720.472 G89 , IUNIVERSID.\D N A C l o . ~ L DE CoLoMBIA SEDE IlU:DEI.U.'i DEPl'O. DE BIBLIOTECAS 818UOTECA"EFE" GOMEZ ARQUITECTURA CONTEMPORNEA, ESTTICA YTECNOLOGA CONESTRATEGIAS Y DISPOSITIVOS DEAHORROYGENERACINDEENERGA ALTERNATIVOS BLUME UN!VBIUI1D4I)N ACION1.LDIC O L O ~ f I ~IiOOIi MtlI!U.NlA DP PTO.DEBTDLTOTFCAS IHRUOTECA"EFE"GOMEZ Mary Guzowski{) Con cario y agradecimiento a JohnLindbeck, a James Lindbeck y a la prxima generacin de arquitectos ecolgicos. ~BLUME Ttulo original: TowardsZero-energy Archileclure Traduccin: RosaCano Camarasa Diseno: Godfrey Design Revisin tcnica de la edicin enlengua espanola: JosepMaria Rovira Gimeno Catedrtico Historia delaArquitectura Escuela Tcnica Superior de Arquitectura de Barcelona Universidad Politcnica de Catalunya Coordinacin de la edicin enlengua espanola: Cristina RodrguezFischer Primera edicin enlengua espaola 2010 2010 Art Blume,S. L. Av. Mare deDudeLarda,20 08034Barcelona Tel.9320540 00Fax 93 2051441 e-mail:info@blume.net 2010LaurenceKingPublishing, Londres 2010deltexto Mary Guzowski I.S.B.N.:978-84-9801-480-8 Impreso enChina Todoslos derechos reservados.Ouedaprohibida la reproduccin total o parcialde este libro, por cualquier medio mecnico o electrnico, sinladebida autorizacinpor escrito deleditor. WWW.BLUME.NET Este libro se ha impreso sobre papel manufacturado con materia prima procedente de bosques sostenibles. Enla produccin de nuestros libros procuramos. con elmximom p e ~ o ,cumplir con los requisitos medioambientales que promueven la conservacin y el uso sostenible de los bosques, en especial de los bosques primarios. Asi mismo, ennuestra preocupacin por elplaneta, intentamos emplear al mximo materiales reciclados, y solicitamos a nuestros proveedores que usen materiales de manufactura cuya fabricacin est libre de cloro elemental (ECF) o de metales pesados, entre otros. FuentesMixtas ;,s ~ ~mederI o"" www.flc.ot;Cert no.lOa-COCi-003II3 01_ F..... _CoundIFSC 6 10 14 30 48 720- 472 Contenido 689 Introduccin Capitulo 1:Fomentar una visin ecolgica First livingHome Model Home; Santa Mnica, California, Estados Unidos; RayKappe Architects/planners y livingHomes Lighthouse, deKingspan, Watford; Reino Unido, SheppardRobson Capitulo 2:Priorizar el diseno pasivo Solarsiedlung am Schlierberg; Friburgo, Alemania; Rolf Disch Architects Aldo LeopoldLegacy Center; Baraboo, Wisconsin,Estados Unidos; TheKubala Washatko Architects Capitulo 3:Definir una tica de lo suficiente Centro de Visitantes de Tim Hixon y KarenHixon; (Goverment Canyon),Helotes, Texas, Estados Unidos; Lake IFlato SOLTAGEnergy Housing; H0rsholm, Dinamarca; Nielsen &.Rubow, Cenergia, KubenByfornyelse Danmark yVELUX Danmark Capitulo 4:Utilizar cerramientos sensibles Casa Rozak;lago Bennett, Territorio delNorte,Australia; Adrian Welke, de Troppo Architects Casa Prototipo Ao 2015-fabricada en Alemania; Universidad Tcnica de Darmstadt, Alemania Capitulo 5:Expresar una esttica ecolgica Centro Lacustre Recreativo de Steinhude; Steinhude, Alemania; Randall Stout Architects y Archimedes GmbH Edificio Ecolgico y Energticamente Eficiente Sino-Italiano (SIEEB); Universidad de Tsinghua, Pekn,China; Mario Cucinella Architects Bibliografa202 ndice203 Crditos de las imgenes Agradecimientos 52 68 86 90 106 124 128 146 162 166 182 207 208 Introduccin Pgina anterior Detalle del alero delistones de la Lighthouse, de Kingspan, en Watford (Reino Unido). Este prototipo, elprimer edificio de energa neta cero delReino Unido, ha sido diseado para responder alimpacto delcambio climtico. Consideraciones de diseo poticas y pragmt icas se integran de tal manera que consiguen una nueva esttica del diseo pasivo y unbuen nivel de rendimiento de la energa solar. La radiacin solar esla principal fuente de energa renovable. Adems de ofrecer una fuente energtica directa, regula elclima y nos da la oportunidad de obtener energa del viento,las olas,delas mareas (junto conla luna) y una serie de fuentes biolg icas [ ... ]. Como todos los aspectos del clima dependen delsol, eslgico describir las tcnicas utilizadas enlos edificios para sacarle provecho como "diseo solar" .' Peter F.Smith. Architecture in aClimate of Change Elser humano contina adaptndose a los ritmos dela luz y la oscuridad, enel ciclo eterno de la noche y elda, conla salida y lapuesta delsol estacin tras estacin, milenio tras milenio. Encontramos la manera de aprovechar la fuerza delsol y delviento para preservar nuestras vidas,y estas fuerzas handado forma al entorno construido. Nuestros antepasados utilizaban estrategias sencillas e ingeniosas para construir viviendas,barrios, espacios pblicos, pueblos e,incluso, avanzadas ciudades solares. Elsoly elviento haninspirado todos los aspectos deldiseo arquitectnico, desde la construccin hasta la planta,la seccin, los materiales y los detalles. Siempre hemos confiado enambos para cubrir las necesidades deiluminacin, calefaccin y refrigeracin; y siempre hemos celebrado nuestra relacin conlos diferentes lugares y climas delmundo. Hasta mediados del siglo xx,conla construccin generalizada de carreteras, la distribucin de los combustibles fsiles y la manufactura de sistemas mecnicos, nopudimos prescindir delsolyel viento como proveedores deluz,calor y aire. Como consecuencia, tan slo enunas pocas dcadas hemos sido testigos de un crecimiento exponencial del consumo de recursos, dela contaminacin y delos residuos,y deun alejamiento de la naturaleza. Afortunadamente, enrespuesta a esta sombra trayectoria, arquitectos y diseadores de todo elmundo se hanunido a un movimiento cuyo objetivo es crear edificios que mitiguen elcalentamiento global y elcambio climtico.La arquitectura de energa cero y carbono neutro ha surgido como la principal prioridad, aunque la arquitectura de escaso consumo energtico y baja emisin de carbono a menudo es ms fcil de conseguir. Una arquitectura que utilice de verdadelsol y elviento es ms que la suma de estrategias pasivas, sistemas tecnolgicos e ingeniera ecolgica.Los edificios cuyas formas estn definidas por stos promueven, alrevelar cmo podemos utilizar los recursos renovables, valores sociales y ecolgicos; y,algo igual deimportante, tambin ofrecen valores estticos alcrear relaciones con ellugar y elentorno basadas enlos atributos poticos y modeladores de estas fuerzas.Lanueva arquitectura solar tiene unperfil delgado que optimiza laluz y elaire; emplea un envolvente ecolgico sensible allugar y a las fuerzas medioambientales; reduce o elimina la dependencia de combustibles fsiles, es renovable, y su objetivo es utilizar muy poca o ninguna energa obtenida con carbn. Pero,ante todo,una arquitectura que utilice de verdad el sol y elviento es una arquitectura bella que promueve la salud, elbienestar y una conexin con ellugar y los ecosistemas. Como explica elarquitecto Sim Van der Ryn en Design for Life: La arquitectura supone unir nuestros sueos colectivos [ ... ].Eledificio debe contar una historia sobre ellugar y sus habitantes y constituir un camino para comprender nuestro papel dentro dela naturaleza.2 Esta nueva generacin de arquitectura utiliza elsol y elviento no slo para tratar elproblema del consumo de energa y de recursos, sino tambin para despertar o recordar nuestra relacin ecolgica 1 con elmundo y expresar una esttica acorde con la misma. Elcreciente inters enla arquitectura de energa cero y de carbono neutro est provocando una evolucin enlos procesos de diseo, enlas estrategias y enlas normativas. Pruebas de esta transicin sonla reciente legislacin, la revisinde los estndares ecolgicos, las nuevas herramientas de evaluacin y elhecho de que los estudios de arquitectura intenten aprender ms sobre estos temas.Esun signo esperanzador que ungran nmero deproyectos ya se est llevando a cabo.Enlos prximos aos,los arquitectos tendrn muchos precedentes que les ayudarn a comprender las posibilidades y los retos arquitectnicos que supone reducir o eliminar elconsumo de combustibles fsiles y las emisiones degases de efecto invernadero. Los estudios que handiseado los diez proyectos arquitectnicos que aparecen eneste libro lideran elcamino hacia un futuro ms sostenible. Estos proyectos, que difieren entamao,ubicacin y propsito, sepueden considerar estudios piloto, enalgunos casos incluso proyectos experimentales, que analizan y amplan elpapel que desempean elsol y elviento a la o eliminar nuestra dependencia de los combustibles fsiles.Estas propuestas revelanque no exiiite unnico enfoque estratgico para llevararquitectura debajo consum9.energtico o de energa ceco.formales; estticas y expresivas son tan variadas como los ar.quiteclos y los estudios de arqu:itectura. Sin toc;!oslos proyectoscomn: elcompromiso delos equipos de diseo de utilizar elsol, elviento y otras energas renovables in situ para calentar,iluminar y refrigerar los edificios. Enestos edificios tambin encontramos enfoques del diseo solar que incluyen la utilizacin de conceptos antiguos de diseo pasivo y de diseo sensible al clima junto a tecnologas avanzadas y enfoques nuevos e innovadores para envolventes de edificios sensibles y con unalto rendimiento. Al trabajar conparmetros esencialmente solares y sensibles al clima, encontramos posibilidades aparentemente ilimitadas de diseo formal, estilstico y expresivo. Con elestudio de estos proyectos pioneros surgen cinco temas importantes. Enprimer lugar, estimulan el cambio;intentan ir ms all de una mejora en los cdigos de energa y responden a los problemas de diseo con soluciones ecolgicas ms profundas. Ensegundo lugar,responden a la ubicacin; estn claramente basados enlas fuerzas medioambientales de su entorno inmediato y delpaisaje que los rodea. Las estrategias pasivas esenciales enla reduccin del consumo de energa sehan unido a las tecnologas de energa renovable con objeto de aprovechar las posibilidades delsoly del viento encada uno de los lugares donde se han edificado estos proyectos. Entercer lugar, tienden a ser modestos en tamao yen alcance; los arquitectos han eliminado excesos y hanbuscados numerosas vas para lograr rendimiento y eficacia ecolgica: han conseguido ms conmenos sin comprometer laintegridad deldiseo. Encuarto lugar,se centran eneldiseo delenvolvente como Superior izquierda Detalle de las terrazas y los jardines colgantes del Edificio Ecolgico y Energticamente Eficiente Sino-Italiano (SIEEB), en la Universidad de Tsinghua, Pekn (China). Los elementos fotovoltaicos de proteccin solar ofrecen control lumnico y trmico adems de generar electricidad. Para este edificio se escogi una forma escalonada con objeto de bloquear el viento del norte, dejar pasar elsol invernal y controlar el sol y la proteccin solar del sur durante los meses de verano. Superior derecha Torre de observacin y del paisaje del Centro Lacustre Recreativo de Steinhude, en Alemania. La ubicacin del edificio intenta minimizar el impacto ecolgico y proteger una reserva ornitolgica cercana, aprovechar las vistas del norte sobre el lago Steinhunder Meer y recoger la energa solar in situ. Fachada norte deldormitorio del pabelln oeste de la Casa Rozak,en ellago Bennetl, en el Territorio delNorte (Australia). Elenvolvente del edificio crea un lmite mnimo y desempea unpapel fundamental para lograr energa cero y bajas emisiones de carbono. Porches, mamparas y biombos, ventanas con celosas y lamas solares cierran espacios a la vezque crean conexiones dinmicas y flexibles. medio para crear una pielsensible que mejore el rendimiento del edificio, surespuesta ecolgica y susintona con ellugar. Y por ltimo, y no menos importante, sonbonitos; demuestran que la excelencia eneldiseo es tan importante como elrendimiento ecolgico. Estas cinco cuestiones nos guan a travs delas formas serias y elegantes que hanutilizado los arquitectos para desarrollar una nueva arquitectura solar y lograr eficacia ecolgica conbellos diseos. Elanlisis delos edificios incluye una perspectiva general delas intenciones de diseo, las respuestas alclima y allugar,estrategias trmicas y delaluz del da, sistemas de energa,lecciones para la prxima generacin deprctica y pensamiento de undiseo sostenible y unperfil que resume las estrategias de diseo. Encada caso se ofrecen anlisis solares que utilizan elprograma Ecotect SolarTool para ilustrar las diferentes posibilidades de la radiacin solar.Los estudios solares estnilustrados en los solsticios (21de junio y 21de diciembre) y equinoccios (21de marzo y 21de septiembre) a las 09.00,12.00 y 15.00 horas. Adems, cada estudio incluye unresumen delos datos climticos obtenidos conEcotect Weather Tool(conlos datos meteorolgicos deEnergy-Plus, delDepartamento deEnerga de Estados Unidos) con objeto de ofrecer una introduccin general a las medias estacionales de temperatura, humedad relativa,radiacin solar, velocidad delviento y direccin preponderante delviento.Los estudios solares y los datos climticos pretenden ofrecer allector una visin general del contexto y de las condiciones bioclimticas preponderantes sobre las que est basado el diseo arquitectnico, pero no para utilizarlas endiseo o eningeniera. Los proyectos que explicamos a continuacin pueden resultar tiles para lograr una mayor comprensin del potencial del sol y del viento y ayudar a modelar la futura arquitectura sostenible.Los arquitectos y los proyectos pioneros de estos estudios revelanla promesa de una nueva arquitectura solar que responde enprofundidad a los retos ecolgicos de nuestra poca y a la vez reconoce que, cuando los edificios complacen nuestros sentidos,la arquitectura puede ayudarnos a vivir en nuestro bello planeta deuna forma ms responsable. Notas 1. Peter F. Smilh, Archlleclure In a CI/male of Change (Oxford: Architec!ural Press, 20(1), 33,45. 2.Sim vander Ryn, Des/gn for Ll(e (Layton, Utah: Gibbs Sm/th, Publisher.2OO5). UNIVERSIDAD D! C OLOMBIA OFPTO.DE Il JRUOTECA"EFE"GOMEZ 9 Captulo 1 Fomentar una ,,vlslon eco oglca En la actualidad nos encontramoen un momnto tracendntal, mucho ms importante de lo qucualquira dnosotros puda imaginar. Spuddcir quse han establecido, en todoloapectode la vida humana, los cimintos dun nuevo perodo histrico: la era ecozoica. ha instaurado la visin mtica. Se et reemplazando el sueo distorsionado dun paraso industrial ytecnolgico por elueo mviable de una prencia humana ms repetuoa dntro de una comunidad terretre orgnica y renovable [ ... ].En un contexto cultural ms amplio, el sueo convirten1mito que gua y conduce la accin.1 THOMASBRRY,telogo yhioriador, TheGreat Work:Our Wayinto the Future Enrgaolar: toda enrga esnergaolar almacnadan d:itrntforma. Cada dos minutoel Sol le da a la Tirra mnrga dla qusutiliza anualmente en todo1mundo.E1nico rcurso rnovablcon capacidad para proveer toda la enrga quncsitamosnun mbito global.2 BRUCE MAU,MassiveChanBe Para alcanzar el sigui ente ni vel del di seo sostenible necesitaremos algoms que las mejoresestrategias de di seo ecolgico, los princi pios o losindi cadoresde rendimi ento; necesitaremos una nueva visin que inspire nuestra imaginacin. Como explica Thomas Berry en The Crem Work, el reto de nuestra poca consite en prever una nueva era ecolgica:Larutoria est determinada por losmovimientos exhausti vos que dan forma y sentido a la vida, al relacionar la aventura humana con el destinoms amplio deluni verso.Lacreacin de estos movimientos puede considerarse la gran obra de lahumanidad[ ... ].En la actualidad , la gran obra, ahora que nos adentramos en el nuevo mil eni o, es unperodo de transicin que consiste en pasar de unper odo de devastacin de la ti erra por parte del hombre a unperodo en que elhombre est presente en el pl aneta de una forma benefi ciosapara ambos[ ... ]. Esta enuetra gran obra y la obra de nuestroshijos [ ... ].3 Esta visin se har realidad cuando diseemos no slo para lograr una profunda diferencia ecolgica, sino tambi n para guiar nuevasformas de vivir en la ti erra.DavidOrr, catedrti co de estudios medi oambi entales del Oberlin Coll ege, de EstadosUnidos, sosti ene que nosotros - Horno sapiens sapiens- somos el reto deldi seo: El mayor impedimento para una revolucin en el diseo ecolgico no es tecnolgico nicientfico,sino humano [ . . . 1. Una verdadera revolucin en el diseo tendr que transformar lasintencionesdel hombre y las estructura polticas, econmicas einstitucionalesque hanpermitido la degradacin ecolgica[ . .. J.' Durantela dcada anteri or huboun significati voprogreso en los principi os ecolgicos dominantescon respecto a la prctica arquitectni ca.Seestablecieron por todo el mundo directri ces y estndares voluntarios para un diseo sostenibl e, como elU.S.Green Building Council 'Leaderhip inEnviromental Design,el Code ofutainable Homesdel ReinoUnido y la International Organisati on fortandards (1 021930:2007). Aunque hemosvisto cmo aumentaban la expectati vas derendimiento ecolgico gracias a estos cdi gosregul adores y a los estndares de construcin, elalcance y la magnitud de los actualesretos ecolgicosrequi eren un liderazgomayor por parte delacomunidad arquitectni ca.ecesitamos arquitectos innovadores que tengan una visin todavla msecolgica delfuturo.Estorequerir algo msque loslento, aunque cada vez mayorescambios que hemospreenciado en lasltimasdcadas. BruceMau, dellnstitute Without Boundaries, al considerar la coleccin de nuevastendencias y respuestasa losretos arquitectni cos que surgen en todo elmundo, citala sabidura de JohnF.Kennedy, antiguo preidente de EstadosUnidos : Losprobl emas del mundo no pueden ser solventados por los ecpticos olod nicos, cuyoshori zontes estn limitados porlas realidadeobvias.Necesitamos personas capaces de soar cosas que nunca exi stierol1. s Durante los ltimos aos hemos sido testigos de nuevaviiones y profund asinnovaciones que han surgido cuando los arquitect os han reconsideradola consecuenciasdel diseo relacionadasconlonsumo de combustibles fsil es y las emisionesde gases invernadero. Esto ha llevado a centrarse ms en una arquitectura de energa cero, emisiones cero y carbono neutro; adems de etudiar enfoques de energla efi ciente y de captura y almacenamiento de carbono que promueven loprincipios de saneamiento del diseo regenerati vo y restaurador.Para ir msall , los dieadores se fij an con renovado inters y compromi soen los recursorenovables del sol y del viento.Mucho ti empo antes, BuckminsterFuller, legendario innovador y visionario, anim a los arquitectos a fij arse en la naturaleza, y epedfi camente en el sol, con obj eto de responder a losretos Vista dela cocina, el comedor y eljardn de la FlTstUVlngHome, en Santa Mnica, California (Estados Unidos).Las grandes puertas correderas de techo a suelo permiten a los habitantes ampliar la casa y comunicarla con eljard ncuando cambia la estacin. 11 ecolgicos de la arquitectura: Lanaturaleza, como diseadora csmi casiempre informada, preocupada y considerada, descubri y t uvo en cuenta e!hecho de que los organismos humanos y su compl ejo soporte ecolgico, totalmente esencial,no podanoperar con seguridad a una di stanciamenor de ciento cuarenta y ocho millonesde kil metros de la pl anta de energa atmi camscercana -el Sol- y de sus radi acionesletales. Los futuros expl otadoresdela energa atmi ca a bordo dela nave Tierra descubrirn con el ti empo que no hayforma posibl e de resolver el problema que supone deshacerse de losresiduosradi acti vos, excepto envindol os al Sol, donde pertenecen. Elhombre tendr que encontrar el modo de mantener a todos los serehumanos y a sus sistemas de apoyo ecolgico funcionando adecuadamente con nuestra apropiadsima entrada diaria de energa solar atmica6 Como explianlos autoresophi a Behling lO.c>y StefanBehling en Solar POIVer, e!Sol es " oC)"O nuestro suministrador de vida y energa: " "c: El Sol esla ni caFuente de energa de oC).;.;; la Ti erra [ ... J.La energa solar esmucho ms lOque lamera radi acin [ . .. j . Laenerga solar c:" alcanzala atmsfera de vari asformas. Es una !c:Fuente de energa renovable que no contamina "E ~ y es ese nialenla formacin delviento, lasnubes,lastormentaselctricas,la lluvia y otrascondi cionesmeteorolgicas, algunas delas cuales pueden convertirse en energa utili zabl e.7 Los nuevos diseadores ecolgicoshan desarrollado nuevas y efectivasformasde integrar el diseo pasivoy los sistemasacti vos en proyectos que combinanlasant iguas t radi cionesde di seo climti co con lasms avanzadastecnologas. Al responder a las Fuerzasde!sol (ya lasdinmi casrelacionadas del vi ento, el clima, el lugar y los ci clos estacionalesy los ritmos del da y dela noche) estosproyectostratan las cuestiones ecolgicas ademsde cubrir nuestras ms profundasaspiraci onesde diseo y estti ca. Aunquelosretos ecolgicos actual es no sean totalmente nuevos, est claro que nos enfrentamos a ungrado de preocupacin ya unritmo de cambi o sinprecedentes. La gran sensacin de urgencia ha provocado unnuevo espritu de innovacin y exploracin en e!di seo, as como unmayor compromiso para redobl ar loefu erzoneceari ocon el finde coneguir una mayor respuesta ecolgica.Hoy,qui zms que nunca, necesitamosregresar a nuestra fuente de vida esencial - el01- paradisear nuestro camino haciaunfuturoms sostenibl e. Puedela arquitectura tratar asuntos ecolgicos seri os y a la vezpermitir que laspersonasvivan en edifi cios cmodos y elegantes con unnuevo ni vel de sostenibilidad? Para irms all de los lmites actuales de la mejor prctica, la profesin hade cambiar las cuestiones fundamentales que dan forma al proyecto. Los arquitectoshan de ll evar el diseo arquitectni co - y a laspersona que habitan los edifi cios- a la sigui ente generacin de sostenibilidad. Para que el di seo vayams all de lanormati vase necesita inspiracin y visin.DavidOrr nos recuerda que necesitamos encontrar nuevos comportami entos y valores. Orr sosti ene que el diseo ecolgico esunveruul o para una educacin ecolgicaprofunda y de carctertranformador: El propsito primordial del diseo ecolgico no son las cosas que contruimos, sino msbien la mente humana y,en concreto, su capacidad de asombro y apreciacin [ ... ]. o setrata de una forma msefi caz de hacer lo mismo de siempre; el diseo ecolgico ti ene que conver t irse en una especie de pedagoga pbli caconstruida enla estructura dela vida diaria [ .. . J. El objetivo es calibrar e! comportamiento humano respecto a la ecologa, lo que requiere unpblico queomprenda lasposibilidades y los lmiteecolgicos. 12 Para lograr este obj eti vo debemos empezar a ver nuestras casas, edificios, granjas, comercios, tecnologaenergti ca, t ranportes, paisajs y comunidades como si deuna clase se trataran l.. .1. El diseo ecolgico se convi erte enuna forma de difundir nuestra conciencia dela naturaleza y nuestra competencia ecolgica.8 Los dos edifi cios guevamos a anali zar a continuacin revelan una nueva ori entacin del diseo y son un ejemplo parala prxima generacin de ideas y prt icade di seo sostenibl es. Ambos ofrecenun enfogue nuevo y ms amplio del diseosolarpara el siglo XXI.Igual gue elsol da forma alasfu erzas medi oambientales delcl ima,la meteorologa, elviento y los ciclos delasestaciones, tambi n afecta profundamente al proyecto del arguitectoRayKappe y del promotor Steve Gl ennpara la FirstLi vingHome y al de ShepardRobson parala Li ghthouse. Ambosproyectosuesti onan, replantean y redefinen laspreguntaspara la nueva generain de arguitectura sostenible : de gu forma puede contribuir la arquitectura a unfuturomssostenible? Puedela arguitectura hacer guela gente vivade una forma msecolgica? Puede laarguitectura ayudar a crear unos nuevos valores ecolgicos? Qupapel desempean el sol y el viento enlacreacin dela nueva generacin de arguitectura sostenible?Los dos proyectos han supuestouna mejora en el rendimiento ecolgico y,lo gue es msimportante, redefinen los obj eti vos de formasecolgicamentemsexhaustivas y visionari as.Los proyectos y los arguitectos se ocupan del dif cildesaf o de energa cero y carbononeut ro, y,adems,logranun alto grado de excelencia en eldi seo. RayKappe Architects y SheppardRobsonpresentan casasprototipo gue son Aexibles y sensibl es alascondi ciones siempre cambiantes del cambio cl imti co. Enestos proyectos vemos tal integracin de lopoti co y lopragmtico gue encarnanuna nueva estti ca y unnuevo ni vel derendimi ento solar. Con ell o, la First Li vingHome y laLighthouse nos permiten conocer dos caminos deinvestigacin hacia la nueva arguitectura sostenible. Izquierda Detalle del sistema deproteccin solar delamas realizado para la Lighthouse, en Watford (Reino Unido).Los aleros delamas constituyenuna ampl iacin de la cubierta orientada al sur, arrojan sombra a la fachada oeste y,adems,logran un efecto veteado de luz y permiten ver elcielo. Derecha Fachada oeste de laLighthouse.Las contraventanas de madera y los aleros delamas enla fachada sur ofrecen control solar. Notas 1. Thomas Berry, The Great Work: Our Way into the Future (NuevaYork:BellTowers, 1999),201. 2.Bruee Mau, Massive Change (Nueva York:Pha,don Press Ine. 2004), 79. 3.Thomas Berry, op.ei!..l, 8. 4.David Orr,The Nature of Design: Ee%gy, Culture and Human /ntention (Oxlord: Oxlord University Press, 2002), 2324. 5.Bruee Mau, op. Cit., 71. 6. R.Buekminster Fuller, C"lIea/ Path (Nueva York:St Martm's Press, 1981), 346. 7.Sophia Behling y Stelan Behling, Solar Power: The Evo/utlOn of Sustamab/e Arehlteeture (Mnleh: Prestel, 2000), 2729. 8.David Orr, op.ei!.. 4, 30-32. ,I ~ K S l O A l l N ACIONAL 1:11COLOM1lIA '1'0DEBfDLTOTPCAS I1)TECA "EFE"GOMEZ 13 Proyecto:First LivingHome Model Home Ubicacin:Santa Mnica, California (Estados Unidos) Arquitectos:Ray Kappe Architecs/Planners yLivingHomes (propietario/constructor) Vista al atardecer de la entrada este y de los balcones sur y este de la segunda planta. Para la iluminacin exterior e Interior se ha utilizado un sistema elctrico de alto rendimiento y bajo consumo. La casa est construida en un solar en pendiente, sobre elgaraje subterrneo de la parte sur y el muro de contencin dela parte norte. Elpaisajismo est compuesto por jardines ecolgicos acordes con elclima. El diseo solar es,sencillamente, buen diseo. Intgrelo y cntrese enla calidad espacial yen los beneficios de las estaciones. Con este modo de proyectar cumplir ms deun cometido. RayKappe, miembro del American Institute of Architects Lo sorprendente del diseo reside enlos diferentes niveles, enlas distintas alturas delos techos, enlas vistas y enla luz que entra incluso en los das sombros y grises [ ... ].Enresumen, se trata de una casa tpica deKappe. Greg Golding, TheArchilecl Newspaper, 2 de mayo de 2007 Objetivos del diseo Laprxima generacin de diseo sostenible debe reconsiderar los atributos fsicos dela arquitectura para ayudarnos a reducir nuestro impacto medioambiental y,a la vez,hacernos vivir elda a da de una manera ms ecolgica. Para conseguir esto los arquitectos han dereplantear o redefinir elobjetivo de los proyectos. Enelproyecto acreditado con el primer LEED (LeadershipinEnvironmental Design, Directivas enEnerga y Diseo Ambiental) dePlatinum enEstados Unidos encontramos un edificio ejemplar, que define unnuevo estndar para unestilo de vida ms sostenible. Anteriormente conocida como Casa Z6,la First LivingHome, situada enSanta Mnica (California), fue diseada como modelo de casa prefabricada sostenible por RayKappe Architects junto con Steve Glenn, constructor y propietario de LivingHomes.Elequipo estableci unos objetivos muy ambiciosos, con seis ceros enrendimiento: cero residuos,cero energa, cero agua,cero carbono, cero emisiones y cero ignorancia. La First LivingHome fue diseada para lograr una huella ecolgica radicalmente reducida, conla participacin activa de los residentes para conseguir los objetivos. Steve Glenn explica las prioridades delproyecto y la funcin deldiseo solar: Losproductos de la compaa estn dirigidos a consumidores que existen, a gente que valora eldiseo, la salud y las sostenibilidad.Siempre hay tres aspectos que nosotros consideramos y que no sepueden separar: forma y funcin; salud, sostenibilidad y huella ecolgica, y,por ltimo, precio y valor. Tenemos diecisis casas diferentes, con cinco modelos estndar deRayKappe y otros CinCO deKleran Tlmberlake. Un cincuenta por ciento estn hechas a medida y elotro cincuenta por ciento sonestndar. Los arquitectos disean una"lnea"de casas. Eldiseo solar es comn a todos los proyectos. La First LivingHome define unnuevo estndar de excelencia eneldiseo sostenible, que se puede aplicar tanto a las viviendas prefabricadas como a las normales. Enlugar de intentar cambiar los objetivos delrendimiento estndar y delos cdigos de energa, el equipo cuestiona el ejemplo bsico del diseo de viviendas y se propone conseguir el cero. Al poner los objetivos cero enla primera fase eldiseo, se estableci un ambicioso compromiso ecolgico para elproyecto. GreenBiz destaca los logros dela First LivingHome: Desde elinicio delprograma LEED,enelao 2000,se han certificado quinientos edificios y slo veinte hanconseguido Platinum [ ... ].Ninguna vivienda haba sido acreditada con Platinum hasta la fecha,lo que supone que LivingHomes es la primera empresa constructora de casas de Estados Unidos que ha conseguido semejante nivel delogros medioambientales. Gracias a undiseo cuidadoso, a pruebas rigurosas y a la integracin de exhaustivos sistemas medioambientales, LivingHomes hapuesto ellistn bien alto enel diseo de casas sostenibles. ' La First LivingHome ha sido realizada con mdulos prefabricados, y los cimientos se han construido enla obra. Al ser una construccin modular, la vivienda, de 230 m2,sepuede desmontar,lo que permite alpropietario llevrsela a otro lugar. 15 '" I a; "8 :< ~o I C> c: ; ..::;" : ,;u '0, oC)'O u "c: oC).;.;; c: '" ~c: "E o LL Clima yemplazamiento LaFirst LivingHome ha sido diseada para elclima templado y costero de Santa Mnica, y responde alsol , elviento y las cualidades cambiantes dellugar y del medio. Con una temperatura mnima media en enero de 5 oCy una temperatura mxima media en julio de 32C, elclima de Santa Mnica es muy apropiado para la utilizacin de estrategias solares pasivas de fro y calefaccin. Las temperaturas medias en verano, de junio a septiembre, oscilan entre 21y 24 oC, lo que permite que la casa se ventile de forma natural y que se abra allugar y alclima segn la estacin. Como explica unportavoz deLivingHomes: El diseo maximiza las oportunidades de un clima marino suave conuna estrategia de refrigeracin pasiva mediante la ventilacin cruzada y una chimenea trmica. Elconjunto fotovoltaico, de 2.4 kilovatios, y un colector solar para elagua caliente aprovechan el soleado lugar, igual que la estrategia deiluminacin delinterior.2 Al comentar la respuesta dellugar, el aquitecto RayKappe y LivingHomes recalcan que crearon oportunidades ecolgicas a la medida del solar: Elproyecto es una casa unifamiliar aadida a un solar de residencias multifamiliares que ya tena undplex. Antes de iniciar la construccin, esta parte del terreno se cubri de hierba y se construyeron los elementos de obra del jard n. Para recrear la sensacin de espacio abierto que seperciba antes dela construccin, seincorpor una cubierta verde conplantas autctonas, hierbas de la zona y juncos. Eljardn tambin contiene un pequeo huerto.Elpaisajismo consiste enplantas nuevas autctonas de poca altura que cubren el terreno, arbustos y rboles [ ... l. Elagua de la lluvia que se recoge dela cubierta se almacena enuna cisterna y se utiliza para regar eljardn.3 Para conseguir algunos de los objetivos cero,incluidos los de energa cero,emisiones cero y carbono cero, fue necesario utilizar la energa libre y los recursos renovables del terreno. Para reducir elconsumo de energa y mejorar la calidad deldiseo, es esencial eldiseo solar.Dada su eterna fascinacinpor las casas prefabricadas y por eldiseo biorregional y sensible alclima enCalifornia, RayKappe (fundador y antiguo decano del Southern California Institute of Architecture) no dud en aceptar elreto que supona disear una casa prefabricada que se ajustase a las condiciones dellugar. Famoso por disear casas espacialmente elegantes y sofisticadas,Kapper utiliz su sensibilidad, el clima y la experiencia humana en elprototipo dela First LivingHome: Las puertas de gran tamao,las grandes aberturas acristaladas y los mltiples niveles y terrazas exteriores conectan elinterior con elentorno y permiten que elespacio habitable se extienda hacia elexterior.Esta relacin flexible entre los espacios interiores y exteriores es tpica enla arquitectura del sur de California.' La casa de dos plantas, con cuatro dormitorios, dos baos y una aseo separado,la componen una serie de plataformas horizontales y debalcones, y terrazas que se comunican y crean diversas cualidades espaciales,lo que elimina los lmites entre elinterior y el exterior.Laluz delda entreteje elsolar y los espacios interiores a travs delas cambiantes vistas y las diferentes cualidades Vista interior de la casa orientada hacia elsudoeste, enla que se vela cocina, elcomedor y el jardn al fondo. Los aleros exteriores y las lamas de la fachada sur y de la oeste han sido diseados para responder a las necesidades de sombra o luz directa que surgen enlas diferentes estaciones. 16 Vista nocturna del sur y eloeste desde la segunda planta. Laprimera y la segunda planta estn integradas mediante una serie de elegantes espacios a doble altura que permiten elmovimiento del aire, captan luz y conectan con las extensas vistas. deluz a lo largo del da.RayKappe ha diseado una casa prefabricada cuya forma responde ntima y creativamente a las particularidades dellugar, del soly del viento. Iluminacin natural ydiseo trmico Elobjetivo delos seis ceros inspir y dio forma a los rendimientos sostenibles as como aldiseo ya la experiencia espacial dela First LivingHome. Aunque se utiliza una gran variedad de estrategias y conceptos de diseo ecolgico, la respuesta al soly alviento es esencialpara alcanzar los objetivos de energa cero, emisiones cero y carbono cero. Comparada conuna casa estndar de Estados Unidos, la carga energtica general se redujo drsticamente gracias a la planificacin, ubicacin enelsolar,diseo pasivo e instalaciones de alto rendimiento. Eledificio reduce las cargas energticas alutilizar la calefaccin solar pasiva,la luzdelda y la ventilacin natural. LivingHomes explica surespuesta estacional a las estrategias pasivas, que utilizan elsol y elviento: La casa est orientada 45 grados eneleje norte-sur. Tiene ventanas y puertas enla fachadas sudoeste, sudeste y noreste que proporcionan ventilacin natural. Eldiseo incorpora unvolumen de dos pisos y planta abierta que ventila toda la casa.Enla parte superior dela escalera que lleva hasta la cubierta se ha instalado un ventilador para toda la casa, elcual ayuda a sacar al exterior elaire caliente del edificio. Elefecto chimenea se aprecia a laperfeccin enlos das calurosos.Las fachadas delsudoeste, sudeste y noreste tienen grandes aleros que evitan que la casa se caliente enexceso con elsoldelverano. Eninvierno, elacristalamiento dela fachada sudeste deja pasar laluz directa delsol, que calienta elpavimento dehormign de la planta baja,que a su vez caldea la casa hasta primeras horas dela tarde enlos das soleados.Los forjados acristalados de los baos delaplanta superior capturan elcalor del soleninvierno, mientras que unos mecanismos de proteccin solar desvan elcalor durante los meses de verano. 5 La casa est diseada para que los residentes puedan interactuar con elmedioambiente y disfruten as delas cualidades cambiantes del entorno, del sol y delviento.La casa invita a sus ocupantes a utilizar diferentes habitaciones segn la hora delda y la estacin, con objeto de seguir elsol,la sombra o el viento, y ajustar el envolvente a la luz y alaire como respuesta a las necesidades de confort trmicas y lumnicas.La considerable altura entre forjados,la claraboya y laposicin alta delas ventanas optimizan la luzdiurna y la ventilacin cruzada.Los detalles delos materiales y los acabados estn diseados para asegurar la reflexin y la penetracin de la luz, elcontrol solar y un flujo de aire apropiado,lo que supone una iluminacin total durante elda y una ventilacin natural entodos los espacios habitables dela vivienda.La ventilacin natural ha sido diseada para reducir de forma significativa elgasto de energa necesario para refrigerar la casa enverano y eliminar lanecesidad de aire acondicionado. Elcerramiento dela casa es acristalado enun 73 %,construido con cristal doble con cmara y policarbonato de 25mm 17 Pgina anterior Vista hacia eleste de la habitacin de invitados. Las ventanas en todas las paredes ofrecen vistas al este, alsur y aloeste. Los soportes de plantas trepadoras y los envolventes ajustables permiten a los habitantes dela casa modificar la ventilacin natural, elcontrol solar y la calefaccin solar pasiva segn la estacin. La habitacin se abre albalcn. Superior izquierda Fotografa delbao que muestra la iluminacin diurna. Las ventanas registrables y los mecanismos para proteger del sol ofrecen privacidad adems de control trmico y lumnico. Superior derecha Detalle de la entrada este. Elcristal translcido aliado de la puerta permite el paso dela luz,pero no deja ver elinterior. de grosor.Las paredes interiores sonmovibles,lo que permite reconvertir los espacios para otros usos o segn las necesidades dela familia. Gracias a los estudios dela radiacin solar y a los anlisis de energa, se puede ofrecer control solar mediante los balcones exteriores, los aleros y las espalderas, y,a la vez,permitir la entrada directa dela luz del soldurante la poca de fro.Enuna entrevista,Kappe hizo hincapi enla interseccin delas inquietudes pragmticas y poticas: Las formas surgen de decisiones racionales; esto incluye mecanismos deproteccin solar,la forma y la seccin. Aunque eldiseo optimiza de forma consciente las estrategias pasivas para lograr objetivos de rendimiento explcitos para la calefaccin y la refrigeracin,la calidad delespacio y la experiencia humana sonigual deimportantes.La excepcional destreza espacial de Kappe se percibe enlos cambiantes niveles dela casa yen elterreno inclinado. Greg Goldin, crtico de arquitectura, recalca las excepcionales cualidades espaciales enun ensayo sobre la vivienda: La casa se contrapone al terreno inclinado, alcortar lapendiente para formar unnivel y despus volver a la cuesta original para crear otra plataforma. Esta maniobra permite cambios muy llamativos enlas alturas de los forjados, que a su vezdefinen una sucesin de espacios, desde elsalnhasta elcomedor,la cocina y elestudio. Flotando enla parte superior se encuentra la segunda planta, que est casi completamente abierta a la planta baja.Lo espectacular deldiseo reside enlos diferentes niveles,las distintas alturas de los techos,las vistas yen la luz que entra incluso enlos das sombros y grises a travs delas paredes acristaladas con vidrios trmicamente eficientes y Polygal. Enresumen, se trata de una casa tpica deKappe.6 Sistemas de energa Steve Glenn,propietario deLivingHomes, explica que la reduccin del consumo de energa fue unpunto bsico enla estrategia energtica: Nos hemos centrado enla energa.Es elrecurso ms importante que hay que racionar y sobre elque hay que pensar mucho. Los edificios utilizan durante su vida til una mayor cantidad de energa delo que se necesita para crear los materiales conlos que se construyen. Es ms importante hacer que la vivienda sea energticamente eficiente y reducir la demanda mediante la produccin dela energa necesaria con paneles solares fotovoltaicos o geotermales.La energa es siempre un asunto prioritario, incluida la energa solar, tanto pasiva como activa. La energa solar es tan slo uno delos mltiples aspectos.Los sistemas solares pasivos y activos funcionan conjuntamente para satisfacer las necesidades de calefaccin eninvierno. Adems de la ganancia solar directa, unsistema de calefaccin de energa solar activa por suelo radiante complementa la calefaccin pasiva. Como sistema de refuerzo seutiliza un calentador de gas,y un colector solar calienta elagua de uso domstico y elsuelo radiante.La First LivingHome casiha conseguido alcanzar su ambicioso objetivo de energa cero,emisiones cero y carbono cero. Segn LivingHomes: La casa ha sido proyectada para que sea un 80 % ms eficiente desde elpunto de vista energtico que una vivienda convencional de tamao similar, y durante 19 !! e.. E .l! suconstruccin se ha generado un75 %menos de residuos que enuna construccin normal [ ... ]. ' Segn explica unportavoz deLivingHomes,la drstica reduccin del consumo de energa se ha conseguido mediante la integracin de diseo pasivo y sistemas activos: La Casa Z6 [First LivingHome] tiene un perfil energtico muy bajo enparte porque no tiene nicalefaccin nirefrigeracin artificial. Eledificio aprovecha la ventilacin natural delas brisas mediante una planta abierta y un ventilador para toda la casa, elcual impulsa elaire a travs de la parte superior. sta fue diseada para optimizar la calefaccin solar pasiva con acristalamiento que permite que, entre elsolinvernal, as como balcones situados de manera que protejan delsol del verano.Elsistema de calefaccin de suelo radiante utiliza un colector solar de agua caliente. Todoslos electrodomsticos sonEnergy Star y para la iluminacin se ha utilizado un sistema LED de bajo consumo controlado por un sistema integrado de automatizacin. Unpanel fotovoltaico de 2,4 kilovatios,instalado enla cubierta, da sombra a la escalera que accede almismo, genera entre el 60 y el75 %de la energa que utiliza la vivienda e incluye una batera de almacenamiento. Esto, junto conventanas y puertas de apertura mecnica, permite que la casa sea habitable encaso de un apagn.Durante casi todo elda,la casa utiliza la iluminacin natural que penetra por las claraboyas y por los cerramientos acristalados.8 Un sistema de monitorizacin evala continuamente elconsumo de energa y de agua y elrendimiento delos sistemas. Para RayKappe,este sistema forma parte del objetivo ignorancia cero,pues anima a los residentes dela vivienda a que controlen elconsumo de energa y adapten suestilo de vida enconsecuencia. Ideas para la nueva generacin LaFirst LivingHome es unnuevo prototipo de vivienda que anima a constructores, arquitectos y profesionales del diseo a tener mayores expectativas ecolgicas. Como modelo de vivienda prefabricada sostenible, establece estndares para lograr los objetivos de residuos cero, energa cero, agua cero, carbono cero, emisiones cero e ignorancia cero.Esta nueva visin de vivienda hace que sus residentes participen de forma activa gracias a su objetivo ignorancia cero, que resalta laimportancia de educarlos y permitirles participar enla creacin de un futuro ms ecolgico. Para lograr nuevos resultados,los arquitectos han de cuestionar las premisas bsicas de programa y actividad y la idea de cmo vivimos ennuestras casas.LaFirst LivingHome combina estrategias pasivas de tecnologa de bajo consumo con sistemas activos de alto rendimiento y sistemas de monitorizacin que permiten a los ocupantes visualizar elimpacto ecolgico delas decisiones que ataen a su estilo de vida.Si somos capaces de visualizar nuestra huella ecolgica, ser ms probable que intentemos hacer algo para reducir nuestro impacto ecolgico. Una arquitectura bioclimtica nos permite estar encontacto con elmedioambiente ennuestra vida cotidiana, como explica David Orr enTheNalure of Design: Eldiseo ecolgico constituye elarte que nos conecta denuevo como seres sensuales Superior izquierda Vista de la planta superior hacia elnorte y eleste. Las paredes ajustables facilitan elmovimiento de la luz y del aire, y dan sensacin de espacio y de conexin con el entorno y el medioambiente. Superior derecha Fotografa de la habitacin de invitados. Lailuminacin lateral permite ver elexterior y las zonas de estar de la parte de abajo. Las mamparas ajustables permiten agrandar o reducir elespacio y ajustar la conexin espacial con las zonas de estar de la primera y de la segunda planta. 20 Superior izquierda Vista exterior de la parte sudoeste dela casa, enla que se puede ver elpanel fotovoltaico orientado alsur,el tubo evacuado del sistema solar de calentamiento de agua hacia eloeste y los balcones del segundo piso.Las fachadas han sido cuidadosamente diseadas con aleros y mecanismos de lamas para dar sombra. Superior derecha Detalle delpanel fotovoltaico que genera electricidad ya la vezofrece control solar y sombra a la azotea.Hacia el sudoeste sepuede ver el vecindario adyacente. que han evolucionado a lolargo de millones de aos a un mundo maravilloso. No hay que rehacer ese mundo, sino ms bien revelarlo.9 Como explica Ray Kappe: El diseo solar es,sencillamente, buen diseo. Integre la arquitectura solar y cntrese enla calidad espacial yen los beneficios delas estaciones, yel diseo solar cumplir ms de un cometido. El diseo dela First LivingHome ensalza alsol y a las fuerzas medioambientales con objeto de despertar nuestra conexin ecolgica con ellugar y la belleza, e intentar lograr niveles ms ambiciosos de rendimiento enlos diseos sostenibles. 21 Plantas, secciones, esquemas '" E o I Q "8 ::> '" E o I g>:::"" '" : ,'"5>-o 'O .." e .-o;;.;; e '" " ! e.. E ~Planta superior ~I U1 \[111 1\:0I oI o 11 [jo ,........, I I I DJ rII 10 O bIJ DC==:JD V [[J "----"[][] . 1- CJ[J rlNvlNv11 o ./ iLJ'" / -.......,.// -.......,./ / ./"'--... O,./-......./,./-....... / ,0 D/13 /

1/ (1 I 1.Cocina 2.Entrada y galera 3.Saln 4.Comedor 5.Estudio 6.Aseo 7.Lavadero y antecocina 8.Sala de televisin 9.Zona de estar de laplanta superior 10.Dormitorio principal 11.Bao 12.Dormitorio 13.Dormitorio de invitados I ~ 114 l L,,-qp-'""". = .::n; (u.c, -o "O u "e -O .;.;; .. e ::1B ePlanta primera"E O .... o 2 CJ U I__~ // o Planta baja I 40 3 4 2 l'--__Seccin transversal 6 5 Ventilacin depurada asegurada :-- -------JL--------- Paneles fotovoltaicos integrados en eledificio Colectores solares de agua caliente --- Ventilacin mecnica conrecuperacin de calor --Caldera de pellels de madera '---------- Almacenamiento de agua caliente Sanitarios y electrodomsticos dey de calor poco volumen y que consumen poca agua y reciclado de aguas grises --------------------------- Tanque de reciclado de agua de lluvia 1.Lavadero 2.Dormitorio 3.Saln 4.Vestbulo 5.Bao 6.Cocina 7Buhardilla Diagrama conceptual de seccin que muestra la integracin de los sistemas de energa activos y pasivos, incluidos elcaptador de viento tubo de iluminacin pasivo que lleva luz yaire alncleo de la casa; elpanel fotovoltaico y elsistema de agua caliente por tubos instalados enla cubierta sur y el sistema para calentar pellels de madera. 41 Estudio de los vientos Norte Ubicacin delproyecto: Watford, Hertfordshire (Reino Unido) Informacin sobre el viento: Londres (Reino Unido) e ro ~O>e ;;:' "O '" ai :J "' O .c :~;,; .uc, -O "O u "e .-o;.; .. e :J B e " E o lO.Vientos preponderantes Marzo Frecuencia delviento (horas) Emplazamiento: Londres (Reino Unido) (51,4,0,0) Hora: 00.00-24.00 50kmJh 40 kmJh ,,90 80 72 62 54 45 36 27 18

40

;,; u.c> -O"Ou "e -O 20_.._...... ......... 0,6 kW/m' .;'> e----------- 101=:l-wlltl_----=flIIo'!0,4kW/m''"Mximas " B e Mnimas "E O... -10"----'---'---"'-----'--......--"'"'---.....---'--........--..........---''----' 0,0 kW/m' enefebmarabrmayjunjulagosepoctnovdic Radiac in directa kW/m',----,----,-----,----.-----,----,-----,----.-----.----,----,,_---,(anual) 1,OkW/m' 0,8kW/m' 0,6kW/m' I0,4kW / m'r_--_+----t-+--+t+ltH----d-ll+iIHl-t!__1 '110,2kW/m' II1IIlli.'] 1III MximaI f 1 I I ,111'1I'[il!iIMnima 0,0 kW/m'J",.,.,.......; .'JJ,..,_j [...._____ J." ll...,;Il...____ 1,OkW/m' enefebmarabrmayjunjulagosepoctnovdic Humedad relativa (anual) ----',100 % 80% 20%0% kW/m' Mxima Temperatura 0,0 kW/m'(OC) Mnima Humedad relativa (%) O,OkW/m' Velocidad del viento (kW/m' ) O,OkW/m' Radiacin solar directa (kW/m' ) Radiacin solar difusa 0,0kW/m' (kW/m' ) Nubosidad __ __ __ __ _____ __ __ ___ O,OkW/m' (%) enefebmarabrmayjunjulagosepoctnovdic Neutralidad trmica 46 Perfil del diseo Perfil del edificioNombre deledificio:Lighthouse, deKingspan Arquitecto:Sheppard Robson, Alan Shingler y Martin Rode,Londres (Reino Unido) www.sheppardrobson.com Ubicacin:Building Research Establishment Ltd. (BRE) Innovation Park, Watford, Hertfordshire (Reino Unido) Tipo de edificio:Vivienda Superficie:93,3 m2 Perfil del diseo solarLatitud: Grados da de calefaccin:2.258 oC(18C de temperatura base,media de 5 aos) Grados da de refrigeracin:211C Estrategias de ahorro:Planta reducida,no tiene aire acondicionado, espacio flexible que sepuede adaptar a necesidades y usos futuros Estrategias deLuznatural, ventanas registrables, ventilacin cruzada, chimenea solar, diseo solar pasivo:proteccin solar,diseada para responder a un futuro aumento de temperatura de 2,5C debido al cambio climtico Estrategias de diseo solar activo: Sistema fotovoltaico, sistema solar trmico de agua caliente Otras estrategias:Ninguna Estrategias deSistemas mecnicos de alto rendimiento y electrodomsticos debaja emisin alto rendimiento:de calor, ventilacin mecnica conrecuperacin de calor, caldera debiomasa, iluminacin elctrica eficiente, masa trmica conmateriales de cambio de fase, acristalamiento y envolvente de alto rendimiento, muy aislante Perfildel rendimiento",12Totaldel consumo de83 kWh/ m2;calefaccin delespacio: 19 kWh/ m2;agua caliente: 29 kWh/ m2 energa anualdeledificio: Totaldela energa generadaDatos no disponibles anualmente in situ: Tamao del sistema fotovoltaico:46 m2 depaneles fotovoltaicos de 4,7kW Tamao del sistema solar trmico:2.940 kWh/ ao solar trmico Emisiones de dixido de carbono:Calefaccin del espacio yagua caliente: 45 kgCO2/ao (compensadas conla exportacin de energa fotovoltaica a la red) Notas Lighthouse. deKingspan 1.K,ngspan Lighthouse http://www. kingspanlighthouse.com/. 2.Department lor CommuOlties and Local Government, Code lor Sustainable Homes (Londres: Department lor Commun,ties andLocal Government, 2006). 2. 3.Sandra Andrea O'Conell. Light years ahead-Kingspan century's Lighthouse, Arehileclure Ireland (septiembre. 2007), 89. 4.Sheppard Robson. Kingspan Lighthouse (Londres: Sheppard Robson.sin lecha), 1. 5.Potton, Lighthouse by Potton http://www.lighthousebypotton. co.uk/Press/LighthouseBrochure. pdf.3. 6.Kingspan. Lighthouse, Energy, http://www.k,ngspanlighthouse. com/energy.htm. 7.Potton, op.eil., 12. 8. Department for Commun,ties and Local Govertment, opeit., 2 9.K,ngspan Lighthouse. Energy, op.eit. 10.Kingspan, http://www. kingspanlighthouse.com/ accomodat'ng_cl,mate_change.htm. 11.K,ngspan Lighthouse, Energy, op.eil. 12.Potton, op eil., 13. 47 Captulo 2 Priorizar el diseopasivo El diseo ecolgico constituye el arte que nos conecta de nuevo como seres sensuales que han evolucionado a lo largo de millones de aos a un mundo maravilloso. No es necesario rehacer este mundo, sino revelarlo. Para conseguirlo no necesitamos investigar, sino redescubrir las cosas antiguas y olvidadas.l DAVIDORR,TheNature cifDesiBn [ ... ] ste ser el camino hacia una arquitectura solar sostenible y energticamente eficiente. Empieza con la utilizacin de la energa solar pasiva, fcilde implementar y fiable[ ... ].Se puede ajustar mediante tecnologas de control inteligente y autorregulables. Por ltimo, combina sistemas solares pasivos y activos [ ... ].Las palabras clave en este campo son sistemas solares hbridos, envolturas deedificios microclimticas yfachadas autorreBulables.Eldesarrollo de la arquitectura solar inteligente dar paso a nuevas tecnologas y a una nueva arquitectura esperada con ansiedad.2 MANFREDHEGGER,Solar Architecture El lugar importa. Tan influyente en nuestrasvidascomola gravedad , lasfuer.las biocl imti cas del sol, el viento, el cl ima y el emplazamiento han dado forma a la ar'luitectura Ya nuestra experi encia del lugar a lo largo de la hi storia. Losdiseos ar'lui tectni cos 'lue responden al entorno ti enden a ofreceruna conexin con la naturaleza, 'lue revela y celebra la esencia de unterreno y una regin.DavidOrr, catedrti co de estudi osmedi oambi entales en elOberlinColl ege, enEstadosUnidos, conidera 'lue los sereshumanos tienen una necesidadesencialde conectar con la naturaleza:[ .. .1esmuy probable 'lue tengamos cier ta disposicin hacia el medi oambiente ad'luirida en el curso de la evolucin.. O. Wilson sugiere 'lueposeemos lo 'lue el denomina "biofili a", es decir, una "necesidad innata de rel acionarnos con otras formas de vida" [ .. . 1. Laspruebascada vez ms numeroas 'lue apoyan esta hiptesis sugieren 'lue nosencontramos mejor en entornos 'lue ti enen ms,nomenos, naturaleza.Estamos mejor con sol, en contacto con los animales yen lugares con rboles, fl ores, agua 'lue fluye, pjaros y procesos naturales 'lue sinell os. Somos seres sensuales 'lue desarroll amos lazos senti mentales con paisajes espec fi cos. Lo que impli ca'lue necesitamos crear Fachada oesteviviendas optimizan del Sonnenschifflas estrategias (. 9En los principales ejempl os de nueva arquitectura solar se aprecia elenfoque hbrido, que integra eldiseopasivoy los sistemas activosen lasprimerasfases dela concepcin yplanifi cacin del diseo.Como expli ca ManfredHegger en su ensayo Frompassive utilizati on to smartalar archi tecture>>: Mi entrasque eluso pasivodela energa solar era la ni caopcin di sponibl e a princi pios delapoca de los combustibles fsil es[ ... Jlasfuentes de calefaccin fsil ylastecnologasderi vadasde ell aspermiten en la actualidaduncontrol acti vo dela temperatura, totalmente independi ente de lascondicionesmedi oambi ental es yde la forma y los materiales de nuestras casas.Las fases del suministro de energa, primero pasivo y luego acti vo, en los edifi cios han dado paso a conceptos de construccin interacti vos o inteli gentes que adoptan Vista area devarios usos. Todas Solarsiedlunglas casas adosadas ( .'" o. o oc.." :c Qi . ~.2 ci: de toma de decisiones.Kubala lo explica as: El lenguaje de patrn se convierte en elmedio para desdoblar directamente eldiseo deledificio, desde una escala mayor a una escala ms pequea.Los patrones seutilizan para resolver cuestiones en la escala mayor y preparar elterreno para resolver ms cuestiones a lolargo delproceso.Enelfondo, elLegacy Center intenta responder a la pregunta esencial: cmo podemos asegurar que tanto las personas como la tierra, a la larga,prosperarn? Leopolddefini la proteccin delmedioambiente como una forma de vida enla que la tierra ayuda a sus habitantes y stos ayudan a la tierra, y gracias a esta conexin todos sebenefician [ ... l. ElLegacy Center no slo cumple los estndares ms exigentes delU.S.Green Building Council [los Leadership inEnvironmental Design - LEED- Platinum Standardsl, sino que adems preserva la salud,la fauna y la flora y laproductividad de la tierra local y globalmente. Esunlugar para aprender sobre laprofunda e ntima relacin de Leopoldcon elpaisaje americano y ver sus ideas llevadas a la prctica. 5 Desde elprincipio, los objetivos principales delLegacy Center fueron carbono neutro y laindependencia energtica deledificio. Elequipo de diseo tambin ha intentado integrar la tica de la tierra deLeopoldeneldiseo y elfuncionamiento del centro,para as demostrar cmo unentorno construido puede desempear una funcin en la recuperacin de toda una comunidad bitica. Clima yemplazamiento ElLegacy Center est situado enuna latitud de 43 N, enBaraboo,una zona rural de Wisconsin, conlas 70 variaciones extremas de temperatura propias de un clima fro-templado.La temperatura mnima media es de -17C en enero y la mxima media, de 28C enjulio. Enesta zona nortea encontramos estaciones muy diferenciadas por sus temperaturas cambiantes, patrones de viento, duracin delda,microclimas y tipos deprecipitacin (incluida lluvia, aguanieve, nieve y niebla).Eldiseo delLegacy Center celebra los cambios estacionales a travs de surelacin conla tierra y la integracin dela calefaccin y refrigeracin pasiva todo elao.Para honrar a la tica dela tierra, los arquitectos hanintentado integrar eledificio en elpaisaje con elobjetivo de promocionar elbienestar de toda comunidad ecolgica. Enpalabras deLeopold: La tica dela tierra simplemente ampla los lmites de la comunidad para incluir suelos, aguas,plantas y animales, o todo a la vez:la tierra.6 ElLegacy Center es una puerta de entrada a unpaisaje lleno de vida, compuesto por infraestructuras docentes y jardines. Hay cuatro edificios y tres jardines que funcionan como aulas al aire libre.Para cobijarse del duro clima y delas condiciones extremas del invierno, elcomplejo de edificios est construido de este a oeste y se abre hacia elsur.Eledificio principal est situado enel centro, e incluye la entrada alpblico, la zona deinformacin, los lavabos,las zonas reservadas alpersonal y elmuseo. Hacia eloeste se encuentra eledificio dedicado a las conferencias, yen laparte sudeste deledificio principal el saln delas tres estaciones y un taller, que delimitan y protegen los jardines. Esta sencilla planta permite Vista panormica del grupo de edificios que rodea elespacIo central al aire libre. Eledificio principal, orientado al sur, est flanqueado al oeste por el ala de conferencias y aleste por el saln de las tres estaciones. El centro se expande y contrae segnlas estaciones, yaque partes del complejo se cierran durante los meses invernales. Enmuchas partes del edificio (estructura y acabados interiores) utilizaron los pinos plantados por Aldo Leopold en1938. que entren el sol y elviento para dejar pasar laluz natural, tener calefaccin pasiva y ventilacin natural, aspectos necesarios para conseguir los objetivos de carbono neutro y energa cero.Elacceso fsico y visual a los espacios ajardinados y a los edificios ofrece conexiones diurnas y estacionales con elpaisaje. Iluminacin natural ydiseo trmico ElLegacy Center tiene diecisis horas deluz solar en junio y slo nueve endiciembre, y un cambio medio de temperatura entre verano e invierno de 27"C. Debido a estas condiciones, elcentro tiene una carga de calefaccin dominante, lo que todava aumenta elreto que supone utilizar energa solar pasiva para alcanzar elobjetivo de energa cero y carbono neutro. Por lo tanto, muchas de las directrices de diseo ecolgico utilizadas para guiar elproceso de creacin delproyecto tuvieron encuenta las condiciones climticas y solares. Algunos de los esquemas especialmente interesantes a escala del edificio son: ventana orientada al sol, aire fresco de forma natural, cubierta elctrica y espacio exterior positivo. Estas directrices dan nfasis a la importancia de aprovechar el sol y elviento para la luz natural, la ventilacin y la calefaccin pasiva. Los arquitectos se centraron enla fuerza del sol y delviento no slo para caldear y enfriar, sino tambin para dar forma a la experiencia lumnica y trmica, fomentar elconfort y conectar el edificio con elentorno. Para este fin se utilizaron dos argumentos ecolgicos --no enciendas esa luz! y que nunca quede muy lejos delexterior-- que ilustran la filosofa delproyecto, que consiste enhacer participar a sus ocupantes del funcionamiento del edificio y mantener surelacin con elentorno. Otras directrices adicionales se han centrado enla posicin delas ventanas,los acabados interiores, la ubicacin de las zonas de trabajo y otros detalles para utilizar mejor la luz natural, reducir elresplandor y maximizar la ventilacin natural. Segn TomKubala, elequipo de arquitectos utiliz un enfoque holstico que uni la experiencia humana y elrendimiento energtico: Siempre nos organizamos alrededor de undiseo basado enla integridad. No es tico pensar enelSol como un aspecto separado. Est ah para algo ms que generar energa.Ms importante es la influencia emprica del mismo sobre los participantes y como metfora espiritual. La energa solar es elafortunado producto secundario. Enelproyecto delLegacy Center se hanutilizado diversas estrategias de planificacin y de diseo para alcanzar elobjetivo de energa cero y carbono neutro. Alprincipio delproceso de planificacin, los arquitectos decidieron calentar y enfriar los edificios y los espacios de forma selectiva. Eledificio principal, conlas dependenCias para elpersonal y las salas de exposicin, est acondicionado durante todo el ao, encambio,la sala de conferencias slo se calienta cuando debe utilizarse. Los espacios del saln de las tres estaciones y los talleres no tienen sistemas mecnicos de calefaccin o refrigeracin, aunque una chimenea delea enelsaln ayuda a calentar ms los espacios enlos perodos ms fros. Eledificio principal es elque consume ms energa, 71 Pgina anterior Vista interior del edificio principal orientada hacia el este.Elespacio social situado enel centro delcomplejo incluye una cocina para elpersonal y una zona de reunin. Los despachos estn situados enlaparte norte.Laluz natural indirecta entra por las ventanas situadas enlaparte superior de la fachada norte, yla luz natural de la claraboya de laparte sur da vida alespacio. Lapared sur se puede abrir y cerrar para moderar la temperatura ylailuminacin de la zona de flujO trmico. Superior izquierda y derecha Vista hacia eleste alo largo de la zona de flujo trmico. Lazona para el personal est situada alnorte. Las puertas correderas y las ventanas permiten alpersonalmodificar la iluminacin yla temperatura. y,pOr esta razn, y con objeto de optimizar la captacin solar eninvierno, est orientado de este a oeste.Durante elinvierno una zona de flujo trmico enla parte sur recoge y almacena las ganacias solares directas obtenidas a travs de las grandes puertas correderas y las ventanas de la zona de trabajo delpersonal. Durante elverano, elvoladizo de la cubierta evita que entre laluz directa del sol enla zona de flujo. Los mecanismos de proteccin solar adyacentes a ella tienen eltamao adecuado para dejar pasar la luz del soldel medioda desde noviembre hasta enero, y bloquearla totalmente de mayo a julio.Las ventanas permiten la ventilacin cruzada a travs de la fachada sur,lo que hace que elaire penetre enlos espacios ms alejados.Enelcentro de la zona delpersonal seha colocado estratgicamente una cocina abierta iluminada desde arriba por una gran ventana alta orientada alsur. La abundante luz del sol crea en elcentro del edificio principal un animado espacio de reunin. Alo largo de la parte superior de la pared de la sala central hay una hilera de ventanas orientada alnorte, las reas de trabajo ms septentrionales tienen ventanas que ofrecen vistas alexterior y una conexin fsica con elentorno.La zona delpersonal est baada por una suave luzindirecta que proviene delnorte, que en parte se refleja enla cubierta inclinada alsur,revestida con extensas placas fotovoltaicas que generan electricidadin situ. Enlos das fros de invierno se agradece la luz directa del solque entra enla cocina a travs de una claraboya orientada alsur y de las grandes puertas correderas dobles que se abren a la zona de flujo trmico. La sala de exposicin est protegida de la luz directa del sol y tiene una hilera de ventanas enla parte superior de laparednorte que ofrece una iluminacin indirecta. Algunas de las estrategias arquitectnicas de diseo utilizadas en eledificio principalpara recoger la energa solar y elica in situ son:la forma estrecha del edificio, abundantes ventanas convencionales e hileras de ventanas altas, mecanismos de proteccin solar, acabados interiores reflectantes y un cerramiento de alto rendimiento.Kubala Washatko ha utilizado acristalamiento, ventanas,puertas y detalles de alto rendimiento para reducir la infiltracin; adems, el aislamiento de todo eledificio produce una cualidad trmica de 2,269 cal/h/m2 frente a las 5,296 que requiere la ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerat ing and Air Conditioning Engineers/Sociedad Americana de Ingenieros de Calefaccin, Refrigeracin y Aire Acondicionado).' Las diferentes zonas trmicas se pueden separar o unir, segn sila zona de trabajo haya de calentarse o enfriarse. Estas sencillas estrategias de diseo pasivo se complementan conlas energas renovables y los sistemas mecnicos para cubrir las necesidades del centro enmateria de calefaccin, refrigeracin, ventilacin e iluminacin durante todo elao, y demuestran que tambin se puede conseguir energa cero y carbono neutro enlos edificios ubicados enzonas con climas delnorte. Sistemas de energfa TomKubala explica que la energa solar esla base de un objetivo de energa cero neta: Elsoldetermina 73 Qle Qlu >U '" ."l '" "O R o ."l o "O .; de adobe lO6.Tallerc. o oC5.Salade ..., exposiciones:; 7.Saln de lasQj tres estaciones ,; 8.Jardn delantero .2 9.Jard nde laci: entrada 10.Pradera 11.Jardn de lluvia Emplazamiento ElLegacy Center est formado por varios edificios con espacios interiores y exteriores para elpersonal y para llevar a cabo programas educativos. 1.Mirador y ala de conferencias 2.Ala de investigacin y de administracin 3.Fyer Mlghty Fortress 4.Ala interpretativa Great Processions 5.Espacio Home Range 6.Taller Axe-in-hand N I 8 N I Planta baja 78 \ \ previo del aire DIFUSOR DEL AIRE DE VENTILACiN CONTROLADO POR EL USUARIO g , 'ti , ~ ,'t?' "o' 0, Diecinueve pozos de 68,5 mde profundidad Seccin orientada al este Diagrama que indica las emisiones ylas compensaciones de dixido de carbono. 79 Estudio de los vientos Norte Ubicacin delproyecto: Baraboo, W isconsin (Estados Unidos) Informacin sobre elviento: Baraboo, Wisconsin (Estados Unidos) :;; e Q) u >u O>'" Q) ...J 'O -o a. o Q) ...J o 'O 4: o > .;Q, "' o oc::c c c;::e" de lluvias, de mayo a septiembre, y una temperatura mnima media de10,5 oCenenero y mxima media de 29C en julio, Government Canyon sufre inundaciones estacionales y claras variaciones enclimticas. ElCentro de Visitantes est situado enla entrada del can, con vegetacin y una zona repoblada de robles.Sirve de entrada alparque natural, donde se puede encontrar una gran diversidad de flora autctona, como,por ejemplo,laurel de montaa, Juniperus ashei, mezquite y encinas, adems de castao deIndias, Gaura lindheimeri y cerezo negro.3 Elproyecto, ganador delpremio del AmericanInstitute of Architect's Committee on the Environment (AlA COTE),ha sido alabado por sucuidadoso enfoque destinado a proteger lazona de reserva delacufero, adems deintegrar exhaustivas estrategias de conservacin del agua enelsolar y eneledificio. Enla descripcin delproyecto, elestudio Lake IFlato explica de qu manera elagua determina la forma delcomplejo: [ ... ] eledificio muestra prcticas sostenibles de utilizacin del agua,que consisten enconservar elagua, recoger agua dela lluvia, minimizar la cantidad de agua que se pierde y la cantidad de contaminantes, y reducir la utilizacin de agua subterrnea.'Elescritor Russell Fortmeyer, especializado enarquitectura, elogia alequipo de arquitectos por suinteresante solucin enlaintegracin delagua enelcentro de visitantes: Existe algn otro edificio que haya respetado las necesidades deunsistema de agua natural?. 5 Elobjetivo de ahorro de agua est plasmado a todos los niveles, desde eldiseo delcentro,que incluye arcenes de tierra, paredes de arenisca y plantas 92 autctonas que recogen agua,hasta eldiseo dela cubierta, que tambin recoge agua mediante canalones,bajantes y canales para llevar agua a las cisternas y a las torres de agua; yen cuanto a elementos dela instalacin, enla utilizacin de accesorios con mecanismos de ahorro. Aunque elobjetivo principal del Centro de Visitantes es la captacin y conservacin delagua,llama la atencin la manera eficaz enque aprovecha elsol y elviento.Elarquitecto Bob Harris explic enuna entrevista que elsol era una fuerza ecolgica esencial que ha influido enla forma arquitectnica: Elproyecto de Government Canyon tiene encuenta la relacin fundamentalde las personas con elentorno natural. Elsoldirige elecosistema, desde el viento hasta la vegetacin,los accidentes geogrficos y elclima. Elpropsito de este proyecto es encajar enelentorno natural. Que todos - hombres,naturaleza y climaencajen de forma sencilla y elegante. sta eslabase de laidea deldiseo.Elproyecto fue diseado para revelar y proteger la zona derecarga del acufero que hay debajo y para ensear a los visitantes la ecologa delparque natural. Lake IFlato explicaba enla propuesta que present para los premios AlA COTE: Toda la construccin est situada enla zonaderecarga del acufero. Laslargas paredes delCentro de Visitantes, situado enun terreno de gran importancia ecolgica, se extienden paralelas a la lnea derecarga y sonunlmite entre la parte urbanizada y elncleo dela reserva hacia elnorte. Esta separacin es lo primero que los visitantes perciben cuando empiezan a entender la estructura, Fachada sur del espacio de exposiciones, situado enelcentro del complejO.El cerramiento ajustable y con mamparas delpabelln de exposiciones contrasta con los materiales slidos y los grandes aleros de las pasarelas que hay enla entrada yen el ala de las clases. Fotografa de la sabana desde la pasarela de la sala de exposiciones. Elagua de la lluvia de la cubierta metlica ondulada y ligeramente inclinada de la pasarela serecoge y almacena en cisternas. Las aulas exteriores a la sombra y los jardines prolongan la zona educativa enelentorno. muchas veces oculta, de la falla de Balcones y elhbitat de especies enpeligro que est ms all.6 Elcomplejo de Government Canyon est formado por tres edificios, conectados entre s,que comprenden unpabelln central unido a las zonas delpersonal, conectadas por pasarelas cubiertas y porches. Unpatio central conplantas autctonas serpentea entre los edificios y crea espacios al aire libre donde sellevan a cabo los programas educativos. Los espacios ajardinados fueron cuidadosamente diseados para que el visitante estableciese una conexin con el parque natural y para ofrecer uncontacto directo conla ecologa dellugar. Muros bajos depiedra caliza guan a los visitantes desde elaparcamiento y las zonas de entrada enla parte noreste del centro a travs del complejo,para salir a una serie de senderos y zonas depicnic enlaparte sudoeste.Bob Harris nos explica elenfoque que Lake IFlato ha dado alproyecto de Government Canyon: Buscamos la identidad cultural dellugar para revelar lo peculiar y lo especial del clima y dela cultura. Esto constituye una parte fundamental deldiseo. No pretendemos "anunciarlo" a vozengrito, sino ms bien como unresultado sutil. Iluminacin natural ydiseo trmico Los edificios de Government Canyon estn orientados sobre uneje noreste-sudoeste, conunpabelln central de exposiciones, que constituye elncleo delcomplejo. Las oficinas y la tienda de regalos estn situadas al noreste delpabelln y las aulas y los lavabos enel ala oeste.Lake IFlato explica la interconexin entre elcomplejo y elpaisaje: Elespacio de exposiciones, elpunto central del Centro de Visitantes, es una sala abierta alpaisaje de hierbas autctonas que ofrece a los visitantes una mayor conexin sensorial con la tierra que la que se logra enunespacio interior. ElCentro de Visitantes tiene dos alas que forman porciones de muros de piedra largos y bajos.Elporche delala de administracin crea una acogedora entrada que mira a unpatio conplantas autctonas, elcual sirve para almacenar el agua de la lluvia. Desde elespacio central de exposiciones, ms elevado, se puede ver elpatio, la sabana y,a lo lejos, el can. Esta estructura ms elevada permite elflujo ininterrumpido de agua de superficie y debrisas refrescantes. Elporche del ala de la clase se abre a una zona de reunin al aire libre, adyacente a la torre, que recoge elagua y forma elncleo de la zona educativa.' Lake IFlato ha utilizado unperfil de edificio delgado con objeto de optimizar el flujo de aire y la luz natural. Las cubiertas metlicas con grandes voladizos, inspirados enellenguaje de la arquitectura tpica de laregin,protegen los sencillos edificios. Elpabelln de exposiciones es un espacio que responde a los cambios de temperatura y clima del da y delas estaciones. Las grandes puertas de madera correderas se abren y permiten que elpersonal modifique la exposicin a laluz y al aire segn las necesidades educativas y las distintas exposiciones a lo largo del ao.La cubierta metlica acta como una visera, y sirve para recoger agua delas cisternas y tambin proteger elcerramiento delpabelln de la luz directa delsol.Los diferentes aleros estn adaptados a los ngulos del solde cada orientacin. 93 Como explica elestudio Lake IFlato. la luz natural constituy una estrategia clave para crear espacios de calidad que respondieran alclima rido y caluroso de Helotes. donde la carga de refrigeracin y la ganancia de calor sonlas principales preocupaciones: La estrecha huella deledificio permite una utilizacin mxima dela luz natural indirecta. tanto delsur como delnorte. entodos los espacios ocupados. Aproximadamente el90 %de los espacios ocupados disfruta deluz natural eficaz y de vistas. y el100% delos espacios tiene control de ventilacin. Los controles de atenuacin del espacio de exposiciones equilibran los niveles de intensidad dela luz elctrica conla natural. Todas las ventanas se pueden abrir y estn orientadas para captar la luz directa y las refrescantes brisas. Elamplio uso de ventanas de guillotina maximiza el espacio abierto y minimiza la interferencia conlas superficies de trabajo y los recorridos.lo que asegura una utilizacin ptima.8 Entodo elcomplejo seutiliza una sencilla iluminacin bilateral. con grandes aleros asimtricos que protegen las fachadas sur delas dos alas.Las ventanas estn situadas enlugares concretos para crear ventilacin cruzada. y los grandes aleros y las pasarelas cubiertas que protegenlas ventanas aseguran elcontrol solar. Aunque las cargas de calor de Government Canyon son modestas. las dos alas adyacentes alpabelln de exposiciones requieren a veces calefaccin. Las estrategias pasivas de calefaccin son sencillas y directas; enelala delpersonal y enlas aulas se hanutilizado losas dehormign para absorber y almacenar la energa solar.Bob Harris explica la transformacin del Centro de Visitantes segn las estaciones: Hay cambios bruscos de temperatura. Eledificio es abierto para captar casi todo elsol excepto elque proviene del oeste. que es ms fuerte. Las oficinas estn protegidas y abiertas alnorte. al viento estival y al solinvernal. Los porches del sur dejan pasar el viento. pues la brisa preponderante viene del sur enverano y delnorte eninvierno. Los edificios se transforman segn los meses. abrindose a la brisa y protegindose delsol en verano.Eninvierno hay acceso solar y profundas barreras de viento. Lalabor delestudio de arquitectos Lake IFlato se caracteriza por la utilizacin de abundante luz natural. conexiones con el entorno y vistas cuidadosamente enmarcadas. adems de una esmerada atencin aldetalle y la artesana. y la utilizacin de materiales locales para crear espacios elegantes y acogedores. EnGovernment Canyon. eljuego delas luces y las sombras ensuperficies verticales y horizontales se acenta conlas diversas texturas. tales como paredes depiedra caliza.revestimientos de cedro rojo. mamparas de cobre. estructuras de acero y cubiertas metlicas acanaladas. William Turbull. arquitecto ya fallecido. cuya sensibilidad hacia las cualidades dellugar eslegendaria. describi las contribuciones perdurables delenfoque deLake IFlato: La arquitectura de Lake IFlato nos puede servir a todos deleccin: la forma enque un edificio se erige ante elsol.la forma enque recibe la brisa fresca.la forma enque seune a la vegetacin. Nada sensacional o extico.nada Fachada oeste de la zona de exposiciones. situada enelcentro y sin aire acondicionado ni calefaccin. Eneste pabelln sereal izan diversas actividades educativas y exposiciones. Las paredes ajustables permiten reorganizar fcilmente elespacio. y las extensas vistas muestran la sabana y.ms all. elcan. La estructura elevada permite elflujo ininterrumpido del agua de superfiCie y de brisas frescas.Las pasarelas cubiertas unen elpabelln de exposiciones con elala de las aulas y la del personal, ambas acondicionadas. 94 Superior izquierda Elpabelln de exposiciones, sin aire acondidionado ni calefaccin, responde a los cambios diurnos y estacionales de temperatura y clima gracias a sus delgadas paredes.Las grandes puertas correderas se abren y permiten alpersonal que modifique la exposicin a laluz y al aire segn las necesidades de las diferentes actividades educativas y de las exposiciones a lo largo del ao. Superior derecha Detalle de lapared delpabelln de exposiciones.Los profundos aleros dan sombra al edificio, incluso enla parte norte, con objeto de prevenir elexceso de calor durante los meses estivales cuando elsolsale por elnoreste y sepone por elnoroeste. de fuegos artificiales visuales tan de moda, simplemente una arquitectura que inspira curiosidad, que deleita elalma, que refresca la vista con sus detalles elegantes y susencillez.La arquitectura atemporal no necesita gritar [ ... ].9 Sistemas de energra Al elaborar elproyecto de Government Canyon, elequipo de arquitectos estableci como objetivo reducir elconsumo de energa y de recursos,los costes de funcionamiento y los requisitos de mantenimiento, trasladando una parte significativa de la circulacin interior,las exposiciones y las aulas al exterior.ste es un ejemplo de tamao reducido enlugar del tamao adecuado. Al reconsiderar los requisitos delprograma, se elimin la necesidad de aire acondicionado, y el espacio total que haba que enfriar se redujo enun 35 %.De ese modo, se redujo tambin elconsumo de energa y elimpacto ecolgico. La decisin de aprovechar la luz del da y la ventilacin natural ayud a dar forma aldiseo delsolar,delos edificios y delproyecto engeneral. RussellFortmeyer, crtico de arquitectura, comenta las estrategias energticas utilizadas enGovernment Canyon: El ajustado presupuesto delproyecto sepudo aprovechar mejor gracias a varias decisiones clave:que elpabelln de exposiciones tuviese ventilacin natural, lo que supuso unahorro del35 %enla demanda del sistema mecnico del centro, y trasladar todos los espacios de circulacin al exterior. Los dos edificios, cerrados convencionalmente, tienen sistemas sp/it estndar para calentar y enfriar los espacios, con el compresor enelexterior, elventilador enelinterior [.. ]. Un exhaustivo sistema de control de iluminacin -con fotoclulas, sensores de ocupacin y fuentes de energa solar fotovoltaica para elsistema de bombeo de la torre de agua- reduce todava ms eluso de energa.'o Lake IFlato opt decididamente por un enfoque debaja tecnologa para eldiseo delas estrategias energticas de Government Canyon. Conla excepcin deun pequeo sistema depaneles fotovoltaicos para suministrar energa a la bomba dela torre de agua, y sistemas de alto rendimiento para calentar y enfriar, las sencillas estrategias pasivas de diseo suministran gran parte de la luz natural, la ventilacin y los elementos de sombra para el control solar. Bob Harris explica que eldiseo fue lo primero y que los sistemas activos desempearon unpapel secundario: Como punto departida, intentamos adaptarnos al entorno y al clima dela forma ms pasiva posible. A continuacin determinamos cundo nos desvibamos dela zona de confort y estudiamos las formas de energa ms econmicas y eficientes. Las estrategias activas seutilizan cuando son apropiadas y sepueden costear. Sieldiseo no logra quela gente se sienta contenta con ellugar donde se encuentra, la tecnologa tampoco lo lograr. Esto esunenfoque y unpunto departida. Enla descripcin delproyecto para AlA. Lake IFlato explica cmo la estrecha placa de suelo, combinada conporches profundos, grandes aleros dela cubierta, acristalamiento de alto rendimiento y cubierta reflectante, minimizan las cargas de enfriamiento y,adems,permiten la penetracin dela luz natural enelinterior.Las barreras radiantes, 95 '2 ~c: roU e Q) E c: 1; ~c: ~I c: 1>!" E ;:: Q) "' e 2';; :> ..,Q) e e Q) u ! ..c: . '" " .. "' 2 'O .. ~.., .. c: " '" 'c .. e elaislamiento con espuma y elfuncionamiento delcentro durante elda, reducen todava ms la utilizacin de energa. Elsistema de iluminacin usa luz natural junto con elementos eficientes y fotosensores y controles de sensores de ocupacin. Los sistemas de agua de flujo por gravedad, combinados conlas bombas de agua,que funcionan con energa solar, transportan elagua de forma eficiente y,a la vez, demuestran lautilidad de la tecnologa de las energa renovables. La ventilacinnatural, los equipos eficientes, los conductos de fibra y los controles de usuario accesibles aumentan elconfort y,a la vez,permiten ahorrar ms energa. " Government Canyon slo compra anualmente 80;8 kWh/m2de electricidad. La carga energtica del edificio es de 34 m2t para refrigerar y de 19Wm2 para la iluminacin conectada a la red.Lahuella de carbono anual est estimada en 57kgde CO2/m2.' 2 Ideas para la nueva generacin ElCentro de Visitantes de Government Canyon ejemplifica con xito elenfoque de hacer ms con menos alconsiderar la reduccin del consumo energtico una prioridad enla solucin dediseo.Esta estrategia determin la planificacin inicial,que redujo el tamao delespacio acondicionado enun 35 %y gui eldiseo y eldetallado arquitectnico con objeto de optimizar la ventilacin natural, la luz delda y,a la vez,conservar elterreno, conectarlo conelentorno y ofrecer bellas vistas. Lasencilla forma deledificio, la extensa utilizacin de lailuminacin lateral, los grandes aleros 96 y los controles solares,los porches exteriores y el cerramiento ajustable en capas (incluidas las puertas correderas y las ventanas que se abren) crean un complejo modesto y serio,inflexible con la cualidad medioambiental, elrendimiento y la excelencia en eldiseo. Bob Harris explica la forma enque elequipo de arquitectos encar eldelicado equilibrio que supuso responder a unprograma y,almismo tiempo, solventar los retos ecolgicos de nuestra poca: Formulamos una filosofa dela naturaleza, ellugar,la artesana y la contencin. Tenemos una buena disposicin para aceptar la contencin y las condiciones reales de unlugar [ .. .].Queremos reducir la carga dela construccin a lolargo del tiempo. Ofrecemos algo que se valora con eltiempo, que puede utilizarse de forma flexible para reducir elmantenimiento,los gastos y la energa [ ... ]. Construimos slo lo suficiente con calidad en relacin allugar, albienestar y alconfort. Intentamos no eclipsar la naturaleza [ ... ].Lobello supone equilibrio -nada que aadir o restar para disminuir el todo. Mahatma Gandhi dijo: Hay suficiente para cubrir las necesidades de todos,pero no la avaricia.Los arquitectos hande desafiar los estndares actuales de consumo entodos los aspectos operativos y deldiseo. Aunque todava no sehalogrado elobjetivo de energa cero y carbono cero,elCentro de Visitantes de Government Canyon desempea unpapel deliderazgo enla definicin de una tica de consumo responsable. Superior Vista de la fachada norte del pabelln de exposiciones, ms all de los muros de piedra dela entrada y de las alas de las aulas enlaparte sur.Un gran alero sur hace de visera para proteger elpabelln de laluz directa del sol;los aleros, tambin grandes, de la parte este, oeste y norte mitigan la carga solar durante las maanas y las tardes estivales. Pgina siguiente Jardn con plantas autctonas enlos espacios educativos al aire libre. La cubierta metlica acanalada delpabelln de exposiciones sirve para dar sombra y recoger el agua de la lluvia, segn sean las condiciones meteorolgicas. Eldiseo celebra, mediante la eleccin de materiales y la integracin enel paisaje, la importancia del agua,unrecurso muy valioso en este clima tan rido. I Plantas, secciones, esquemas e ~u '" c:

! E e ~e l!! '"'" E .= :3c: !! ; :> .gj Elc:

U ! e.. 'ij ~'" .. ~.. "O.. ~... .. e ~'e '".. o 1,Espacio de exposiciones 2,Tienda deregalos 3,Terraza exterior 4,Clase 5,Oficina 7,Almacn 6,Lavabo 8,Aula exterior 9,Torre de agua 10,Cisternas Planta delemplazamiento O510m Torre de cisterna elevada Depsitos de agua de lluvia de 111. Flujo por gravedad para regar y transportar elagua ,------------ Piedra de la colina cercana ,---------- Jardn de plantas autctonas con poca necesidad de agua ,_________ Losa de hormign con cenizas volantes Sistemas mecnicos de alta eficiencia Salientes de la cubierta minimizan la carga solar estival Ala de aulas Alzado ' 1 Depositos para elalmacenamiento de agua----------' de lluvia subterrnea; 11,4 I cada uno 98 ------------------------------------Sol estival La torre de almacenamiento de agua de lluvia, situada enla parte trasera utiliza, la energa solar y la gravedad para eltransporte del agua '\Lo. "bol" p"t'goo d,1,,1 d,1",t,4-

I Los amplios aleros bloquean elcaluroso sol estival Cisternas de agua Capacidad total: 75,51 Elpatio de entrada, con vegetacin autctona, utiliza riego por goteo, unmtodo que per elahorro de agua Seccin a travs del espacio de exposiciones orientada hacia el oeste '------------------r------------r---------r----t; '-r 5 /-E ,:: U) c:CI).!'!.0; -;; CI)" ec: CI)u ! c: '" c;::.," E "C.. " ~... .. c: " 'c c;::o" Vientos preponderantes Marzo Frecuencia del viento (horas) Emplazamiento: San Antonio, (Estados Unidos) (29,5,_98,5) Hora: 00.00-24.00 ;, 23 20 18 16 13 11 9 6 4

e '; o " I ,., O>i;; e w ~O (/J ! e ' '" " 2 ~'C u ; e " 'c e '" Vientos preponderantes Marzo Frecuencia del viento (horas) Emplazamiento: Copenhague (Dinamarca) (55,6,12,7) Hora: 00.00-24.00 ;, 39 35 31 27 23 19 15 11 7

.c e ; Vi Q) "O . ~

;; VI.. ii )( w Planta baja Emplazamiento 50 N I 100m 174 Simulacin informtica que muestra la estructura del edificio para la fabricacin mediante CNC Simulacin informtica final del proyecto definitivoSimulacin informtica final del diseo del terreno Fotografas procesadas de maquetas fsicas utilizadas para estudiar la incidencia de la radiacin solar en las superficies de la cubierta 175 Estudio de los vientos Norte Ubicacin delproyecto: Steinhude (Alemania) Informacin sobre el viento: Hanver (Alemania) Vientos preponderantes Marzo Frecuencia del viento (horas) Emplazamiento: Hanver (Alemania) (52,5,9,7") Hora: 00,00-24,00 ;, 41 36 32 28 24 20 16 12 8 ~W ,., o 8 u (5 u w o , www.mcarchltects.lt. 2.F. Butera, R.S. Adhikari, P.Caputo, S.Ferrari y P.Oliaro, The Sinoltalian Ecologlcal and Energy Efficlent Building (SIEEB): a model tor a new generation 01 sustalnable buildlngs, Internatlonal Conlerence lor Passive and Low Energy Cooling, Grecia (mayo de 20(5), 935. 3.lbid. 4.Mario Cucinella ArcMects, op.ell. 5.lbid. 6.F.Butera el al" op. ell., 937. 7.lbid. 8.Carmen GlOrIOSO,Mario Uonettl y Francesco Preslcce, Energy efficiency and renewable energy Italy -national study, Mediterranean andNational Strategies lor Sustalnable Development Prionty Fleld 01 Actlon 2:Energy and Cllmate Change, Itallan Mlnistry lor the Environment, Land and Sea. Plan Bleu Regional Actlvlty Centre, Sophia Antipolis (marzo de 20(7), 31. 9.Sino-Italian Cooperation Program, http://www. sinoltaenvironment.orgl ReadNewsexl. asp?NewsID=l930. 10.Carmen Glorioso el al., op.ell" 30 11. F.Butera el al., op.eil., 928. 12. Carmen Glonosoel al., op.ell., 31 13. Slno-ltalian Cooperatlon Programo 14. F.Butera el al" op.ell" 938. 15. Carmen Glorioso el al.. op.elt.,31. 16. Sino-Italian Cooperatlon Program,op. ell. 201 Bibliografa Abram, David,The Spell of the Sensuous,Nueva York: Vantage Books, 1997 Ackerman, Diane, A Natural History ofthe Senses,Nueva York: Vantage Books, 1990 Aldo Leopold Legacy Center, pgina web: htlp://www. aldoleopold.org/legacycenter Allenby, Guy, Eight Great Houses, Sdney: Pesaro Publishing, 2002 American Institute of Architects Committee on the Environment (AlA COTE), Z6 House, AlA COTE TopTenGreen Projects. 2007 Awards Program, pgina web: http://www.aiatopten.org Art and Architecture Online, Design Proflles, vol. 5,pgina web: htlp://www.volume5.com/rstout/ html/architecCrandall_stout_ interv1.html Behling,Sophia y Stefan, Solar Power: The Evolution of Sustainable Architecture, Mnich: Prestel, 2000 Berry, Thomas,TheGreat Work: Our Wayinto the Future,Nueva York: BeIITowers,1999 Bordass, Bill, Societyof Building Science Educators Listserver, 4 de diciembre, 2008 Butera, F.,R.S. Adhikari, P.Caputo, S.Ferrari, y P.Oliaro, The SinoItaly Environment & Energy Building (SIEEB): A Model for a New Generation of Sustainable Buildings,lnternational Conference for Passive and Low Energy Cooling, Santorini, Grecia (mayo de 2(05),pg. 935 Department for Communities and Local Government, Code for Sustainable Homes, Londres: Department for Communities andLocal Government, 2006 Fortmeyer, Russell, Case study: Tim andKaren Hixon Visitor Center,Helotes, Texas,en Greensource (enero de 2008), pg. 77 Fuller, R.Buckminster, Critical Path, NuevaYork: St.Martin's Press, 1981 Gipe, Paul, Freiburg's Solar Siedlung enWindworks (7de abril de 2(07),pgina web: www.windworks.org Glorioso, Carmen, Mario Lionetti y Francesco Presicce, Energy efficiency andrenewable energy Italy-national study, Mediterranean and National Strategies for Sustainable Development Priority Field of Action 2: Energy and Climate Change,Italian Ministry for the Environment Land andSea,Plan Bleu Regional Activity Centre, Sophia Antipolis (marzo de 2(07) Goad,Philip, TopEndEyrie, en Monument, vol. 48 (junio-julio 2(02),pgs. 96-100 Goad,Philip,TroppoArchitects, Sdney: Pesaro Publishing, segunda edicin, 2005 202 Golden, Greg, Kappe House enThe Architect 's Newspaper (2 de mayo de 2007),pgina web: www.archpaper.com Gott, Beth, Aboriginal Trail, Department ofWater, Environment, Heritage andthe Arts, Australian Government, pgina web:htlp://www.anbg. gov.au/anbgjaboriginal-trail.html GreenBiz Staff, USGBC Awards LivingHomes flrst-ever platinum rating inresidential design, enGreenBiz (16 de agosto de 2006),pgina web:http://www. greenerbuildings.comj newsj2006j08j16jusgbc-awardslivinghomes-flrst-ever-platinumrating-residential-design Hagemann, Ingo B., Solarsiedlung am Schlierberg, Freiburg (Breisgau), Germany, en PV Upscale,pgina web:htlp:jjwww. pvupscale.orgjlMGjpdfj Schlierberg.pdf Hawken, Paul, Blessed Unrest: How the Largest Movement in the World Came into Being and Why No One Saw it Coming,Nueva York: Penguin Group, 2007 Hegger, Manfred, From passive utilization to smart solar architecture, en Solar Ar