Aulario IndUVa

El aulario IndUVA, en el Campus Esgueva de la Universidad de Valladolid, forma parte de la reforma integral de la antigua Facultad de Ciencias para convertirse en la sede Mergelina de la Escuela de Ingenierías Industriales. Reemplaza un aulario anterior, único elemento demolido de todo el conjunto, que por su disposición en graderío resultaba ineficaz para los actuales modelos de docencia y aprendizaje que desarrolla el Espacio Europeo de Educación Superior, y era inaccesible a personas con capacidades diferentes. El nuevo edificio consta de seis plantas y un pequeño sótano para instalaciones técnicas, alberga 34 aulas de diferentes tamaños (para 96, 60 y 40 alumnos) hasta alcanzar una ocupación máxima en torno a los 2.500 alumnos.

Se ubica en un área universitaria de gran tradición en la ciudad, compuesta por centros docentes, laboratorios y residencias de estudiantes, que incluye importantes zonas ajardinadas y aparcamientos. La imagen del edificio refleja esta completa coordinación entre elementos tradicionales del entorno (el emplazamiento, el jardín, la conexión con otros edificios), con unas técnicas adaptadas a nuevas formas de aprendizaje y la experiencia previa obtenida en materia de arquitectura medioambiental. Es un edificio de volumetría monolítica, con su propio lenguaje, distintivo y personal, en el que se integran elementos como la modulación y el color (fuerte y destacable como elemento de identidad del edificio) apoyados en una absoluta y radical funcionalidad técnica que busca el confort de estudiantes y docentes. El equipo de diseño tiene ya la suficiente experiencia para dar solución a los retos de esta nueva arquitectura que utiliza el máximo conocimiento en temas de sostenibilidad. Este fuerte compromiso ha sido reconocido ya por los diversos premios obtenidos por el edificio. (Green Solutions Awards 2018 - Construction21 –en Katowice, y Primer Premio de Construcción Sostenible de Castilla y León –-Equipamientos- 2018).

El pasado febrero de 2019 tuvo lugar la puesta de largo oficial del Aulario IndUVa en un acto institucional que contó con la presencia del Rector de la Universidad, la Concejala de Medio Ambiente y Sostenibilidad del Ayuntamiento de Valladolid así como representantes de GBCe y en el que se expuso la contribución de la Universidad a los objetivos de Desarrollo Sostenible a través de sus infraestructuras.

El aulario se conecta con el resto de los edificios de la sede Mergelina mediante un corredor acristalado que alberga el núcleo de comunicaciones (escalera y dos ascensores) en cada una de las seis plantas, resolviendo la diferencia de cotas mediante rampas de pendiente inferior al 6%, garantizando la total accesibilidad entre los edificios y accesos. Todos los aseos de cada una de las plantas son accesibles, (un mayor número de aseos si sitúan en el edificio anexo, complejo del que forma parte), y el aparcamiento de vehículos para personas con discapacidad es prioritario en las proximidades.

Para garantizar la accesibilidad universal, se dota al edificio de emisoras de FM para facilitar la ubicación de personas con problemas auditivos; se diferencian las plantas por colores para facilitar la orientación; se contrastan pavimentos, paramentos verticales, y puertas de acceso para guiar a las personas con deficiencia visual; se instalan textos en braille al inicio y final de los pasamanos de escaleras y ascensores; y se diseñan espacios en las aulas útiles para sillas de ruedas.

Se ha realizado un diseño integrado para conseguir un edificio de energía casi nula. La experiencia de edificaciones sostenibles anteriores realizadas por el mismo equipo (edificio LUCIA) ha servido de referencia en el cumplimiento de la Directiva Europea relativa a la eficiencia energética de los edificios. El reto en este edificio ha sido especial, teniendo en cuenta los patrones de ocupación, de muy difícil gestión ya que las altas cargas internas asociadas generan una demanda variable y discontinua, y los patrones de uso, que deben favorecer los diferentes ambientes de aprendizaje (basado en proyectos, colaborativo, aula invertida, aprendizaje a distancia, aprender-practicando, WebEx…). Las estrategias utilizadas han sido objeto de diversos artículos científicos.

La primera de estas estrategias ha sido el diseño y forma del edificio (sistemas pasivos). Se ha realizado un extenso análisis del clima, de la parcela del edificio y de sus alrededores para aprovechar los recursos disponibles en el sitio tales como energía solar, del terreno, la vegetación y el agua. La configuración formal del edificio responde a la necesidad de reducir la demanda de energía a través de la envolvente. La forma compacta reduce la superficie en contacto con el exterior permitiendo controlar mejor las condiciones climáticas adversas, bajas temperaturas, incidencia solar, viento, etc. Las orientaciones de las fachadas asumen las de la ordenación general del conjunto, por lo que se aplican criterios de composición que buscan las condiciones óptimas en cuanto a protección del soleamiento y captación de la luz natural.

Las aulas se abren casi completamente a las fachadas noreste y suroeste buscando la mayor iluminación interior, pero al mismo tiempo se protegen de la radiación directa mediante una estructura de parasoles verticales y horizontales, junto con elementos tamizadores que les proporciona el sombreamiento adecuado. Las fachadas noroeste y sureste, por el contrario, se cierran casi totalmente protegiendo los espacios de aulas para minimizar pérdidas térmicas en invierno (al norte), y para minimizar ganancias térmicas solares en primavera y verano (al sur). Únicamente se abren en las zonas del corredor central para proporcionar al usuario no solo iluminación, sino también la posibilidad de vistas a los jardines exteriores.

El gran aislamiento térmico (U=0.20/0.15 W/m² °C), la eliminación total de los puentes térmicos, las carpinterías de alta eficiencia; y el vidrio de baja emisividad y control solar (con transmitancia cercana a U=1,10 W/m2 °C), proporcionan un mayor control térmico para reducir el consumo. Como innovación, se han introducido materiales de cambio de fase (micronal en la placa de yeso laminado) en determinadas aulas del edificio donde se considera importante mejorar la inercia para reducir cargas térmicas en apoyo de la reducción de la demanda de refrigeración El uso de estos materiales experimentales se ha proyectado considerando que las cargas en los meses cálidos, principalmente abril, junio y septiembre (se consideran julio y agosto prácticamente inhábiles), y en determinadas orientaciones, serán las más difíciles de combatir, por lo que se estudiará si este material regulará en un número suficiente de grados la temperatura considerando los saltos térmicos noche-día.

Las cargas internas (personas y equipos) se contrarrestarán con sofisticadas instalaciones de climatización y ventilación de regulación automática digital de alta eficiencia mediante un sistema BMS (al que se integra la iluminación de bajo consumo con gestión DALI, y otros), maximizando aún más los ahorros de energía. Por lo que respecta a los sistemas activos, la solución adoptada en el edificio está claramente condicionada por el uso particular que tienen las instalaciones docentes universitarias: la enorme variabilidad asociada a la ocupación, tanto por horarios como por número de alumnos. Esto, junto con las cargas térmicas de los equipos informáticos (cada vez más usados por los alumnos) y a la iluminación de las propias salas, se traduce en bajas demandas de calor, llegando a anularse completamente incluso en invierno, pero al mismo tiempo con cambios continuos de las necesidades de ventilación.

En cada una de las aulas se coloca una sonda de CO₂ y otra de temperatura que controlan la demanda de ventilación, garantizando la adecuada calidad de aire interior, que accionan dos cajas de volumen de aire variable para el control del aporte de aire exterior, vinculadas a la impulsión y al retorno, de forma que sólo se ventila en función de las necesidades reales (por ejemplo un aula de 96 puestos en los que sólo hay 30 alumnos, otra de 60 puestos totalmente ocupada, otra vacía durante dos horas…). Para garantizar que se aporta el aire exterior correcto a cada una de las cajas del edificio, el climatizador de aire primario regula el caudal de ventilación por presión diferencial constante, mediante ventiladores de caudal variable de rotor síncrono con variadores de frecuencia incorporados.

Para la mayor eficiencia del sistema se colocan recuperadores rotativos de sorción (tecnología que recupera la humedad del aire expulsado, por lo que se puede prescindir de lanzas de humectación, que en ambientes secos como Valladolid exige un elevadísimo consumo energético) con humectación adiabática en el retorno. Se reduce así el consumo energético en refrigeración, que también se ve limitado por el uso de free cooling natural al aporte de aire primario siempre que sea necesario el uso de las enfriadoras, y eliminando parcial o totalmente según la época del año el uso de la instalación de refrigeración para enfriar las estancias que así lo demanden.

En cuanto a la instalación de climatización, se coloca un sistema de inducción a 4 tubos en cada aula, permitiendo el aporte de frio y calor independientemente de la época del año y del resto del edificio. Se facilita de esta forma un tratamiento diferenciado para cada aula, mejorando notablemente el confort de los ocupantes, y eliminando la necesidad de usar ventiladores en el interior de las aulas para enfriar, ya que los caudales de ventilación permiten calefactar o enfriar la estancia sin necesidad de recirculación de aire dentro de la propia estancia.

La incorporación de energías renovables es fundamental tanto para la reducción del consumo como de las emisiones de gases de efecto invernadero, por lo que el edificio se conecta al sistema de calefacción de distrito por biomasa de la Universidad de Valladolid que discurre desde el Campus Miguel Delibes (donde se encuentra la central térmica) hasta los edificios del centro, pasando por el Campus Esgueva.

La utilización de intercambiadores tierra-aire o tubos geotérmicos (también llamados pozos canadienses) en apoyo del sistema de ventilación mecánica permite captar aire exterior y pre-acondicionarlo, antes de introducirlo en el edificio, proporcionando energía gratuita para calefacción en invierno y refrigeración en verano y épocas intermedias. Por último, se aprovecha la fachada sur para integrar una fachada ventilada con paneles fotovoltaicos.

El tratamiento dado a la parcela atiende a mantener y garantizar su biodiversidad. La recuperación y puesta en valor de los jardines, los pavimentos exteriores permeables y la cubierta verde reducen además el efecto isla de calor, mejorando la calidad ambiental de todo el entorno. El edificio y la parcela, en su conjunto, se han considerado también como elemento demostrador y educativo en sí mismo para los alumnos (tanto de Ingenierías Industriales como de Arquitectura) en materia medioambiental y no sólo de eficiencia energética, ampliando el concepto a todo el ciclo de vida del edificio, el uso de materiales, la calidad de ambiente interior o la biodiversidad.

La necesidad de que el sector de la construcción avance hacia una economía circular baja en carbono implica considerar todo el ciclo de vida del edificio, por lo que el diseño incorpora la utilización de materiales de construcción con declaraciones ambientales, de baja energía de producción o con certificados de bajas emisiones en su fabricación, materiales ecológicos, que incorporen un alto contenido de material reciclado, fácilmente reciclables y reutilizables, así como productos de origen y de fabricación local; todo ello para reducir al mínimo la huella ecológica del edifico. Por otro lado también se utilizan materiales de baja toxicidad o 'saludables' (sin formaldehidos añadidos o sin compuestos orgánicos volátiles -COV-…) para minimizar la contaminación interior y evitar impactos adversos en la salud. Se ha incluido el estudio de la generación, control y reciclado de residuos tanto en la fase de Proyecto, como construcción y durante la fase previsible de uso del edificio.

El ciclo del agua ha sido cuidadosamente analizado: se ha realizado un estudio de las escorrentías, se reduce el uso de agua potable mediante su manejo responsable reduciendo los caudales y reutilizando aguas grises y agua de lluvia. La jardinería ha sido seleccionada respetando el diseño y las especies existentes, y reponiendo las necesarias con especies autóctonas y de reducidas necesidades de riego.

Para comprobar el grado de sostenibilidad alcanzado, el IndUVa se ha evaluado externamente mediante la aplicación de herramientas de evaluación medioambiental de edificios, obteniendo las 5 hojas de VERDE GBCe en la fase de Proyecto (máxima calificación), y optando a LEED platino. También se está certificando el WELL, para garantizar que el edificio está diseñado para la salud y bienestar de los ocupantes.

A continuación se muestran los resultados de la simulación energética en la que se comparan los resultados obtenidos para el edificio de referencia según el CTE vigente durante el proyecto, el edificio de referencia según los criterios ASHRAE para la certificación de sostenibilidad LEED, y el edificio proyectado.

Una vez eliminado del sumatorio los equipos misceláneos, que no se suelen tener en cuenta en los cálculos de consumo, el resumen quedaría como sigue:

Como se puede observar, el uso de energía primaria no renovable es de 67,7 kWh/m² año, inferior a los valores numéricos de referencia establecidos por la UE (Recomendación (UE) 2016/1318) como indicadores del EECN (en este caso comparado con la referencia de uso de energía primaria más asimilable, oficinas, en la zona climática 1 o Mediterránea, de 80-90 kWh/m² año).

La opinión del arquitecto

El arquitecto y director de la Unidad Técnica de la UVa, Francisco Valbuena ha detallado los pormenores de este ambicioso proyecto sostenible. “Para nosotros, este proyecto ha supuesto la posibilidad de resolver el desafío de combinar una alta eficiencia energética con un gran confort y bienestar de los ocupantes; de abordar el problema del consumo de energía casi nulo en programas edificatorios cuyos patrones de uso son de difícil gestión, con una gran carga interna y exigentes niveles de ventilación que son impredecibles a lo largo del día; y de cómo mostrar la viabilidad de ampliar las soluciones convencionales de ventilación y refrigeración con la innovación en sistemas pasivos y la utilización de energías renovables, lógicamente manteniendo los costes dentro de los parámetros convencionales.

El trabajo integrado desde el primer momento de todos los técnicos, evaluadores de sostenibilidad, usuarios, etc., que intervienen en el proyecto; y la utilización de herramientas de gestión como el BIM, son esenciales para conseguir una correcta definición del mismo y alcanzar los objetivos de funcionalidad y sostenibilidad.

Creemos que la forma de hacer y entender la arquitectura ha mejorado con la incorporación de la eficiencia y la mejora del confort térmico, pero debemos avanzar en cuestiones como confort lumínico y visual, confort acústico, calidad del aire, resiliencia, etc; pero todas las transiciones son lentas, y tenemos que acabar de concienciarnos de las posibilidades del sector de la construcción para, por ejemplo, la descarbonización, favorecer la economía circular; mejorar la calidad ambiental y por tanto la salud…”

FICHA TÉCNICA

• Autor Proyecto: Francisco Valbuena García
• Colaboradoras al Proyecto de Ejecución: Ana Jiménez Jiménez / María De La O García García / María Jesús González Díaz / Cristina Gutiérrez Cid, Arquitectas
• Presupuesto de proyecto: José Luis Muñoz, Arquitecto Técnico
• Consultoría ambiental: Vega Ingeniería (Rafael Vega / Borja Román), Ingenieros Industriales
• Consultoría BIM: José Emilio Nogués / Diego Tamayo, Arquitectos
• Calculista de estructuras: Pejarbo Sl,
• Consultoría de instalaciones: Manuel Muñoz, Reuqav Ingenieros (Jesús Vaquer), Ingenieros Industriales
• Dirección de ejecución de obra: Carlos Herguedas Pastor, Arquitecto Técnico
• Coordinación de Seguridad y Salud: 1A Ingenieros (Ángela Manso)
• Emplazamiento: Calle Doctor Mergelina 1, 47011 Valladolid, España
• Cliente / Promotor: Universidad de Valladolid
• Contratista: Constructora San José SA
• Fecha Proyecto: diciembre de 2015
• Fecha Construcción: Inicio y final de obra, de 14 de julio de 2016 a 15 de junio de 2018
• Superficie: 5.972 m²
• Presupuesto: 5.779.311 € (IVA incluido)
• Coste m²: 968 €/M2 € (IVA incluido), 672 €/m² en ejecución material
• Fotografías: Antonio Vázquez
• Industriales:

1. Carpintería exterior: Fachadas Ventiladas Ligeras, S.L.
2. Cerrajería: Femisa Industrial 2007, S.L. / Metalicas Din Don, S.L.U.
3. Vidrio: Fachadas Ventiladas Ligeras, S.L.
4. Cubierta e Impermeabilizaciones: Bruma, S.A.
5. Solados y alicatados: Royta Santos, S.L.
6. Iluminación: Metalux Asturias, S.L.
7. Climatización: DCL, Diseños de Calorifugado y Climatización
8. Saneamiento: Exfova-2001, S.L.
9. Aparatos sanitarios y grifería: Roca
10. Protección contra incendios: Protexvall, SC
11. Carpintería interior: Cafedma (Carp. Antonio Fdez., S.L.)
12. Pinturas: Pinturas Tojesa, C.B.
13. Pavimentos y revestimientos interiores: LINOLEO: PAVIMENTOS TÉCNICOS LIGEROS, S.L.
14. Tabiques y techos: AFF Aislamientos y Vidrio, S.L.
15. Ascensores. Orona, S. Coop.

i -Valbuena García, F., González Díaz, M.J., Gutiérrez Cid, C. Cero energía en edificios de alta ocupación con patrón discontinuo y variable: el aulario IndUVA de la universidad de Valladolid. CONAMA 16- Madrid- 28 nov-1 diciembre 2016

-Valbuena, F., González, M.J., Román, B., Edificios inteligentes de alta ocupación con patrón discontinuo y variable: el aulario IndUVA de la universidad de Valladolid. III Congreso de edificios inteligentes – Madrid 20.21 Junio 2017

-Valbuena García, F., González Díaz, M.J., Estrategias de diseño para un EECN en el ámbito universitario: el aulario IndUVA de Valladolid. IV Congreso de Edificios de Energía Casi Nula. Madrid, 13-14 diciembre de 2017

-Valbuena, F., González, M.J., A new model of architectural intervention on teaching buildings: how to reach the best sustainable performances: The IndUVA in Valladolid (Spain)- International Conference on Sustainable Energy and Environment Sensing- SEES- Cambridge (UK) 18-19 June, 2018.