El diseño sostenible es un asunto serio en la ciudad de Houston, debido al alto calor del verano y el clima subtropical húmedo costa del Golfo. Según el Centro Nacional de Datos Climáticos, más de 75 días por año en el área de Houston tienen temperaturas superiores a 90 oF. Además, los niveles de humedad sustanciales de la región crean índices de calor más altas que la temperatura real. El sofocante calor del verano a menudo conduce a gran uso de aire acondicionado en toda la ciudad y al alto consumo de energía que lo acompaña. Considerado esto, códigos de construcción y energía locales y estatales ahora requieren ciertas estrategias de diseño sostenible que ayudan a contrarrestar el calor de los rayos del sol.
Estas estrategias de diseño influenciadas por el clima eran ciertamente una alta prioridad en la construcción del nuevo nuevo edificio Allied Health Science en el campus sur de San Jacinto College, una universidad comunitaria con tres campus en el área de Houston. Además de la importancia de alcanzar un LEED® plata como objetivo para el edificio de tres pisos, y de 14,400 m2 (155,000 pies cuadrados), la escuela quería unas instalaciones actualizadas, eficientes en su consumo de energía con un interior cómodo para los estudiantes y profesores.
"Hay algunas cuestiones climáticas extremas aquí que simplemente no se ve en muchas otras partes del país; vemos con frecuencia esas temperaturas de 100 grados durante los meses de verano y que a menudo mantenemos durante todo el día", dice Bill Dowell, director de servicios del proyectos de construcción e instalaciones en San Jacinto College. "Las temperaturas tan altas pueden tener un impacto significativo en la eficiencia energética y la comodidad de los ocupantes si los edificios no están diseñados adecuadamente. Queremos que nuestros edificios sean lo más eficientes en su consumo de energía como sea posible, con interiores saludables y confortables que fomentan un ambiente ideal para el aprendizaje y la interacción social.
Trabajando con el consultor de envoltura de inmuebles Building Exterior Solutions, LLC de Houston, el estudio de arquitectura del proyecto, Bay-IBI Group Architects, de Houston, idearon varias estrategias de diseño exterior e interior para lograr estos objetivos. Una de las características de reducción de calor más importantes del edificio es su techo de asfalto reflectante solar. Los sistemas de techos reflectantes solares, conocidos comúnmente como "techos frescos," por lo general cuentan con una superficie blanca, que refleja los rayos del sol para mantener una temperatura más fría en la superficie del techo. Por lo tanto, disminuyen la necesidad de aire acondicionado, a menudo resulta en un ahorro de energía de 10 a 30 por ciento, según el Cool Roof Rating Council . Dadas estas ventajas, las superficies de techo blancas reflectantes solares son ahora un requisito del código de construcción en el área de Houston.
"Nosotros sólo especificamos superficies blancas para techos de poca pendiente en estos días; superficies negras absorben demasiada radiación solar en nuestro clima y acortan la vida útil de la membrana, por lo que ya no las utilizamos más", dice Robert Trabanino, AIA, director asociado de la Bay-IBI Group Architects. "Y ya que estamos cerca de la costa, los techos tienen que ser de superficie lisa, ya que el revestimiento de grava puede convertirse en proyectiles en caso de un huracán."
El diseño del arquitecto también satisface los requerimientos de los códigos de construcción para una velocidad base de viento mínima de 115 millas por hora y una cubierta de techo de acero galvanizado de calibre 22. Además, varios drenajes y grillos internos y de desbordamiento se incorporaron en el diseño para eliminar el agua estancada y para evitar el colapso del techo por una estructura tensionada en exceso.
El gerente del proyecto de construcción en situación de riesgo, JE Dunn Construction Company, contrató con Chamberlin Roofing and Waterproofing de Houston para instalar el techo. Como preparación, se fijaron8 pulg. de aislamiento de placa Holey de poliestireno expandido a la cubierta base metálica. Hormigón liviano se vertió entonces sobre la placa aislante para formar una cubierta de hormigón aislante ligero. Chamberlin Roofing & Waterproofing empezó a trabajar en febrero de 2013, instalando cada sección del techo de una en una.
"Este fue un gran trabajo de nueva construcción, así que tuvimos que trabajar en torno a varios otros contratistas," dice Randy Brashier, director del proyecto de Chamberlin Roofing and Waterproofing. "Tan pronto como los contratistas delante de nosotros tenían las cosas listas, nosotros entrábamos y techábamos otra sección."
El equipo de techado instaló un sistema de techo de betún modificado de cinco capas de CertainTeed con una capa exterior altamente reflectante fijada con soplete - Flintlastic FR Cap 30T Coolstar ( 93.0 SRI, por ASTM E1980). El fieltro de base ( Yosemite Venting Base ) fue fijado mecánicamente, mientras que las capas del medio ( Flintglas Premium Ply Sheet Type 6 ) se adhirieron con asfalto caliente. En total, aproximadamente 600 cuadrados de techos se instalaron con una resistencia térmica promedio de R-36. El equipo también instaló varios vierteaguas de acero inoxidable en la pared, base y bordes, y se terminó en julio julio de 2013.
"Hubo una gran cantidad de detalles sobre este techo, debido al énfasis del proyecto sobre la construcción ecológica; normalmente tuvimos dos a tres consultores para techos en el lugar para ayudar, "dice Brashier. "Todo ocurrió fluidamente, el trabajo resultó muy agradable, y recibimos una gran respuesta."
Descendiendo del techo, las paredes exteriores exhiben una variedad de toques de diseño ecológico. El revestimiento básico de la pared exterior es un sistema de forro y pantalla de lluvia de un compuesto de metal y aislado del material de respaldo. Debajo de esto hay una placa aislante de espuma rígida de 1 ½ pulg., revestimiento exterior de yeso con esterilla de fibra de vidrio de 5/8 pulg, enmarcado de postes de metal de bajo calibre, 1 pulg. de aislamiento de espuma expansible de celda abierta, soplada con agua, semi-estriada y tabla de yeso resistente a la humedad de 5/8 pulg. En total, el conjunto de pared tiene una resistencia térmica de R-28.
Bay-IBI Group Architects también diseñaron un atrio en el centro del edificio con una gran claraboya y un muro cortina de vidrio de alto rendimiento. Esta fue la respuesta perfecta a la solicitud de la universidad para espacios abiertos con amplia iluminación natural para fomentar una mejor interacción social y la colaboración entre los estudiantes y miembros del personal. Sin embargo, traer una abundancia de luz natural también puede aumentar fácilmente la temperatura interior si no se filtra correctamente. Con esto en mente, el arquitecto especificó vidrio de baja emisividad y alto rendimiento, con una ligera reflectancia para el muro cortina. La claraboya encima del atrio está fabricada con láminas de polímero reforzado con fibra de vidrio translúcidas, con un total de 3 pulgadas de espesor, con un bajo coeficiente de ganancia de calor solar, permitiendo que se difunda la luz natural que entra en el espacio sin la ganancia de calor asociada.
El diseño sostenible no se detiene en el exterior del edificio; el interior del edificio cuenta con varios toques ecológicos también. Además de los sistemas de iluminación y mecánicos de eficientes en su consumo de energía, también hay sensores de ocupación en todas las habitaciones que apagan las luces y ajustan los termostatos cada vez que las habitaciones no están ocupadas por un período determinado de tiempo. Para la conservación del agua, el edificio cuenta con accesorios de plomería de bajo flujo y está diseñado para captar el agua de lluvia y la condensación del sistema de climatización para la irrigación de jardines. Y, para ayudar a asegurar una alta calidad del aire interior, los equipos de proyecto utilizan pinturas y acabados cero COV en todo el edificio.
El edificio Allied Health and Science del campus sur es el último y más grande de cuatro edificaciones del departamento de salud y ciencia construidas por San Jacinto College, dos en el campus central y uno de cada uno de los campus norte y sur, en los últimos cinco años.
El proyecto terminó justo a tiempo para el 2013 semestre y el edificio ha recibido ya críticas entusiastas de la universidad y sus profesores.
"Es un edificio hermoso y está muy bien diseñado y construido," dice Dowell. "Estamos muy contentos y estamos deseando ver lo bien que funciona en el calor de nuestra próxima temporada de verano."
