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Con la concepción de un edificio energía cero, Kömmerling intenta demostrar sus grandes ambiciones energéticas y pretende compartir con sus clientes y socios su conciencia ambiental. Nuestro equipo de diseño ha entendido este mensaje claramente y nos hemos preguntado si el edificio en sí puede ser un valor agregado para los negocios de Kömmerling, demostrando las habilidades de la compañía. Finalmente, llegamos a la conclusión que la nueva sede debe jugar un gran papel importante en la definición de la marca Kömmerling. A partir de estos criterios, hemos creado un edificio que representa la idea de arquitectura sostenible completamente integrada, a partir de un concepto energético basado en 4 aspectos fundamentales.

1. Solución de ubicación La solución de ubicación para el nuevo edificio de administración y zonas comunes, responde principalmente a los 4 criterios energéticos que caracterizan el proyecto. Nuestro principal objetivo es reducir la demanda energética, y por este motivo apostamos por ubicar el edificio, en la zona este de la parcela, con una orientación 100% SUR, libre de sombras arrojadas por edificios cercanos. A pesar de que la otra posible ubicación, la zona oeste, ofrecía ventajas evidentes en cuanto a la futura conexión entre los edificios, ésta ha sido descartada por su bajo potencial para captar radiación solar y energía “gratuita”. Aunque la principal motivación para la ubicación han sido los criterios energéticos, hemos encontrado muchas ventajas para la resolución del resto de necesidades requeridas. La nueva posición del edificio administrativo, conlleva la reubicación del puesto de control de accesos, que será visible desde la propia recepción del edificio. Este puesto de control seguirá siendo la entrada unificada para maquinaria, automóviles y peatones, pero las circulaciones se solucionan de tal forma que ninguna se cruza entre sí. Destacamos principalmente, la “dignificada” entrada para peatones y la entrada para maquinaria pesada con suficiente espacio para maniobrar hasta los silos de materia prima. Respecto a la conexión con la fábrica, existen dos posibles puntos de encuentro dada la naturaleza “abierta” del edificio.

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Gracias al nuevo diseño de los espacios exteriores de entrada, y a la ubicación estratégica de las zonas comunes, este recorrido se realiza por un área segura y peatonal. Esta ubicación permite también realizar una zonificación en la parcela, distinguiendo claramente entre área de trabajo(este), área de almacenamiento, área administrativa, y posible zona de ampliación (suroeste).

2. Solución arquitectónica Proponemos un edificio compacto de forma rectangular , con una proporción de 2/3 en la fachada Sur para garantizar la captación de energía pasiva necesaria para calentar el edificio. La propuesta posee además un patio cuyas proporciones responden también a criterios de eficiencia energética. Este patio, además de ser uno de los dispositivos que permite la refrigeración en verano de forma pasiva, se convierte en el ‘alma’ de la zona de acceso, introduciendo luz, agua y vegetación. El edificio se cierra con una gran cubierta inclinada que funciona como chimenea solar y soporte para los paneles fotovoltaicos. Este elemento configura dota al edificio de una imagen exterior representativa y genera espacios de gran calidad arquitectónica, amplitud y luminosidad en el interior. El programa se distribuye respondiendo también a criterios energéticos: programa cerrado a Norte y Oeste y abierto a Sur y Este. El resto de la planta se organiza de forma flexible y despejada. Las fachadas gozan de una gran transparencia respetando la proporción 60% transparente- 40% opaco que garantiza su funcionamiento con gasto de energía cero. Se dispone además de sistemas de control solar en las fachas Sur, Este y Oeste.

3. Solución de aparcamiento Por último, el aparcamiento se sitúa en el lindero norte de la parcela, acotado por una línea verde de árboles que proporcionan sombra y minimizan el impacto visual. Se proporciona también un recorrido peatonal seguro para los usuarios del aparcamiento, que discurre a lo largo de una de las zonas verdes de entrada al nuevo edificio. Contamos con 60 plazas de aparcamiento y 2 adaptadas.

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OBJETIVOS Construir un edificio que sea un ejemplo de los criterios energéticos orientados al consumo cero. Para ello, forma y función se integran de forma indisoluble en pro de conseguir el gasto de energía nulo. Este edificio se convierte en un referente de los valores de la empresa Kömmerling y las preocupaciones contemporáneas de ahorro energético. Crear unas oficinas modernas. El diseño y distribución de los espacios, su disposición, su climatización, los materiales empleados y su relación con la iluminación natural y el paisaje se adaptan a los criterios actuales sin dejar de ser eficientes energéticamente. Generar un lugar de atracción para sectores de arquitectura y construcción. El edificio se distribuye en dos zonas diferenciadas: una de carácter más público y otra más privada. La zona pública se organiza en torno al patio y el showroom, espacios de encuentro fundamentales del proyecto. Esta disposición permite que los espacios de la zona pública puedan combinarse y reconfigurarse dependiendo de las necesidades. Favoreciendo los encuentros del personal del sector en formatos muy diversos y flexibles. Dotar al edificio de un carácter representativo. El edificio pone en valor los productos Komërling tanto en su estética transparente y liviana como en sus grandes cualidades energéticas. La gran envolvente-cubierta activa donde se integran la chimenea solar y los paneles fotovoltaicos está presente desde el exterior otorgando una gran potencia y representatividad a la imagen del edificio. En el interior, esta envolvente-cubierta sumada al patio de la zona pública configuran la personalidad de un espacio atractivo, libre, luminoso, moderno e innovador. Organizar espacios funcionales y confortables y además, sostenibles. La planta se distribuye en espacios funcionales que permiten diversas configuraciones y usos. Además el confort juega un papel muy importante para el bienestar del usuario. En este sentido proponemos un edificio accesible a todos, buen acondicionamiento acústicamente mediante la presencia de dispositivos especiales (cortinas, paneles y moquetas), apropiado control lumínico de las salas de trabajo para distintas necesidades, correcto acondicionamiento, fácil lectura y orientación dentro del edificio y presencia de la naturaleza en el interior (árboles, fuente). Integrar productos Komërling en la solución arquitectónica. Apostando por nuevos productos de altas prestaciones en cuanto a la eficiencia energética. Y llevando hasta el límite de lo sostenible la proporción opaco-transparente. Obteniendo un porcentaje muy elevado (60% transparente) gracias a la inserción de los mecanismos pasivos. Representar los valores de la empresa Espacios modernos y cercanos, accesibles, que pone en valor la naturaleza, transparentes, utilizando siempre una gama de colores corporativa que remita a la filosofía de la marca. Garantizar la flexibilidad de los espacios La organización modular, el suelo técnico, el techo radiante y la utilización de sistemas de junta seca para la distribución interior permiten libertad y flexibilidad a la hora de adaptar el edificio a las diferentes necesidades. Además, la presencia de paramentos practicables y salas combinables y extensibles. Apostar por una construcción viable Apostamos por una optimización e integración total de todo lo relativo a la eficiencia energética consiguiendo ahorrar así en los costes generales del edificio. Los sistemas pasivos, una construcción y estructura sencillas e industrializadas y la elección de materiales asequibles para los acabados exteriores son la gran baza de esta propuesta.

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Poner en valor la naturaleza Integrando espacios exteriores en el edificio que remitan a ese ‘planeta verde’ que se reivindica el cambiar los modelos de construcción para mejorar el mundo en el que vivimos.

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CONCEPTO ENERGÉTICO

1. Estrategia energética global del edificio y cómo esta permitirá cumplir con los objetivos de Edificio Cero de Kommerling

A. Optimizar adyacencias

Los espacios interiores fueron organizados para satisfacer los requerimientos del programa (facilitar el intercambio entre departamentos) pero también para minimizar las pérdidas de energía entre ellos. Las oficinas se sitúan hacia la fachada sur y se extienden hacia el centro del edificio, mientras que los salones de reuniones y las áreas auxiliares se encuentran hacia las fachadas norte y oeste. El área de comedor se desarrolla alrededor del patio.

B. Minimizar la demanda de energía con medios pasivos a partir de las condiciones climáticas

El invierno madrileño es reconocido por sus bajas temperaturas (desde -5°C hasta 10°C) pero con altos valores de radiación solar. En el período invernal (Enero hasta Marzo y Octubre hasta Diciembre), la fachada sur recibe aproximadamente 700 kWh/m².

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IWEC 2.0 Madrid-Barajas-Rs

Irradiance South Facade [W/m²] Outside Air Temperature [°C]

Irrad

ianc

ia

Tem

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Temperatura del aire e irradiancia solar

Irradianca Fachada Sur [W/m²] Temperatura del Aire Exterior [°C]

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Para maximizar el uso de las ganancias térmicas solares como fuente pasiva de calefacción, el edificio se ha ubicado en el lado oeste de la fábrica (Sitio B), y no entre este edificio existente y la nave adyacente (Sitio A). De esa manera, la fachada sur del edificio puede extenderse, maximizando las ganancias solares en invierno. Además, la estructura no está afectada por las sombras arrojadas de los edificios cercanos con los bajos ángulos del sol invernal.

Un alero en la fachada sur la protege del alto sol del verano.

Para mantener dentro del edificio el calor durante el invierno y el frío durante el verano, la envolvente está bien aislada térmicamente con todos los elementos transparentes constituidos por doble vidrio. Los cristales hacia el este y el oeste poseen protección solar externa para controlar las ganancias térmicas.

El suelo es usado para pasivamente pre-calentar en invierno y pre-enfriar en verano el aire a través de un conducto enterrado debajo del edificio. Esto es posible gracias a la pequeña oscilación que presentan las temperaturas a un metro de profundidad (8°C en verano / 18°C en verano).

El patio posee una fuente y árboles que ofrecen sombra y enfriamiento por evaporación en verano, haciendo el aire más agradable que el del exterior. Por esta razón la toma de aire para el conducto enterrado se hace en el patio.

Sitio A

Sitio B

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Soil

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Soil TemperatureIWEC 2.0 Madrid-Barajas-Rs

01.Jan

01.Feb

01.Mar

01.Apr

01.May

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01.Aug

01.Sep

01.Oct

01.Nov

01.Dec

T_Mean

Soil (gravel)

Temperatura del suelo

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lo

Suelo (grava)

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Debido a la radiación solar, los paneles fotovoltaicos en el techo se calientan y generan una capa de aire caliente debajo de ellos. Integrando los paneles fotovoltaicos a la chimenea solar, esta capa caliente de aire es usada para inducir un efecto “chimenea” en el edificio. De esta manera, el suministro y extracción de aire se hace sin ningún equipo mecánico; la ventilación es 100% natural. Durante la primavera y el verano, los empleados pueden también abrir las ventanas para ventilar sus oficinas.

C. Optimización de las tecnologías para suplir las demandas de energía con sistemas energéticos eficientes.

Las restantes demandas de calefacción y enfriamiento son cubiertas con un techo de hormigón radiante (losa activa). Después de pasar por el conducto enterrado, el aire de suministro llega a la temperatura requerida a través de un intercambiador de calor. La energía de las losas activas y el intercambiador de calor es suministrada por la bomba de calor, debido a que todos tienen el mismo grado de temperatura. Esto permite que se alcance alta eficiencia energética en los modos de calefacción y enfriamiento (coeficiente de rendimiento COP~5).

D. Uso de energías renovables para suministrar a los sistemas energéticos. A una profundidad de menos de 10 metros, la temperatura del suelo en el sitio se mantiene cerca de los 14°C. Por esta razón, la bomba reversible de calor está acoplada con pozos geotérmicos para usar la energía almacenada en el suelo. Finalmente, ~250 m² de paneles fotovoltaicos en el techo producen energía suficiente para cubrir la demanda de energía general.

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2. Sistemas propuestos para cubrir las necesidades de calor del edificio y justificación de la solución elegida

Primeramente, la demanda de calefacción es disminuida pasivamente usando las ganancias térmicas solares. Colocando el edificio en el lado oeste de la fábrica existente, la fachada sur (60% acristalada) puede ser extendida para maximizar la ganancia térmica en las oficinas. Para minimizar las pérdidas de energía a través de la envolvente, las fachadas se aíslan externamente. De esta forma, superficies de hormigón son expuestas hacia el interior, incrementando la inercia térmica del edificio y reduciendo el pico de la demanda de calefacción. Todas las fachadas y superficies hacia el patio

están constituidas por dobles vidrios y marcos altamente eficientes. En invierno, debido a la diferencia de temperatura entre el aire exterior y el suelo a un metro de profundidad (~13°C) se usa un conducto enterrado de 60 metros de largo (1 metro de diámetro de hormigón o metal) para pre-calentar el aire exterior antes de suministrarlo a las oficinas. Un intercambiador de calor, ubicado debajo del piso elevado en la salida del conducto enterrado, calienta el aire hasta la temperatura requerida. La ventilación es 100% natural, impulsada por la chimenea solar, usando el efecto “chimenea” generado por los paneles fotovoltaicos negros calentados por la radiación solar. La calefacción espacial se realiza por la losa radiante de hormigón, un sistema de bajo grado de temperatura en modo calefacción. Este es también un sistema óptimo para el confort térmico pues actúa en las temperaturas del aire y las superficies. El intercambiador de calor y el techo radiante de hormigón son alimentados por una bomba de calor reversible acoplada a pozos geotérmicos de 100 metros de profundidad. Ofreciendo una alta eficiencia energética (coeficiente de rendimiento COP ~ 5). 3.Sistemas propuestos para cubrir las necesidades de frío del edificio y justificación de la solución elegida

La fachada sur está protegida del sol de verano por un alero, bloqueando la radiación solar directa pero permitiendo el acceso a la luz. Para minimizar las pérdidas de energía a través de la envolvente, las fachadas son aisladas externamente. De esta forma, superficies de hormigón son expuestas hacia el interior, incrementando la inercia térmica del edificio y reduciendo el pico de la demanda de enfriamiento. Todas las fachadas y superficies hacia el patio están constituidas por dobles vidrios y marcos altamente eficientes. En verano, debido a la diferencia de temperatura

entre el aire exterior y el suelo a un metro de profundidad (~22°C) se usa un conducto enterrado de 60 metros de largo (1 metro de diámetro de hormigón o metal) para pre-enfriar el aire exterior antes de suministrarlo a las oficinas. La toma de aire del conducto enterrado se sitúa en el patio para beneficiarse del efecto de enfriamiento evaporativo de la fuente y los árboles. Un intercambiador de calor situado en el piso elevado a la salida del conducto enterrado enfría el aire a suministrar en las oficinas hasta la temperatura requerida. La ventilación es 100% natural, impulsada por la chimenea solar, usando el efecto “chimenea” generado por los paneles fotovoltaicos negros calentados por la radiación solar.

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El enfriamiento espacial se realiza por la losa radiante de hormigón, un sistema de bajo grado de temperatura en modo enfriamiento. Este es también un sistema óptimo para el confort térmico pues actúa en las temperaturas del aire y las superficies. El intercambiador de calor y el techo radiante de concreto son suministrados por una bomba de calor reversible acoplada a pozos geotérmicos de 100 metros de profundidad. Ofreciendo una alta eficiencia energética (coeficiente de rendimiento ~ 5). 4.Sistemas propuestos para cubrir las necesidades de iluminación del edificio

Con el objetivo de minimizar la demanda eléctrica para iluminación artificial, el edificio ha sido diseñado para optimizar el uso de luz natural. Las fachadas son acristaladas en un 60% para maximizar la penetración de luz natural en las oficinas y en los pasillos adyacentes. Para optimizar esta penetración las particiones interiores entre oficinas son en su mayoría de vidrio. Las oficinas en el medio del edificio tienen suficiente luz natural gracias a la gran ventana norte ubicada en el techo, que

funciona como un “shed”. Esta brinda solo luz indirecta para garantizar confort visual sin comprometer el confort térmico. Los árboles en el patio son caducifolios para dejar entrar la luz natural a los espacios adyacentes interiores en invierno y proveer sombra en el verano. Para prevenir deslumbramientos, las ventanas de las fachadas norte y sur tienen protección solar interna y móvil. Sin embargo, las fachadas este y oeste tienen protección solar móvil al exterior. Finalmente, para minimizar la demanda eléctrica, la iluminación artificial está equipada con productos LED y son controlados automáticamente por el sistema de manejo del edificio (Building Management System). 5. Energías renovables asociadas al edificio y justificación de la solución elegida

La arquitectura del proyecto es un bello ejemplo de arquitectura bioclimática que usa las ventajas del clima local para reducir la demanda energética para la operación del edificio. Las ganancias térmicas en invierno participan de la calefacción espacial. El diseño de las fachadas protege las oficinas del sol directo, pero al mismo tiempo mejora la penetración de luz natural en los espacios, provocando un bajo uso de luz artificial. Un conducto enterrado pre-acondiciona el aire de suministro en verano y en invierno. La vegetación en el patio brinda sombra y enfriamiento por evaporación, ofreciendo a los empleados de Kömmerling un ambiente fresco para una agradable pausa al exterior en verano. Por último, la ventilación del edificio usa solo las fuerzas del sol y el viento gracias

a la chimenea solar. Las demandas restantes de calefacción y enfriamiento son cubiertas por una bomba de calor que toma la energía del suelo a través de unos pozos geotérmicos de 100 metros de profundidad. La combinación

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“bomba de calor + pozos geotérmicos” brinda un coeficiente de rendimiento (COP) mayor que 5. Esto significa que por 1 kWh de electricidad, la bomba de calor produce 5 kWh de calor o frío. En el modo de enfriamiento, el uso directo de la energía del suelo sin usar la bomba de calor (free cooling) puede ser considerado, ofreciendo un coeficiente de rendimiento mayor que 15. 250 m² de paneles fotovoltaicos están instalados en la cubierta, como parte de la chimenea solar, produciendo anualmente 64 MWh/year de electricidad, para usar en el sitio o para ingresarlo a la red. Esta producción anual de electricidad renovable cubre el 100% de la demanda energética del Proyecto, haciéndolo de Energía Cero. En resumen, el Proyecto recoge todas las ventajas ofrecidas por el sitio desde el punto de vista climático y de energías renovables, convirtiendo su concepto energético en una solución altamente eficiente y sostenible.