La solución arquitectónica ha buscado una gran calidad ambiental, procurando conseguir el mayor frente de oficinas posible, con lo que prácticamente todos los puestos de trabajo quedan al exterior, lo que significa mejorar la iluminación natural y el ambiente de trabajo.

La lógica de la orientación es la siguiente:

La administración con la sala de reuniones (y también los despachos de jefe de repuestos y jefe de post-venta) se ha dispuesto a NE, lo que quiere decir buena luz difusa y poca luz solar directa, y por lo tanto poco calurosa (salvo por el sol de primera mañana en verano), que es una situación adecuada para un trabajo continuado. El espacio que se encuentra más al norte de todas las oficinas es la sala de reuniones.

La zona comercial, que requiere un enfoque más cálido y “animado” se ha puesto en orientación SE. Esta orientación tiene sol directo de mañana en toda época del año, que se suaviza a partir de mediodía, no recibiendo más que radiación difusa por al tarde.

El despacho del jefe de administración participa de las dos vertientes, NE y SE.

La cantina se dispone en orientación SO, que tiene mañanas frescas y buen sol de tarde en toda época del año, no constituyendo un problema que se recaliente un poco al final del día. La cantina se extiende hacia el SE en la terraza, que es el espacio más a S de todo el edificio y que, por lo tanto, es un espacio lógico para disfrutar del sol de invierno.

El vestíbulo de recepción es un espacio diferente de todos los demás, porque tiene doble altura y porque se remata superiormente con un lucernario especializado, que combina el acristalamiento con aislamiento permitiendo la entrada de luz pero no de calor, lo que lo convierte en un atrio bioclimático.

Por último, la ubicación interior de los vestuarios y otros servicios en planta alta proviene de la lógica de la utilización para ello de espacios no perimetrales lo que permite una configuración compacta y un uso muy rentable del espacio.

 Tratamiento de las fachadas

Para que este planteamiento bioclimático funcione de manera óptima (lo cual significa beneficiarse del sol de invierno pero no padecer el sol de verano), debe combinarse el uso de un elevado nivel de aislamiento (para evitar la pérdida de calor en invierno y la ganancia de calor en verano) con parasoles, para control del soleamiento.

Acerca del aislamiento, en la parte ciega de fachadas se alcanza un espesor de aislamiento de 10 cm gracias a los 5 cm del panel sándwich exterior, más los 5 cm de aislamiento en el interior de la cavidad del trasdosado de placa de cartón-yeso.

En cubierta de oficinas se alcanza un aislamiento equivalente de 14 cm gracias a las capas de aislamiento de 10 cm más la capa de formación de pendiente con mortero aligerado. En forjados sobre espacios no calefactados (el caso de toda la superficie de forjado sobre el almacén de repuestos), se dispone un aislamiento ignífugo de 3 cm bajo el forjado.

Las carpinterías exteriores son de rotura de puente térmico y sus acristalamientos son dobles de baja emisividad (6+10+6 mm), con espesores diferentes entre la hoja exterior y la interior, para reducir la transmisión acústica.

El lucernario que corona el vestíbulo de recepción tiene cubierta aislada y entrada de luz perimetral, lo que le permite conseguir el efecto ambiental deseado, tanto en invierno como en verano.

Por lo que respecta a los parasoles, se proponen dos tipos: móviles en las oficinas y vegetales en la terraza. Los parasoles móviles de las oficinas son regulables desde el interior, de modo que se pueden bajar, subir y entornar para moderar la entrada de sol.

En el interior se utilizarán de manera prioritaria materiales de bajo contenido energético y baja contaminación ambiental, recibiendo un uso destacado la madera como material de revestimiento y en soluciones de absorción acústica.

Térmica

La instalación térmica consta de una superficie de captación de 400 metros cuadrados de colectores tubulares de vacío de alto rendimiento, colocados de plano sobre la sobrecubierta de los bloques de los espacios modulares, con el eje de los tubos perpendicular a la orientación sur, es decir, girados 45º con respecto a las alineaciones de fachada. Cada uno de los tubos de que consta cada unidad de colector se gira 45º con respecto al plano horizontal para conseguir un rendimiento mixto verano – invierno.

El agua caliente procedente de los colectores se acumulará en depósitos debidamente calorifugados con una capacidad total de 30 m3, que se ubicará en la planta sótano en espacio destinado al efecto.

El aporte energético de los colectores (radiación solar incidente * superficie de captación * rendimiento del colector* rendimiento del almacenamiento) es el siguiente:

verano 6,61 kWh/m2 día * 400 m2 * 0,70 * 0,9 = 1.667 kWh/día

invierno 2,07 kWh/m2 día * 400 m2 * 0,75 * 0,9 = 560 kWh/día

El uso de estos colectores es tanto para calefacción como para refrigeración, a través de una bomba de calor por absorción; los colectores de vacío son necesarios para conseguir las altas temperaturas precisas para obtener un buen rendimiento en las máquinas de absorción.

La producción de frío se realiza en máquina de absorción de alimentación por agua caliente a una temperatura comprendida entre 75 y 95º C, con lo que se conseguirá agua enfriada entre 7 y 9º C, con un CoP de 0,78. La potencia total del equipo frigorífico es de 400.000 Frigorías/h, con dos máquinas en paralelo, a 35 y 65%.

La torre de refrigeración de la máquina de frío es una fuente ornamental ubicada en la parcela, entre los bloques y delante de la cafetería, capaz de conseguir un salto térmico 35/31º C con una potencia de disipación de 1280 kW.

El sistema de apoyo es una caldera de condensación a gas natural con una potencia de diseño de 450.000 kcalorías/h, capaz de cubrir el funcionamiento del edificio como si no fuera bioclimático. La estimación de la potencia instantánea necesaria según el funcionamiento bioclimático es de 180.000 kcalorías/hora.

El aporte energético medio de refrigeración/calefacción útil diaria, que serealiza a través de fancoils potenciados, es el siguiente (aporte energético colectores * rendimiento máquina calor/frío * rendimiento distribución)

1.667 kWh/día * 0,78 * 0,9 = 1.170 kWh/día

560 kWh/día * 1 * 0,75 = 420 kWh/día En los cálculos se ha supuesto una temporada de refrigeración de 60 días, con lo cual el aporte sería de 1.170 kWh/día * 60 días = 70.200 kWh, y una temporada de calefacción de 180 días, que daría un aporte de (420 kWh/día * 180 días = 75.600 kWh).

Se concluye que el aporte mínimo de los colectores en frío y calor útil sería de 75.600 kWh + 70.200 kWh = 145.800 kWh.

En la realidad será superior ya que no se han contemplado las estaciones intermedias. El valor máximo teóricamente utilizable sería:

1.650 kWh/m2 año * 400 m2 * 0,73 * 0,9 * 0,84 * 0,80 = 291.393 kWh/año.

Fotovoltaica

Superficie de captación de energía solar fotovoltaica de 20 kW pico, ubicada sobre la parte delantera de la sobrecubierta de los bloques de los espacios modulares de alquiler, con una inclinación de 20 grados. El sistema de captación fotovoltaico se destina a mover las bombas de impulsión de la fuente que funciona como torre de refrigeración de la instalación de refrigeración solar, así como de los riegos de los sistemas vegetales interiores y exteriores, siendo necesario por lo tanto obtener el mayor rendimiento posible de verano. Esta instalación permitirá obtener una potencia eléctrica disponible entre 12 y 16 kW de las ocho de la mañana a las cuatro de la tarde, hora solar. La instalación se diseña en aporte directo, sin acumulación, en el entendimiento de que será necesaria más refrigeración cuanto mayor sea la intensidad de la radiación solar. Se realizará de modo que pueda venderse el excedente a la red.

La captación fotovoltaica anual será de 1.650 kWh/m2 año * 20 kW pico = 33.000 kWh/año

Según una estimación comparativa de la contribución de cada sistema energético, puede ponderarse que, del ahorro global conseguido por el edificio del 67,35% en acondicionamiento ambiental (ver estimación de consumos al final de la memoria energética), 7 % corresponde a la instalación solar fotovoltaica, 10% a la solar térmica, 30% a la bioclimática, y 12% a la eficiencia de la instalación convencional y 5% al sistema de inteligencia y 3,35% a otras instalaciones.

Como se acaba de ver, una parte muy importante del acondicionamiento ambiental interior viene dada por el diseño arquitectónico y constructivo, que no sólo reduce las demandas energéticas de calefacción y refrigeración, sino que proporciona un clima interior de mejor calidad.

              Los mejores resultados energéticos y ambientales se consiguen cuando a este diseño arquitectónico se le añade un sistema de acondicionamiento convencional de alto rendimiento, como el que se propone aquí.

              En la zona de oficinas consiste en un sistema de calefacción y refrigeración multisplit VRV con tres unidades exteriores sobre la cubierta, y las unidades interiores necesarias para realizar el acondicionamiento, y un sistema de ventilación que combina el aporte de aire primario con la recuperación de calor del aire de extracción de los aseos. El cuarto de servidores tiene climatización independiente.

              La regulación del calor y frío es muy versátil, consiguiendo una gran flexibilidad de utilización y confort, una elevada economía de uso por su diseño modular y por la recuperación de calor, y un funcionamiento muy silencioso.

              La calefacción en la zona de aseos y vestuarios de personal se consigue con aerotermos eléctricos.

              La calefacción de las zonas de taller y repuesto consiste en la instalación en techo de sistemas radiantes alimentados por gas natural.

El Código Técnico de la Edificación y la ordenanza municipal establecen la obligatoriedad de abastecer agua caliente sanitaria solar para su utilización en los aseos y vestuarios. La propuesta, consiste en la utilización de 9 m² de captador solar plano con un depósito de 1000 litros, para conseguir el porcentaje de suministro de ACS requerido por la normativa.