro húmedo.

Utilización de los cobertizos de la entrada para captación solar fotovoltaica

Los cobertizos de la entrada se han modificado para integrar una superficie de captación fotovoltaica con diversos usos asociados al edificio.

Gestión bioclimática

La utilización conjunta de este conjunto de estrategias hace que el edificio pueda acondicionarse de modo natural a lo largo de una parte importante del año, y con poco consumo el resto.

El objetivo es que se consiga un ahorro del 80 al 90% de la energía convencional a través de la adecuación de la arquitectura bioclimática y la aplicación de la energía solar. 

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