Introducción

Vista interior Vista principal

El centro de meditación es creado para que los atletas de los proximos juegos panamericanos asistan a su rito religioso que acostumbran. Al concluir los juegos panamericanos de Guadalajara 2011 este edificio cambiara de carácter, de ser un edificio de meditación se convertirá en una biblioteca. Ambos usos del edificio son públicos por consecuencia los asistentes serán constantes y durante todo el día.
Para el análisis del edificio se divide en diferentes temas la investigación para obtener los mejores resultados durante la investigación.

Agua

Nuestro edificio se divide actualmente en tres partes:

• Sistema hidráulico: que obtiene el agua potable directamente de la toma domiciliaria y de hay se distribuye a todos los muebles: lavabos, sanitarios, grifos y a la cortina de agua.



• Sistema sanitario: una vez utilizada el agua se vierte al drenaje (no existe un doble uso).



• Sistema pluvial: simplemente capta el agua de la azotea y la desaloja hacia el drenaje.
  

Gráfica sistema de agua actual

Actualmente nuestro edificio tiene los siguientes gastos de agua:

Comparación entre el agua requerida y el agua pluvial

Con estos calculos, encontramos que una solución seria aprovechar el agua pluvial. Asi el esquema de funcionamiento se forma de la siguiente manera:

Nuevo esquema

El siguiente paso fue eficientar las diferentes partes del sistema en este caso la captación del agua pluvial, el almacenamiento y la bomba con productos más eficientes:

Captación- Sistema Sifónico.

A diferencia de un sistema tradicional diseñado para circular cuando no esta completamente lleno, el sistema sinfónico funciona a plena capacidad. Permite tener menor número de tuberías, y dirigir su caudal hacia un solo bajante.Un sumidero tradicional es un simple hueco de pvc, el sinfónico cuenta con una placa anti-vórtice que actúa como deflector y permite que todo el agua de la cubierta sea absorbida. La tubería puede colocarse sin pendiente.

Grafiacas que muestran las ventajas del sistema sifonico vs. sistema tradicional.

Ventajas:

• Requiere menos bajantes que un sistema tradicional.(Ahorro en coste de material).




• No se necesita colocar tuberías en pendiente.




• Los diámetros de las tuberías son menores, ya que se evacua a máximo caudal.
  pueden colocar sumideros a un solo colector.




• Sistema de auto limpieza debido a las elevadas velocidades de circulación que soportan. ( reduce costos de mantenimiento).

Plano de la distribucion del sistema sifonico en la azotea.

Detalle del sistema sifonico.

Almacenamiento- Atlantis Matrix

El sistema Atlantis Matrix es un sistema de almacenamiento de aguas pluviales esta conformado por materiales ecologicos y es muy fácil de construir ya que que son materiales pre-fabricados. Para aplicar el sistema atlantis se excaba el agujero es de la capacidad necesaria.

Ventajas-Ahorro de cemento, blocks, varillas y M.O.-A diferencia de sistemas convencionales como el rotoplas, tu puedes elegir la capaciad y dimensiones.

La localización del deposito esta colocada debajo del área de consulta a fin de aprovechar el agua en el sistema termico del edificio.

Bomba- Sqflex

Bomba sumergible desarrollada por la empresa Grundfos, se caracteriza por funcionar por medio de energías alternas tales como la energía solar o la eólica.

• La instalación de la SQFlex solar no requiere de herramientas especiales, ya que los paneles solares de Grundfos se conectan directo a el sistema.





• La SQFlex solar es económica en su funcionamiento y prácticamente no requiere mantenimiento.

Esta bomba es muy adecuada para el centro ecuménico, uno por las características que ofrece la marca en sus productos tales como gran resistencia a periodos de funcionamiento continúo, en este caso la bomba puede estar prendida las 24 horas del día, y dos que su funcionamiento y el gasto de energía que una bomba prendida las 24 horas representaría, es nulificado pues la bomba funciona con energia solar.

El precio de esta bomba en Mexico esta disponible entre 28,00 y 30,000 pesos o 1734 Euros y el tipo de cambio vigente. (Los precios varian de acuerdo al cotizanre)
La cantidad de agua que debe ser bombeada para crear una cortina de 4 cm de espesor x38 mts de largo por 13 metros de alto es de 16 000 lts mas otros 16 000 en almacenaje para un total de 32000 litros en la fuente.
La velocidad requerida de la bomba es de .05 mts /segundo por lo cual:4 bombas 1hp

Calor

Situación actual.

Envoltura.

Nuestro proyecto consta de un 95% de concreto, es utilizado en muros, pavimentos y losas. Cuenta con un coeficiente de conductividad térmica de 1.2 (NORMA IRAM 11601); un coeficiente alto según las investigaciones de Roberto Uribe Afif Director Técnico de CEMEX. Lo cual provocara que el calor y frio se transmitan hacia el interior del edifico. Alcanzando los

Interior.

Actualmente el proyecto cuenta con problemas de ventilación e iluminación, estas gráficas muestran el funcionamiento actual del edificio:

Problemas actuales al interior del edificio.

Solución en distribución

Las primeras soluciones se dan con una serie de modificaciones en la distribucion interior. De tal manera que nos permita aprovechar el aire fresco generado por el muro de agua.

Gráfica de modificaciones en la distribuciona antes y despues.

Inserción de planta intermedia

Solución, la cantidad de aire.

Lo importante es tener una ventilación que pueda renovar, desplazar o mezclar el aire contaminado. Además de mantener fresco el lugar, todo esto con el fin de evitar una serie de consecuencias:

• irritación de ojos, nariz y garganta







• dolores de cabeza







• tos seca







• piel seca o irritada

Método: Fanger

Este método utiliza diversos factores como la calidad del aire exterior, el numero de fumadores, la cantidad de personas al interior, los materiales, y la eficiencia de la ventilacion.

El edificio fue dividido en tres zonas a fin de obtener calculos más certeros de la cantidad de aire requerida para despues convertilo en metros cuadrados de vano o ventana.

Gráfica y cálculos de la cantidad de aire requerido en m3/s de la zona 1

Gráfica y cálculos de la cantidad de aire requerido en m3/s de la zona 2

Gráfica y cálculos de la cantidad de aire requerido en m3/s de la zona 3

Solución, como captar el aire.

Como la condición de nuestro edificio no nos permite captar el aire a nivel de usuario, lo vamos a captar en la parte superior. De esta manera el vano corresponde a la suma de los vanos de entrada requeridos en planta baja y alta.

Gráfica que muestra la captación, enfriamiento y distribución del aire

Gráfica que muestra el comportamiento del aire en área de biblioteca y consulta

El aire es captada y trasladado a la planta alta por un doble piel que lo conduce hacia el almacenamiento de agua para humedecerlo y trasladarlo hacia planta baja por unos orificios colocados en el suelo.

Gráfica que muestra el comportamiento del aire en el área de cubiculos y sala

Gráfica que muestra el comportamiento del aire en planta alta

Gráfica que muestra el comportamiento del aire en planta intermedia

Gráfica que muestra el comportamiento del aire en planta baja

Solución. Envolvente- Estructura.

Situacion actual de la estructura del edificio.

Materiales propuestos en base a su orientacion.

Como nuestro edifcio se encuentra su totalidad a base de concreto armado, decidimos cambiar el techo de concreto por un techo madera para evitar que el calor se traslade al edifcio.

El resto de los muros que delimitan el proyecto estamos usando el concreto

Estructuralmente el edificio son muros de concreto y los entrepisos de madera.

Ya con estos cambios ademas del buen funcionamiento termico del proyecto bajamos la emiciones de CO2.

Grafica comparativa entre una estructura de concreto vs estructura mixta.

Energia

Sistema Actual

El sistema eléctrico del edificio se divide actualmente en tres: sistema de iluminación, el sistema de bombeo y las computadoras. La iluminación, el mas importante en cuanto a consumo, se provee a través de luminarias fluorescentes por tener una eficiencia relativamente buena, energética y lumínica. A la escala de nuestro edificio, esa eficiencia pasa a ser mediocre y las luminarias, poco funcionales.

Sistema Actual Compuesto por lámparas fluorescentes

Tabla de Consumo energético SIN SISTEMA DE AHORRO

La iluminación consume el 80% de la energía eléctrica del centro ecuménico.

El ambiente interior del edificio, en cuanto a iluminación, es de penumbra, pensar en vanos no satisface completamente la demanda lumínica, que se ve obsturida, además, por el tipo de mobiliario que se requiere en zonas como la biliboteca.

Planta Baja donde se muestra los espacios obscuros

Planta Alta donde se muestra los espacios obscuros

Condiciones Lumícas
¿Porqué necesitamos Iluminación Natural?
Estilo de vida que llevamos actualmente, nos lleva a pasar gran parte del año sin la luz natural del sol. Las personas pasamos aproximadamente el 80% del tiempo en espacios interiores. Nuestras oficinas, casas, hospitales, colegios, están malamente iluminados y apenas disponen de luz natural.
Para poder dar una explicación más clara, añadimos que los humanos necesitamos una luz con intensidad de más de 300 Lux para que nuestro cuerpo pueda segregar dopamina y serotonina "las hormonas de la actividad". Estas intensidades de luz que tenemos normalmente son inapropiadas y no nos permiten superar la somnolencia y estar visualmente despiertos.

Tabla de Niveles de Luxes para Realizar diversas Actividades

En la actualidad resulta, incongruente que en el horario laboral diurno, miles de oficinas y centros de educación enciendan los interruptores para iluminar artificialmente. La gran cantidad de horas despejadas al año con que cuenta la Zona Metropolitana de Guadalajara permitiría prescindir de cualquier dispositivo de iluminación eléctrica, con la simple adecuación de los elementos arquitectónicos para su adecuado diseño lumínico.

Sistemas Propuestos
Solar Tube: Manda la Luz por un Tubo

SOLATUBE es un difusor que capta la luz del exterior para conducirla hacía zonas de interior. El sistema es capaz de conducir la luz hasta 12 metros por el interior del conducto incluso en días nublados. El Solatube no transmite ruidos exteriores o interiores, es silencioso y no necesita mantenimiento.

Explicación del Sistema SolaTube

Paneles Solares: La luz a través de la fibra óptica
La iluminación natural se logra a través de paneles planos adosados a fachada o en azotea, que transmiten la luz que reciben a través de cables flexibles de fibra óptica, transmite variaciones en el color de la luz así como intensidad, no transmite rayos UV ni calor. Se pueden tener hasta 4 salidas por panel, iluminando 15 m2 aproximadamente.

Gráfica explicativa del sistema de paneles solares

En el siguiente gráfico se muestra las diferentes equivalencias de los sistemas de iluminación.

Tabla comparativa de los diferentes sistemas de iluminación

Cálculos Lumínicos
Se realizo un cálculo lumínico al centro ecuménico tanto de día como de noche, esto con la finalidad de optimizar las disposiciones de las luminarias utilizadas. Además nos sirvió para comprobar que en el día tuviéramos una iluminación cercana a la natural (20 000 lux) y por la noche una iluminación adecuada para el espacio de trabajo (500lux).

Planta Baja

Cálculo Lumínico de la recepción



Cálculo Lumínico los cubículos

Planta Alta

Cálculo Lumínico de la Biblioteca


Cálculo Lumínico de las Salas de Lectura

Ahora bien los cálculos que se ralizaron nos arrogan un nuevo consumo de Kw al año así como un nuevo gasto, los cuales son mucho menores que los obtenidos con el sistema actual.

Tabla de Consumo energético CON SISTEMA DE AHORRO

Con estos sistemas que se implementaron en el ahorro de energía para la iluminación se obtuvo un ahorro del 94%.

Tabla Comparativa del sistema convencional y el implementado

Generación de nuestra propia energía
Es por eso que decidimos implementar paneles solares para la generación de energía, para así tener un edificio que produzca la misma cantidad de energía que consume; es decir el edificio no tendrá un consumo excesivo de energía porque este mismo la genera.

Lo que genera los paneles solares anualmente

Así obtenemos y distribuimos la energía del sol.

Tiempo de pago de los sistemas utilizados
Con el ahorro que le proporcionamos al edificio anualmente los sistemas que se están utilizando se pagarían en 3 años y medio, y a partir de ahí se ahorraría 250 mil pesos anualmente en consumo de energía.

Costos de los Sistemas ahorradores

Tiempo de Pago de los Sistemas Ahorradores

Calculo de CO2
Para el cálculo del CO2 producido para generar energía, se recurrió a la página oficial de la organización “Cero CO2”. En esta se puede calcular las toneladas de CO2 que genera un Kwh de un edificio.

Grafico Comparativo de emisión de Carbono con el proyecto actual y el propuesto

Con los cambios realizados al proyecto, el sistema energético es ahora no solo más eficiente sino que en 3.5 años se paga por sí solo. Esto sin contar los grandes beneficios al medio ambiente; esto porque estamos dejando de emitir 10 toneladas de CO2 al año. Es decir no sólo logramos bajar un 95% el consumo energético sino que reducimos a un tercio la emisión de carbono SOLO en el rubro de sistema energético.

Fuentes:

Asociación Española de BiocostruccionInstituto Mexicano del Cemento y del Concreto
Cálculos con el Programa Dialux
Página Oficial de Solatube: www.solatube.com.mx/
Página Oficial de Sistema Paran: http://www.parans.com/