Techo blanco, innovadores sombreados solares y diseño bioclimático en Madrid

Se espera que el área de Madrid experimente cambios bastante severos en las condiciones climáticas, particularmente en relación con el número y la duración de las altas temperaturas diurnas y nocturnas y la disminución de las precipitaciones. El promedio de las proyecciones de modelos de un conjunto de modelos climáticos importantes, reducidos al nivel municipal bajo el escenario climático RCP8.5, apunta a un marcado aumento en el número de noches calientes (es decir, aquellas noches con una temperatura promedio más alta que el percentil 90% del período de referencia, 2006): 50, 80 y 114 noches, respectivamente, en 2010, 2050 y 2100 (modelos disponibles en AdapteCCa). Los modelos también prevén un aumento de los días calurosos (temperatura media diurna superior al percentil del 90 % en el período de referencia): 31, 54 y 75 días, respectivamente, en 2010, 2050 y 2100; así como en la duración de las olas de calor: 17, 26 y 56 días, respectivamente, en 2010, 2050 y 2100. También apuntan a una disminución en la precipitación con el número de días con menos de 1 mm de lluvia aumentando de 280 en 2010 a 283 en 2050 a 302 en 2100.

Como tal, se espera que los impactos del cambio climático como el calor extremo, la escasez de agua y las fuertes lluvias ocasionales planteen problemas cada vez más graves para la región de Madrid en las próximas décadas, el desafío del proyecto era desarrollar un edificio que tuviera que cumplir una combinación de numerosos objetivos ambiciosos: tenía que convertirse en un edificio grande, multifuncional, flexible, eficiente desde el punto de vista energético y adaptable al clima que duraría mucho tiempo y que se adaptaría a esas circunstancias cambiantes.

Dado que el objetivo del departamento de energía del instituto IMDEA es llevar a cabo investigación y desarrollo sobre cuestiones energéticas (especialmente en relación con las energías renovables y las soluciones de energía limpia), se consideró una conexión con estos objetivos generales en el diseño del nuevo edificio. Al mismo tiempo, los desarrolladores tenían como objetivo diseñar un edificio que funcionara durante mucho tiempo y que funcionara en condiciones climáticas cambiantes, con temperaturas más altas en verano y sin consumir energía adicional para la refrigeración. El diseño del edificio tenía que incluir sistemas de eficiencia energética, energía renovable, uso reducido de energía, sistemas eficientes de agua, uso eficiente de recursos (como materiales de construcción) y áreas verdes alrededor del edificio.

La mayoría de las soluciones implementadas en la construcción del edificio IMDEA son medidas de adaptación y mitigación del cambio climático al mismo tiempo.

El edificio fue diseñado de acuerdo con los criterios de la arquitectura bioclimática, con el fin de lograr bajas temperaturas interiores durante los períodos de calor y minimizar el uso de energía para la refrigeración y la iluminación. Las fachadas de los edificios están retroventiladas con aislamiento de 80 mm y diferentes acabados exteriores para un resultado óptimo. Está envuelto por grandes superficies transparentes, especialmente en las paredes interiores, que mejoran la apariencia y la iluminación del edificio. Las cuchillas horizontales («sistema fijo de cuchillas de gran altura») se utilizan en el exterior del edificio, ofreciendo así un sombreado solar eficaz sin perjudicar la vista. Estas sombrillas protegen a los usuarios contra un nivel excesivo de calor debido a la radiación solar o la posibilidad de deslumbramiento cuando la altitud solar está en su punto más alto o cuando los niveles de radiación son muy altos. Junto con una orientación adecuada del edificio, las sombrillas permiten un uso óptimo de la luz entrante en tiempos de baja altitud solar (temprano por la mañana, tarde por la noche y los días de invierno). Las áreas del techo expuestas al sol directo se han cubierto con un material blanco especial que refleja la radiación, lo que reduce la cantidad de energía necesaria para la refrigeración y la contribución al efecto de isla de calor urbano.

Se ha tenido especial cuidado en la orientación del edificio: Se han diseñado y comparado diferentes sistemas de fachada para desarrollar la fachada óptima según función y orientación. El edificio fue diseñado en módulos, por lo que podría ampliarse o dividirse sin afectar su funcionalidad o imagen. El núcleo del edificio forma su corazón en términos de uso y está diseñado como un lugar natural de encuentro e interacción. Los espacios de investigación se colocan a su alrededor. En esos espacios, el equipo técnico se coloca en la parte superior, formando así una cubierta de defensa pasiva contra la radiación solar y el calor excesivos.

También se han elaborado medidas de adaptación con respecto a la ordenación de los recursos hídricos. Se implementan sistemas de ahorro de agua; por ejemplo, los lavabos, inodoros y urinarios consumen muy poca agua y el ahorro es superior al 40 % en comparación con un edificio convencional. Además, toda el agua del techo se recoge y se utiliza para regar áreas verdes o para otros fines no especificados. No solo se tienen en cuenta las sequías extremas, sino también las precipitaciones extremas; El aparcamiento tiene una superficie permeable, que drena el agua rápidamente después del evento. La zona verde que rodea el edificio está cubierta de árboles y plantas locales.

Las medidas de mitigación del cambio climático que se han tomado en consideración se centran principalmente en la eficiencia energética, las fuentes de energía renovables y la reducción del consumo de energía. El edificio cuenta con instalaciones energéticamente eficientes y un sistema de monitoreo y control para garantizar el uso óptimo de esas instalaciones. El edificio se ha vuelto más eficiente energéticamente cada año, debido a este sistema de monitoreo. Un sistema cerrado de refrigeración por agua también apoya la eficiencia energética y de agua del edificio. Se instalan una instalación de almacenamiento de energía térmica acuífera, cogeneración y paneles solares como fuentes de energía renovables.

La eficiencia en el uso de los recursos fue otro foco importante del proyecto. Durante la construcción, se utilizaron materiales reciclados, como acero, aluminio o vidrio; así como componentes fabricados localmente, como piedra natural, hormigón y materiales cerámicos. La sostenibilidad de los materiales también fue un tema importante y, por lo tanto, los materiales derivados de la madera tienen el certificado FSC. Todo el edificio IMDEA fue diseñado y desarrollado de acuerdo con las especificaciones del Green Building (establecido por el US Green Building Council) y obtuvo la certificación LEED Gold.

Por último, las medidas de mitigación del cambio climático también se aplican a través de medidas de comportamiento; Los coches eléctricos y el carpooling se fomentan mediante la reserva de plazas especiales en la zona de aparcamiento IMDEA.

La participación de las partes interesadas no fue directamente relevante para el diseño y la construcción del nuevo edificio del departamento de energía de IMDEA. Participaron los siguientes agentes clave.

El proyecto fue iniciado por el Instituto IMDEA (Fundación IMDEA Energía). En España, los proyectos de construcción suelen estar regidos por una parte y en este caso esta parte supervisora fue la empresa de arquitectos Arkitools. La empresa constructora fue SACYR. Varios consultores diferentes participaron en el proyecto: HCA (consultores de estructuras), OFINCO (consultores de instalaciones), INITEC (consultores de instalaciones) y EUROCONSULT (gestión de proyectos). VEGA INGENIERÍA asistió en el proceso de certificación LEED. El municipio de Móstoles, la ciudad donde se encuentra el edificio IMDEA, apoyó el proyecto proporcionando el terreno de forma gratuita.

El tiempo y la atención prestados al diseño del edificio han llevado a un plan de construcción completamente desarrollado. Comenzó como un diseño relativamente simple, pero evolucionó durante el proceso de diseño con un aumento en los objetivos de eficiencia energética a lo largo del tiempo.

Otro factor de éxito fue que el proyecto se centró en un diseño integrado en lugar de una adición directa de técnicas individuales. Por ejemplo, los paneles solares se han instalado en el techo directamente en lugar de agregarlos en una etapa posterior. Otro ejemplo es que durante las pruebas de suelo para los cimientos, se han realizado simultáneamente pruebas para el potencial de almacenamiento de energía térmica del acuífero.

Al comienzo del proyecto, los objetivos climáticos, energéticos y de sostenibilidad eran muy bajos, pero evolucionaron a lo largo del proyecto. La actualización continua de los objetivos y las medidas alargó considerablemente el tiempo de desarrollo del proyecto.

El coste de construcción fue de unos 9,2 millones de euros. Ninguna subvención fue otorgada directamente por la ciudad o la región, pero dado que el instituto IMDEA fue creado por la Comunidad de Madrid, este proyecto de construcción fue financiado indirectamente por la comunidad autónoma.

IMDEA recibió financiamiento de convocatorias de Ciencia y Tecnología del Ministerio de Economía y Competitividad, aunque se desconoce cuánto financiamiento se recibió. IMDEA también recibió financiación del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), a través de un acuerdo firmado entre el Ministerio de Economía e Innovación y la Comunidad de Madrid, pero no está claro cuánto de la financiación se dedicó al edificio y cuánto al trabajo de investigación; en total, la financiación es del orden de magnitud de millones de euros.

El nuevo edificio no solo costó dinero, sino que está destinado a ahorrar dinero durante el período de uso. La alta eficiencia energética y de agua del edificio puede resultar en menores costos futuros para el consumo de energía y agua en comparación con los edificios convencionales.

La construcción del edificio comenzó en mayo de 2010 y se completó en mayo de 2012. El seguimiento de la eficiencia energética del edificio está en curso.

Siempre que el edificio esté bien mantenido, su vida útil se estima en más de 50 años. El edificio fue diseñado previendo la posibilidad futura de incorporar mejoras técnicas.

Jaime García Rodríguez
Arkitools
Calle Anunciación 8, Local 2
Madrid 28009, Spain
E-mail: info@arkitools.com 

Arkitools e IMDEA