Grandes Proyectos Sustentables – La arquitectura sustentable en la actualidad

I. Panorama

En una situación actual, en la que el mundo se encuentra en niveles críticos de contaminación y cambios naturales que aceleran el ciclo natural de la biodiversidad que existe en el planeta, cada industria y rubro de desarrollo humano, está en búsqueda de escapes desesperados en el que los procesos de dichas actividades puedan modificarse permanentemente y así lograr soluciones ambientales efectivas que puedan rescindir los daños causados.

La arquitectura es uno de los principales medios que permiten la modificación del comportamiento del ser humano debido a las limitaciones espaciales que diseña dicha disciplina, por lo que es importante que este arte comience a establecer nuevas tendencias de construcción en las que lleve al ser humano a una transformación activa que proponga e impulse el cuidado de la naturaleza.

El hecho de que la arquitectura encuentre nuevas alternativas paramétricas de construcción, no significa que su magnificencia artística pierda el sentido de la estética, diseño y embellecimiento de la materia. Comprendido lo siguiente, podemos demostrar en las siguientes obras, cómo dicho cambio espléndido se ha sabido sobrellevar con precisión y puntualidad en el ensamblaje de los dos conceptos.

II. Edificio Federal Center South 1202

Localización: Seattle, Washington State

Despacho: ZGF Architects LLP

Descripción: La flexibilidad de su estructura se debe a la forma curva que tiene denominada “oxbow”, para que de esa forma los grupos de trabajo se expandan y contraigan según sus necesidades. La placa estrecha del suelo optimiza la penetración de la luz del día. 

Su forma diagonal soportada por columnas crean una forma exterior distinta, y el uso extensivo de cristal define su estética elegante e industrial. La forma del techo se distingue por un atrio inclinado similar a la forma de techo de la adyacente del Edificio 1201.

Sistemas sustentables Integrados:

Teniendo un diseño sostenible y completamente positivo para el ambiente y la interacción humana en el espacio, el Federal Center South 1202 cuenta con sistemas optimizados e integrados desde la planeación diseñada hasta la construcción final del edificio.

Logrando de esta forma un complejo de conectividad funcional eficiente e independiente que abastece todas las necesidades de los participantes en la estructura, utilizando cantidades minimizadas de energía y recursos.  La anatomía del edificio consiste de los siguientes subsistemas que forman parte de la integración total de una mecánica de eficiencia.

• Reducción de Demanda: Los sistemas convencionales de construcción han sido implantados con calefacción y refrigeración hidrómicas eficientes,  logrando eficiencia energética en 100% utilizando el aire exterior distribuido con sistemas de aire bajo suelo. Para que estos sistemas funcionen de forma óptima el edificio ofrece un alto nivel de aislamiento, mientras transmite una amplia luz del día, reduciendo la magnitud demandante de calefacción y refrigeración,  y así optimiza el uso de la luz del día dentro de la edificación.
• Sistemas Pasivos: La energía y el agua introducidas en el edificio son apalancadas a su máximo uso posible. El aire acondicionado se entrega al espacio de trabajo a través de unidades de tratamiento de aire y agotamiento pasivo. A través del atrio hay sistemas de recuperación de calor de alta eficiencia. La luz diurna disponible, controlada por brillo y calor no deseado llevan un grado variable de fría a través de la claraboya del atrio, respondiendo a la exposición al sol,  y así dirigiéndose a las planchas de la oficina de los dos lados, para compensar la cantidad máxima posible de iluminación eléctrica.
• Sistemas Activos: Calderas de alta eficiencia, torres de enfriamiento y bombas de calor que generan el calentamiento y enfriamiento requerido. También cuenta con un diseño ambiental que logra una potencia de iluminación en todo el edificio.
• Fase de Cambio de Material y Almacenamiento Térmico: Los patrones diarios y estacionales del sol, del viento y de la luz crean una gama muy variable de condiciones exteriores que el edificio atenúa para mantener el confort interno. El diseño capitaliza estos patrones cíclicos para crear energía térmica, cuando se encuentra  disponible, el sistema lo guarda para el uso requerido. Hay un tanque térmico de almacenamiento que contiene material de cambio de fase. Creando una solución con un alto calor de fusión que se funde y se solidifica a 55 ° F, una temperatura que se alcanza a menudo en Seattle. Juntos, estos dos sistemas, uno de naturaleza estacional y el otro de diurna, reducen la amplitud de la variación cíclica del clima, y permiten que el edificio y sus ocupantes trabajen con el mundo natural en lugar de contra él.
• Renovables: Con la energía más eficiente que es la energía que no es necesaria, el diseño integrado se desarrolla para evitar la necesidad de una generación renovable sin situar para cumplir con los requisitos y objetivos energéticos.
• Sobre Inteligente: La orientación y la masa optimizan la luz del día y reducen el aumento de calor solar. La forma de U de la barra de la oficina crea acceso a la luz del día en ambos lados de la placa de luz natural a más del 90% del edificio para mejorar la energía, rendimiento y comodidad humana.
• Control Solar: Elementos de protección solar específicos para la orientación del exterior. Acristalamiento y revestimiento interior de ventana ajustable crean ganancia de calor y el deslumbramiento, proporcionando vistas al aire libre, así como la hora del día y las condiciones meteorológicas conscientes. El sistema de cinta está diseñado con hojas verticales en todo el perímetro. El sistema de sombrillas horizontales sintonizadas con la orientación cero en el norte y la transición a uno, dos y tres como las transiciones de la fachada alrededor del “oxbow” del este al sur. Las cargas máximas de enfriamiento están dirigidas a una reducción del 30% perimetral, lo que se traduce en una reducción del 10% de la capacidad de enfriamiento de la planta.
• Sistema de Ahorro de Agua: La escorrentía de drenaje se trata dentro de la superficie de las aguas pluviales, estanques, jardines de lluvia y estanques húmedos. La escorrentía se recoge alrededor del perímetro del sitio y dirigido al estanque más occidental, imitando los patrones de drenaje natural del sitio, y aprovechando los actos de bajo impacto. El sistema de re-utilización del agua de lluvia captura el agua desde el techo y lo almacena en una cisterna de 25,000 galones que se utilizará para sanitarios, riego, una torre de enfriamiento en la azotea y áreas comunes. Estos sistemas proporcionan el tratamiento requerido de la calidad de agua.

Una serie de jardines de lluvia exteriores fueron diseñados para drenar y controlar los eventos de lluvia en un 95%, eliminando la necesidad de conexión con el sistema de aguas pluviales de la ciudad. Dicho proyecto se conjunta como una nueva alternativa de ordenamiento constructivo en un complejo arquitectónicamente diseñado y conectado con ingeniería comprendida como 100% funcional, óptima y cíclica.

III. Swenson Civil Engineering Building

Localización: Duluth, Minnesota

Despacho: Ross Barney Architects y SJA Architects

Descripción: Esta facultad de ingeniería en la Universidad de Minnesota Duluth (UMD), fue encargado a Carol Ross Barney, que ya tenía experiencia en el suelo, porque había colaborado en el desarrollo y crecimiento de diversas estructuras conjuntas al complejo general de la universidad.

En el momento que se le fue encargado, el reconocimiento de posibilidades por generar un proyecto único y distinto en un concepto tan simple, pero interesante, se sustentó en la idea de una nueva utilización de materiales y el extensivo del uso sus propiedades.

En cada rincón, el edificio funciona doblemente como una herramienta pedagógica, revelando los sistemas estructurales, detalles de conexión y técnicas de manejo de aguas pluviales que son fundamentales para el currículo de ingeniería civil.

Ross Barney colocó el edificio intencionalmente para reforzar los patrones establecidos de circulación de peatones en el campus de UMD, los cuales están planeados para que los estudiantes puedan encontrar alivio durante los inviernos brutales de la región. Un pasillo principal del campus corta a través del edificio de ingeniería civil a lo largo de una pared de cristal escarpada que permita vistas en el laboratorio estructural. Esta conexión con la circulación del campus es clave para el papel del edificio como una herramienta promocional para el departamento.

El laboratorio hidráulico central sirve como nodo principal de actividad al que se relacionan visual y funcionalmente otros espacios. Los estudiantes que caminan por la escalera principal adyacente, por ejemplo, pueden observar las pruebas que ocurren dentro o permanecer en la plataforma de observación.

Un sistema elaborado de recolección de aguas pluviales que recoge el agua que alimenta el conducto utilizado para los experimentos de los estudiantes dentro del edificio establece el tono, pero otros medios tales como materiales de baja emisión, control avanzado de confort térmico, acceso a la luz del día y vistas y un suelo Sistema de distribución de aire proporcionan un ambiente saludable y otros puntos de conversación para el plan de estudios.

Vista de Swenson Civil Engineering Building – Ross Barney Architects y SJA Architects

Sistema Administrativo de Agua Pluvial

El sitio para el edificio de la ingeniería civil de Swenson se extiende a dos cuencas, una de las cuales fluye en una corriente protegida respetuosa del medio ambiente de la trucha, en las cuales, Ross Barney Architects tomó medidas extensivas para reducir la cantidad de escorrentía de las aguas pluviales (lo que podría abrumar las corrientes) y mejorar la calidad del agua a través de la recarga natural del agua subterránea.

La estrategia primaria es dirigir el agua desde la azotea a través de inmersiones grandes y hacia un desagüe subterráneo. Una bomba en la base del drenaje hace que el agua regrese de nuevo al edificio, donde se usa para llenar el canal de 28,400 litros en el laboratorio hidráulico para los experimentos de los estudiantes. Cuando el sistema de canales está al máximo de su capacidad, el agua se filtra gradualmente de nuevo en el sistema hidrológico del sitio.

El edificio cuenta con un techo verde intensivo con una mezcla de sedum y hierbas de pradera nativas plantadas en 15 centímetros de cubiertas de tierra que cubre más del 30% del área total del techo. La superficie restante es un techo construido que drena a través de los tres grandes buques recuperados de madera, que desvían el agua de lluvia en un trío de cilindros sobre el suelo de acero laminad de 1.2 centímetros de grosor. Cada uno de los tambores tiene 732 centímetros de diámetro y se llena casi hasta su capacidad con roca taconea.

Debajo de los tambores hay un campo de 914 centímetros por 4 metros de tubos de polietileno de alta densidad perforada de 76 centímetros de diámetro que actúan como un desagüe francés. El agua del techo y el sitio circundante filtra a través de capas de taconea y tierra, pasando por las tuberías perforadas. El agua se filtra de forma natural y se bombea de nuevo al conducto del laboratorio de hidrología.

Una fuente secundaria de manejo de las aguas pluviales involucra una serie de zapatillas más pequeñas a lo largo de las caras este y oeste del edificio. Estos imbornales desvían el agua del techo a jardines de lluvia adyacentes que comprenden plantaciones nativas no irrigadas a través de pavimentos permeables.

Tanto el diseño, la planeación y la proyección del proyecto son indicadores evidentes de las posibilidades constructivas que la propia relación arquitectónica humana con los materiales es lo que puede llevar a una mayor armonía con los actores naturales externos al ensamblaje material.

IV. Proyección

La nueva tecnología y razonamiento humano es el único parámetro que determina la correcta intervención en el paisaje natural que meramente determina y limita las áreas de desenvolvimiento común o popular para la realidad y el avance civilizado que se presenta en la vida cotidiana de todos y cada uno de los habitantes de los nuevos desarrollos urbanos.