Project Management Institute

Equilibrio energético

El enorme edificio de energía neta cero Unisphere entrega un ROI beneficioso para la red eléctrica

Equilibrio energético

POR SARAH FISTER GALE

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Edificio Unisphere en Silver Spring, Maryland, EUA

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FOTOGRAFÍAS CORTESÍA DE EWINGCOLE

Ni siquiera el más perfecto de los planes podría garantizar que el proyecto de construcción de uno de los edificios comerciales de energía neta cero más grandes del mundo cumpla su ambiciosa promesa. “Trabajamos arduamente en el modelo energético”, señala Jason Fierko de EwingCole, la firma de diseño e ingeniería que creó las nuevas oficinas centrales de 19.500 metros cuadrados (210.000 pies cuadrados) para la empresa de biotecnología United Therapeutics. “Pero mientras no lleguen los datos, no podemos saberlo”.

Ahora lo saben. A más de un año de la inauguración del edificio Unisphere en Silver Spring, Maryland, EUA, la instalación se encuentra bien encaminada para obtener la certificación Net-Zero, luego de demostrar que no utiliza más energía que la que produce en un año completo.

El edificio genera toda su energía eléctrica y térmica a través de sistemas de energía renovable en el sitio. En los primeros nueve meses, devolvió 237.192 kilovatios hora (kWh) de energía a la red; lo suficiente para proporcionar electricidad a 23 hogares estadounidenses al año. Mediante el uso de paneles solares y una vasta combinación de tecnologías de energía renovable, el proyecto ha superado las expectativas de intercambio de energía.

“Nuestra tendencia está 23% por debajo del consumo modelado, lo cual es bueno”, sostiene Fierko. Como Director de la Práctica de Energía de EwingCole en Filadelfia, Pensilvania, EUA, Fierko fue responsable de asegurarse de que el edificio cumpliera sus objetivos energéticos. Entre otros factores, atribuye el rendimiento al hecho de que algunos aspectos del sistema están funcionando mejor de lo esperado. Una pequeña parte del edificio está desocupada, por lo que es posible que el consumo de energía aumente a medida que se ocupen esos espacios.

Ganancias netas

El edificio Unisphere está superando las expectativas ambientales. Saldo de energía después de los primeros nueve meses de operación:

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Fuentes: EwingCole y United Therapeutics

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La piscina en la galería del edificio. A la derecha, los paneles solares cubren un costado del edificio.

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Otro aspecto favorable es que la fundadora de United Therapeutics, Martine Rothblatt, PhD, buscó incansablemente la forma de lograr los objetivos de energía neta cero. Desde el momento en que Rothblatt acudió a EwingCole para lanzar el proyecto en 2011, el equipo adoptó una cultura de no rendirse ante nada, relata Fierko. “En un proyecto como este no hay lugar para derrotistas. Contar con la combinación correcta de personas con las habilidades y actitudes adecuadas fue la clave de nuestro éxito”.

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—Jason Fierko, EwingCole, Filadelfia, Pensilvania, EUA

ECUACIÓN ENERGÉTICA

Puesto que EwingCole ya había trabajado en edificios de energía neta cero de menor tamaño, los líderes del proyecto sabían que debían encontrar contratistas y proveedores capaces de adoptar una mentalidad pionera. Desde el comienzo, todos los miembros del equipo tuvieron que cuestionar supuestos y trabajar en conjunto para prever sorpresas, relata Jared Loos, CEO de EwingCole.

“En el fondo, todo se reduce a calidad, actitud y enfoque” afirma Loos. La empresa contratista general Whiting-Turner “nunca había trabajado en un proyecto como este, pero fueron excelentes colaboradores y cuando tuvimos problemas, ofrecieron soluciones”.

El rendimiento energético fue la base de todas las decisiones e incluso provocó cambios en el alcance. Principalmente, el equipo limitó el tamaño del edificio según cuánta energía podía generar. “Desde un punto de vista de zonificación, pudimos haberlo hecho 9.290 metros cuadrados (100.000 pies cuadrados) más grande”, señala Thomas Kaufman, Director de Bienes Raíces Corporativos de United Therapeutics en College Park, Maryland. “Pero estábamos limitados por nuestras capacidades de generación de energía solar”.

El equipo también debía asegurarse de que la enorme escala de otra tecnología de infraestructura renovable no infringiera los códigos de construcción. Por ejemplo, para el sistema de calefacción geotérmica, el equipo debía perforar 52 pozos de 152 metros (500 pies) debajo del edificio. “El propietario tuvo que ejercer presión para lograr un cambio de regulación que nos permitiera hacerlo, pero ese es solo un ejemplo de los nuevos horizontes que abrió este proyecto”, sostiene Loos.

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—Jared Loos, EwingCole

RECURSOS RENOVABLES

Unisphere está repleto de tecnología para edificios inteligentes que controla el entorno y el uso de la energía mediante una red completamente automatizada, incluidos paneles en tiempo real que supervisan el rendimiento durante todo el día. Eso le permite adaptarse al instante para entregar el máximo nivel de comodidad con un consumo mínimo de energía.

Para crear este sistema, el equipo debió replantearse por completo su flujo de trabajo, relata Kaufman. En un proyecto de construcción típico, el contratista de controles es uno de los últimos en incorporarse, y la integración de sistemas ocurre en una caja negra, con muy poca visibilidad y supervisión de parte del propietario. Como resultado, nadie sabe si todo va a funcionar, lo que significa que los grandes cambios pueden ser problemáticos y costosos, señala. Dado que el consumo energético era el indicador clave de rendimiento más importante, sabían que era demasiado arriesgado esperar hasta el último minuto.

En lugar de eso, los directores de proyecto incorporaron al equipo de integración de sistemas en las primeras fases de diseño de los planos para que pudieran planificar el sistema de automatización en conjunto con el edificio. Luego, el equipo construyó un prototipo del sistema completo en una bodega para ponerlo a prueba. “Queríamos asegurarnos de que pudiera controlarse tal como lo imaginamos”, relata Loos. “Al construirlo en la fase inicial, pudimos resolver todos los inconvenientes antes de verter una sola gota de hormigón”. PM

Sumar restando

Estas son las medidas que implementó el equipo de Unisphere para lograr ventajas de nivelación de energía:

3.000 paneles solares fotovoltaicos generan 1.175 megavatios hora de energía cada año —lo suficiente para proporcionar electricidad a 100 hogares.

52 pozos de intercambio geotérmico de circuito doble cerrado se cavaron a 152 metros (500 pies) por debajo del edificio para proporcionar almacenamiento de energía.

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Túneles de hormigón de 3,6 metros (12 pies) bajo el suelo proporcionan ventilación natural y moderación pasiva de la temperatura.

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Una piscina en la galería actúa como disipador térmico para el exceso de aire caliente, lo que ayuda a equilibrar la temperatura general del edificio y proporciona calentamiento pasivo para el agua de la piscina.

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La recolección automatizada de luz diurna atenúa la luz artificial cuando hay luz solar adecuada disponible. Las oficinas del perímetro no requieren luz artificial, como mínimo, el 70% del tiempo.

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La tecnología de vidrio electrocrómico de las ventanas de las oficinas ajusta automáticamente el nivel de transparencia según la temporada, la ubicación del sol y la cantidad de nubes.

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Ventanas y paneles automatizados se abren y se cierran para ventilar el edificio de forma natural, proporcionando un sistema de ventilación completamente pasivo entre ciertas temperaturas.

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Las conexiones a la red eléctrica permiten que el edificio venda la energía sobrante a la compañía de electricidad en periodos de alta producción y obtenga energía de la red durante la noche y en períodos de baja producción.

Sin dejar huella

Universidades y desarrollos inmobiliarios en todo el mundo también están buscando eliminar sus huellas de carbono.

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Universidad de Dubai

Proyecto: El primer edificio de energía neta cero con certificación LEED en Dubai, Emiratos Árabes Unidos

Beneficio neto: El campus logró el estatus en noviembre de 2019, tras la adición de un proyecto de energía solar de USD 1,47 millones que generará ahorros energéticos por casi USD 330.000 dentro de su primer año de operación. El sistema de energía solar está conectado a la red eléctrica nacional, lo que elimina la necesidad de usar baterías para almacenar energía.

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Universidad Nacional de Singapur Escuela de Diseño y Medioambiente

Proyecto: El primer edificio de energía neta cero en Singapur

Beneficio neto: La universidad inauguró el año pasado una instalación de seis pisos que cuenta con 1.200 paneles solares y genera 500 megavatios de energía al año, un poco más de lo que la institución espera que el edificio consuma. Un techo en voladizo produce sombra adicional y ayuda a mantener frescas las salas.

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Pontardawe, Gales

Proyecto: Un barrio de energía neta cero

Beneficio neto: El proyecto de GBP 8 millones construirá 35 hogares de energía neta cero, cada uno con paneles solares, bombas de calor geotérmicas y sistemas de ventilación innovadores. El equipo pretende iniciar las obras este año y terminar las viviendas en el verano de 2021.

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