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THE LUCIA BUILDING,
STRATEGIES FOR ACHIEVING A
SUSTAINABLE AND ZERO ENERGY
BUILDING
La Universidad de Valladolid ha realizado el edifico LUCIA
(Lanzadera Universitaria para un Centro de Investigación
Aplicada) en el que muestra los mejores alcances en varias
materias de arquitectura sostenible, evaluadas y valoradas
por terceras partes, pudiéndose definir, de acuerdo con la
directiva europea 2010/31/UE, como un edificio de consumo
casi nulo de energía y cero emisiones de CO2. El edificio LUCIA
es pues cero energía y cero emisiones de CO2, cuenta con la
certificación energética A y opta a los niveles máximos de
hojas en certificación verde y platino en certificación LEED.
Este artículo señala las principales estrategias que han hecho
posible el conseguir un edificio con estas características y con
un precio muy abordable. El edificio LUCIA ha sido financiado
por la Junta de Castilla y León (Programa de Infraestructuras
de Investigación y Desarrollo Tecnológico) y el Fondo Europeo
de Desarrollo Regional.
The University of Valladolid has constructed the LUCIA
building (University for an Applied Research Centre) where
it showcases the best achievements in various fields of
sustainable architecture, assessed and rated by third parties.
It could be defined, according to the European directive
2010/31/UE, as a near-zero energy and zero CO2 consumption
building, and in fact the LUCIA building is, indeed, consumes
zero energy and produces zero CO2 emissions, with an A
energy certification has A and also has the highest standard
of leaves in the green and platinum LEED certification.
This article outlines the main strategies that have made
it possible to achieve a building with these features at a
very affordable price. The LUCIA building was funded by
the Regional Government of Castilla y León (Technology
Research & Development Infrastructure Programme) and
the European Regional Development Fund.
La Universidad de Valladolid se propone innovar en el edifico LUCIA
y servir de referencia a sus numerosos centros en eficiencia energética y arquitectura sostenible, incluidos sus aspectos sociales y
económicos. Se considera esta una oportunidad idónea para la investigación en la consecución de edificios de consumo de energía
casi nulo según la Directiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo,
superándose con mucho sus expectativas. La base para su consecución será la coordinación y coherencia entre el diseño bioclimático,
los sistemas y tecnologías más eficientes y el uso de energías renovables con exclusividad, entre las que se incluyen la geotermia, la
solar fotovoltaica y la biomasa como producto energético local con
potencial para reducir la dependencia energética de los combustibles fósiles y fomentar una economía más autosuficiente.
In the LUCIA building the University of Valladolid proposes to
innovate and serve as a benchmark for its numerous centres
in terms of energy efficiency and sustainable architecture,
including social and economic aspects. This is considered
to be an ideal opportunity for research in achieving almost
zero energy consumption buildings according to Directive
2010/31/EU of the European Parliament, far surpassing their
expectations. The basis for their achievement will be the
coordination and consistency between bioclimatic design,
the most efficient systems and technologies, and the use of
renewable energy exclusively, including geothermal, solar
and biomass as a local energy product with potential to
reduce energy dependence on fossil fuels and promote a
more self-sufficient economy.
Para la realización del proyecto se han articulado varias estrategias,
articuladas en la organización arquitectónica espacial y formal del
edificio. Realizándose estrategias dirigidas a la reducción de la demanda energética del edificio, a la utilización de energías renovables in situ, a la mejora de la eficiencia de los sistemas y a mejorar
otros aspectos del balance de sostenibilidad. A continuación desarrollamos con detalle cada una de estas estrategias.
The energy of the area will be used - the sun on the building
- and a local resource (biomass) will be operated exclusively
for use in construction, for both air conditioning in its entirety
and the production of electricity needed for the building. The
use of biomass residue from treatment of plant mass from the
pine seed and timber industry (woodchip), which is a surplus
product in Castilla y León, has great potential in the region
as a local job creator, so research into the use of this resource
extensively in the building will bring benefits in many ways.
Apart from the purely energy-based aspects, the building
will be researched in terms of use and typological flexibility;
other resources such as water and plant systems; reducing
energy demand; use of natural lighting, etc, and overall
implementation of sustainability criteria in the building,
including its social and educational potential.
Several different strategies have been adopted for the project
as regards the spatial and formal architectural layout of the
building. These strategies aim at reducing energy demand,
the use of renewable energy in situ, improving the systems’
efficiency and other aspects of sustainability. Now let’s look
in detail at each of these strategies.
ESTRATEGIAS PARA EL AHORRO DE ENERGÍA
STRATEGIES FOR SAVING ENERGY
Diseño bioclimático
Bioclimatic Design
La forma del solar exige largas fachadas en orientaciones Sur-Oeste
y Norte-Este, por lo que se ha realizado un cuidadosísimo estudio
de re-orientación en el diseño de los huecos combinado con los ale-
The characteristics of the site require long walls facing
south-west and north-east. This meant a careful reorientation study when designing the different areas
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FuturEnergy | Junio June 2014
Se aprovechará la energía del terreno, la del sol que incide sobre el
edificio, y se explotará un recurso local (la biomasa) en exclusiva para
su uso en la edificación, tanto para la climatización en su totalidad
como para la producción de la energía eléctrica necesaria para el edificio. El uso de la biomasa de residuo de los tratamientos de las masas vegetales de la industria piñonera y maderera (astillas), producto
excedentario en Castilla y León, tiene un gran potencial en la región
como creador de empelo local, por lo que la investigación en la aplicación de este recurso de forma exhaustiva en la edificación obtendrá
beneficios en muchos aspectos. Además de los aspectos meramente
energéticos, en el edificio se investigará en usos y flexibilidad tipológica, otros recursos como agua y sistemas vegetales, reducción de
demanda energética, implementación de la iluminación natural, etc.,
y en general aplicación de criterios de sostenibilidad en la edificación,
incluidos sus potenciales sociales y formativos.
Eficiencia Energética: Centros Educativos | Energy Efficiency: Educational Centres
EDIFICIO LUCIA: ESTRATEGIAS
PARA CONSEGUIR
EQUIPAMIENTO SOSTENIBLE
Y DE ENERGÍA NULA
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Fuerte aislamiento térmico
La envolvente térmica presenta un aislamiento por encima de los mínimos exigidos por la normativa española CTE exigible en el momento
de proyecto y la ASHRAE (2007) Los coeficientes de aislamientos utilizados, muy importantes, (U=0,17 W/m2K en fachadas y U= 0,15 W/m2K
en su cubierta vegetal) limitarán las pérdidas por transmisión y por
tanto reducción de la demanda. El uso de materiales de bajo impacto ambiental en el aislamiento térmico (100% natural procedente de
madera) se considera compensado con el aislamiento en calefacción.
También ha sido considerado el efecto térmico de la inercia térmica de
la propia estructura del edificio (hormigón armado) y particularmente
con la cubierta vegetal, que cubre el 73,5% del edificio.
Iluminación natural
La iluminación natural, además de tener efectos beneficiosos sobre
la salud y el bienestar, reduce la demanda eléctrica de iluminación
artificial. La orientación y auto-sombreamiento de las ventanas
permite aumentar el factor solar del vidrio, favoreciendo la mayor
entrada posible de luz natural sin incidencia en las condiciones térmicas interiores en verano. Esta solución se ha combinado con el
aumento de la iluminación natural en los espacios interiores mediante el uso profuso de pozos de luz de la empresa Solatube Daylighting Systems y de lucernarios sobre los cuerpos de escaleras.
Los beneficios obtenidos por este sistema son excelentes: se trata de elementos estáticos, que utilizan simplemente el efecto del
reflejo de la luz incidente, por lo que no requieren energía para su
funcionamiento. Según la simulación realizada, de los 146.190 kWh
anuales para iluminación que necesitaría el edificio de referencia
(criterio ASHRAE), en el LUCIA se reducen a 74.790 kWh (aproximadamente la mitad) gracias a estos dispositivos de Solatube
Daylighting Systems.
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Powerful Insulation
The thermal transfer coefficients used in the building
envelope compared to those stipulated by Spanish
Building Regulations (CTE) and ASHRAE (ASHRAE 2007) are
significantly better: These insulation coefficients are a key
factor (U=0.17 W/m2K on facades, and U= 0.15 W/m2K on
the green roof) and will restrict loss through transfer and
therefore lead to a reduction in energy demand.
The use of materials with low environmental impact for
insulation (100% natural from wood) is compensated for by
insulated heating. One further aspect to be taken into account
in this section is the effect of thermal inertia achieved in the
structure of the building itself (reinforced concrete), particularly
with the green roof, which covers 73.5% of its surface.
Daylighting
Natural lighting, as well as having beneficial effects on health
and wellbeing, reduces electricity demand for artificial lighting.
The orientation and self-shading of windows can increase the
solar factor of glass, favouring the best possible natural light
without impacting on indoor thermal conditions in summer.
This solution was combined with increased natural lighting
in interiors by extensive use of light wells from Solatube
Daylighting Systems and skylights over stairways.
The benefits obtained by this system are excellent: they are
static elements, which simply use the effect of reflecting
the incident light, so they do not require power to operate.
According to the simulation run, of the 146,190 kWh per year
which the reference building (ASHRAE criteria) would need, in
the case of LUCIA, this is reduced to 74,790 kWh (about half)
thanks to these Solatube Daylighting Systems.
Compactness
The building has a form factor of 0. 37 m-1 for its 5,920m2
conditioners, representing a ratio which is hard to improve
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ros en las orientaciones soleadas. Los huecos, con este sistema, se
orientan al Sur y al Este en una proporción del 89% de su superficie,
lo que produce ganancias térmicas en invierno, un efecto de autosombreamiento en verano que reduce las cargas de refrigeración,
y al mismo tiempo se asegura la máxima iluminación natural. La
superficie resultante presenta un efecto de diente de sierra en sus
lados más largos. El efecto de esta estrategia de diseño supone
principalmente un 24% de reducción en las cargas de refrigeración
del edificio, según las simulaciones realizadas.
combining with
the building’s eaves
in the parts facing
the sun. (Photo 1)
Using this system,
89% of the surface
openings face south
and east, achieving
thermal gains in
winter, and a selfshadowing effect
in summer, thereby
reducing the cooling
load, whilst at the
same time ensuring
Foto | Photo: Carlos Barrena
natural light. On
its longest sides,
the resulting surface resembles a “saw-tooth”. According to
simulations, this design strategy produces a 24% reduction in
the building’s cooling loads.
Eficiencia Energética: Centros Educativos | Energy Efficiency: Educational Centres
Efecto dentado en el diseño de
huecos para reorientar los huecos
en fachadas Norte-Este y Sur-Oeste
Toothed effect in the window design
to redirect the ones on the northeast and south-west facades
51
El edificio presenta un
factor de forma 0,37
m-1 para sus 5.920 m2
útiles acondicionados,
lo que supone un ratio
difícilmente mejorable.
La compacidad implica
optimizar la relación
entre la superficie envolvente y el volumen
climatizado, reduciendo la primera.
Diseño de
aparcamientos
abiertos
Además de beneficios
de tipo sensitivo (un
aparcamiento abierto
es mucho más agradable que uno cerrado), una decisión de este tipo evita la necesidad
de forzar la ventilación, la iluminación artificial, los equipos de seguridad, contra incendios y anti CO2, reduciendo cargas energéticas
y económicas, permitiendo vegetación, pavimento filtrante y favoreciendo la biodiversidad.
ENERGÍAS RENOVABLES
Sistema de trigeneración con biomasa
La explotación de un recurso excedentario en la región donde se
construye el edificio, la biomasa, implica una importante repercusión socio-económica que abre camino a la autosuficiencia energética. El potencial explotable de la biomasa de la región en este
sector es muy alto y muy desaprovechado. Se espera, además, que
proyectos de este tipo contribuyan a aumentar la investigación
sobre la autonomía energética local, produzcan mejoras sociales y
puesto de trabajo, e impulsen el desarrollo medio de la eficacia de
los sistemas existentes para la explotación en edificios de la biomasa, aún en sus comienzos, según Intelligent Energy Europe (IE
EUROPE, 2007).
La decisión de utilizar biomasa se circunscribe además a otros dos
aspectos: la reducción de CO2 y el fomento por el desarrollo de sistemas que permitan la utilización de este recurso en condiciones de
competencia con los combustibles fósiles.
Se ha optado por utilizar una tecnología desarrollada por la Fundación Cidaut para la cogeneración a pequeña escala basada en
gasificación de biomasa. La tecnología implementada utiliza un
reactor de gasificación de corrientes paralelas que transforma la
astilla de madera en un gas combustible (gas pobre) que tras ser
acondicionado es utilizado en motores de combustión interna
alternativos para cogenerar energía eléctrica y térmica. El sistema permite obtener 100 kW de energía eléctrica en los motores
y más de 180 kW de energía térmica aprovechando el agua de refrigeración de los motores y la entalpía de sus gases de escape. La
energía térmica se extrae del sistema en forma de agua a 90 ºC
lo cual es fundamental para la utilización eficiente de la máquina
de absorción ubicada en el edificio. Los 100 kWe de potencia de
generación eléctrica del sistema de cogeneración permiten cubrir las demandas anuales de electricidad, y los 180 kWt térmicos
generados satisfacen en valor medio las necesidades térmicas al
nivel térmico requerido por la máquina de absorción encargada
de suministrar la refrigeración al edificio. El sistema se encuen-
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on. Compactness involves optimizing the ratio between the
envelope surface and volume of air-conditioned air, reducing
the first.
Eficiencia Energética: Centros Educativos | Energy Efficiency: Educational Centres
Foto | Photo: Diego Tamayo
Aparcamiento abierto | Open parking
Open parking design
Apart from benefits for the senses (an open parking lot is much
nicer than a closed one), a decision of this type avoids the
need to force the use of ventilation, artificial lighting, security
units, fire-fighting equipment and anti CO2 unit, thus reducing
charges on power and expenses and making it possible to
have vegetation and filter paving, promoting biodiversity, filter
paving.
RENEWABLE ENERGY
Trigeneration system with biomass
The use of a surplus resource in the region where the building
is constructed – biomass – has a considerable socio-economic
impact that opens the way to energy independence. The
potential for biomass use in the region is very great in this
sector and is largely untapped. It is also expected that projects
like this contribute to increased research on local energy
independence, social improvements and job creation, boosting
the effectiveness of existing systems for the use of biomass
in buildings, something still in its early stages, according to
Intelligent Energy Europe (IE EUROPE, 2007).
The decision to use biomass is further limited to two aspects:
reducing CO2 and encouraging the development of systems that
enable this resource to be used in competition with fossil fuels.
A technology developed by the Cidaut Foundation has
been chosen for small scale cogeneration from biomass
gassification. This technology uses a gassification reactor with
parallel streams that converts woodchip into a combustible
gas (producer gas) which, after being treated, is used in
reciprocating internal combustion engines to co-generate
electricity and heat.
The system provides 100kW of electric power in engines and
over 180 kW of thermal energy using cooling water from
the engines and the enthalpy from their exhaust. Thermal
energy is extracted from the system in the form of water at
90°C which is essential for the efficient use of the absorption
FuturEnergy | Junio June 2014
Compacidad
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Eficiencia Energética: Centros Educativos | Energy Efficiency: Educational Centres
Foto | Photo: Alfonso E. Caño
Planta de gasificación de biomasa
Biomass gassification plant
tra conectado a la red eléctrica, posee una caldera de biomasa de
apoyo y un disipador de calor que permiten adaptar el suministro
energético a variaciones instantáneas de la demanda energética
del edificio a lo largo de todo el año.
Integración arquitectónica de sistemas
fotovoltaicos
machine located
in the building.
The 100 kWe
electric power
produced by the
cogeneration
system can meet
annual electricity
demands, and the
180 kWth heat
generated on
average meets the
average thermal
requirements for
the absorption
machine which
provides cooling
for the building.
The system is connected to the mains, has biomass boiler
support and a heat sink which adapts the energy supply to
instantaneous variations in energy demand in the building
throughout the year.
Architectural integration of photovoltaic systems
Esta integración se realiza en tres espacios idóneos: el muro tipo
cortina de doble piel en la fachada Sur-este (espacios comunes de
descanso); y en los dos lucernarios sobre cada uno de los cuerpos
de escaleras.
El muro cortina de doble piel tiene una producción eléctrica anual
de 5.000 kWh, y permite sombrear estos espacios y generar una
cámara ventilada durante las épocas de calor. Para prevenir el posible sobrecalentamiento de la cámara se han estudiado soluciones
específicas de humectación que pueden reducir hasta 4 ºC la temperatura.
Los lucernarios producen 5.500 kWh eléctricos anuales, y los propios vidrios fotovoltaicos permiten además filtrar la fuerte incidencia de luz natural al interior lo que favorecen la climatización del
edificio en verano.
Contribuyen al balance positivo de energías renovables del edificio
e impulsan la investigación en esta materia.
Foto | Photo: Diego Tamayo
This integration is done in three ideal areas (Photo 4): the type
of double skin curtain wall on the south-east (common areas
for relaxation) facade; and the two skylights over each of the
staircases.
The double-skin curtain wall has an annual output of 5,000
kWh of electricity and provides shading and a ventilated
chamber during hot weather. To prevent possible overheating in
the chamber, specific dampening solutions have been studied
that can reduce the temperature by up to 4ºC.
The skylights produce 5,500 kWh annually and the photovoltaic
windows also allow filter the high incidence of natural light to the
interior which assists air-conditioning in the building in summer.
These skylights contribute to the positive renewable energy
balance in the building and also drive research in this area.
Geothermal
This is used as a support system for ventilation and air
conditioning in the building and involves the installation of
geothermal pipes (known as Canadian or Provencal wells). With
ground-air heat exchange these wells preheat or cool the air,
depending on the season, prior to entry into the circuit.
The energy equivalent of the system is 25,000kWh annually. It
thus reduces power consumption on indoor air, and use of this
system is now starting up on a major scale.
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IMPROVING THE EFFICIENCY OF SYSTEMS
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Lighting control
Lucernarios con vidrios fotovoltaicos integrados | South-west elevation
with double PV wall with built-in photovoltaic glass skylights
The LUCIA building has a system of lighting control depending
on occupation and level of natural lighting. The expected
improvement is the adjustment of consumption to the needs
of the time, therefore energy use will be exclusively required for
artificial lighting.
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Utilizada como elemento de
apoyo del sistema de ventilación y climatización del edificio.
Consiste en la instalación de
tubos geotérmicos (conocidos
como pozos canadienses o provenzales) que mediante el intercambio energético tierra-aire
precalientan o enfrían el aire, según las estaciones, previamente
a la entrada en el circuito.
Control de la iluminación
El edificio LUCIA cuenta con un sistema de control de la iluminación
en función de la ocupación y nivel de iluminación natural. La mejora
esperada es el ajuste de los consumos a las necesidades en cada
momento, y por tanto el uso de energía exclusivamente necesario
para la iluminación artificial.
Climatizadora de aire primario
Además cuenta con una climatizadora de aire primario de calificación energética A dotada de ventiladores tipo plugfan (de rotor
síncrono) y funcionamiento en caudal variable, con humidificación
adiabática y recuperador de placas de 60% de eficiencia a 100% de
caudal, que toma el aire del exterior o de un sistema de pozos canadienses (el más conveniente en cada momento), con una filtración
de eficacia F9 al tratarse de laboratorios.
Sistema de Fancoils
El edificio LUCIA posee un sistema de Fancoils de conductos a cuatro tubos con válvulas de dos vías en agua caliente y fría para trabajar en caudal variable de agua. Están conectados al sistema de control KNX del edificio, cambiando la temperatura de confort interior
cuando las estancias están ocupadas o vacías, y apagándose solos
Sala de climatización | HVAC
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Foto | Photo: Diego Tamayo
Primary air conditioning
It also has a primary air conditioner with an A energy rating,,
provided with plugfans (synchronous rotor) and variable
flow operation with adiabatic humidification boiler and plate
recoverer with 60% efficiency at 100% flow, taking external
air or air from a system of Canadian wells (whichever is more
convenient at the time), with F9 filtration efficiency due to the
need of laboratories.
Fancoil System
The LUCIA building has a fancoil system with four pipes
with two-way valves in hot and cold to work in variable flow
water. They are connected to the KNX building control system,
changing the temperature of indoor comfort when the rooms
are occupied or empty, and switching themselves off when the
room is unoccupied after a specified period. After each day in
addition, comfort temperatures adjust themselves to the default
settings, in this way avoiding excessive consumption due to
changes in manual thermostat programming.
Water pumping
Pumping water in variable flow and with minimum
consumption is possible thanks to the high energy efficiency
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MEJORA DE LA EFICIENCIA
DE LOS SISTEMAS
Tubos geotérmicos | Preparing the geothermal pipes on site.
Foto | Photo: Alfonso E. Caño
El equivalente energético de
la aportación de este sistema
es de 25.000 kWh anuales. Se
reduce con ello el consumo de
energía eléctrica para acondicionar el aire interior, y se inicia
el camino para la explotación
de este sistema a mayor escala.
Eficiencia Energética: Centros Educativos | Energy Efficiency: Educational Centres
Geotermia
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Eficiencia Energética: Centros Educativos | Energy Efficiency: Educational Centres
cuando la estancia está sin ocupación tras un plazo determinado.
Tras cada jornada, adicionalmente, las temperaturas de confort se
ajustan solas a los parámetros por defecto, evitando de ésta forma
consumos excesivos debido a cambios en las programaciones manuales de los termostatos.
double pumps with built-in variable speed and parallel
operation, which regulate the amount of water pumped in
proportion to the needs of each fan coil.
Bombeo de agua
Finally, there is a sophisticated SCADA control system for
the building, integrating the heat and cold plant, the water
circulation systems and the consumption points inside the
building, and controlling the operation automatically.
The control system is in fact the main tool for energy saving
in the building, and is fully programmable and adjustable to
possible changes in use that may occur in the building.
To achieve this there are power meters in the boiler, the
co-generator, the chiller, and the DHW and absorption
machine (accumulated energy values, instantaneous flow
rate, power, etc., using an M-Bus protocol.).
El bombeo de agua realizado en caudal variable y con un consumo
mínimo, gracias a las bombas dobles de alta eficiencia energética
con variador de velocidad integrado, y funcionamiento en paralelo,
que regulan la cantidad de agua a bombear de forma proporcional
a las necesidades de cada fancoil.
Sistema SCADA
Por último, un sofisticado sistema de control SCADA para las instalaciones, integrando la central de producción de calor y frío, los
sistemas de circulación de agua y los puntos de consumo interiores del edificio y controlando la operación de forma automática. El
sistema de control es de hecho la principal herramienta de ahorro
energético del edificio, siendo totalmente programable y ajustable
con los posibles cambios de uso que se puedan dar en el edificio.
Para ello se ha dispuesto de contadores de energía en la caldera,
el cogenerador, la enfriadora, la máquina de absorción y del ACS
(valores de energía acumulada, caudal instantáneo, potencia, etc.,
mediante protocolo M-Bus); contadores de agua de ACS, climatización, reciclada…(mediante contaje de pulsos); o de 97 analizadores
de redes distribuido por el edifico (energía activa, reactiva, aparente,
tensiones de fase, frecuencia… mediante integración ModBus)
MEJORA DE OTROS ASPECTOS DEL BALANCE
DE SOSTENIBILIDAD
Isla de calor
Reducción del efecto isla de calor, mediante el uso de pavimentos
filtrantes en exterior al edificio; cubierta vegetal intensiva tipo sedum; vegetación autóctona y árboles caducos en la parcela como
elementos que contribuyen a crear microclimas.
Selección de materiales de construcción
Se ha realizado una importante selección de materiales constructivos, incluyendo materiales de bajo impacto ambiental y baja
energía incorporada; sin VOC; reutilizados, reciclados, reutilizables
y reciclables; de origen local; los que generan menos residuo en
su proceso (prefabricados, industrializados, etc.); de fácil desmantelamiento, etc. Además de esto, se han utilizado materiales fotocatalíticos basados en las aplicaciones de TiO2 que accionan con el
ambiente reduciendo la contaminación circundante como NOx.
Gestión de residuos
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Ha sido cuidadosamente estudiada en las fases de construcción y
de mantenimiento del edificio en todos sus ámbitos, incluyendo la
realización de compost procedente del residuo vegetal. El análisis
del residuo generado en la hipotética fase de demolición del edificio ha sido completado con el estudio de su posible reutilización.
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Gestión del ciclo del agua
Reducción de la demanda de agua potable, mediante la recuperación del 73% del agua de lluvia recogida en la cubierta, y tratamiento y reciclaje del 100% de las aguas grises para su uso en el sistema
de saneamiento, equipados además con dispositivos ahorradores.
La cubierta es vegetal, y se recupera el agua de lluvia para su reu-
SCADA System
There are3 also DHW meters, air conditioning, recycling
system ... (by pulse count); or from 97 network analyzers
distributed through the building (active, reactive, apparent
power, phase voltages, frequency
by ModBus integration).
OTHER ASPECTS OF IMPROVING BALANCE
OF SUSTAINABILITY
Heat island
Reduced heat island effect, using filter paving outside the
building; intensive sedum type plant cover; native vegetation
and deciduous trees on the estate, contributing to creating
microclimates.
Selection of construction materials
There has been considerable selection of construction
materials: low-environmental impact; low energy use; noVOC; recycled and reused as well as recyclable an reusable
materials; methods which reduce as much as possible the
waste produced during the building process (prefabricated,
dry wall partition, etc); which provide for easy disassembly.
As well as recycled materials, photocatalytic building
materials have been used, based on applications of
TiO2 which work with the environment, reducing the
surrounding pollution, such as NOx.
Waste management
A further aspect taken into consideration is waste
management during the construction phase as well as
during the building’s use. The project includes a plan for
studying all the waste generated during the building’s lifecycle, and the creation of compost from vegetable waste is
also envisaged. Finally, the waste produced during future
demolition of the building has also been studied with a
view to securing the maximum possible recovery of the
materials used.
Water cycle
Reducing the demand for potable water by 73% recovery of
rainwater collected on the roof, and treating and recycling
100% of gray water for use in the sanitation system, also
equipped with water-saving devices. The cover is plant, and
rainwater is recovered for reuse in flushing toilets. The plants
used are native and require no irrigation. The water from the
laboratory is pre-treated before discharging into the network.
FuturEnergy | Junio June 2014
Mejora del diseño, incluyendo dispositivos y elementos para facilitar el uso del edificio para personas con discapacidad.
Educativo
Se ha realizado y se está realizando un extenso Plan de educación
e información del personal de
mantenimiento, usuarios y público de la Universidad y del público en general, para contribuir
al conocimiento de los temas de
medioambiente relacionados con
los edificios.
EDIFICIO DE CERO ENERGÍA
Y CERO CO2
Los requisitos de diseño, implementación y uso han sido establecidos para constituir un edificio de energía nula y cero emisiones
de CO2, según la Directiva 2010/31/EU. Esto se consigue mediante
dos estrategias: soluciones múltiples de diseño que minimizar la
demanda de energía, y en segundo lugar, incorporar un conjunto de
tecnologías para la generación de energía desde recursos renovables producidos in situ, y control de uso seleccionados bajo estrictos
criterios de eficiencia energética.
El diseño bioclimático del edificio, el aumento del aislamiento, la
ventilación pasiva y otras estrategias, permiten una reducción de
la demanda de energía por encima del 50%. La demanda final de
energía del edificio es de 81,82 kWh/m2 año (calefacción, ventilación
y aire acondicionado, electricidad y agua caliente sanitaria).
Especialmente digno de mención entre los sistemas de generación
de energía es el sistema de cogeneración que utiliza biomasa lignocelulósica como combustible, y que cubre la mayor parte de la
demanda térmica y electricidad del edificio, logrando así una autonomía que puede servir como un ejemplo para otros edificios del
sector terciario.
Con el fin de establecer el grado de sosteniblilidad del edificio,
ha sido evaluado mediante el método LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), obteniendo la certificación LEEDNC platino, la calificación más alta posible. También está siendo
evaluado mediante la herramienta VERDE, (GBCe) que mide el
ahorro logrado en términos de impacto ambiental (kg equivalente de CO2, kg de SO2 en la eutrofización del suelo, etc.), optando
a los mejores registros. La inversión final del edificio ha sido de
8.225.000 € (IVA incluido), y su
superficie construida total es de
7.500 m2. Ha sido financiado por
la Junta de Castilla y León (Programa de Infraestructuras de
Investigación y Desarrollo Tecnológico) y el Fondo Europeo de
Desarrollo Regional.
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Universal accessibility
Improvement of devices and
facilities for people with
disabilities;
Educational
An extensive education
and information plan for
maintenance staff, users of
the University and the general
public has been produced and
is being given to contribute to
the knowledge of environmental
issues relating to buildings.
ZERO ENERGY CONSUMPTION
AND ZERO CO2 PRODUCTION
The design, implementation and
use requirements have been
established to constitute a zero
energy building and zero CO2,
according Directive 2010/31/
EU. This is achieved through
two strategies: multiple design
solutions that minimize the
demand for energy, and secondly,
it also incorporates a set of
technologies to generate power
from renewable resources, alongside use-control, selected
with strict energy efficiency criteria, all of them produced in
situ. The building’s bioclimatic design, increased insulation,
passive ventilation, and other strategies, enable energy
demand to be cut by over 50%. The final energy demand of
the building is 81,82 kWh/m2 year (heating, ventilation, and
air conditioning, electricity and sanitary hot water).
Eficiencia Energética: Centros Educativos | Energy Efficiency: Educational Centres
Accesibilidad universal
Foto | Photo: Carlos Arriaga
Especially worthy of note among the power generating
systems is a cogeneration system that uses lignocellulosic
biomass as fuel, and which covers most of the building’s
thermal and electricity demand, thus achieving an
autonomy that can serve as an example for other buildings
of the tertiary sector.
In order to establish the building’s sustainable qualities, it
has been evaluated using the LEED (Leadership in Energy
and Environmental Design) method, obtaining the LEEDNC Platinum Certification, the highest possible rating. It’s
also being evaluated through the Verde tool, (GBCe) which
measures the saving achieved in terms of environmental
impact, (equivalent kg of CO2, kg of SO2 on ground
eutrophization, etc.), opting to the best records.
The building entails a final investment of € 8.225.000
(VAT included), and covers a total built area of 7.500 m2.
Funding comes from Junta de Castilla y Leon (Program of
Infrastructure of Research and Technological Development),
and the European Regional Development Fund.
Francisco Valbuena García.
Director de la Unidad Técnica de Arquitectura de la Universidad de Valladolid
Director of the Technical Architecture Unit of the University of Valladolid
María Jesús González
Evaluadora de la certificación VERDE
VERDE Certification Authorised Evaluator
FuturEnergy | Junio June 2014
tilización en las cisternas de inodoros. Las plantas utilizadas son
autóctonas y no requieren riego.
Las aguas procedentes de laboratorio son tratadas previamente a
su vertido a la red.
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