quinta-feira, 23 de junho de 2011

Novo edifício do Brower Center em Berkeley, CA

Publicado originalmente em engenhariaearquitetura.com.br, em 22/06/2011

Memorial para ambientalista americano tem certificação LEED Platina




O Brower Center na esquina da Oxford com a Allston (crédito: Tim Griffith)

O recém-concluído edifico do David Brower Center, no centro de Berkeley, Califórnia, é um memorial para um personagem importante do movimento ambientalista no país. Brower foi o primeiro Diretor Executivo do Sierra Club, de 1952 a 1960 , tendo participado da fundação, mais tarde, de várias organizações ambientalistas, como Friends of the Earth, League of Conservation Voters e Earth Island Institute. Foi uma inspiração para toda uma geração de ativistas ambientais, alguns dos quais trabalham agora no edifício que leva seu nome.

Cerca de trinta grupos nacionais e internacionais ocupam perto de 7.300 metros quadrados, do total de 14.000, nos três andares superiores do edifício. Sua missão é angariar colaborações, envolver novas pessoas na defesa do meio ambiente e facilitar a comunicação e parcerias entre organizações.

O próprio edifício e seu sistema estrutural, foram criados para incorporar todo o estado da arte, expressando o trabalho e o legado de Brower. O edifício recebeu a certificação LEED Platina, a mais alta dentro dos critérios do Green Building Council, com 55 pontos dos 60 possíveis.

Todos os espaços de escritórios têm janelas operáveis e iluminação natural (crédito: Tim Griffith)

O edifício foi implantado num terreno um pouco incomum, com uma borda curva. Esta característica levou os arquitetos da WRT / Solomon ETC, a projetarem uma fachada arredondada que permite um fluxo mais natural do espaço do que a típica esquina em ângulo reto. O fluxo de pedestres a partir da entrada do edifício, na Allston Street, passa pelo restaurante do Centro no piso térreo, um espaço aberto, e caminha para um espaço fechado entre o Centro e o Oxford Plaza, um complexo de apartamentos.

A fachada do edifício sugere o desenho de um templo, com uma série de colunas embutidas, definindo uma base elevada, ligeiramente projetada em direção ao ático, e uma cornija, que, afastando-se do modelo clássico, continua como sólida matriz de painéis fotovoltaicos na face sul, com uma treliça de ripas que segue a linha do telhado e aumenta à medida que ela se curva ao redor do beiral, do sul para o norte, como a aba de um chapéu virado.

Os painéis inclinam-se, para baixo, no lado sul, para moderar a grande quantidade de luz que entra no edifício a partir daquela direção, reduzindo o ganho de calor no verão, e, no lado norte, inclinam-se para cima para aumentar a admissão de luz, atendendo à maior necessidade sazonal. Medidas como estas fizeram com que o interior tenha quase 100% de iluminação natural.

No que diz respeito aos materiais, o metal utilizado para a fachada é de zinco, que requer menos energia na mineração e ganha formas semelhantes ao alumínio ou aço, com a vantagem da opacidade da superfície fosca. Os vidros das janelas redirecionam a luz solar, reduzindo o ganho de calor. Operáveis, as janelas permitem alterações na ventilação.

O concreto utilizado na fundação contém 70% de escória de forno, e o da super estrutura, 50%. O uso deste subproduto da fabricação do aço reduz o teor de energia do edifício e sua pegada de carbono em 40%. O Brower Center é o primeiro projeto da área da Baía a usar concreto com alta porcentagem de escória em tal escala.

O lobby, que abre-se para a Allston Street, já diz tudo sobre a característica verde do edifício. Materiais naturais em tons neutros são dominantes, mas obras de arte expostas em um espaço fora do lobby fornecem todos os detalhes coloridos.

O projeto original previa dois elevadores, mas o fundador do Centro e seu atual presidente, Peter Buckley, decidiu reduzir o consumo de energia, transformando um dos elevadores em escada. Os arquitetos enclausuraram a escada numa caixa de madeira, concreto e aço, providenciando aberturas laterais que, fornecem a vista do lobby.

Um dos aspectos mais intrigantes do edifício é seu sistema estrutural que usa cabos verticais pós-tensionados nas paredes e esquadrias, atuando como molas que permitem à construção dobrar no caso de um terremoto e, depois, voltar ao seu alinhamento original. Os engenheiros acreditam que este re-alinhamento permitirá ao Brower Center permanecer em operação imediatamente após um evento sísmico que provavelmente obrigaria a custosos reparos em uma estrutura convencional.

Um sistema de coleta de água da chuva abastece as descargas de banheiros e a irrigação dos jardins. O edifício usa cerca de 40% menos água que um sistema padrão.

Sistemas energeticamente integrados

O edifício usará cerca de 60% menos energia do que um edifício similar nos Estados Unidos, sem contar os 66 kW de energia produzida no local através de painéis fotovoltaicos. O Centro está 44% acima das mais exigentes recomendações do California Title 24.

O maior ganho em eficiência vem da integração do sistema de climatização com as demais estratégias e tecnologias de projeto. A maior parte do edifício não tem resfriamento baseado em compressão. As cargas foram minimizadas e todo o resfriamento é providenciado por resfriamento evaporativo indireto a partir das torres de resfriamento. A desumidificação é desnecessária dada as características do clima, onde a alta umidade se manifesta apenas em dias frios. Em umano típico apenas uma hora excede o ponto de orvalho, de 17 graus Celsius, que equivale a 65% de umidade relativa depois do aquecimento do ar interior.

O edifício usa um sistema de piso radiante embutido na laje para aquecimento e resfriamento , que absorve aquecimento ou resfriamento do espaço, de acordo com a necessidade. A transferência hidrônica de calor é mais eficiente que a transferência do calor através do ar.

Tradicionalmente o ar aquecido ou resfriado por uma unidade de tratamento do ar e a energia de um ventilador é usada para distribuir este ar pelo espaço interno. Devido à maior capacidade da água, a tecnologia hidrônica usa muito menos energia para prover ou remover calor. O sistema traz um benefício significativo ao eliminar totalmente o reaquecimento, assim como reduzindo a insuflação de ar pelo teto.

Durante os meses mais quentes a massa térmica dos espaços internos é pré-resfriado à noite usando a torre de resfriamento e o sistema de piso radiante. Este controle promove o uso de energia em horários noturnos, reduzindo a carga nos horários de pico, o que contribui para uma redução significativa na conta de luz.

Esta abordagem também captura as temperaturas noturnas mais baixas para maximizar o resfriamento evaporativo indireto oferecido pelas torres de resfriamento. O edifício só usa resfriamento baseado em compressão em algumas poucas salas de reuniões. O pré-resfriamento das lajes usa a água gelada da torre de resfriamento à noite para armazenar frio na massa do edifício, para uso no dia seguinte. Durante o período noturno a temperatura da laje fica entre 17 e 20 graus Celsius para ser usada quando apropriado. Em adição ao resfriamento da laje diretamente com a tubulação hidrônica, uma unidade de tratamento de ar captura o ar frio noturno do verão, insuflando-o para o interior do edifício, fornecendo resfriamento adicional da massa térmica.

Caldeiras de condensação selecionados para operar com água a uma temperatura mais baixa maximiza a eficiência, sendo que a água quente é distribuída através de bombas equipadas com variadores de frequência. O baixo retorno de operação da temperatura da água (entre 32 e 43 graus Celsius) é um aspecto crítico da maximização da eficiência da caldeira de condensação e o que tornou possível o uso do piso radiante para aquecimento e para fazer frente aos fan coils dedicados ao tratamento do ar externo.

Os espaços de maior concentração de pessoas e com grande variação de carga de ventilação são servidos por bombas de calor de alta eficiência, que usam as torres de resfriamento e as caldeiras para rejeição e injeção de calor, respectivamente. A mínima quantidade de calor é recuperada pelo loop da bomba de calor quando as salas de conferências e o teatro estão frios.

Outras abordagens estratégicas são o resfriamento evaporativo indireto através das torres de resfriamento para temperar o ar de ventilação, ventilação natural pelas janelas operáveis e através das clarabóias e a insuflação pelo piso elevado (displacement ventilation) e grelhas e janelas superiores.

Iluminação e estratégias de envelope

Várias estratégias de iluminação natural foram utilizadas para usar 100% de luz diurna no edifício. Pisos de placa estreita foram projetados para maximizar iluminação e ventilação naturais. Prateleiras de luz, projeções e outras características do envelope foram incorporadas para atingir o objetivo desejado. Um revestimento de alto desempenho foi projetado para otimizar o uso da luz natural ao mesmo tempo em que reduz o ganho de calor solar, diminuindo a necessidade de aquecimento e resfriamento.

Fotocélulas localizadas foram utilizadas em todo o edifício para controle das lâmpadas quando estas não se fazem necessárias. Sensores de presença foram instalados para detectar a não ocupação de áreas.

Qualidade do ar interior

O sistema de climatização do edifício trabalha com 100% de ar externo nos espaços de escritórios. Estes espaços usam uma combinação de ventilação natural e sistema de piso radiante, com sensor de CO2 para controle da demanda de ventilação. Os fan-coils dedicados para tratamento do ar exterior operam continuamente para suprir todas as áreas de escritórios com 100% de ar externo durante todas as horas de ocupação. Todas as unidades de tratamento do ar são equipadas com filtros MERV 13, segundo a ASHRAE Standard 52.2- 2007, que asseguram que poeira e particulados não entrem no espaço interno.

O último andar do edifício tem janelas operáveis no perímetro e no interior, além das clarabóias operáveis. Pisos de placas estreitas foram usados para maximizar luz e ventilação naturais.

Resumo das características do projeto:

- Construção com 53% de materiais reciclados
- Painéis fotovoltaicos, que também têm função de sombreamento
- 100% de todas as áreas de escritórios têm iluminação natural
- Recolha e reutilização da água da chuva para irrigação e descargas de vasos sanitários
- Reduzido consumo de energia para climatização através do uso de: piso radiante para refrigeração e aquecimento, displacement ventilation, free cooling e ciclo economizador
- Dispositivos de sombreamento solar em todas as janelas viradas para o sul
- Iluminação de alta eficiência com controles automáticos para limitar o uso quando a iluminação natural está disponível
- Concreto com escória reduziu significativamente o conteúdo de CO2 e a quantidade de cimento, aumentando a resistência
- Estrutura vertical pós-tensionada para minimizar os danos potenciais em caso de terremotos
- Sensores de CO2 para suprimento de ar fresco extra, se necessário.


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