Icono de Edificios de oficinas de Energía Casi Nula a gran altura: Torre AUDITORI Porta Firal de IBERDROLA

Se exponen las ideas fuerza tenidas en cuenta en el diseño y ejecución del recién inaugurado edificio “Torre Auditori” de IBERDROLA situado en Barcelona. Con una superficie construida sobre rasante de 23.575 m2 repartidos en 25 plantas, el edificio AUDITORI se ha convertido en una manifestación de EECN en edificios de oficinas a gran altura. El edificio tiene un consumo de energía primaria anual de 66,40 kWh/(m2•año) y una emisión de CO2 anual de 16,10 kgCO2/m2•año lo que significa una reducción del 75% respecto de un edificio de referencia, habiéndose obtenido la calificación energética “A” con un índice muy por debajo del máximo exigido (0,25<0,40). Esto ha sido posible gracias a la conexión energética al Distric Heating & Cooling ECOENERGIES, que suministra energía térmica a Barcelona sur. Otro factor energético muy a tener en cuenta es la fachada modular del edificio, con un reducido coeficiente de transmisión térmica, y unas propiedades ópticas de transmisión visible y factor solar adecuados para cada orientación solar. De esta manera conseguimos unos ratios muy altos de superficie iluminada naturalmente, mientras que para la iluminación artificial se ha provisto de tecnología de bajo consumo y sistemas de control eficientes con un índice de VEEI muy inferior al límite máximo exigido en CTE (1,63W/m2/100•lx < 3,0). El edificio está en proceso de obtención del sello de sostenibilidad BREEAM®, reconocimiento que avala el compromiso medioambiental.

INTRODUCCIÓN
“Torre Auditori” Porta Firal es un edificio de oficinas de uso público perteneciente al desarrollo terciario Porta Firal que constituye el mayor business park de promoción privada de Barcelona y está destinado a su explotación por arrendamiento, compuesto por 4 edificios con una superficie construida de 91.111 m2, propiedad de IBERDROLA INMOBILIARIA CATALUNYA, SAU.
La edificabilidad total del conjunto queda repartida en tres torres semejantes (“Torre Auditori”, “Torre Pedralbes” y “Torre Montjuïc”) de 80 metros de altura y 1.200 m2 por planta, y en un edificio algo menor (“Torre Marina”) de unos 50 metros de altura compuesto por un zócalo de tres plantas y un cuerpo superior también de 1.200 m2 por planta.
Torre Auditori tiene una superficie construida de 25.316,96 m2, desarrollada en 25 plantas sobre rasante y 3 bajo rasante. Está compuesta por un núcleo central estructural de 16 x 16 m. que incorpora la comunicación vertical de personas e instalaciones en su interior, rodeada por una superficie útil de oficinas de unos 900 m2 por planta, hasta el perímetro de la fachada que es de 34,50 x 34,50 m., y actúa además como segundo anillo estructural.

torre auditori de porta firal de iberdrola

Torre Auditori de Porta Firal de IBERDROLA

La característica especial de este edificio es precisamente la desaparición de este anillo perimetral en los tres primeros niveles, siendo únicamente el núcleo central el que intersecciona con el suelo. Esta disminución de sección provoca una transparencia y liberación del espacio y de las visuales desde todo el entorno a nivel de “calle”. La misma disminución de sección se produce de forma simétrica en las plantas superiores, que incorporan las instalaciones principales en su interior.

planta-edificio

La planta tipo está configurada de tal forma, que permite su utilización como una única oficina, de unos 900 m2 útiles en uno, dos, tres o cuatro módulos simétricos de 225 m2 cada uno.

oficina tipo edificio oficinas

Oficina tipo dentro del edificio

Las fachadas, poseen tratamientos diferentes dependiendo de su orientación solar y su posición respecto al conjunto de los otros edificios. Los vidrios tienen mayor transmisión luminosa y factor solar en orientación Norte y menor hacia el sur para mejorar la eficiencia energética y tener confort visual. El conjunto de las fachadas se ha resuelto con un sistema modular del fabricante alemán “Shüco”. La proporción vidriada es del 50% aproximadamente.
Uno de los requisitos del promotor era conseguir un edificio lo más eficiente posible, dentro las limitaciones claras de funcionalidad y coste. De esta forma se diseñó un edificio de Alto Valor Energético con una calificación energética de “Clase A”, la más eficiente según el RD 235/2013, obteniéndose una eficiencia energética y reducción de emisiones Gases de Efecto Invernadero del 75% respecto de un edificio convencional que no tuviese implementadas medidas de ahorro energético.

EL PROYECTO
El sector terciario supone alrededor de 1/3 del consumo total de energía de nuestro país y de éste, más del 50% corresponde a los edificios de oficinas. Desde IBERDROLA INMOBILIARIA iniciamos el desarrollo de “Porta Firal” en Barcelona fijándonos como meta responder a una demanda de localización por parte de corporaciones multinacionales con necesidad de cambio de sede (reagrupación para ahorrar costes) y empresas de mediana dimensión vinculadas al eje financiero Diagonal que contase con el ratio de consumo/m2 más bajo de todo el mercado de oficinas de la ciudad sin sacrificar el confort térmico y visual de los futuros usuarios. Actualmente la contención en los gastos es lo que prevalece en cualquier negociación de alquiler.
Los edificios en altura se desarrollan con un esquema eficiente para un uso de oficinas a cuatro vientos, de núcleo central, con una superficie de 1.200 m2 por planta de geometría cuadrada lo que confiere una total flexibilidad en la implantación de los usuarios. La concentración de edificabilidad en cuatro edificios altos, cercanos y estratégicamente colocados entre sí, permite esponjar al máximo la plataforma de planta baja. El cuadro de superficies del proyecto es el siguiente:

Superficie construida sobre rasante= 23.575,09 m2
Superficie construida bajo= 942,58 m2
Superficie total construida= 25.397,40 m2
Superficie por planta= 1.200 m2

cuadro de superficies

Cuadro de superficies

Uno de los requerimientos principales de diseño del edificio era conseguir un Edificio de Energía Casi Nula, para conseguir este fin el proceso de diseño incorporó los siguientes elementos y metodologías de cálculo.
En primer lugar, a través de “MIYABI-eficiencia energética en la edificación”, sociedad pública del Gobierno de Navarra, se modelizó el edificio con dos herramientas informáticas, Energy Plus, desarrollado por el “Departamento de Energía de Estados Unidos” capaz de simular ciclos completos de vida de un edificio considerando todas las variables relevantes para su comportamiento energético; y el Calener GT, el programa oficial para certificaciones energéticas.

Los datos tenidos en cuenta para la calificación energética del edificio de referencia que cumple estrictamente del CTE y del edificio propuesto se resumen en la siguiente tabla:

Características térmico-lumínicas de los vidrios de fachada

Características térmico-lumínicas de los vidrios de fachada

El consumo total cuantificado para el edificio propuesto es de 685.567 KWh/año, desglosado como se observa a continuación.

Desglose de consumos del Edificio propuesto. CALENER GT

Desglose de consumos del Edificio propuesto. CALENER GT

El consumo total cuantificado para el edificio base es de 1.202.852 KWh/año, desglosado como se observa a continuación.

desglose-consumo-edificio-base

Desglose de consumos del Edificio base. CALENER GT

Dada la existencia en el sector del District Heat & Cooling (DHC) de la concesionaria “Ecoenergies (Grupo DALKIA)”, una producción centralizada de calor y frío, que mediante un sistema de redes que transportan fluidos térmicos a 90º y 7º con unas potencias instaladas de 16,6 MW de frío y 9 MW de calor, se optó por este sistema para satisfacer la demanda de climatización y agua caliente sanitaria del edificio.
La ventaja principal del DHC es aumentar la eficiencia energética en la generación y la reducción de emisiones, integrando las energías renovables (biomasa residual de la tala de parques y jardines de Barcelona y captación de frío procedente de la vaporización del gas natural licuado de la planta del puerto de Barcelona), aprovechar los recursos locales que de otra manera se perderían (enfriamiento natural, calor o frío sobrante de la industria cercana, etc…) y disponer de los sistemas de producción de alta eficiencia que de manera independiente no serían amortizables por su elevado coste inicial y de mantenimiento plurianual.

Desarrollo del District Heating & Cooling ECOENERGIES

Desarrollo del District Heating&Cooling ECOENERGIES

Tras la simulación energética, el resultado obtenido de consumo de energía final fue que casi el 65% correspondía a iluminación y el 22% y 13% a ventilación y refrigeración respectivamente. Son unos datos que difieren con los de un edificio estándar: 74% (iluminación), 14% (refrigeración) y 12% (ventilación) y esto se explica por la alta eficiencia de los equipos de iluminación en oficinas y del sistema de climatización elegido (fan-coils a 4 tubos de última generación alimentados por el DHC).
A la necesidad de aumentar la eficiencia en la iluminación se sumaba el hándicap de cumplir con el requerimiento del Código Técnico (CTE-HE5) que para un edificio de nuestras características requería instalar 35,1 kWp en colectores fotovoltaicos que por su ubicación en cubierta a más de 92 metros de altura, con la escasa superficie disponible y el hecho de que este tipo de instalaciones en la actualidad no son rentables nos hicieron emprender una serie de negociaciones y análisis conjuntamente con la Agencia de la Energía de Barcelona.
Enfocamos el problema por dos flancos: el tratamiento de la fachada y la eficiencia de los equipos. Sobre el primero, optamos por un vidrio con transmisión luminosa y factor solar elevados (57% y 36% respectivamente) en las fachadas Norte con menor aportación de luz natural y sin riesgo de provocar deslumbramiento a los usuarios (mayor confort visual), reduciendo ambos parámetros en las fachadas Sur (48% y 31% respectivamente) al tratarse de frentes que reciben mayor cantidad de horas de luz y con riesgo de deslumbramiento, especialmente a poniente. La solución de acristalamiento ha sido de la marca “Vitro Cristalglass” con doble vidrio compuesto por una hoja exterior de 8 mm de espesor, “SOLARLUX® Supernatural 52/25 HT 8 TEMPLEX (termoendurecido)”, Cámara de aire deshidratado de 16mm con intercalario de color negro y hoja interior vidrio laminar de 4+4mm de espesor tipo “AKUSTEX® L9” adheridos con silicona estructural “Sika” y grapas de seguridad. Transmisividad Luminosa (Tv)= 48%. Factor Solar (g)= 31%. Coeficiente de Transmisión Térmica (U)= 1,3 W/m2K. Atenuación acústica (dB)= 41(-1;-5).

elementos vidriados en fachada

Elementos vidriados en fachada

Respecto a la eficiencia de los equipos, optamos por el modelo más avanzado del mercado (“PHILIPS Smartform TBS460”) con un rendimiento del 94% y un valor de eficiencia energética (VEEI) de 1,63 W/m²/100 lx con regulación electrónica (en función de la iluminación natural recibida) muy superior a la exigida por el CTE (3,5 W/m2/100 lx).

Los resultados fueron concluyentes, a igualdad de coste de inversión, la instalación de los paneles fotovoltaicos hubiesen generado una potencia eléctrica de 79.830 kWh/año mientras que las medidas adoptadas en proyecto aumentando los valores de VEEI y mejorando los parámetros ópticos de los acristalamientos consiguen una reducción de 517.284 kWh/año, lo que representa un ahorro de energía final de 437.454 kWh/año sobre la instalación fotovoltaica.

El sistema de climatización todo agua con fan-colis a 4 tubos. La distribución se realiza a cuatro tubos (frío y calor) que permite la climatización independiente y simultánea con termostato en cada despacho (3,60m en fachada). Secundario alimentado a través del District Heat & Cooling (DHC). Instalación individual por modulo de planta. Contratación de la potencia independiente por inquilino. Categoría de calidad del aire interior (IDA): IDA 2. Humectación del aire primario mediante equipos generadores de vapor por resistencias. Condiciones de humedad dentro de las oficinas entre el 40-50% (21ºC). Fan-coils marca “DAIKIN Modelo: FWM08CFN”, Caudal de aire: 555 m³/h (V. med.) / 50 Pa, Potencia frigorífica total: 2,4 kW Potencia frigorífica sensible: 2,13 kW y “DAIKIN Modelo: FWD10AF”, Caudal de aire: 1179 m³/h (V. med.) / 80 Pa, Potencia frigorífica: 3,65 kW; Potencia frigorífica sensible: 2,00 kWa. Software de gestión sistema de climatización “SIEMENS”. Contadores de calor y frío en cada módulo de planta, que vierten información a sistema de gestión y el consumo se imputa individualmente al inquilino por su superficie alquilada.

sala calderas edificio iberdrola

Sala de calderas

Los resultados de ahorro energético conseguidos gracias a la implementación de las diferentes Medidas de Ahorro Energético implementadas en el diseño fueron los siguientes:

resultados-de-ahorros-energeticos-conseguidos

Resultados de ahorros energéticos conseguidos

Gracias al eficiente sistema de iluminación y filtrado de la luz por parte de los vidrios, los mayores ahorros se producen en el apartado de la iluminación, seguidos de los de refrigeración.
Para conseguir un nivel de ahorro similar al conseguido por las medidas de eficiencia implementadas, hubiese sido necesario instalar más de 1.000 colectores fotovoltaicos, equivalente a 1.630m2 de cubierta que no posee el edificio y cuya viabilidad en términos de rentabilidad no estaría justificada.

Respecto del consumo de agua, se ha reducido el consumo en más de un 40%.
Para reducir la demanda de agua potable en el edificio se emplean innovadoras tecnologías griferías electrónicas con detector de presencia y caudal reducido a 6 litros por minuto.
En los inodoros se han instalado válvulas de doble descarga líquidos/sólidos (sistema Dual Flush) de alta tecnología para tanque de sanitario. Para la evacuación de líquidos sólo se consumen 3 litros en cada accionamiento, lo que permite ahorrar hasta 55.000 litros de agua al año por sanitario. Todos los urinarios en aseos masculinos disponen de un sistema de descarga electrónico con detector de presencia.

Dada la naturaleza tecnológica y sostenible de IBERDROLA, comprometida con el medioambiente a través de una construcción sostenible y la eficiencia energética, el proyecto que ha obtenido la máxima certificación energética es ya una realidad.

RESULTADOS
La calificación energética de “Torre Auditori” es “Clase A”, la más eficiente según el RD 235/2013, obteniéndose una eficiencia energética y reducción de emisiones GEI del 75% respecto de un edificio convencional que no tuviese implementadas medidas de ahorro energético.

consumo real energia

“Torre Auditori Porta Firal” tiene un consumo de Energía Final de 31,2 kWh/m2•año, un 75% menos de consumo que un edificio de referencia (100,5 kWh/m2•año) y el nivel de emisiones se ha reducido hasta los 16,1 kg CO2/m2•año, casi un 75% menos que un edificio estándar (64 kg CO2/m2•año, lo que nos ha reportado la obtención del certificado “A” de alta eficiencia energética según el Real Decreto 235/2013.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
Con los datos aportados, podemos describir el edificio de IBERDROLA “Torre Auditori” de la Porta Firal de Barcelona como un icono de los Edificios de Alto Valor Energético de los edificios de oficinas de gran altura en España.

Además se está gestionando el sello de sostenibilidad BREEAM®, para conseguir una calificación de EXCELENTE, lo que hará del edificio “Torre Auditori” un icono sostenibilista de los edificios de oficinas de gran altura en España.