ACTIVITAT DIRIGIDA SISTEMES ENVOLTANTS DE L’EDIFICI

Edifici MEDIA-TIC

Patricia Sánchez González

Luis Allepuz Macía

Grup 4T Construcció IV

Quadrimestre de tardor

ÍNDEX

1-PROJECTE

-Introducció .........................................................................................................Pàg.- 3 - Clima .................................................................................................................Pàg.- 5 - Entorn ................................................................................................................Pàg.- 6 - Ús .......................................................................................................................Pàg.- 8

2-TECNOLOGIA Anàlisis de les tecnologies utilitzades per la construcció del sistema envolupant

- Façana c/ Sancho de Ávila...............................................................................Pàg.- 10 - Façana c/ Roc Boronat.....................................................................................Pàg.- 14 - Façana coixins de nitrogen “Niebla”................................................................Pàg.- 16 - Façana Nord-oest, “Façana distribuïda”........................................................ Pàg.- 18

3- QUANTIFICACIÓ Anàlisis del cost ambiental de la Tecnologia utilitzada mitjançant el pes (kg)

- Càlcul de les prestacions (quantitatiu, normatiu) ............................................ Pàg.- 22 - Càlcul del pes (kg) de la façana i la coberta per m² ...........................................Pàg.- 25 - Prestacions vs pes (kg)........................................................................................Pàg.- 27

1-PROJECTE

-Introducció

L’edifici Media-TIC ha estat creat pel despatx d’arquitectura Cloud-9, dirigit per Eric Ruiz-Geli , el qual pretenia fer d’aquest edifici una seu emblemàtica del món digital i un vehicle de difusió de noves tecnologies i alhora ser un espai cívic i obert per a tothom. L’edifici, de 9 plantes i 16.000 m² té una forma molt singular i fàcilment reconeixible, és un disseny molt personal i alhora atractiu ja que no s’assembla a cap altre. També el seu color és singular ja que les parts de l’estructura metàl·lica estan recobertes amb pintura verda fluorescent incorporant així un paral·lelisme amb la biologia de les meduses.

Aquest peculiar edifici, té forma de cub i dues de les quatre façanes d’aquest són

accessibles. Està format per unes grans jàsseres de ferro recobertes per un revestiment de plàstic de bombolles inflables (de les quals parlarem en el cos del treball) que permeten intuir l’estructura fluorescent de l’edifici. L’atractiu recobriment té, també, una utilitat funcional com instrument de regulació de la llum i de la temperatura. Podem veure, per tant, que aquest edifici ha estat estudiat al mil·límetre i res s’ha fet perquè sí. Més endavant estudiarem més detalladament l’edifici i raonarem el perquè de la innovació que ha aportat al món de la construcció.

- Clima

Per començar a analitzar l’Edifici Media-TIC, és essencial centrar-nos, abans de tot, en què necessita aquest edifici per a què permeti un gran estalvi energètic.

L’Edifici Media-TIC, situat a Barcelona, gaudeix del clima mediterrani

d’aquesta: estius calorosos i hiverns suaus amb poques pluges però alhora intenses durant la resta de l’any. Tot i haver-hi altes temperatures entre els mesos de Maig i Setembre, Barcelona és una ciutat amb mar que fa que la humitat hi sigui present durant tot l’any.

L’edifici Media-TIC té sentit pel fet d’on està situat i cap a on estan orientades

cada una de les seves quatre façanes. L’eficiència d’aquest edifici no tindria sentit si es col·loqués en un altre ciutat que no tingués les característiques del clima de Barcelona o si es canviés l’orientació de les seves façanes encara que fos en aquesta ciutat.

Dades de l’Agència Estatal de Meteorologia (AEM)

Com l’estudi fet per l’AEM indica, Barcelona té, durant l’any, 2.524 hores de llum solar, que també depenen del clima, ja que els dies de pluja la llum no incideix amb tanta força que quan el cel és clar. Ara bé, si ho comparem amb altres ciutats europees, on aquest edifici pel seu ús també hagués tingut sentit, com Londres (1.561 h), París (1.780 h), Berlín (1.613 h) o Hèlsinki (1.720 h) podem comprovar que no seria viable ja que les hores de diferència de sol estan entre 800 i 1000. Un altre motiu és que les poques hores de sol que tenen aquestes ciutats, s’eclipsen pels núvols i la pluja, cosa que entorpiria encara més la funció de les façanes de l’edifici. - Entorn

L’edifici Media-TIC és l’edifici que es troba a l’encreuament entre els carrers Roc Boronat i “Sancho de Ávila”. Aquests carrers estan situats al districte de Sant Martí de Barcelona. Concretament a la zona del projecte 22@.

El Media-TIC gaudeix de la situació d’edificis emblemàtics a prop seu com

l’edifici “Media-Pro” (300 m) la “Torre Agbar” (400 m), la “Plaça de les Glòries” (500 m) i “l’Hotel ME” (400 m) entre d’altres. I baixant el carrer Roc Boronat s’arriba a la platja, que està a uns 1400 metres. El projecte 22@Barcelona propicia la diversificació d'usos i la implantació d'empreses intensives en coneixement, innovadores i dinàmiques que, en convivència amb les activitats de proximitat del barri (comerç, petits tallers, serveis) configuren un ric teixit productiu que afavoreix les sinèrgies de coneixement i els processos d'innovació i permet millorar la competitivitat del conjunt empresarial.

Per tal d'aconseguir aquest objectiu es posa l'accent en la creació de nombrosos projectes destinats a promoure la competitivitat i la projecció internacional del conjunt d'empreses e institucions presents al territori que tenen la vocació d'esdevenir els motors del desenvolupament econòmic del nou centre productiu de Barcelona. Aquestes iniciatives permeten crear clústers en diversos àmbits de coneixement en què Barcelona pot assolir un lideratge internacional, a través de la concentració en el territori d'empreses, organismes públics i centres científics i tecnològics de referència en els sectors considerats estratègics: Media, Tecnologies de la Informació i la Comunicació (TIC), Tecnologies Mèdiques (TecMed), Energia i Disseny. I en cadascun d'aquests camps s'impulsen diversos aspectes per tal d'aconseguir l'èxit del clúster: -La presència d'empreses de referència en el sector, -El recolzament i presència de les institucions més rellevants, -L'existència d'espais per a petites i mitjanes empreses, -La instal·lació d'universitats, centres de formació contínua i de formació professional, -El funcionament de centres tecnològics, -La creació d'incubadores empresarials específiques, -La construcció de residències per a professionals, -Espais d'exhibició i divulgació de les innovacions i treballs del sectors, -Serveis i espais específics per als emprenedors de cadascuna de les àrees, -La prestació d'un conjunt de serveis específics: ajuts, accés a capital risc, networking, etc.

- Ús

L'edifici Media-TIC és el nucli d'unió entre l'espai dels clústers Media i TIC del 22@Barcelona, un punt de trobada per a empreses i professionals. L'edifici Media-TIC, promogut pel Consorci de la Zona Franca de Barcelona i la societat 22@Barcelona està situat en el districte 22@Barcelona.

El Media-TIC disposa de 14.000m2 d’espais per empreses, recerca i formació, i

dóna prioritat a la intercomunicació espacial, a la interrelació amb el districte 22@Barcelona, al qual pertany, i al desenvolupament de sinergies, com s’escau en un espai clúster.

La Universitat Oberta de Catalunya ocuparà els 5.000 m2 de les tres plantes

superiors de l’edifici on traslladarà el “Internet Interdisciplinary Institute (IN3)” i el “eLearn Center”, i “Barcelona Digital Centre Tecnològic” també hi ubicarà la seva seu ocupant gairebé tota una planta.

També es dedicarà una atenció especial a les zones de la planta baixa, en què se

situaran serveis comuns i espais de comunicació que afavoreixin la connexió entre les diferents iniciatives del Parc Barcelona Media i l'obertura de l'edifici al districte. El projecte del Media-TIC va preveure les següents instal·lacions:

- Casa de les TIC i espais comuns (4.500 m2): Casa de les TIC, Hall, restaurant i d’altres, espai de comunicació. - Emprenedors (6.500 m2): Incubadora Media-TIC, Programa Landing. - Empresas e institucions (5.000 m2): Centro Tecnològic TIC (CTTIC), altres empreses e institucions.

2-TECNOLOGIA

Degut a que l’edifici escollit està realitzat amb quatre façanes molt diferents, aquest apartat ens obliga a estudiar independent la tecnologia empleada en cadascuna d’elles: -Façana c/ Sancho de Ávila -Façana c/ Roc Boronat -Façana coixins de nitrogen “Niebla” -Façana Nord-oest, “Façana distribuïda” Façana c/ Sancho de Ávila

- Tecnologia i sistemes constructius (petits elements, semi productes o components) construcció vs muntatge:

- Procediment constructiu (procés execució, fabricació, etc...):

1) Replanteig de les peces; mesurar de forma exacte la posició en coordenades de cada peça d'ancoratge. Aquestes peces tenen forma de flor per poder subjectar els tubs estructurals de façana. Caldrà fer una primera fixació de prova, tornar a fer el replanteig i moure la peça per els carrils de fixació que li permeten una certa tolerància de muntatge. Un cop assegurada la posició es fixarà definitivament. 2) Col·locació dels tubs estructurals: Al ancoratge en forma de flor li arriben 5 tubs en la fotografia. Aquests tubs seran els futurs suports dels coixins triangulars d'ETFE. La idea es que una grua aixecaria quests tubs, i un operari des de una plataforma de treball aniria lligant als ancoratges en forma de flor cada tub.

3) Col·locació de coixins d'ETFE: Els coixins van fixats amb uns ancoratges bastant senzills degut al poc pes que tenen. La junta entre coixins es de perfileria d'alumini.

4) Instal·lacions; Aquí tenim alguns elements que es poden veure, sobre les bigues d'acer. A continuació, quedaria tancar l'edifici des de el interior. Ara ja tenim una pantalla de coixins davant el nostre edifici que controlarà la lluminositat que entra, ara hem de tancar les "parets de tancament" del edifici. Aquest tancament es un doble vidre, que tindrà el mateix procediment de muntatge per mòduls; a 3 de les 4 façanes existents. Lo que vol dir que hauríem d'explicar el procés constructiu 3 vegades. Per tant reservarem l'explicació del muntatge del tancament del doble vidre quan fem la següent façana que dona al carrer Roc Boronat, ja que es la façana on el vidre té més protagonisme.

Façana c/ Roc Boronat

Tecnologia i sistemes constructius (petits elements, semi productes o components) construcció vs muntatge:

- Procediment constructiu (procés execució, fabricació, etc...): Aquesta façana es tota de vidre, però no es un mur pantalla ja que no es recolza al cantell del forjat sinó a sobre d'ell mateix.

Un fet a considerar es que per fora del vidre en la part exterior es veuen els pilars del edifici treballant a tracció, un fet inusual bastant curiós. 1) Replanteig i muntatge dels mòduls: Entre mòduls hi ha una junta de silicona, però el remat del mòdul per la part superior i inferior es una perfilaria d'alumini. La col·locació dels mateixos requereix un replanteig molt rigorós

perquè el vidre es un material que en cas d'error no el podem tallar, i els errors d'execució els rebrà la junta de silicona, que més o menys ample en funció dels errors d'execució que tinguem.

Façana coixins de nitrogen “Niebla”

La façana ja ha estat explicat el seu funcionament amb anterioritat, només caldria entendre la seva composició interior. Es una façana sencilla de mòduls de vidre per la part inteiror, i coixins d'ETFE que s'omplen i desomplen de nitrogen en funció de les necessitats llumíniques dintre del edifici. Si ens apropem a la foto veurem les fixacions dels coixins. Son unes barres que surten de les bigues.

Tecnologia i sistemes constructius (petits elements, semiproductes o components) construcció vs muntatge:

- Procediment constructiu (procés execució, fabricació, etc...): 1) Replanteig de les peces; mesurar de forma exacte la posició en coordenades de cada peça d'ancoratge. Un cop assegurada la posició es fixarà definitivament amb una bigueta rail sobre la qual s’ancorarà la subestructura d’hacer 2) En aquesta façana no hi seran els tubs estructurals que tenen tanta presencia a les alres, sino que aquesta subestructura subjectada directament sobre les peces

sortints del forjat servirà d’ancoratge pel coixí d’ETFE d’aquesta façana “Niebla”. 3) Col·locació del coixí d'ETFE: El coixí va fixat amb una subestructura d’acer galvanitzat tensada . Es tracta d’un gran coixí a tota la façana. 4) Instal·lació dels mecanismes que tracten el nitrogen i recursos d’aquesta façana. A continuació, quedaria tancar l'edifici des de el interior. Ara ja tenim una pantalla de coixí davant el nostre edifici que controlarà la lluminositat e incidència tèrmica que entra, ara hem de tancar les "parets de tancament" del edifici. Façana Nord-oest, “Façana distribuïda”

Anàlisis de les tecnologies utilitzades per la construcció del sistema envolupant i detalls constructius. Primer de tot cal advertir una estructura porticada metàl·lica luminescent gràcies a una pintura aplicada post construcció que es “carrega” amb la pròpia llum del dia, a part d’aquest pòrtic de perfils de grans dimensions (permeten grans llums i forjats tirants). Podem observar que es la façana per on recorren les escales exteriors o d’emergència junt amb els tres ascensors. A part de l’estructura metàl·lica de grans dimensions podem observar alguns finestrals que segueixen l’ordre del carrer del Roc Boronat, després unes obertures de poca alçada i bona llargada que són les obertures dels banys, totes les finestres tenen cambra d’aire i les carpinteries són així mateix metàl·liques. Finalment les parets opaques que estan fetes a base de blocs de formigó de 40 x 20 x 20 i en alguns casos de 20 x 20 x 20. En els banys te un capa d’aïllament i acabat en interiors mentre que en caixes d’escala, ascensors i espais de pas comuns s’utilza sols el gruix del bloc de formigó amb aquesta pintura negre per emmagatzemar tanta calor com sigui possible de les tres hores de sol que té aquesta façana les últimes hores del dia.

En la part exterior a mode de pell trobem l’estructura metàl·lica secundaria, aparentment decorativa i sense raó però en realitat no és així, aquesta estructura no es més que un reforç a la pressió del vent, podem observar les reaccions del vent sobre l’estructura i com es distribueixen millor gràcies a aquesta confecció. Podem observar com aquestes es distribueixen millor gracies a les 128 barres estructurals de la façana, aquestes 128 barres confeccionen 18 gruixos diferents i 4 gruixos diferents d’acer, per definir això el calculista ho va haver de calcular per cada barra i cada “flor” aquestes flors confeccionades a una empresa catalana, distribueixen eficientment totes les càrregues entre les barres i d’aquesta manera i calculant barra a barra s’utilitzen els paràmetres necessaris, i la quantitat de material necessària alleugerant la façana i el cost econòmic del edifici. Podem observar com les unions de l’estructura són roscades i sejellades

Tecnologia i sistemes constructius (petits elements, semiproductes o components) construcció vs muntatge:

Procés constructiu 1) Un cop aixecada l’estructura que ja em vist com funciona, es procedeix quadrar bé les flors i les barres igual que a la façana del carrer “Sancho de Ávila”.

2) Col·locades les barres procedim a tancar els espais des de l’interior ja que aquesta façana no tindrà cap tractament especial amb coixins ETFE amb blocs de formigó pintats de negre per emmagatzemar tanta radiació com sigui possible.

3- QUANTIFICACIÓ

- Càlcul de les prestacions L’estructura de l’edifici està formada per 4 pòrtics rígids d’acer. Aquests es troben separats 14 metres entre sí i arriostrats per una xarxa distribuïda de muntants tubulars. D’aquests 4 pòrtics pengen els forjats de l’edifici, mitjançant uns tirants molt fins que treballen a tracció. El model d’arriostrament dels pòrtics (que també fa la funció d’estructura de l’envoltant de l’edifici) no és centralitzat, sinó que és distribuït. Això suposa que si es produeix el col·lapse d’un muntant, no es col·lapsa tota l’estructura, sinó que es pot garantir la seguretat estructural de l’edifici. Aquests muntants o barres de la xarxa, no són de les mateixes dimensions, sinó que cadascun té un secció diferent. Habitualment, es dimensionen tots iguals, en funció del pic de tensió més alt de la xarxa. En canvi, a Media-Tic, els muntants han estat dimensionats un a un, tot per un procés digital, en funció del que ha de suportar cada barra. Això genera una façana molt complexa i una gran reducció del seu pes. Aquesta estructura, podem veure que es caracteritza per la seva lleugeresa, que s’aconsegueix no només gràcies al dimensionat individual de cada barra, sinó també a l’ús de l’acer com a element estructural (molt més lleuger que altres materials), i a la forma de treball a tracció de l’estructura, ja que una estructura treballant a tracció és més lleugera que una treballant a compressió. Una altra avantatge que ens ofereix aquesta estructura és la generació d’espais diàfans, flexibles, lliures. Aquesta estructura té un acabat bioluminescent. Està recoberta per una pintura composta per pigments minerals naturals que durant el dia carreguen la llum i l’emeten per la nit

Respecte al sistema envoltant de la façana observem que al Media-Tic trobem una pell de vidre que tanca tot el perímetre de la façana, exceptuant les caixes d’escala i els lavabos i una segona pell de coixins d’ETFE que farà de protector solar extern a les façanes Sancho de Àvila i CAC.

El full interior que fa de tancament de l’edifici és de doble vidre i ens garantirà entre d’altre coses: - L’aïllament tèrmic, ja que la cambra d’aire que hi ha entre vidre i vidre confereix aquesta capacitat d’aïllar tèrmicament - L’aïllament acústic, ja que les seves juntes tanquen hermèticament i el so només passarà a través dels dos vidres que reduiran en gran mesura el nivell acústic - El pas de la llum natural, ja que el tancament interior és totalment transparent i permet el pas de la llum sempre que no hi hagi protecció solar externa. - La privacitat, mitjançant cortines interior tipus screen que regulin el grau d’aquesta. Respecte a la segona pell de l’edifici, que únicament tindran les façanes SA i CAC, s’ha optat pels coixins d’ETFE per fer de protector solar extern. Les seves característiques compleixen amb les exigències bàsiques del codi de l’edificació, sobretot en la vesant de l’estalvi energètic: - Fan de filtre solar amb un factor solar sempre inferior al 0,45. Aquest varia en funció del tipus de coixins (diafragma o “niebla”), i de si està o no activat el mecanisme de protecció solar. - Obté grans resultats amb molt poc material. El full té un gruix de només 0,2 mm i és 100 vegades més lleuger que el vidre. - Té un coeficient ultraviolat del 85% - És un material combustible, però no inflamable, no propaga el foc. - És molt resistent (1500 kg/m) - És antiadherent, el que impedeix que s’embruti i requereixi un manteniment de neteja. - Permet el pas de la llum natural, quan és transparent. Aquestes característiques contribueixen a l’estalvi energètic en un 20%, així com a la reducció d’emissions de CO2 en un 55%.

Altres elements que formen part de l’edifici i contribueixen en gran mesura a l’estalvi energètic són els sensors, el Mediat-Tic té més de 500 sensors destinats a diferents funcions Aquest sistema de sensors contribueix a la reducció d’emissions de CO2 en un 10%.

Respecte a la distribució d’aigua, aquest edifici està connectat a la xarxa urbana de fred i calor “Districlima”, la central de la qual està ubicada a Sant Adrià del Besòs. Des d’allà serveix l’edifici d’aigua freda i aigua calenta, això comporta una reducció del 20% de les emissions de CO2 i un gran estalvi energètic, ja que l’energia es produeix a la central amb fonts d’energia residuals que minimitzen el consum d’energies primàries.

Un altre factor que contribueix a la reducció de la demanda energètica és la coberta. És enjardinada, fent d’aïllant de la incidència solar i posseeix un sistema de recollida d’aigües de la pluja, que permeten recollir 25.000 litres d’aigua en unes cisternes situades al soterrani, amb la finalitat d’aprofitar-la en el circuit d’aigües no potables de l’edifici.

A més a més, a la coberta trobem 150 panells fotovoltaics, que produeixen tanta energia com la consumida per l’edifici; així com molins de vent que contribueixen encara més en l’estalvi energètic, reduint les emissions de CO2 en un 10%. En conjunt l’edifici contribueix a la reducció de les emissions de CO2 en un 95%.

- Càlcul del pes (kg) de la façana per m²

El pes total del sistema envoltant és de 320.992 kg. Si la superfície total de l’envoltant és de 6.525 m², el pes de la façana per m² serà de 49,2kg/m²

- Prestacions vs pes (kg)

Com s’ha pogut observar, Media-Tic, és la casa de les tecnologies. En ella existeix una gran diversitat i complexitat digital. Aquest edifici ha estat concebut per ser un gran generador d’energia i alhora optimitzar-ne el seu consum, tot això mitjançant l’ús de la tecnologia. Tota aquesta tecnologia, es materialitza mitjançant: la monitorització d’una façana molt complexa, l’ús de sensors per garantir l’estalvi lumínic i l’aplicació de diferents sistemes d’estalvi o generació d’energia com són les plaques solars, el sistema de recollida d’aigües pluvials, el molins de vent o la xarxa urbana de distribució de calor. Tot el conjunt de l’edifici té un cost d’obra de 23.000.000 € i un rati de 1.200 €/m², molt lluny d’altres obres que se situen entre els 1.800 €/m² i els 2.200 €/m². Aquest cost tant competitiu és degut a l’estalvi econòmic produït gràcies a la reducció del pes de l’edifici.

Tant l’estructura com els envoltants de l’edifici són molt lleugers, conseqüentment la massa utilitzada per a construir-los és molt inferior a l’habitual i per tant, es redueix la quantitat de material emprat en l’obra i el seu cost econòmic. Aquest gran estalvi, es veu traduït en la possibilitat d’innovar tecnològicament en l’edifici i aconseguir millors resultats mediambientals.

Observacions finals:

Aquest edifici va ser utilitzat per a la realització d’un treball de materials de construcció II i va ser una bona idea per la espectacularitat de les façanes que ofereix el poder fer ara aquest treball per a aquesta assignatura.

Després de passar quasi 2 anys d’aquell treball el que més m’ha sobtat a l’hora de tornar fer una visita a l’edifici per a recollir informació per a aquest treball, és la degradació de les façanes a falta d’un manteniment molt necessari per la tipologia de façana i materials emprats, amb les fotografia que s’adjunten es pot veure clarament la falta d’un manteniment de la façana perquè un edifici amb un gran pressupost com aquest hauria de tenir per conservar-lo com cal.