Edificios y educación para las nuevas generaciones
El jardín infantil de UniverCity está situado en el corazón del campus de la Universidad Simon Fraser (SFU por sus siglas en inglés), en Burnaby, Canadá, cerca de la ciudad de Vancouver. El recinto alberga a 50 niños de entre 3 y 5 años de edad, separados en dos grupos de 25 niños, cada uno ocupando un área con espacios y servicios separados. Cuenta además con un espacio interior para la comunidad destinado al uso compartido y la interacción de los dos grupos, así como también con instalaciones para los investigadores académicos de la SFU, que asisten al lugar a observar y llevar a cabo estudios sobre la educación infantil.
Imagen 1. Vista exterior de la fachada sur que da hacia la calle y acceso principal del jardín infantil UniverCity. Destaca la forma simple y elegante del edificio, con sus marcos estructurales de acero a la vista. Créditos: Martin Tessler
La estrategia general de UniverCity está basada en cuatro pilares: medio ambiente, equidad, economía y educación. En este marco, este jardín infantil es el primero de educación pre-escolar en integrarse al Living Building Challenge™ (LBC), considerada la próxima generación de requisitos de construcción sustentable, y que va más allá de los niveles de máximo requerimiento de la certificación LEED, como ya vimos en nuestra columna sobre el proyecto Bullitt Center, ubicado en Seattle, no muy lejos de Burnaby. Los criterios del LBC influyeron significativamente en las estrategias de diseño del proyecto, resultando en un edificio cero-energía y con cero gastos de agua, con excelente calidad de aire interior, y con materiales saludables y de origen local. No sólo logró todos estos ambiciosos objetivos, además su construcción costó, al final, menos que varios de los jardines infantiles de la región.
Además de tener mayores exigencias cuantitativas, el LBC se diferencia también de otros sistemas de certificación de construcción sustentable al incorporar criterios como felicidad y estética. En ese sentido, se alinea muy bien con la estrategia pedagógica del jardín infantil de UniverCity, que se basa en el modelo Reggio Emilia. Este modelo educativo se basa en un profundo respeto por la curiosidad de los niños, su potencial y su derecho a comunicarse a través de los diversos lenguajes que emplean para la auto-expresión. Además, el modelo reconoce tres ¨profesores¨ en la educación de los niños: el educador, la comunidad y el medio ambiente, tanto natural y construido. De esta forma, el edificio es en sí un laboratorio para el aprendizaje auto-dirigido, ofreciendo oportunidades únicas, tanto en los espacios interiores como exteriores, para que los niños exploren el agua, la luz, el aire, la gravedad, la vegetación y los cambios estacionales.
Imagen 2. Vista interior de uno de los espacios de actividades, que mira hacia la calle. Destaca la amplitud e iluminación natural del espacio, destinado a 25 niños, facilitado por la estructura de acero.Créditos: Martin Tessler
Integración social y ambiental
Como parte de los requisitos del Living Building Challenge, el proyecto se construyó en un terreno previamente utilizado, generando casi ningún impacto en los ecosistemas naturales existentes. Además, el mandante debió proteger a perpetuidad una proporción similar de tierra lejos del proyecto como parte del cambio de hábitat que éste generó. El proyecto no proporciona espacios de estacionamientos y está a sólo un minuto a pie de la estación de buses del campus. El lugar es fácilmente accesible a pie para los residentes del barrio circundante, ya que tiene una ubicación céntrica dentro del campus de la universidad.
Durante etapas tempranas del diseño, el equipo del proyecto adoptó un enfoque multifacético. Se realizaron talleres de diseño integrado, asegurando que el aporte de los usuarios y la comunidad se incorporara en el proyecto, mientras que a la vez estos se iban informando de las características especiales del proyecto. Finalmente, en un taller realizado un día antes de la ocupación del edificio, el arquitecto, todos los consultores y el contratista informaron a los usuarios y al cliente de las características de sustentabilidad del edificio y del uso adecuado de los diferentes sistemas del edificio. También invitaron a los niños para que pudieran tener una mejor comprensión de lo que es un edificio vivo. La interacción con el grupo de usuarios y ocupantes del edificio continuó durante el período de seguimiento de un año exigido por LBC. Los datos de rendimiento en tiempo real también están disponibles a través de una interfaz visual, alimentada a través de un programa de monitoreo de los sistemas del edificio.
Anterior a la construcción del jardín infantil, el lugar funcionaba como una mezcla de estacionamientos y como botadero de excavaciones y escombros de la construcción del campus universitario. El sitio tenía un llamativo árbol de cedro en la esquina noroeste, que se mantuvo meticulosamente durante toda la construcción. Los restos de la construcción del campus se usaron como relleno en un sitio adyacente.
El proyecto implementa todas estas estrategias en un edificio simple y elegante, cuya estructura fue ejecutado en acero. Pese a ser un edificio relativamente pequeño, en su lado sur el jardín UniverCity tiene bastante presencia hacia la calle y el espacio público, destacando la fachada de madera de cedro negro y el acceso de doble altura con su estructura de acero a la vista. En sus lados norte y este el edificio se conecta con un parque vecinal, el cual está naturalmente inclinada de norte a sur, aumentando el agua de escorrentía que llega al proyecto.
Cerrando el ciclo del agua
El jardín infantil de UniverCity destaca por su estrategia integrada del manejo del agua, prácticamente cumpliendo con el requisito del Living Building Challenge de cerrar el ciclo hídrico, como se detalla a continuación.
- Colección de agua de lluvia: El edificio recoge el agua lluvia en sus techos y la conduce a una cisterna subterránea de 10.000 litros para el uso propio. Luego de someterse a un tratamiento con rayos UV, esta agua no potable se suministra para el lavado del inodoro y el uso de la lavadora. Cuando el nivel del tanque es alto, se abre una válvula de desbordamiento que dirige el flujo de agua hacia un pozo de roca en el terreno, que funciona como campo de infiltración. Si esta roca se desborda, el agua se descarga al sistema de aguas pluviales del campus. El diseño del paisaje incorpora plantas nativas y de adaptación que no requieren riego después del período de establecimiento inicial. En general, la estrategia de recolección de agua lluvia redujo significativamente el escurrimiento de aguas lluvias.
- Tratamiento de aguas negras y grises: Con un volumen generado de 2.500 litros/día, todo el drenaje sanitario del edificio se dirige a un sistema de tratamiento en base a un tanque biorreactor subterráneo. Después del tratamiento primario y la filtración, la descarga fluye a través de una serie de unidades de desinfección UV ubicadas dentro de la sala mecánica del edificio. La descarga de agua tratada fluye luego al campo de infiltración del sitio, donde se dispersa de forma segura. El método de tratamiento de aguas negras utilizado se conoce como Filtración Upflow Sludge Blanket (USBF®), un proceso de tratamiento de aguas residuales autorregulable de última generación.
Imágenes 3 y 4. Diagramas del funcionamiento del ciclo del agua y el de energía. Destaca en el primer caso la recolección de aguas lluvias para su reutilización, y el tratamiento in-situ de las aguas negras mediante un bio-reactor. En el caso de la energía, el edificio cubre sus demandas energéticas mediante un sistema solar de tubos al vacío. Créditos: HCMA
Salud y Bienestar
La salud de los ocupantes del edificio es quizás la principal consideración del proyecto, lo que se refleja en que todas las partes interesadas (educadores, padres, académicos, entre otros), participaran activamente en la toma de decisiones importantes durante la etapa de diseño. Gracias a ello, el edificio resulta ser parte de la experiencia de enseñanza de los niños, a través de su propio diseño y operación. Las oportunidades para experimentar la naturaleza son preponderantes dentro del proyecto, lo que permite a los niños explorar sus sentidos a través de la educación interactiva.
La calidad del aire fue un factor fundamental de la construcción, la arquitectura y las instalaciones del edificio. En la etapa de construcción, el contratista preparó un plan detallado de calidad del aire interior que prescribía prácticas estrictas para maximizar la calidad del aire en todo momento. Esto se combinó con una gran atención al detalle en la selección de materiales y acabados para garantizar que se eliminara cualquier riesgo de emisión de gases o exposición química.
El diseño asegura una conexión hacia el exterior desde todos los espacios regularmente ocupados, sea esta conexión funcional o visual.De hecho, esta conexión y la distribución del programa arquitectónico se explican en gran medida por un aspecto no visible pero muy importante, la ventilación natural. Todos los lugares de actividades y habitaciones muy ocupadas están ubicadas en el perímetro del edificio donde se encuentran disponibles ventanas operables, mientras que las salas donde se encuentran químicos o un mayor nivel de contaminantes se han ubicado centralmente en el interior. Esto permite que el sistema de extracción se diseñe como un sistema de un solo paso.
Imágenes 5 y 6. Vista interior del espacio de actividades que mira hacia el patio norte y conecta con el patio cubierto. Créditos: Martin Tessler
Hay dos modos distintos de ventilación: invierno y verano. Durante el invierno, la unidad de recuperación de calor proporciona 100% de aire exterior a cada espacio. El aire se suministra a través de difusores de ventilación de desplazamiento ubicados a nivel del piso en cada habitación. A medida que los ocupantes del espacio calientan el aire de ventilación, el aire asciende y se extrae en el centro del edificio a través del área de la cocina, los baños, la sala de aseo y la lavandería.Durante el verano, la unidad de recuperación de calor proporciona escape solo a través del centro del edificio en la cocina, baños, sala de aseo y lavandería. Las ventanas operables deben ser operadas por los usuarios.
La calidad del aire interior se controla a través de sensores de CO2. Si el CO2 excede los niveles preestablecidos, las rejillas de ventilación se abren automáticamente. A medida que aumenta el CO2 en los espacios, las rejillas de ventilación se pueden controlar para permitir que más aire exterior ingrese al interior. Debido a que el jardín infantil, como hemos visto, tiene una fuerte conexión con el exterior, los niños suelen salir al patio. Tal actividad aumenta la infiltración, proporcionando así la ventilación pasiva de los espacios interiores. Por lo anterior, las tasas de ventilación se han calculado considerando esta infiltración. Si la ventilación es insuficiente y aumentan los niveles de CO2, las rejillas de ventilación situadas en las partes altas dentro de los espacios permiten que entre aire adicional al espacio.
Imágenes 7 a 10. Vistas de los exteriores del jardín infantil, destacando la rampa de bicicletas que conecta el sector superior con el patio de arena del primer piso, y el patio de las cabañas tejidas. Créditos: Martin Tessler
Imagen 11. Planta esquemática de los exteriores del edificio, destacando el gran número de actividades en torno a mobiliario y obras de arte realizados por artistas locales. Créditos: HCMA
Imagen 12. Planta de arquitectura del piso principal, destacando los dos espacios de actividades (n°11) y el espacio comunitario (n°9). Créditos: HCMA
Materiales y equipos: el desafío de la simpleza
En su materialidad, el proyecto es significativamente simple, lo que de hecho fue un desafío: cómo utilizar componentes y ensamblajes que sean multiuso y sencillos de operar y reponer. Un buen ejemplo son los paneles de madera maciza laminada, que cumplen una función estructural complementado a la estructura de acero, a la vez que proporcionan un acabado interior y también funcionan como atenuadores acústicos. Los mismos paneles de madera maciza y laminada se utilizan tanto en techos como en muros. Otro buen ejemplo es la estructura de marcos de acero, que proporcionan el principal soporte estructural y una gran flexibilidad para realizar las divisiones interiores. Además, la estructura de acero, junto con los paneles de madera maciza laminada, fue construida localmente y ofrece excelentes oportunidades de reciclado y reutilización al final de su vida útil.
Los sistemas mecánicos también siguen el principio de simplicidad. No hay sistema de refrigeración y la calefacción se proporciona a través de la calefacción radiante en el piso, una solución deseable ya que los ocupantes del edificio (en su mayoría niños de 3 a 5 años) pasan la mayor parte del tiempo muy cerca o sobre el piso. Para lograr el objetivo de energía neta cero, todo el uso de energía del edificio, tanto eléctrico como de calor, se compensa con un solo conjunto de paneles de energía solar térmica en base a tubos al vacío. Este tipo de sistema, a diferencia de los colectores solares térmicos convencionales, alcanza y retiene mayores temperaturas, incluso en invierno y con cielos cubiertos, permitiendo su uso para alimentar el sistema de calefacción, que normalmente trabaja a temperaturas más altas que el agua caliente sanitaria.
Imagen 13. Vista interior del espacio de actividades que mira hacia el patio norte. Créditos: Martin Tessler
Imagen 14. Vista exterior de la cara sur del edificio, destacando su revestimiento de madera de cedro y las protecciones solares de acero.La fachada incluye ventanas corridas inferiores a la altura de los niños. Créditos: Martin Tessler
Un desafío importante fue que el proceso de licitación se basó en requerimientos por desempeño, según los criterios del Living Building Challenge (LBC), y no en base a especificaciones técnicas totalmente definidas. Después de la selección del contratista y durante el proceso de construcción, la oficina HCMA (arquitectos) y Ledcor (el contratista principal) colaboraron estrechamente para implementar los requisitos de LBC, en contacto directo con fabricantes y proveedores. De hecho, el contratista principal fue un actor clave para llevar adelante el desarrollo del proyecto en cumplimiento con los requisitos del LBC. Ledcor simplificó las instrucciones y la documentación que debían seguir y completar los subcontratistas y fabricantes. Para ello, la empresa se aseguró que cada subcontrato y trabajador de la obra entendiera el objetivo general y lo asumiera como un desafío, y contrató un jefe de obra con experiencia y educación en materia de construcción sustentable. Todo lo anterior, en palabras del propio contratista, ayudo a calmar los temores iniciales al enfrentarse a las exigencias del LBC. Un ejemplo importante que, según la empresa, fue el principal desafío, fue encontrar materiales sustitutos a los ítems prohibidos por el LBC, por ejemplo el PVC y las cenizas volantes de los hormigones. Cuando no se podían obtener estos sustitutos en forma oportuna, la obra se salía del cronograma y del presupuesto. El ciclo de adquisición se detuvo repetidamente porque la mayoría de los fabricantes no tiene información sobre todos los componentes que alimentan sus procesos finales de fabricación y ensamblaje. En palabras de los arquitectos y el contratista, esto fue una curva de aprendizaje para todos, pero en definitiva, para eso son los jardines infantiles: aprender y ser curiosos por lo que nos rodea, sin miedo a equivocarse.
Información adicional
• Destino: Educación pre-escolar
• Cliente: Universidad SimonFraser
• Arquitectos: HCMA
• Ingenierías: Fast+Epp (estructuras), AECOM (Civil), Integral Group (mecánica)
• Contratista principal: Ledcor
• Año iniciode construcción: 2010
• Año término de construcción: 2012
• Superficie construida: 530 m2
• Superficie terreno: 2.009 m2
• Ubicación: Burnaby, BC, Canadá
• Imágenes: Martin Tessler
• Certificación sustentabilidad: LEED BD+C Platinum, Living Building Challenge certification
• Premios destacados: CaGBC Green Building Champion Award 2013, SAB Canadian Green Building Award 2012, Urban Development Institute Award – Best Sustainable 2012.
José Tomás Videla Labayru
Arquitecto LEED-AP, MSc, MBA
