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El proyecto ha sido reconocido como Finalista Oro en la tercera edición de los Premios 3 Diamantes de Mitsubishi Electric

Torre Iberdrola, climatización de un edificio icónico

Jon Zubiaurre y Diego Zarranz, ingenieros industriales de Idom

06/10/2017

El edificio Torre Iberdrola en Bilbao con sus 165 m de altura sobre rasante constituye uno de los iconos de la ciudad. En sus 41 plantas y 50.000 m2 de superficie se distribuyen oficinas destinadas en parte a usos corporativos y en parte a espacios de alquiler, además de áreas de restauración, salón de actos y servicios auxiliares. El inmueble incluye asimismo áreas de aparcamiento y usos varios en sus 5 niveles bajo rasante. El diseño del edificio ha buscado desde el origen la consecución de un elevado estándar en relación a la sostenibilidad y el impacto sobre el medio ambiente, lo que ha llevado a su reconocimiento con la certificación LEED en su modalidad ‘Core&Shell’, con la calificación de Platino que constituye la máxima graduación. Este proyecto ha sido reconocido como Finalista Oro en la tercera edición de los Premios 3 Diamantes de Mitsubishi Electric.

Diseño pasivo del edificio

Respecto al comportamiento energético, los rascacielos presentan una gran superficie de intercambio térmico con el exterior en relación a la superficie útil. Este hecho, si no está bien gestionado puede condicionar un elevado consumo energético. Con el ánimo de reducir el posible efecto pernicioso de esta circunstancia, la fachada de la Torre Iberdrola se configura mediante una doble piel con ventilación controlada en la cámara y un sistema activo para gestionar el soleamiento.

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Figura 1. Torre Iberdrola.

La fachada activa permite por una parte separar el nivel térmico del interior respecto del exterior y por otra controlar de forma dinámica la temperatura radiante hacia el interior y el nivel lumínico recibido por transmisión directa. El concepto de funcionamiento responde al concepto descrito en Ashrae Handbook of Fundamentals 2005 en su capítulo ‘Fenestration’ y que se transcribe a continuación: “If properly managed, airflow between panes of a double-glazed window can improve fenestration performance... These systems can control window heat transfer under many different operating conditions. Brandle and Boehm (1982) and Sodergren and Bostrom (1971) give details on airflow or exhaust windows”, (figura 2).

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Figura 2. Esquema de fachada activa.

Un importante condicionante de los edificios de gran altura reside en la limitación de la superficie de cubierta habilitada para la ubicación de equipos de disipación térmica. En este caso la configuración se ve limitada por la existencia de un helipuerto.

El Sistema de Climatización. Producción y distribución de energía térmica

El edificio utiliza una instalación basada en un bucle de agua que se utiliza como fuente o sumidero energético para bombas de calor conectadas a lo largo del edificio que se encargan de la climatización de los diferentes espacios y del acondicionamiento del aire de ventilación. De esta manera el edificio transfiere energía entre distintas áreas. El balance positivo o negativo es compensado mediante aerorrefrigeradores y calderas de condensación situadas en cubierta y salas técnicas anexas, (figura 3).

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Figura 3. Esquema general del sistema de climatización.

La climatización de los espacios de oficina está basada en un sistema VRF (Mitsubishi City Multi) con recuperación de calor que utiliza unidades exteriores condensadas por agua del anillo térmico. Este sistema permite un trasiego de energía entre las propias unidades interiores de un módulo de oficina. Así se puede enviar calor a las zonas de fachada desde los compartimentos interiores de la misma oficina mediante el empleo de equipos que balancean la energía antes de recurrir al anillo energético que los conecta con el sistema central. También se incorpora un sistema de precalentamiento de ACS para usos de restaurante que utiliza calor residual, (figura 4).

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Figura 4. Unidades de bombeo del anillo térmico.

El sistema de aire acondicionado en el interior de las plantas de oficina se organiza facilitando módulos independientes de unos 200 m2. Cada uno de estos módulos dispone de su equipamiento de aire acondicionado con unidades exteriores propias, conectadas al anillo térmico que se configura como fuente o sumidero de energía de cada zona, (figura 5).

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Figura 5. Unidades exteriores del sistema VRF en planta típica de oficinas y esquema de conexión al anillo térmico.

El Sistema de Climatización. Flexibilidad

Las Unidades Interiores del sistema de climatización utilizan un control wireless para facilitar una mayor flexibilidad en las posibles modificaciones de la distribución de oficinas. La asignación de unidades interiores a espacios de oficinas puede ser reconfigurada a voluntad mediante modificaciones de software ante cualquier cambio en la distribución de áreas. El número de difusores y su localización en el falso techo permanece constante y es válido para múltiples posibles modulaciones. Cualquier redistribución de los espacios de oficina únicamente requiere la conexión de unos difusores y la desconexión de otros, para adaptarse a las necesidades particularizadas.

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Figura 6. Aspecto de organización de falso techo en un módulo de oficinas.

El Sistema de Climatización. Salubridad

La calidad del aire interior está fundamentada en la consecución de unos volúmenes importantes de ventilación, en la correcta filtración mecánica del aire introducido, su adecuación higrométrica mediante la dosificación de vapor de agua y el control de contaminantes mediante el ajuste del nivel de ventilación basado en la información recabada mediante sondas combinadas de calidad de aire. Por otra parte, los elementos constructivos del edificio han sido certificados como no emisivos de Compuestos Órgano Volátiles (COVs). La totalidad del proceso para garantizar los resultados es monitorizada como parte de los requerimientos de la certificación de Sostenibilidad LEED.

El grado de higienización de los ambientes resulta especialmente cuidado en el proyecto, de manera que los espacios corporativos de Iberdrola equipan unidades con sistemas de filtración biológica mediante fotocatálisis.

El sistema de inyección de vapor de agua en temporada de invierno se organiza mediante una caldera de vapor y una red de distribución con sistema de recogida y reutilización de condensados. El secado de aire en verano se puede realizar mediante un control del sobre-enfriamiento en las baterías de las unidades de ventilación.

Las unidades de ventilación disponen asimismo recuperadores de calor entálpicos y un sistema de bypass del recuperador que permite ajustar el modo de funcionamiento como freecooling puro o como recuperación de calor, en función de las condiciones de temperatura y humedad relativa exterior.

El Sistema de Climatización. Tratamiento de espacios singulares

El edificio incluye usos de restauración, un salón de actos y un impresionante atrio de entrada. Estos espacios presentan sub-sistemas de tratamiento de aire específicos basados en las siguientes características:

  • Servicios de restauración: Unidades de tratamiento de aire multizona con control de ambientes individualizado.
  • Salón de actos: Tratamiento de aire basado en impulsión de aire por butaca con criterios propios de difusión por desplazamiento.
  • Atrio de entrada: Difusión de aire por desplazamiento en el área central y tratamiento del muro cortina mediante difusión de aire por mezcla con toberas de alta inducción perimetrales. El análisis de la combinación de ambos sistemas ha sido desarrollado mediante el uso de modelos generados con herramientas CFD.
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Figura 7. Imagen del atrio de entrada.

El Sistema de Climatización. Gestión Técnica Centralizada

La Gestión Técnica Centralizada del edificio se ha diseñado bajo las premisas de supervisión global con permisos de actuación local y una orientación a la mejora de la eficiencia energética. El sistema combina la climatización con otros sistemas mecánicos, la seguridad, la intrusión, megafonía, videovigilancia, electricidad e iluminación, así como la gestión de ascensores, utilizando un amplio abanico de interoperabilidades entre ellos.

La gestión de la instalación de climatización engloba el sistema VRF con los servicios de ventilación y la gestión del anillo térmico. El sistema de Gestión Centralizado con Supervisión y Control del VRF controla las Unidades con Mantenimiento Remoto en las versiones de Teleasistencia y Supervisión directa del fabricante.

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Figura 8. Esquema de control de una UTA.

La integración de los sistemas de climatización en el SCADA superior incluye además de los habituales apartados de gestión de alarmas e históricos, la conexión a una plataforma específica de gestión energética.

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