Brock Environmental Center

Brock Environmental Center

Este proyecto no sólo demuestra una gran integración entre tecnologías y diseño bioclimático, sino también entre la comunidad local y los ecosistemas, todo facilitado por el uso de una estructura metálica que permite flexibilidad en el diseño de la envolvente y en el funcionamiento cotidiano de los espacios de oficina y educacionales.


Imagen 1: Vista del centro Brock desde los pantanos y la bahía al sur. Destacan los dos generadores eólicos. Créditos: Prakash Pratel Photography

El Brock Environmental Center funciona como centro de operaciones de la Fundación Chesapeake Bay (CBF), facilitando sus iniciativas en materia de educación, protección y restauración ambiental. El Centro está diseñado para proteger y poner en valor uno de los recursos naturales más valiosos y amenazados de los Estados Unidos, la Bahía de Chesapeake, en el estado de Virginia, en la costa Atlántica. Con la construcción de este edificio, el CBF aspiraba a manifestar una sustentabilidad ambiental profunda, pasando de la política de  "hacer menos daño" hacia una visión donde la arquitectura puede crear un impacto positivo y regenerador tanto en el medioambiente como en la comunidad. El proyecto cumple y sobrepasa las exigencias de la certificación LEED logrando cero consumo de energía y agua, cero emisiones de CO₂ y generación de residuos. Lo anterior le permitió obtener la certificación Living Building Challenge del International Living Future Institute.

Integrando Comunidad y Ecología
La construcción del Brock Environmental Center fue la conclusión de un esfuerzo comunitario para evitar que un gran sector de 48 hectáreas, conocido como el Pleasure House Point, fuera desarrollado con fines inmobiliarios. Hasta la década de 1960, Pleasure House Point era un pantano que proporcionaba un valioso hábitat para la vida animal y vegetal. En la década de 1970, el material resultante del dragado de una ensenada cercana fue depositado en el lugar, reduciendo significativamente la vegetación de los humedales, y dando pie a que el lugar fuese desarrollado inmobiliariamente.

Una asociación público-privada, conformado por la comunidad local, el CBF, el municipio de Virginia Beach (CVB) y el Trust for Public Land, compró la tierra, conservándola para espacios abiertos y de educación ambiental. Gracias a la iniciativa, los humedales naturales se han restablecido a lo largo de la costa. Antiguos pantanos llenos de restos de dragados están experimentando una recuperación ecológica. Veintiocho especies de aves se encuentran en el sitio. La tortuga acuática septentrional con dorso de diamante, una especie de peligro, utiliza el lugar para anidar y buscar comida.


Imagen 2: Área protegida por el proyecto y sus distintos ecosistemas. El proyecto se ubica en el extremo noreste del terreno. Créditos: Smith Group JJR

Por otra parte, ubicar su nuevo edificio en un sitio ecológicamente sensible permitió a CBF implementar toda su estrategia de sustentabilidad ambiental en un solo lugar: proteger, preservar y celebrar el entorno desde el diseño, al mismo tiempo que mostraban tecnologías que contribuyen a un tener un edificio de consumo neto cero en energía y agua, y con cero generación de desechos. El diseño del edificio expresa estos objetivos, desde lo simbólico hacia lo funcional y bioclimático. La forma de construcción curva genera una relación simbólica con la costa cercana, maximiza la luz del día y adopta los principios solares pasivos. Los techos prominentes y curvos recuerdan las formas de los robles existentes azotados por el viento en el lugar y las alas de las aves que anidan cerca; mientras que también incorpora la recolección de agua de lluvia. La paleta de materiales hace referencia a los colores y las texturas del sitio; el metal de las tejas y otros elementos recuerdan las escamas de los peces y a la resplandeciente bahía, mientras que los revestimientos de ciprés refuerzan los colores y la horizontalidad del sitio. Los amplios espacios al aire, que muchas veces funcionan como zonas de trabajo y como aula libre, permitieron reducir la cantidad de superficie interior construida, al tiempo que conectan a los ocupantes con el lugar. El edificio se emplazó de tal forma que minimiza el impacto en el paisaje y el ecosistema. Los árboles existentes fueron preservados y se establecieron estrictos límites físicos a la obra para no perturbar el lugar durante la construcción.
 

Imágenes 3 a 5: Miles de estudiantes y vecinos visitan cada año el centro para aprender, observar y participar de la protección ambiental y conocer el funcionamiento del edificio y su aporte al medioambiente. Créditos: Prakash Pratel Photography

Esta serie de elementos simbólicos, bioclimáticos y ecológicos incorporados en el proyecto son el resultado de un proceso de diseño participativo muy particular. Para construir una visión compartida del proyecto, se realizó un taller de diseño de un día completo que incluyó todas las disciplinas de diseño, funcionarios locales, representantes de la comunidad y expertos externos. A través de foros comunitarios regulares y la página de Facebook, las aspiraciones de la comunidad para el proyecto dieron forma a la solución final. El sitio es totalmente accesible para la comunidad que lo utiliza para la observación de aves, la pesca y la conexión a este lugar único. Aparte de tres espacios para accesibilidad y seguridad, no hay estacionamiento directamente en el lugar. La carretera existente, previamente mejorada en previsión del desarrollo inmobiliario que tendría el lugar, se reconvirtió en un estacionamiento, conectado con el edificio a través de un camino arbolado. Cuando hay eventos mayores, los visitantes llegan en transbordadores.

En definitiva, la preservación de Pleasure House Point la transformó en un área natural que presta servicios a la comunidad local de Ocean Park y a la ciudad de Virginia Beach. Es el hogar regional para los programas de educación ambiental de CBF, ofreciendo experiencias para miles de estudiantes y docentes cada año. A su vez, El centro alberga a otras asociaciones de conservación locales y brinda un lugar para reuniones comunitarias de colaboración y capacitación.


Imagen 6: Diagrama de las estrategias hídricas del proyecto: recolección de aguas lluvias, filtración y distribución a los puntos de consumo; inodoros de compostaje y tratamiento in-situ. Créditos: Smith Group JJR

Cerrando el ciclo del agua y la energía

El Brock Environmental Center es un edificio con consumo neto de agua igual a cero, y posiblemente el primero en los EEUU en recibir el permiso para utilizar agua lluvia tratada en vez de agua potable apta para el consumo humano. Los dos grandes techos curvos de metal captan el agua de lluvia, la que es almacenada en dos cisternas con un total de 1.300 litros, cubriendo la demanda diaria de agua potable y dando autonomía suficiente al edificio para aguantar periodos sin agua potable de la red. El agua de lluvia se filtra y se desinfecta mediante un sistema de ozono y de rayos ultravioleta, y luego se suministra a todos los puntos de consumo dentro del centro. Los baños de compostaje reducen la demanda de agua al mismo tiempo que tratan los residuos en el sitio. Este compost sólido se usa en el lugar, mientras que el lixiviado se almacena y se envía a un reactor local y se convierte en fertilizante.
Las aguas grises de los lavamanos y duchas se canalizan a un jardín de lluvia de aguas grises que trata el agua y permite que se infiltre. El exceso de escurrimiento del techo se desvía a otros jardines que filtran naturalmente e infiltran la escorrentía, administrando todas las aguas pluviales en el lugar. Todas las especies vegetales que componen el paisajismo son originarias de la región, mientras que los pavimentos exteriores de adoquines y grava son todos permeables, facilitando la infiltración.

La forma y orientación del edificio maximiza las oportunidades para la iluminación natural y la ventilación natural. La planta de arquitectura se curva ligeramente hacia el este, lo que permite que el sol de la mañana precaliente el interior. Una envolvente exterior optimizada reduce significativamente la demanda de calefacción. Las ventanas colocadas con cuidado y de tamaño optimizado (proporción de ventana a pared del 25 por ciento) entregan luz diurna, vistas y ventilación óptimas, sin una ganancia excesiva de calor.

 
Imagen 7: Vista del porche en la fachada sur. A la derecha, secciones esquemáticas que ilustran las estrategias de ventilación natural y control solar. Créditos: Dave Chance, SmithGroupJJR

Un porche recubre la fachada sur y protege el interior del potencial sobrecalentamiento, mientras que las grandes ventanas superiores, orientadas hacia el norte, proporcionan luz natural sin generar deslumbramientos. No hay ventanas orientadas al oeste, mientras que los interiores abiertos tipo loft promueven la ventilación natural y cruzada.

El proyecto reinterpreta el típico porche de la arquitectura vernácula del sudeste de los EEUU, generando un espacio exterior que crea un microclima confortable, al tiempo que promueve el flujo de aire para reducir la estratificación horizontal. El sistema de climatización se abastece de energía mediante 18 pozos geotérmicos, mejorando la eficiencia de la calefacción y enfriamiento. Los sensores de ocupación controlan la iluminación (que tiene una potencia de solo 7W/m2), y  la ventilación, así como también los enchufes para evitar cargas cuando no son necesarias. El proyecto cuenta con una matriz fotovoltaica de 45kW ubicados en los techos de orientación sur, y con dos turbinas eólicas de 10kW de potencia.

Gracias a la suma de estas estrategias, el edificio no es sólo energía neta cero, sino más bien de energía neta positiva, produciendo un 80 por ciento más de energía que la consumida en el transcurso de un año. El edificio sólo consume 40kWh/m2 al año, pero con el aporte de las energías renovables es de 73kWh/m2. La factura eléctrica es de sólo 17 dólares al mes, sólo por gastos fijos, mientras que se recibe un reembolso de 1.400 dólares al año, por parte de la empresa de servicios públicos, dado los excedentes de energía que produce los sistemas fotovoltaicos y eólicos del edificio.

Todos los espacios públicos tienen acceso a la luz del día, aire fresco y vistas panorámicas a la bahía, proporcionando a los ocupantes una conexión con el entorno. Las herramientas de simulación aseguraron la optimización de las ventanas en aspectos como luz natural, vistas y ventilación, lo que resulta en una reducción del 97 por ciento en la energía de iluminación. El uso de una estructura metálica facilitó la generación de espacios abiertos, bien ventilados e iluminados, y flexibles en el uso. Luego de un año de operación del edificio, se realizó una encuesta de satisfacción de calidad ambiental de los ocupantes, y mediciones continuas de indicadores de habitabilidad. La satisfacción de los ocupantes con el confort térmico, la calidad del aire y la iluminación fue mayor que los valores de referencia comparables.


Imagen 8: A la izquierda, una clase de yoga abierta en el deck exterior de la fachada sur. A la derecha, vista de las oficinas abiertas, demostrando la calidad ambiental interior lograda gracias a una adecuada iluminación natural, ventilación natural y vistas al exterior. La estructura y techumbre de acero quedan a la vista. Créditos: Prakash Pratel Photography


Imagen 9: Vista interior del lobby de acceso, destacando nuevamente la estructura metálica y el gran espacio interior iluminado que genera. Créditos: Prakash Pratel Photography

Materiales: sustentabilidad, durabilidad y flexibilidad
Siempre que fuese posible, se seleccionaron materiales naturales y regionales, principalmente metales y maderas, de modo de reducir la energía incorporada, reforzar la sensación de lugar y reducir los componentes químicos, principalmente los considerados en la Lista Roja del Living Building Challenge. Se usaron muchos productos recuperados  y dispuestos en el edificio de forma significativa, representando un 13% del costo final del edificio. Los pisos interiores de madera de arce provienen de la demolición de un gimnasio local. Se utilizaron antiguas gradas de un colegio cercano para algunas terminaciones, manteniendo incluso los grabados y graffitis de los estudiantes. Puertas de madera, gabinetes, encimeras, espejos, lavabos, accesorios de inodoros, casilleros, etc. fueron rescatados de proyectos locales de demolición. Cuando se tuvo que colocar madera no recuperada, se utilizaron sólo productos con certificación FSC (Forest Stewardship Council). Un 96% de los residuos generados durante la obra fueron reutilizados, y las 623 toneladas de CO2 emitidas durante la construcción fueron compensadas mediante bonos de carbono.
El Centro fue diseñado para resistir el paso del tiempo. Las tejas metálicas y la gran estructura interior de acero galvanizado están especificadas para resistir la corrosión en el largo plazo. Las terminaciones interiores más importantes, como los pisos de madera, pueden durar prácticamente 100 años sin necesidad de reemplazo. El diseño del edificio anticipa su futuro desmontaje, y la reutilización o el reciclaje de sus materiales y productos.

El emplazamiento del edificio está a 70 metros de la línea de la costa, anticipándose al aumento del nivel del mar, y está levantado 4,5 metros para  futuros impactos de marejadas. Su estructura de acero, el acristalamiento laminado y los revestimientos metálicos y de maderaestán diseñados para resistir los impactos de los huracanes y los desechos transportados por el viento. El edificio consta con pequeñas baterías de reserva que mantienen la iluminación y los sistemas de seguridad en caso de cortes de suministro, al igual que las cisternas de acumulación de aguas lluvias. Esta autonomía no sólo sirve al edificio, sino también permite que este sirva de albergue para la comunidad local en caso de ser necesario.

Pero también una vida útil obliga a incorporar criterios de flexibilidad. Los espacios de trabajo abiertos tipo loft se pueden reconfigurar fácilmente para acomodar el crecimiento y el cambio. Los muebles móviles en la sala de conferencias del Centro se pueden organizar para adaptarse a una variedad de propósitos, incluyendo conferencias, reuniones comunitarias y demostraciones prácticas. Las paredes de vidrio operables pueden expandir la sala hacia exterior, duplicando su capacidad para eventos más grandes.

Imagen 10: Planta de arquitectura. Créditos: Smith Group JJR

Información adicional
•    Destino: Oficinas/Educación
•    Cliente: Chesapeake Bay Fundation
•    Arquitectura: Smith Group JJR
•    Consultor sustentabilidad: Janet Harrison Architects
•    Ingenierías:  WPL Site Design, A+F Engineering (Civil) SmithGroupJJR (instalaciones)
•    Contratista principal:  Hourigan Construction
•    Año término de construcción: 2015
•    Superficie construida: 1.500 m2
•    Presupuesto: 7.300.000 USD (excluido el terreno)
•    Ubicación: Pleasure House Point, Virginia (estado)
•    Certificación sustentabilidad: Living Building Challenge certification, LEED Platinum

José Tomás Videla Labayru
Arquitecto LEED-AP, MSc, MBA

 

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