Colegio Oficial de Arquitectos de la Region de Murcia - COAMU - EL PROYECTO DIGITAL · 2018. 8. 21. · II CONGRESO DE ARQUITECTOS DE LA REGIQN DE MURCIA Pedro Antonio Díaz Guirado

II CONGRESO DE ARQUITECTOS DE LA REGIÓN DE MURCIA

Pedro Antonio Díaz Guirado. Arquitecto

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EL PROYECTO DIGITAL

DIAZ GUIRADO, Pedro Antonio Arquitecto

Centro de Asesoramiento Técnico del Colegio Oficial de Arquitectos de [email protected]

Resumen

El modo de redactar un documento de arquitectura ha evolucionado. La necesidad de garantizarunas prestaciones en los edificios conlleva la justificación en proyecto de los objetivos marcados porlas normativas. Algunas partes pueden ser justificadas mediante escritos o dibujos, como se ha hechotradicionalmente, pero otras nos obligan a utilizar métodos más complejos que implican el uso deun medio interpuesto: la informática.

Los métodos desarrollados desde la buena praxis, la experiencia yel conocimiento de los edificios han de ser completados condemostraciones numéricas y datos concretos: cuando Le Corbusieren 1928 proyecta el Centrosoyuz en Moscú buscando conseguiruna temperatura interior adecuada con unas condicionesexteriores extremas (hasta -40ºC en invierno)no cuantifica laenergía ahorrada o las emisiones de CO2 que provocará el edificio:sin embargo es una obra maestra de la arquitectura.

La revolución que supuso la incorporación de mediosinformáticos a la elaboración de los proyectos de arquitecturaha llegado a la normativa.

1. Introducción

El modo de redactar un documento de arquitectura ha evolucionado.

Encontramos un punto de inflexión con la aprobación de la LOE y la posterior entrada en vigor delCTE. Según sus propias palabras el CTE “es el marco normativo por el que se regulan las exigenciasbásicas de calidad que deben cumplir los edificios, incluidas sus instalaciones, para satisfacer losrequisitos básicos de seguridad y habitabilidad, en desarrollo de lo previsto en la disposición adicionalsegunda de la Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación”

Las exigencias básicas para un edificio se organizan en habitabilidad (utilitas), seguridad (firmitas)dejando la venustas vitruviana en manos del buen hacer del arquitecto, siendo:“seguridadestructural”, o SE,“seguridad en caso de incendio”, o SI “seguridad de utilización”, o SU “higiene,salud y protección del medio ambiente”, o HS “protección contra el ruido” o HR y “ahorro de energíay aislamiento térmico”, o HE (artículo 3 de la LOE)

Se nos proporcionan procedimientos cuya utilización acredita el cumplimiento dichas exigencias

La normativa pasa de ser prescriptiva a ser prestacional es decir, busca garantizar unas prestacionesmínimas en los edificio: no basta con decir, por ejemplo, que un cerramiento tiene un aislamientoacústico determinado sino que debemos garantizar que de un espacio a otro no se propaga unmínimo de sonido.

Figura 1. Centrosoyuz, Le Corbusier. 1928



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Esta necesidad de garantizar unas prestaciones conlleva la justificación en proyecto, que demuestrela consecución del objetivo. Algunas partes pueden ser justificaciones escritas o dibujadas, como seha hecho hasta ahora, pero otras nos obligan a utilizar métodos más complejos que implican el usode un medio interpuesto: la informática. Es imprescindible documentar todas las justificaciones yprocedimientos empleados en un proyecto cada vez mas extenso.

La revolución que supuso la incorporación de medios informáticos a la elaboración de los proyectosde arquitectura ha llegado a la normativa.

2. El contenido del proyecto como documento.

Un proyecto está compuesto por una parte descriptiva y justificativa o memoria y una parte gráficao planos. Nos centraremos en la memoria.

La memoria se estructura en tres bloques fundamentales:

- MEMORIA DESCRIPTIVA Y JUSTIFICATIVA, se subdivide a su vez en tres bloques: la parte descriptivay constructiva, la parte justificativa llamada “cumplimiento del CTE” y “cumplimiento de otrosreglamentos y disposiciones” y la parte de “anejos a la memoria”, donde se incluyen cálculos,justificaciones de eficiencia energética, estudio de impacto ambiental (donde podemos ubicar elestudio de gestión de residuos), un plan de control y el estudio de seguridad y salud.

-PLIEGO DE CONDICIONES

-ESTUDIO ECONÓMICO DEL PROYECTO, con las mediciones y el presupuesto.

Estructuraremos la ponencia en 3 aspectos con el fin de analizar las novedades más destacables enla redacción de nuestros proyectos de arquitectura:

- Cálculos de estructuras y cálculos de instalaciones

- Justificaciones de cumplimientos de normativas

- Energía

• Limitación de demandas energéticas

• Certificación energética y rendimientos energéticos

- Protección frente al Ruido

2.1. ESTRUCTURA E INSTALACIÓNES: Los cálculos de estructuras e instalaciones no han sufrido un grancambio con la entrada en vigor del CTE. El arquitecto es mas libre de diseñar sus edificios al disponeren el mercado de una amplia variedad de herramientas de cálculo, como son los programasinformáticos, hojas de cálculo, métodos tabulados...etc.

Un programa de cálculo de estructuras te permite ensayar diversas posibilidades para resolver laestructura en un tiempo muy corto: la libertad del arquitecto para probar las soluciones es muyamplia y le ayuda a conseguir un mejor diseño y cálculo de la estructura a la vez que le independizade otros colaboradores calculistas:

Fig.2. Modelización estructural en el programa cypecad Fig.3. Foto de obra: estructura ejecutada.

EST-INST

Edificio de servicios en zona deportiva. Benferri (Alicante). Arquitectos Angel Allepuz Pedreño y Pedro A. Díaz Guirado



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Estos programas se basan en métodos estudiados en las carreras de arquitectura, en asignaturascomo física (estática o hidráulica), estructuras o instalaciones, por lo que los comprendemos ytenemos una idea clara(un orden de magnitud) de los resultados que obtendremos: dominando losmétodos matriciales o de Cross, por ejemplo, sabemos lo que el ordenador hace: una gran ventaja.

No ocurre así con las justificaciones energéticas en los edificios.

2.2. ENERGÍA. Debemos justificar dos aspectos: Limitación de demandas energéticas y certificaciónenergética de los edificios en fase de proyecto y de edificio terminado.

Empecemos por la Limitación de la demanda energética: Para este apartado la normativa establecedos métodos, uno general y otro simplificado:

El simplificado es un método indirecto tabulado de justificación de cumplimiento. Impone unosvalores límite de los parámetros de transmitancia térmica y de factor solar de la envolvente térmica,de las condensaciones superficiales e intersticiales de los cerramientos. Limita la transmisión térmicaentre zonas calefactadas y no calefactadas dentro del edificio. Nos impone limitaciones en el diseñode los edificios: 60% de huecos como máximo en fachada y 5% de lucernarios(sin entrar en cómoson esos huecos) y no es aplicable a soluciones que llama “no convencionales” como una fachadatrasventilada o soluciones bioclimáticas tales como muros trombe, por ejemplo. En conclusión es unmétodo que no nos aporta nada y solo sirve para verificar: al aplicarlo, el arquitecto puede tener latentación de ceder en sus propuestas arquitectónicas en pro de la obtención de un “cumple”.

El general es una herramienta informática llamada LIDER con la que se modeliza el edificio en3 dimensiones. Solo funciona en entorno windows por lo que encontramos una primera limitación.Como herramienta de dibujo es tediosa, agria y torpe, por lo que la mayoría de los arquitectosoptamos por realizar la modelización en otras herramientas que hacen de pasarela. También dificultaen exceso la traslación real del edificio al modelo, por lo que tenemos que simplificar para conseguir“hacer andar” al programa. Lider al calcular compara el edificio proyectado con un edificio dereferencia, que es un edificio como el proyectado pero “optimizado energéticamente”.

No lo ves: no sabes cómo es de un modo inmediatoaunque lo puedes "ver" copiando el ficheronewBLD.ref que genera automáticamente ycambiando la extensión del fichero de .ref a .cte !!:desde luego no es inmediato ni sencillo.

Los resultados que nos ofrece el programa son:

- CUMPLIMIENTO y PORCENTAJES de demandainvierno-verano de todo el edificio y por espaciossin precisar qué meses contempla en cada caso.

- DEMANDAS POR MESES: No se nos ofrecedirectamente: debes ir al fichero extensión .ressituado en la carpeta CTE/LIDER/resultados y abrirloen un lector de archivos de texto.

fig. 5. imagen del edificio de referencia generaro por LIDERfig. 4. imagen del edificio dibujado en 3D en sketchup.

figura 6. Resultados obtenidos de LIDER

ENERGÍA



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No tenemos acceso a las “tripas” del cálculo: no conocemos el procedimiento y sólo nos quedaesperar una verificación: “un cumple” o un “no cumple”.

El incumplimiento no se nos da razonado por lo que no sabemos, solo intuimos, qué es lo que estáfallando: si es un problema de piel del edificio, fácilmente subsanable, o es un problema de la propiaarquitectura: proporciones, organización de los espacios, orientación..etc. Todo esto impide que laherramienta se incorpore al proceso proyectual pues sólo se utiliza al final del proceso y elcumplimiento es una labor, ardua en ocasiones, de ensayo-error.

Para la Calificación Energética también se ofrecen dos opciones: simplificada y general.Actualmente la simplificada solo es aplicable a edificios de viviendas y disponemos de dosalternativas: un método tabulado realizado por el IDAE y uno por medio de una hoja de cálculoExcel o Ce2, con las mismas limitaciones de configuración de la envolvente que el simplificado delimitación de demanda energética. Están en tramitación nuevos procedimientos simplificados paraedificios no residenciales como por ejemplo: (fuente www.mityc.es/energia/desarrollo/Energetica/CertificacionEnergetica/):

1. Procedimiento alternativo para la certificación energética de soluciones singulares en edificios nodestinados a vivienda, promovido por ASHRAE Spain Chapter y la Asociación Española de Ingenieríase Ingenieros Consultores de Instalaciones (AEDICI)

2. Procedimiento simplificado de certificación energética de edificios del pequeño y medianoterciario, promovido por MIYABI (sociedad pública del Gobierno de Navarra).

El método general es un programa similar a LIDER, para vivienda y pequeño o mediano terciariollamado CALENER VYP, y un programa para gran terciario llamado CALENER GT. Es un métodoobligado para edificios de uso distinto a vivienda.

Son herramientas exclusivas de verificación y calificación energética. Calener nos ofrece losresultados como muestra la figura 7. Nos califica el edificio en una escala de A hasta G y nos imprimedatos para incluir en la etiqueta de eficiencia energética.

En la introducción de datos, a la modelización previamente realizada en LIDER se le deben añadirlas características de todos los equipos instalados en el edificio: producción de agua calientesanitaria, calefacción y refrigeración indicando su calificación energética (estrellas de las calderas,calificación de equipos de refrigeración, combustibles utilizados...etc.) Cualquier cambio en lascaracterísticas de los equipos durante el transcurso de las obras influye en la calificación por lo queel control en obra se intensifica: puede ocurrir que al cambiar la fuente de energía utilizada (porejemplo de gas natural a electricidad por efecto joule como complemento a la producción de ACS)la calificación energética caiga.

A la vista de estos resultados debemos emitir un certificado de eficiencia energética del proyecto,documento distinto al generado por Calener por lo que lo debemos redactar en documento aparte.Al finalizar las obras se emite un certificado de eficiencia energética de edificio terminado, quepuede recoger las modificaciones arriba expuestas.

figura 7. Resultados obtenidos con CALENER

ENERGÍA



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LIDER Y CALENER deben ser mejorado para permitir:

- Modelizar sistemas bioclimáticos, actualmente no compatibles con los programas

- Obtener datos sobre el comportamiento térmico estacional o incluso día a día de los edificios, loque nos puede dar pistas para instalar sistemas domotizados que aprovechen, por ejemplo, el solde invierno cuando se pueda aprovechar y que nos diga cuanta energía ahorra dicho sistema, loque se transforma en ahorro económico y en emisiones de CO2 que dejamos de emitir al medio.

- Recibir estadísticas de consumos que nos permitan mejorar energéticamente un edificio:conociendo los resultados parciales y específicos por elementos (tanto de cargas térmicas comode sistemas empleados en la climatización) podemos mejorar nuestras propuestas en fase deproyecto. Solo nos permiten verificar.

- Incorporar la rehabilitación, tanto integral como energética, de edificios

- Modelizar ampliaciones de edificios. No es posible con el software actual.

- Generar los modelos de certificados exigidos de un modo automático.

- Deben funcionar en entorno distinto a windows: actualmente no funciona en otros entornos, comolinux o mac.

- Se debe estudiar la conexión de la modelización 3D con otros programas que justifiquen otrasnormativas como la de protección frente al ruido, por ejemplo.

Posiblemente podamos encontrar el orígen de las deficiencias en los dos programas en la falta demedios en la elaboración del propio programa: esto origina que los arquitectos “paguemos connuestro trabajo” lo que no se ha hecho a un precio enorme, si multiplicamos en horas perdidas porarquitecto y proyecto.

ENERGÍA



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2.3. PROTECCIÓN FRENTE AL RUIDO

La norma de aplicación es el CTE DB-HR “protección frente al ruido”. Para la justificación en proyectonos encontramos dos casos:

1. Edificios de uso residencia, público y privado, sanitario, docente y administrativo, tanto en obranueva como en rehabilitación integral.

2. Resto de usos, no regulados por esta norma, quedando a disposición de la administracióncompetente, que establecerá las prestaciones y justificaciones necesarias de proyecto.

Para los edificios del punto 1, el procedimiento para la justificación vuelve a tener método generaly simplificado.

La opción general consiste realizar el chequeo uno a uno del aislamiento acústico de parejas derecintos a ruido aéreo y de impacto, en todo el edificio así como el control en el tiempo dereverberación. Existen 31 hojas de cálculo Excel para analizar los casos “mas frecuentes” para ruidode impacto horizontal y vertical distinguiendo recintos que comparten una arista común, una esquinao toda una pared o techo (11), vertical (8), para el ruido aéreo, con ascensor (4), por cubierta (1),fachada (2), ruido aéreo vertical con garaje (1) y por medianerías (1) y para el tiempo dereverberación (2). Cada hoja de cálculo tiene varias pestañas: una de introducción de datos, otrade ficha justificativa y las de CEC (catálogo de elementos constructivos) para definición de losmismos.

Es un método complejo de aplicar sin herramienta informática de apoyo que realice todas lasopciones: un recinto es una estancia: un dormitorio en una vivienda o un despacho en una oficina,por lo que el número de hojas de cálculo Excel a realizar se multiplica exponencialmente. El Ministerioo por decirlo de otro modo, la normativa, no nos ofrece una herramienta informática que nos“ayude”a justificar el cumplimiento.

Es importante comentar que son programas con actualizaciones: aparecen versiones, la vigentellamada “v.2.0 de la Herramienta de cálculo del Documento Básico de Protección frente al ruido.Cuando actualizan una versión del programa no se publica vía BOE por lo que, a mi juicio, es difícilsaber si la versión que estás utilizando hoy pero que presentaras en un organismo oficial (colegio,ayuntamiento...) mañana, es la correcta. Además en las indicaciones de “nueva versión” se diceque se realizan “correcciones y erratas” sin especificar, “modificaciones o ampliaciones de los casosanalizados”: por ejemplo, en ésta última versión se comenta: “Inclusión en el menú HTML de 10 nuevos casos

de cálculo: Fachadas en esquina; Cubiertas; Medianerías; Nuevos casos de ascensores; Tres casos de encuentros con dos

elementos separadores.”

figura 8. Imagen de la hoja de cálculo para justificación

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Para la justificación del método general se deben rellenar las tablas K2 y K3 del anejo K del DB HR.

La opción simplificada para la justificación del cumplimiento del DB HR es un método tabulado. Paracada uno de los elementos constructivos del proyecto se establecen valores mínimos de losparámetros acústicos que deben cumplir y se definen en tablas. Por lo tanto la justificación consisteen completar los valores de dichos parámetros en unas fichas justificativas llamadas K1 y K4 del anejoK, del DB HR.

Es una opción dónde no intervienen métodos informáticos. Al optar por un sistema constructivo paraciertos elementos se va abriendo un camino hasta completar la construcción de todo el edificio. Unsistema implica la utilización o no de otros. Teniendo claros los datos acústicos obtenidos del catálogode elementos constructivos y el sistema a emplear la justificación se convierte en sencilla y rutinariaaunque con unas restricciones sobre el diseño en las fachadas y en soluciones “no tradicionales”que procedemos a analizar.

La aplicación del método simplificado en las fachadas implica, por resumir, o huecos pequeños outilización de doble ventana. Se debe comprobar el aislamiento acústico en fachadas de los recintos”habitables protegidos” (en viviendas éstos son dormitorios y zonas de estar). No se comprueba la fachadaen zonas llamadas “habitables no protegidas” como un pasillo, cocina, baño, zona común ...etc.

Como ejemplo aportamos una fachada (figura 11) construida con fábrica de ladrillo. Para no entraren cálculos e ir directamente a las conclusiones la figura muestra un estar con la superficie máximaaproximada de hueco (2,10 x 2,40 m2) en función del tamaño de la fachada (6 x 2,60 m2) para unruido exterior Ld=60dBA (1) que es el mínimo considerado por la normativa. Un hueco mayor en lafachada de éste ejemplo pasa a necesitar doble ventana. En casos como éste es muy sencillo dejustificar en el proyecto y rellenar las fichas justificativas: basta indicar los datos del Catálogo y losporcentajes de huecos, tipo de fachada y hueco y su aislamiento acústico.

figura 9. Opciones de cálculo ruido aéreo ascensor horizontal

figura 10. Opciones de cálculo ruido aéreo en fachadas (a,b), cubiertas (c) y medianería (d)

figura 11. Ejemplo aplicación del método simplificado del DB HR

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(1) El índice de ruido día (Ld) se optiene de mapas de ruido oficiales. Sin estos datos se aplicará el valor de 60 dBA para eltipo de área acústica relativo a sectores de territorio con predominio de suelo de uso residencial.



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Si aumentas el porcentaje de huecos y optas por doble ventana también es fácil de justificar paraun ruido exterior no muy alto. Según el CEC una doble ventana puede llegar a un RAtr de 40 dBA(corredera-corredera) o 44 dBA (corredera-oscilobatiente).

Ejemplo: Ruido exterior 60 dBA Exigencia D=30dBA Parte ciega RAtr=45 dBA

30% de Huecos con RAtr =28dBA

Si pasamos del 30% de huecos debemos justificar un RAtr=30dBA. El mayor RAtr de hueco sencillo delCEC es 32dBA pero si su tamaño excede de 4.6 m2 se penaliza con -3dBA, por lo que queda en 29 yno cumple: pasaríamos a doble ventana.

Como podemos ver es imposible justificar la innecesariedad de proyectar soluciones muy robustas (dobleventana y huecos pequeños en fachadas) aún en zonas tranquilas como una zona rural o residencial conmenos nivel acústico exterior debido a que el mínimo de exigencia parte de un ruido exterior Ld=60 dBA. Estoimplica la exigencia de un aislamiento acústico de D=30 dBA (ver tabla 2.1 DB HR). Si en esos casos tan evidentes(fuera de zonas con verdaderos problemas de ruido exterior) se pudiera ajustar la prestación a un D2m,nT,Atrmenor, reduciendo solamente 1dBA la exigencia de los huecos dando el RAtr de 32dBA como bueno,podríamos justificar huecos grandes en zonas tranquilas, y plantear de este modo un mejor aprovechamientode la energía solar, ventilaciones cruzadas, luz natural...etc, es decir, podríamos plantear soluciones conmayor libertad.

Por otro lado los fabricantes del sector no ayudan en exceso:cuando disponen de datos acústicos según norma suelenreferirse a ensayos de ventanas de medida estándar(normalmente de 1.20 x 1,50), por lo que no nos sirve parajustificar otros tamaños.

Asumiendo estas limitaciones es muy sencillo de justificar en eldocumento de proyecto y rellenar las fichas justificativas.

No ocurre igual cuando te enfrentas a soluciones constructivas tecnológicamente mas avanzadas.Para justificar cualquier sistema que utilicemos y que no esté incluida en el catálogo de elementosconstructivos del Instituto Eduardo Torroja debemos disponer de ensayos de laboratorio que nosaporten los datos acústicos: o bien contamos con la colaboración de fabricantes, complicado enedificios de poca entidad, o sólo podemos comprobar a posteriori con la obra terminada, riesgodifícil de asumir. Las soluciones de las que disponemos datos fiables no son muy amplias y se centranen las llamadas “tradicionales”.

igura

figura 12. Ejemplo de datos comerciales deaislamiento acústico de un modelo de lamarca Cortizo.

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Por lo tanto y dado que en las tablas existe un valor mínimo de exigencia que hace de “suelo” nose nos permite ajustar las prestaciones de la fachada: así pues es mas fácil justificar una solución, sise me permite, conservadora (fachada robusta y ventanas pequeñas) que una mas arriesgadaacústicamente hablando (huecos amplios) aún sabiendo que el lugar en el que estás proyectandoel edificio se lo puede permitir.

La alternativa a todo esto, si no encontramos ayuda en fabricantes ni solución en el CEC, se llamamétodo o documento reconocido y solamente sirve previa aceptación del Ministerio. No heencontrado ningún documento reconocido ni ninguna propuesta de documento reconocido entramitación para la justificación del DB HR.

3. Epílogo

Los recientes cambios normativos suponen una revolución a la hora de abordar la redacción deproyecto de arquitectura como documento.

La incorporación de programas informáticos verificadores ocasiona un alejamiento del proceso deverificación que provoca cierta inseguridad en el método.

Dichas herramientas nos deben aportar datos que nos ayuden a enriquecer nuestras propuestas yno es tolerable que supongan un lastre para propuestas “no tradicionales” aún siendo algunas deellas tan antiguas como la arquitectura misma.

Los métodos desarrollados desde la buena praxis, la experienciay el conocimiento de los edificios han de ser completados condemostraciones numéricas y datos concretos: No solo debemosjustificar un mínimo en un cumplimiento sino que tenemos quecuantificar las propuestas: kg. de emisiones de CO2 a laatmósfera, consumo energético en KW.h de nuestro edificio,eficiencia energética de las instalaciones...etc. Muchas vecesse trata de demostrar lo obvio como que una buenaorientación, unas protecciones solares o una ventilacióncruzada en un edificio producen un ahorro energía y enconsecuencia una menor contaminación.

Demostrar lo obvio, lo evidente, lo empíricamente conocido debe ser sencillo y la justificación en síno debe ser la causa de renuncia alguna en una propuesta arquitectónica.

Cuando Le Corbusier en 1928 proyecta el Centrosoyuz en Moscú buscando conseguir unatemperatura interior adecuada con unas condiciones exteriores extremas (hasta -40ºC en invierno)no predijo estos datos: sin embargo es una obra maestra de la arquitectura.

Se deben revisar en profundidad las herramientas informáticas de verificación de normativas. Laetapa de prueba ya ha pasado. El CTE ya ha sido aceptado por el colectivo, estudiado, criticado yen ocasiones hasta modificado. Ahora es el momento de dar un paso mas en pro de la Arquitectura.

Pedro Antonio Díaz GuiradoArquitecto

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