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100 Proyectos de Arquitectura Sostenible - Complejo Residencial SAYAB en Cali Colombia

Complejo Residencial SAYAB (Complejo Residencial más sostenible de América 2011) 2006 I.C. Prefabricados Gratamira. Cali. Colombia Area : 38.942’75 m2 Costo : 15.800.000.000 pesos (5.904.300 euros) El complejo SAYAB ha sido elegido en el año 2011 como el Conjunto Residencial más sostenible de Colombia, al haber recibido la Medalla de Oro a la responsabilidad medioambiental. Además ha sido nominado como mejor referente en arquitectura sostenible residencial de toda América. El premio ha sido otorgado por la prestigiosa “Fundación América Sostenible”, lo que convierte a SAYAB en una referencia internacional en arquitectura sostenible y vivienda social. El premio ha sido otorgado debido a las singulares

características del conjunto, cuyos objetivos se sintetizan en su propio nombre: SAYAB significa “Fuente natural de vida”, en idioma Maya.

Estas características son las siguientes: - Alto Nivel sostenible - Alto nivel bioclimático. No son necesarios sistemas de climatización - Iluminación natural y ventilación natural - Bajísimo consumo energético - Bajísima generación de residuos - Obtener zonas verdes con mayor superficie que la del solar - Fomento de las relaciones sociales - Triple nivel de seguridad - Utilización de materiales saludables y biodegradables - Industrialización y prefabricación de todos sus componentes - Utilización de componentes reutilizables y reparables - Absoluta desmontabilidad. Los edificios nunca se

derribarán - Ciclo de vida infinito - Baja necesidad de mantenimiento - Bajo precio

1. Objetivos más importantes

- Proyectar un sistema constructivo en el que todos los componentes arquitectónicos pueden ser extraíbles, reparables y reutilizables. - Proyectar una estructura desmontable, a base de elementos de hormigón armado aligerado. Estos elementos se hacen en fábrica, son fácilmente transportables (sin necesidad de transporte especial), y se ensamblan en obra con suma facilidad, a pesar de su elevado peso. - Lograr un perfecto equilibrio entre la necesidad de dotar al edificio de una gran masa térmica, y el deseo de poder recuperar y reutilizar todos y cada uno de sus componentes. Por ello, se ha elegido un sistema estructural a base de placas de hormigón armado aligerado, de gran tamaño. Estas placas se ensamblan entre si mediante tornillos y puntos de soldadura en elementos metálicos empotrados y maclados en la masa de hormigón de cada elemento arquitectónico. - Proponer una tipología de vivienda económica de estrato 4 (vivienda social en España), de alto nivel ecológico, y alto nivel bioclimático, a precio de mercado. - Proponer tipologías de vivienda flexible, que puedan reconfigurarse, y adaptarse continuamente a las necesidades de sus ocupantes. - Hacer una propuesta de bloque de viviendas bioclimático para climas tropicales, con alta capacidad de refrescarse por sí mismo –debido tan solo a su

diseño arquitectónico-, sin necesidad de sistemas mecánicos de acondicionamiento. - Disponer las zonas verdes en diferentes lugares de los bloques de viviendas (en el patio interior, en patios a diferentes alturas, y en las cubiertas ajardinadas). - Disponer los parqueaderos integrados en el edificio, de tal modo que pasen desapercibidos los automóviles en el complejo. - Dotar al complejo de un elevado nivel de seguridad. - Realizar un complejo residencial saludable, con iluminación y ventilación natural. - Utilizar únicamente materiales ecológicos y saludables (los materiales utilizados están libres de cualquier tipo de emisiones). - Construir edificios con ciclo de vida infinito. 2. Solución Arquitectónica

SAYAB se encuentra ubicado en el barrio de Gratamira, en Cali (Colombia). El solar permite una elevada edificabilidad, y está destinado a vivienda de estrato 4 en Colombia (vivienda Social en Europa). El conjunto residencial está compuesto por 4 grandes bloques, con un total de 345 viviendas, y varios

centros sociales y comerciales. Existen dos tipos básicos de viviendas: viviendas de una sola planta (con una superficie construida aproximada de 72 m2 construidos), y viviendas de dos plantas (con una superficie construida aproximada de 103 m2). Para aprovechar al máximo la edificabilidad permitida, y reducir al máximo la repercusión del precio del solar en las viviendas, la edificabilidad se ha concentrado en 4 bloques, con orientación Este-Oeste. Cada uno de estos bloques está formado, a su vez, por la unión de dos bloques lineales, separados entre sí por un patio longitudinal cubierto. De este modo, se garantiza que la radiación solar directa no pueda penetrar al interior de las viviendas, evitando que se calienten por efecto invernadero. Cada bloque dispone de dos núcleos de comunicación vertical, y el acceso a las diferentes viviendas se realiza a través de galerías perimetrales, alrededor del patio central cubierto. Los bloques tienen una estructura arquitectónica muy sencilla, con el fin de reducir al máximo los costes, y sacar el máximo rendimiento al proceso de prefabricación de sus componentes. A pesar de esta pretendida sencillez, no hay dos viviendas iguales en todo el complejo, ya que todas las fachadas son distintas entre sí, y por lo tanto, todas las viviendas tienen balcones diferentes. Para acentuar esta diferencia, y proporcionar cierta complejidad al conjunto, los balcones se han pintado con colores

diferentes. Los bloques están perforados por varios sitios de la fachada, a modo de patios cubiertos a diferentes alturas, que proporcionan transparencia al conjunto. Además, estos patios generan un conjunto de microclimas frescos en el edificio, y potencian las relaciones vecinales y de convivencia (sky courts). El interior de los bloques genera y mantiene una gran bolsa de aire fresco, que recorre de forma continua todas las viviendas, refrescándolas a su paso. El complejo residencial tiene 4 tipos de zonas verdes, ubicadas en lugares diferentes: El espacio exterior de los bloques, los patios interiores de los bloques, los patios perimetrales entre las viviendas, y las cubiertas de los bloques. En total, la superficie de zonas verdes duplica a la superficie del solar. Las viviendas son flexibles, y permiten diferentes estructuras arquitectónicas, para satisfacer las necesidades particulares de cada posible ocupante. 3. Análisis Sostenible 3.1. Optimización de recursos 3.1.1. Recursos Naturales. Se aprovechan al máximo recursos tales como el sol, la brisa, la tierra (para refrescar la edificio), el agua de lluvia (almacenada en depósitos subterráneos y utilizada para el riego de los jardines),….. Por otro lado, se han instalado dispositivos economizadores de agua en los grifos,

duchas y cisternas de los inodoros. 3.1.2. Recursos fabricados. Los materiales empleados se aprovechan al máximo, disminuyendo posibles residuos, mediante un correcto proyecto, una gestión eficaz, y sobre todo, porque cada componente del edificio se ha construido de forma individual en fábrica. 3.1.3. Recursos recuperados, reutilizados y reciclados. Todos los materiales del edificio pueden ser recuperables, incluidos todos los elementos de la estructura. De este modo, se pueden reparar fácilmente, y volverse a utilizar en el mimo edificio, o en cualquier otro. Por otro lado, se ha potenciado la utilización de materiales reciclados y reciclables. 3.2. Disminución del consumo energético 3.2.1. Construcción. El edificio se ha construido con un consumo energético mínimo. Los materiales utilizados se han fabricado con una cantidad mínima de energía, ya que todos sus componentes se realizan en fábrica, con un control absoluto. Por otro lado, el edificio se construye con muy pocos recursos auxiliares, por estar completamente industrializado. 3.2.2. Uso. Debido a sus características bioclimaticas, el edificio tiene un consumo energético muy bajo (se estima que las viviendas consumirán apenas un 20% de lo que consumen las viviendas convencionales, con una superficie similar). Hay que hacer constar que las

viviendas no necesitan iluminación artificial mientras haya sol, y que la iluminación de las zonas comunes es a base de leds. 3.2.3. Desmontaje La gran mayoría de los materiales utilizados pueden recuperarse con facilidad. Por otro lado, el edificio se ha proyectado para que tenga una durabilidad indefinida, ya que todos los componentes del edificio son fácilmente recuperables, reparables y sustituibles. 3.3. Utilización de fuentes energéticas alternativas La energía utilizada para refrescar el aire del patio interior es de origen geotérmico (sistema de refresco del aire aprovechando las bajas temperaturas existentes bajo tierra, en las galerías inferiores al forjado sanitario del edificio). Por lo que no tiene consumo energético. 3.4. Disminución de residuos y emisiones El edificio no genera ningún tipo de emisiones, y tampoco genera ningún tipo de residuos, excepto orgánicos. 3.5. Mejora de la salud y el bienestar humanos Todos los materiales empleados son ecológicos y saludables, y no tienen ningún tipo de emisiones que puedan afectar la salud humana. Del mismo modo, el edificio se ventila de forma natural, y aprovecha al máximo la iluminación natural, lo que crea un ambiente saludable y proporciona la mejor calidad de vida posible a sus ocupantes.

3.6. Disminución del precio del edificio y su mantenimiento El edificio ha sido proyectado de forma racional, eliminando partidas superfluas, innecesarias o gratuitas, lo cual permite su construcción a un precio convencional, a pesar del equipamiento ecológico que incorpora. 4. Características bioclimáticas 4.1. Sistemas de generación de fresco El edificio se refresca por sí mismo, de tres modos: 4.1.1. Evitando calentarse. El conjunto de edificios se encuentra ubicado cerca del ecuador, y en clima tropical. Por ello, se han dispuesto todas las ventanas con orientación norte y sur (no hay ventanas al este y oeste para que no entre radiación solar directa por las mañanas y las tardes). Todos los voladizos y balcones se han situado al norte y sur, para proteger las ventanas de la radiación solar directa. Por último, todos los muros de fachada disponen de un alto aislamiento térmico. 4.1.2. Refrescándose. Mediante un sistema de enfriamiento arquitectónico de aire, utilizando un conjunto de galerías subterráneas. El aire entra por debajo de los voladizos laterales del norte y del sur (protegiéndose de la lluvia y del sol) a un conjunto de galerías laberínticas en el interior del edificio, en donde se enfría de forma considerable. Una vez enfriado, el aire entra al patio central sombreado, donde se mantiene fresco, atravesando todas las viviendas. Por

otro lado, debido a la alta inercia térmica del edificio, el fresco acumulado durante la noche, se mantiene durante la práctica totalidad del día siguiente. 4.1.3. Evacuando el aire caliente al exterior del edificio. Por medio de un conjunto de chimeneas solares ubicadas en la parte superior del patio central cubierto. 4.3. Sistemas de acumulación de fresco El fresco generado durante la noche (por ventilación natural y debido al descenso exterior de la temperatura) se acumula en los forjados y en los muros de carga interiores de alta inercia térmica. De este modo el edificio permanece fresco durante todo el día, sin consumo energético alguno. La cubierta ajardinada (con unos 25 cm. de tierra) de alta inercia térmica, además de un adecuado aislamiento, ayuda en mantener estables las temperaturas del interior del edificio, en invierno y en verano. 4.4. Sistemas de transferencia de aire fresco Las chimeneas solares succionan el aire del interior del patio central de los bloques. De este modo se crean unas corrientes de aire ascendentes que obligan que el aire fresco del patio interior recorra todas las viviendas circundantes. 4.5. Ventilación natural La ventilación de las viviendas se hace de forma natural y continuada, a través de las rejillas de las puertas de acceso y las puertas de paso del interior de

la vivienda. Del mismo modo, la vivienda transpira a través de los muros exteriores, lo que permite una ventilación natural, sin pérdidas energéticas. 5. Materiales ecológicos 5.1. Cimentación y estructura. La estructura esta compuesta por un conjunto entrelazado de placas de hormigón armado, a modo de sistema estructural de muros de carga. Las láminas prefabricadas de hormigón armado tienen un grosor de 8 cm. en los muros, y 12 cm. en los forjados. Los muros exteriores del este y del oeste están compuestos por dos hojas y aislamiento. La hoja interior corresponde a los muros de carga de hormigón armado de 8 cm. de grosor (con alta inercia térmica). La hoja exterior está compuesta por placas de yesocelulosa hidrófugo. En el interior de la doble hoja existe una capa de aislamiento de cáñamo de 5 cm. y una cámara de aire ventilada de 3 cm. Las fachadas norte y sur están compuestas por muros de una sola capa, a base de bloques de hormigón, rellenos de aislamiento (sacos de café desechados). 5.2. Acabados exteriores Pintura a los silicatos. 5.3. Acabados interiores Pinturas vegetales. Solados de gres porcelánico. Puertas de tablero doble de madera aglomerada, chapadas con madera de haya, y tratadas con aceites vegetales. Barandillas de guadua.

5.4. Cubierta La cubierta ajardinada dispone un espesor medio de 25 cm. de tierra. 5.5. Otros Tuberías de agua de polipropileno. Tuberías de desagüe de polietileno. Electrodomésticos de alta eficiencia energética. Carpintería de madera de pino tratada con aceites vegetales.

6. Innovaciones más destacadas 6.1. Alto nivel sostenible El diseño de SAYAB tiene un elevadísimo nivel sostenible, ya que su diseño cumple fielmente con los 38 indicadores sostenibles que Luis De Garrido ha establecido en su quehacer profesional habitual.

6.2. Alto nivel bioclimático. No son necesarios sistemas de climatización El diseño de SAYAB es muy especial, ya que los edificios son capaces de autorregularse térmicamente sin necesidad de utilizar artefactos mecánicos de acondicionamiento térmico. El edificio mantiene estable, y en todo momento, una temperatura media de unos 22º - 23º, a pesar de que la temperatura exterior en Cali oscila alrededor de 30º todos los días del año. Ello se ha logrado mediante la utilización de varias estrategias bioclimáticas, y aumentando al máximo la inercia térmica de los edificios. 6.3. Iluminación natural y ventilación natural El optimo diseño bioclimático de los edificios permite la iluminación natural de todas las estancias de las viviendas, mientras luzca el sol. Por tanto, ningún espacio necesita iluminación artificial durante el día. Por otro lado, los materiales utilizados son transpirables, lo que asegura la ventilación natural de todas las estancias de las viviendas, aun cuando estén cerradas las ventanas. Por otro lado, el conjunto dispone de un sistema natural de ventilación y de refresco continuado, que mantiene continuamente frescas las viviendas, sin necesidad de artefactos tecnológicos, y sin ningún consumo energético. 6.4. Bajísimo consumo energético La única energía que consumen las viviendas es la necesaria para alimentar los electrodomésticos y para

la iluminación artificial nocturna. Por si fuera poco, tanto los electrodomésticos, como los sistemas de iluminación son de alta eficiencia energética. 6.5. Bajísima generación de residuos Para la construcción de SAYAB se ha utilizado un avanzado sistema industrializado a base de paneles prefabricados de hormigón armado. Ello ha permitido que no se generen residuos durante el proceso de construcción del edificio. Por otro lado, SAYAB no genera ningún tipo de residuos ni de emisiones durante su uso diario, a excepción de los pocos residuos orgánicos y domésticos que se puedan generar por sus ocupantes. A este respecto, cada bloque cuenta con una Unidad Técnica de Basuras, que permite la recogida selectiva de residuos, para su eficaz transporte y tratamiento en planta. 6.6. Generación de zonas verdes con una superficie doble a la del suelo ocupado SAYAB cuenta con una superficie de zonas verdes que duplica la superficie del solar. Las zonas verdes se han dispuesto en todo el espacio circundante a los edificios, en las cubiertas, en los patios interiores y en los patios a distintos niveles (Sky Courts). De este modo se ha devuelto a la Naturaleza mucho más de lo que se le ha arrebatado. Se trata por tanto de un merecido tributo a la diosa Pachamama. 6.7. Fomento de las relaciones sociales

El diseño de todos los espacios públicos, semipúblicos y privados se ha realizado con el fin de optimizar las relaciones sociales de los vecinos. Se han establecido zonas sociales, zonas de recreo, y zonas de encuentro a diferentes niveles de los edificios. Son especialmente deseadas las zonas verdes de los patios interiores, y las cubiertas ajardinadas. 6.8. Triple nivel de seguridad SAYAB cuanta con un triple nivel de seguridad. 1) el acceso al conjunto a través de dos porterías con vigilancia las 24 horas del día. 2) el acceso a cada bloque por separado. 3) el acceso a las viviendas. Las cubiertas ajardinadas garantizan una seguridad adicional, por lo que sirven de guardería y zona de juegos para los niños, con una seguridad adicional. 6.9. Utilización de materiales saludables y biodegradables Todos los materiales, sin excepción alguna, han sido cuidadosamente elegidos para que no dañen en absoluto ni a la salud de las personas, ni al medio ambiente. 6.10. Industrialización y prefabricación de todos sus componentes El conjunto residencial SAYAB ha sido construido utilizando un avanzado sistema industrializado. Todos sus componentes, sin excepción, han sido diseñados uno a uno, realizados en fabrica, y montados en seco para construir los edificios. Incluso la estructura portante se ha realizado a base de paneles

prefabricados de hormigón armado, ensamblados entre sí. Los paneles prefabricados han sido diseñados y fabricados uno a uno, incluyendo el armado, los anclajes y todas las instalaciones que deben discurrir en su interior. Una vez en obra estos paneles se montan entre sí, a gran velocidad, mediante un ingenioso sistema basado en la unión de tres varillas metálicas existentes en cada una de sus caras. Como resultado se genera un empresillado flexible entre todos los paneles, dando lugar a una estructura desmontable, de altísima inercia térmica, y con alta resistencia a los movimientos sísmicos. Las diferentes instalaciones discurren en el interior de los componentes estructurales, por lo que el montaje de la estructura implica, al mismo tiempo, el montaje de todas las instalaciones del edificio. La industrialización y prefabricación de todos los componentes de SAYAB le ha permitido, una reducción importante de su precio, una enorme rapidez de construcción, y además, lograr el máximo nivel de sostenibilidad posible. 6.11. Utilización de componentes reutilizables y reparables Todos los componentes de SAYAB, incluso su propia estructura portante, son prefabricados y montados en seco. Ello permite que se puedan desmontar, recuperar, reparar, y reutilizar, tantas veces como se desee.

6.12. Absoluta desmontabilidad. Los edificios nunca se derribarán Debido al sistema industrializado y prefabricado utilizado, si se deseara, se podrían desmontar todos los componentes de los edificios. De este modo, si alguna vez se deseara desmontar el edificio, no se generaría ningún tipo de residuos, y sus componentes se podrían utilizar para construir el edificio en otro lugar, o se podrían utilizar para la construcción de otro tipo de edificio. 6.13. Estructura desmontable El sistema estructural utilizado está compuesto a base de paneles modulares de hormigón amado, que se ensamblan en obra simplemente mediante pequeños cordones de soldadura. A pesar de ser una estructura isostática, y de tener una muy reducida capacidad de absorber momentos de empotramiento perfecto en los nudos, se comporta perfectamente, debido a su especial diseño entrelazado. De este modo, puede hacer frente a todo tipo de acciones exteriores verticales, horizontales y aleatorias (tiene un comportamiento perfecto frente a sismos). 6.14. Ciclo de vida infinito Como los componentes se pueden desmontar, y se pueden reparar, una y otra vez, o ser sustituidos por otros nuevos, de forma continuada. Como resultado se obtiene un edifico con un ciclo de vida infinito. 6.15. Baja necesidad de mantenimiento

Debido al sistema constructivo utilizado a la calidad de los materiales, y a la poca cantidad de artefactos necesarios, la necesidad de mantenimiento de los edificios es mínima. Y por tanto, se reduce al máximo el coste del mantenimiento. 6.16. Bajo precio A pesar del avanzado e innovador concepto arquitectónico de SAYAB, y a la enorme cantidad de innovaciones utilizadas, el precio de las viviendas, es idéntico a las de cualquier otra vivienda de estrato cuatro, de características similares. El precio de venta de las viviendas de 72 m2 es de unos 90 millones de pesos colombianos. Es decir, unos 35.000 euros. Por todas estas características, SAYAB se ha convertido en una referencia internacional en arquitectura sostenible y vivienda social. Un referente a seguir y un legado para las generaciones venideras.

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MarxelozZ dijo... Hola, interesante tu documento. soy de Chile y quisiera saber para que tipo de habitante fue pensado este proyecto, si clase baja, media o alta. Además quisiera saber si hay algún modelo de gestión que autosustente los gastos comunes del conjunto. Saludos

23/3/14

: Vista de planta de la vivienda en estudio. Go to publication Download

Context En la ciudad de Mexicali, con un clima cálido extremoso, el uso de aire acondicionado es una necesidad para el desarrollo de las actividades humanas. La obtención de confort térmico en las edificaciones es una meta tanto para diseñadores y constructores, como para los usuarios, ya que el consumo de energía eléctrica para aire acondicionado es elevado, con la consecuente merma en el poder adquisitivo de las familias. Se ha estimado que la demanda de electricidad para satisfacer los requerimientos de acondicionamiento de aire para el sector residencial son del orden de 103 MW, cuando una de las centrales geotermoeléctricas que abastecen a la ciudad (Cerro PrietoIV) tiene una capacidad de 100 MW (Gallegos et al., 2006). Los sistemas de refrigeración más usados en Mexicali son los de compresión mecánica de vapor, los cuales son altos consumidores de energía. Durante algún tiempo en la historia de la ciudad, se usaron de forma intensiva los sistemas de enfriamiento evaporativo, y aún se usan en ciertos sectores de la población. En 1995, la tercera parte de la población usaba sistemas de enfriamiento evaporativo (Sández, 1996). Para conservar la simplicidad y bajo consumo de energía eléctrica de los sistemas de enfriamiento evaporativo y aprovechar todas sus ventajas, es posible obtener diferentes configuraciones, las cuales requieren ser estudiadas. En un estudio reciente, Heidarinejad et al. (2008), realizan la comparación de cinco esquemas de enfriamiento evaporativo directo, indirecto y combinado para diferentes condiciones climatológicas. Sin embargo, el indicador de la factibilidad de uso de cada sistema es la temperatura del aire a la salida del equipo, sin considerar el efecto en el edificio. Los sistemas de enfriamiento evaporativo han sido estudiados y clasificados atendiendo a criterios termodinámicos: de eficiencia energética, mediante el valor de EER (energy efficiency rating) por Al- Juwayhel et al. (2004), análisis de exergía y COP (Yanjun et al., 2007). Estos criterios, si bien son necesarios para detectar los puntos del sistema donde existen oportunidades de mejora, o describir el uso que se le da a la energía primaria con que operan, no toman en cuenta la

eficacia del sistema para cumplir con las condiciones de confort, bajo las diferentes condiciones climatológicas del lugar, lo cual resulta critico cuando se tienen altas humedades. En este trabajo se dimensiona y estudia el comportamiento operativo de los sistemas de enfriamiento evaporativo y se clasifican teniendo como criterio principal su aptitud para proporcionar condiciones de confort térmico, durante toda la temporada en que se requiere enfriamiento para la vivienda. La idea central es someter el aire que entra al equipo de enfriamiento evaporativo a procesos previos de secado e intercambios de calor para quitarle humedad y preenfriarlo, de tal forma que se obtenga una menor temperatura del aire que entra al espacio, no importando si se tiene una humedad alta en el ambiente. Es necesario conocer el comportamiento de los sistemas de enfriamiento evaporativo, atendiendo principalmente al criterio de eficacia para mantener condiciones de confort en los espacios y buscando la máxima eficiencia de operación con el mínimo de equipos, para reducir la inversión inicial y costo de operación. La vivienda que se simuló térmicamente y fue acoplada a los sistemas de enfriamiento evaporativo, pertenece a lo que los organismos desarrolladores, financiadores y administradores de vivienda en México, han catalogado como vivienda económica, esto es, que no exceda en costo de 117 veces el salario mínimo del Distrito Federal (vsm) y está destinada a sectores de la sociedad de bajos recursos económicos, con salario de hasta 3.9 vsm. El edificio simulado corresponde a un prototipo de vivienda que representa al 85%, de un fraccionamiento compuesto de 9,500 viviendas construidas entre 1995 y 2004 (UABC, 2006). El prototipo se consideró con orientación norte-sur, ya que la mayor parte del sembrado de vivienda corresponde a esta orientación. El área de enfriamiento a satisfacer es de 43 m 2 , con un volumen de 107 m 3 . Cuenta con un espacio común (sala-comedor-cocina), una recámara y un baño, en una planta, como se muestra en la Fig. 1. Los materiales considerados en la construcción se muestran en la tabla 1.

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