TFE. JARDÍN BOTÁNICO DE CARTAGENA
Alumno: Agustín Martínez Terrés Modalidad genérico
Curso: 2016 / 17 Grado en arquitectura
Universidad politécnica de Cartagena
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01 MEMORIA DESCRIPTIVA ... 3
02 Memoria constructiva ... 17
03 Cumplimiento CTE ... 35
04 Pliego de condiciones ... 60
05 Estudio de seguridad y salud ... 75
06 Memoria de cálculo de la estructura ... 96
07 Copia de paneles reducidos ... 105
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01
MEMORIA DESCRIPTIVA
[1]. Introducción al proyecto ... 4
[2]. El lugar descripción del entorno ... 4
[3]. Evolución del Real jardín botánico de Cartagena ... 4
[4]. Historia y declive del barrio de Los Mateos ... 5
[5]. Flujos y barreras que aíslan el barrio ... 5
[6]. Relación institucional ... 7
[7]. Usuarios ... 8
[8]. Zona de actuación ... 8
[9]. Ordenación urbana de la zona ... 9
[10]. Áreas de intervención ... 10
[11]. Relación y orden del programa ... 11
[12]. Adaptación física al lugar... 11
[13]. Doble fachada ... 11
[14]. El jardín y su disposición exterior ... 12
[15]. Las colecciones interiores ... 12
[16]. El área científica ... 13
[17]. El recorrido turístico ... 14
[18]. La imagen del edificio ... 15
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[1]. Introducción al proyecto
"Nuevo jardín botánico en la ciudad de Cartagena". Ese fue el enunciado propuesto para el TFE en la modalidad genérico durante el curso 2015/16. Junto a un ámbito de reflexión sobre el que se debería implantar el nuevo equipamiento de la ciudad.
El enunciado es el siguiente:
"En el año 1785 el rey Carlos III dio orden de construir para la ciudad Cartagena, el Real Jardín Botánico. Hasta su desaparición en 1810 tuvo diferentes ubicaciones en la ciudad, durante su existencia supuso, aunque tarde, la incorporación de Cartagena a las corrientes de pensamiento humanista de la Ilustración. Dos siglos más tarde, desde diferentes asociaciones de Cartagena, se reclama su nueva construcción como elemento urbano y divulgativo de valores históricos y medio ambientales.
La propuesta de construcción del Jardín Botánico implica la aparición de una nueva institución en la ciudad. Se establece un programa de unos 15.000 m2 para el diseño del jardín, y de unos 3.500 m2 para que el alumno pueda proponer un programa asociado al mismo. El emplazamiento quedaría limitado por todo el entorno que conforma la ladera del Cerro de los Moros en todo su perímetro y el BIC que lo corona. El proyecto ha de articular desde propuestas de regeneración urbana del entorno, la conexión con la ciudad, la incorporación de valores paisajísticos, la configuración y desarrollo de un programa para visitantes y servicios, y la integración de un proyecto contemporáneo mediante la reutilización de las preexistencias históricas."
Con todo esto, se deberá crear un jardín botánico que se adapte a las necesidades y problemas climáticos actuales, dando prioridad a la investigación, la concienciación y la protección de los entornos naturales de la Región de Murcia y del sureste de la península, una zona que alberga un tercio de toda la biodiversidad española.
[2]. El lugar descripción del entorno
Para hacer frente a este enunciado, se deberá, en primer lugar analizar el área de reflexión (unos 300.000 m2) para sacar conclusiones y tomar decisiones que permitan desarrollar un jardín botánico que solucione los problemas de la zona tanto a nivel social, como turístico y científico.
Este ámbito se encuentra en el límite entre el barrio de Los Mateos y la muralla de Carlos III. Todo un espacio situado al norte del puerto pesquero de Santa Lucía en el que antiguamente predominaba el uso industrial y ahora cada vez más degradado y abandonado.
Los límites han sido marcados por la cuesta del batel, el edificio de la comandancia marina y su entorno, la antigua vía férrea que conectaba con el puerto de mercancías y el Cerro de Los Moros. Incluyendo dentro de los límites el castillo de Los Moros, el paseo de las Delicias.
El cerro de Los Moros tiene una altura de 55m, suficiente para disfrutar de unas magníficas vistas del puerto desde toda su falda.
Este cerro le da un carácter accidentado a todo el entorno provocando grandes cambios de nivel y barreras que influyen en todo el desarrollo del barrio, de las construcciones y los accesos de la zona. Lo que en gran medida también ha ayudado a aislar el barrio de Los Mateos.
El barrio cuenta con una gran tradición pesquera, el puerto de Santa Lucía sigue en funcionamiento desde siglos atrás. Además el desarrollo industrial que tuvo en el siglo pasado fue muy importante para la ciudad de Cartagena e hizo que el barrio creciese de una manera exponencial, de lo que ya sólo queda el museo del vidrio (abierto un día a la semana) y numerosas ruinas industriales.
[3]. Evolución del Real jardín botánico de Cartagena
A lo largo de la historia de la ciudad ha hubo varios jardines botánicos. Su situación fue cambiando dentro de la ciudad debido a varios factores externos que obligaron a ello:
El primer Real jardín botánico de Cartagena data del año 1785. Fue concebido como un centro de investigación e innovación farmacológica y médica. Por eso su primer emplazamiento se pensó en el interior del antiguo anfiteatro romano (actual plaza de toros) por su cercanía al hospital de marina. Debido a su escaso tamaño se trasladó justo al otro lado del paseo de las delicias (Imagen 4 y 3) y al quedar fuera de la muralla se comunicó con el hospital con una pequeña puerta en la muralla que sigue usándose en la actualidad por estudiantes principalmente (Imagen 6).
El jardín botánico sufrió un gran problema de la escasez de agua. Se probaron diversos métodos para extraerla de pozos (Imagen 5), construcciones para desviar el agua desde pequeños ríos y ramblas cercanas pero los resultados en ningún caso fueron los esperados. Por lo que esto, junto a los fuertes vientos de levante y lebeche que afectaban en gran medida a las plantas, hizo que hubiera que trasladar el jardín botánico a un entorno más propicio. Se eligió el barrio de La Concepción(Imagen 2), lugar en el que se creó el último jardín botánico de la ciudad.
Imagen 4 Imagen 3 Imagen 2
Imagen 1
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[4]. Historia y declive del barrio de Los Mateos
El barrio de Los Mateos, según documentación del ayuntamiento, pertenece a la diputación de Santa Lucía, cuya fundación data de los primeros años de la dominación romana y era considerado como suburbio de Cartago-Nova, estando habitado por gentes de todas clases sociales y nacionalidades dedicadas a todos los oficios.
A partir de la destrucción y asolamiento de Cartagena por los bárbaros, permaneció este lugar solitario y casi abandonado ya que estaba expuesto, por sus fáciles playas, a desembarcos de enemigos, por lo que tan sólo pobres y hambrientos pescadores eran los moradores que se cobijaban en las suntuosas ruinas de las villas de los potentados romanos.
La situación de abandono se mantuvo hasta mediados del siglo XVII cuando comenzaron a levantarse edificios poblándose aunque con lentitud nuevamente y finalizada la guerra de Sucesión se reciben innumerables peticiones de solares, en lo que influyó grandemente la falta de viviendas que había en la ciudad por el excesivo número de gente que vinieron a ella atraídos por las obras del Real Arsenal. A partir de esa época, continuó el barrio de Santa Lucía acrecentándose y en el último tercio del siglo XVIII se construyó el paseo de las Delicias, el Jardín Botánico y la Academia de Botánica, estos últimos a ambos lados del paseo.
El barrio tuvo una gran tradición industrial desde el siglo XVIII encontrándose entre las principales empresas de este tipo las fábricas de Peñarroya, la de Cristal, la de Mosaicos, Fundición de hierros, mufla para el decorado del vidrio y porcelana y astilleros para la construcción y reparación de embarcaciones de madera, así como un gran taller de mecánica y garaje. Todo el esplendor del barrio fue decayendo hasta la mitad del siglo XX cuando fueron cerrando todas estas industrias dejando el barrio en una situación de gran vulnerabilidad y aislamiento.
Como se puede apreciar en los esquemas de evolución de la trama urbana, hasta el siglo XVIII sólo existían las edificaciones en el interior de la muralla, mientras que en el exterior, encontramos el castillo de Los Moros, el antiguo jardín botánico y pocos edificios mas. Hasta la década de 1930 la evolución industrial de la zona se dio sobre todo por el sur del barrio y en la zona de Santa Lucía. Cuando el barrio empezó a decaer fue el momento en que la trama urbana se fue diluyendo y ascendiendo a la montaña por la parte este. Esto produjo el aumento de la delincuencia alimentado por el aislamiento que suponían las naves abandonadas separando el barrio de la ciudad.
Durante el final de siglo XX y XXI no se ha desarrollado demasiado el barrio, a excepción de algunos edificios en la zona situada más al este. Se hace necesaria una actuación que abra el barrio hacia el resto de la ciudad y que integre una parte deprimida pero con gran potencial económico y turístico para todos los ciudadanos.
[5]. Flujos y barreras que aíslan el barrio
Si analizamos los recorridos y flujos principales que se producen alrededor de la zona de actuación vemos claramente que todos ellos evitan el acceso al barrio, esto implica que ninguna persona que no viva en el barrio no entra a este, ya bien sea por las barreras, la falta de equipamientos, la delincuencia o la inseguridad que esto provoca. La actuación deberá eliminar tantas barreras como sea posible, iniciando una unión entre el barrio y la ciudad y poniendo en valor todas las oprotunidades que presenta el barrio desde el punto de vista cultural y urbanístico.
Imagen 5 Imagen 6 Imagen 7
Siglo XVIII Hasta la década de 1930 Década 1950
Final del Siglo XX Inicio del Siglo XXI Futura actuación Crecimiento de la trama urbana en cada época
Trama urbana actual
6 Como vemos en el plano de barreras, son numerosas. Se han clasificado en tres tipos; barreras producidas por construcciones,
por desniveles del terreno, o por zonas de acceso restringido. Al final el resultado es un conjunto de elementos que impiden la comunicación con el barrio y que, en su mayoría, poco aportan al conjunto de la ciudad.
Gran parte de estas barreras se podrían eliminar mediante una mejor planificación del entorno y sin necesidad de demoler algunos de los elementos que tienen interés cultural o social, como el conjunto de viviendas tradicionales que se encuentran en el Paseo de las Delicias que el plan general establece que esta hilera de viviendas de los años 30, no son un elemento con grado de protección pero que genera una estética que ha de ser preservada. Por lo tanto se tendrá en cuenta para una futura intervención como elemento que aporta de una personalidad única a la calle.
Por otro lado, el plan general municipal de ordenación (PGMO) deberá ser modificado en aquellos puntos donde sea necesario para poder eliminar alguna barrera. Como es el caso de una edificación que existe en la actualidad y que el plan mantiene. Este
elemento aparece en el planeamiento como un equipamiento. Será necesario un replanteamiento de toda esta zona y se propone la situación de dicho equipamiento en el límite sur para ayudar al acceso al barrio y resolver la diferencia de cota con el Paseo de las Delicias. Como equipamiento y dada la cercanía con el puerto y el bario puede ser interesante un uso que una el turístico y social ampliando las fronteras del barrio hacia el puerto.
Esta conexión del paseo marítimo con el barrio interfiere en otra de las barreras que hemos señalado. El PGMO describe la zona correspondiente a las antiguas vías de tren que llegaban al puerto junto a la cuesta del Batel como un elemento de comunicación. Lo describe así, por la existencia de las antiguas vías de tren que comunicaban con el puerto pero que en la realidad están en desuso. Si bien las vías en sí podrían ser un elemento que forme parte de la historia de la ciudad, los desniveles y elementos que las rodean generan una barrera más que obstaculiza el acceso al barrio.
Por estar en completo desuso y no preverse su reutilización este espacio se tratará de la manera que mejor convenga a la ciudad y al barrio, este proyecto no resolverá esta parte de la ciudad por lo que se considerará igual que la parte de industrias abandonadas adyacente, como un espacio libre a la espera de un futuro proyecto que intervenga en este entorno.
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[6]. Relación institucional
Tras aprobarse un decreto para la protección de la flora, la inclusión de cada especie dentro del catálogo de flora protegida puede darse por dos vías: Protección de un área de extensión relativamente pequeña, qu e alberga poblaciones de una o más especies protegidas. Dichos lugares, denominados Micro reservas Botánicas, constituyen la única localidad de muchas especies o se consideran las más representativas. Su gestión puede conllevar estudios concretos sobre especies.
Las micro reservas botánicas pretenden constituirse como un instrumento de gestión útil y rápido para las especies incluidas en el Decreto Regional 50/2003, además del bajo coste social, por la escasa superficie que representan (<1000 Ha en el conjunto global), pudiendo constituir en algunos casos el propio plan de gestión de una o varias especies. Además, consideran enclaves únicos y singulares con alta concentración de especies raras, endémicas o amenazadas que por una razón u otra no se encuentran incluidas en listados de protección o no han sido declarados parques regionales debido a su pequeño tamaño.
Además, pueden servir de apoyo a otras medidas de gestión de la flora y comunidades vegetales, derivadas de LICs, Parques Regionales, etc.
Por otro lado, a nivel europeo se han denominado a ciertos entornos como "LIC" (Lugares de interés comunitario). Son zonas de Europa designadas de interés comunitario por su potencial contribución a restaurar el hábitat natural, incluyendo los ecosistemas y la biodiversidad de la fauna y flora silvestres. En la Región de Murcia hay 49, ocupando una superficie total de más de 194 hectáreas y suponiendo un 14,8% del total de la superficie de la región.
En este contexto de protección del entorno natural, podemos diferenciar claramente tres grupos institucionales que intervienen en el proceso; Los organismos públicos de investigación, universidades y centros tecnológicos.
El papel de los organismos públicos de investigación es fundamental para el desarrollo de nuevos métodos y sistemas que ayuden a la producción agrícola y al mantenimiento de especies botánicas tradicionales. Desarrollan experimentos genéticos para la conservación y mejora de las distintas especies y su adaptación a nuestro clima. Así como investigaciones sobre tipos de suelo y cambios climáticos para conservar y promover el cultivo de especies autóctonas, raras y endémicas que mejore la calidad de nuestro entorno.
Desde las distintas universidades de la zona (UPCT, Murcia, Almería, Orihuela y UMH) se promueve la investigación y la conservación de especies autóctonas y se desarrollan estudios sobre la influencia climática y las especies invasoras que cada vez están más presentes en nuestro entorno. Se experimenta en espacios propios para desarrollar teorías biológicas que puedan tener cabida en el desarrollo de cultivos y en la conservación de la flora autóctona.
Los centros tecnológicos suelen ser grupos de empresas o asociaciones del sector agrícola o botánico que finalmente son las que ponen en práctica todos los avances técnicos que se han desarrollado. Están asociados con universidades y organismos públicos, además de llevar a cabo sus propias investigaciones para optimizar los procesos y ser capaces de mejorar el entorno agrario y botánico, haciendo hincapié en mejoras de suelos, combatir plagas, sistemas de riego, de optimización de la energía o la implementación tecnológica y el control de las diversas zonas protegidas.
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[7]. Usuarios
La población del distrito de Santa Lucía, estadísticamente, está dentro de un grupo de barrios vulnerables, del que el ministerio de fomento, a partir de trabajo de campo con los técnicos del ayuntamiento de Cartagena elaboró en 2011 un informe basado en datos de 2001. Este informe parte de unos datos de vulnerabilidad, los cuales, el barrio de Los Mateos supera en cierta medida.
El índice de analfabetismo supera en más del 50% al de la media nacional. El porcentaje de población residente en viviendas familiares sin servicio o aseo dentro de la vivienda es dos veces la media nacional. Y la tasa de paro es superior en un 50% a la media nacional.
En el mismo informe se analizaban datos externos en el entorno del barrio como son los ruidos exteriores, la contaminación o la falta de zonas verdes.
El barrio de Los Mateos posee gran cantidad de elementos culturales y de tradición pesquera y artesana, lo que lo hace fuerte frente al turismo y la población de la ciudad. El gran problema que tiene es el aislamiento que hace que el barrio se deprima y no pueda prosperar. Los flujos universitarios y turísticos han crecido mucho en el centro de la ciudad y han ignorado esta parte del municipio. Los habitantes barrio necesitan estudiantes y combatir el gran índice de abandono escolar y es necesario que la población se integre con el resto de la ciudad para estabilizar los datos del informe y lograr una calidad de vida aceptable dentro del barrio.
Los niños son fundamentales por lo que es importante crear espacios en los que los más jóvenes se puedan expresar, aprender y jugar. Su nivel de actividad se reduce a las tardes en el espacio público.
Los estudiantes activan el comercio del barrio durante el curso escolar, aumentan el número de viviendas ocupadas en ese tiempo debido a los alquileres. Por otro lado los trabajadores e investigadores necesitan una vivienda para espacios de tiempo mayores, por lo que son potencialmente habitantes del barrio, pudiéndose convertir en nuevas familias instaladas en la zona.
Los turistas, tal y como ya se ha visto, ignoran por completo el barrio y su tradición y cultura. Una apertura del barrio a través del paseo marítimo y el de Las Delicias aumentaría el nivel de actividad y económico durante todo el día y principalmente en los meses más cálidos.
La población extranjera en el barrio es significativa. Es importante, desde el punto de vista urbano, que estos grupos de personas no queden aisladas formando espacios restringidos y peligrosos en la ciudad. Hay que fomentar la apertura e integración. Su nivel de actividad depende de su rango de edad.
Los trabajadores son los que hacen posible que todo funcione, son los que generan riqueza económica y movimiento cultural y social. En el caso del jardín botánico serán necesarios trabajadores a nivel científico, turístico y social.
Las personas mayores son las que mejor conocen el barrio y la ciudad, por lo que pueden colaborar en actividades de tipo cultural aportando su punto de vista y experiencia. Se apropian de los espacios públicos así como de las calles principales.
A su vez, su curva de actividad se extiende por la mañana y por las tardes en horarios comerciales y de actividad.
[8]. Zona de actuación
Desde el punto de vista urbanístico, se hace necesaria una conexión con el resto de la ciudad. El problema urbanístico más grave que encontramos en la zona son las innumerables barreras que existen en el acceso al barrio dejándolo al margen del resto de la ciudad. La falta de tratamiento de otras zonas como la de cuesta del Batel o la acumulación de edificios abandonados provocan mas barreras que acentúan el problema de aislamiento aunque tiene el potencial de funcionar como eje de unión puerto - ciudad.
Ruinas, vías de tren, irregularidades del terreno, vehículos, calles
discontinuas. Hacen que el barrio quede totalmente al margen del resto de la ciudad.
Uno de los accesos más transitados a Cartagena es por el norte de Los Mateos, esto puede ser una oportunidad que el barrio debería aprovechar.
Los principales elementos del sistema público de transportes se encuentran alrededor del barrio. Y la conexión de estos con el puerto es fundamental.
9 Desde el punto de vista social, se percibe una gran falta de equipamiento públicos y la necesidad de potenciar las tradiciones
del barrio. Como aspectos negativos destacan la gran tasa de abandono escolar que sufren los centros educativos del barrio y la delincuencia y falta de seguridad que existe provocada en gran medida por el aislamiento del resto de la ciudad.
Por otro lado, la tradición pesquera del barrio, la influencia gitana o el deporte que se practica por la zona de la cuesta del Batel, pueden ser aspectos positivos para la recuperación social.
Hay que potenciar la cultura desde el puerto pesquero de Santa Lucía. La cultura debe ser usada también como unión entre las dos partes de la ciudad. A ambos lados de la Cuesta del Batel existen elementos patrimoniales y protegidos. Por lo que la conexión entre ellos mediante flujos turísticos y culturales es fundamental para asegurar la relación estable entre el barrio y la ciudad.
Medioambientalmente hay que garantizar una evolución equilibrada y a largo plazo. La carretera de La Unión desde la que se llega de la autovía y por la que pasan numerosos vehículos a diario se suma a la vía de FEVE creando una gran barrera, además de suponer una fuente de contaminación ambiental y acústica. La cuesta del Batel y el paseo marítimo son zonas muy frecuentadas por deportistas. También se debería abrir el barrio a este tipo de actividades para crear riqueza de usos.
Por todo esto, se ha decidido que la zona donde debe estar el jardín botánico es la esquina del paseo de las Delicias, donde empieza el barrio, desde donde se puede subir al castillo de Los Moros y que se podría conectar con el paseo marítimo. De esta manera se replantearía el acceso al barrio como comienzo de una futura actuación que continúe su apertura hacia el resto de la ciudad.
[9]. Ordenación urbana de la zona
Es necesario un planteamiento del espacio público que abra el barrio al resto de la ciudad y potenciar su atractivo.
La falta de equipamientos que sirvan a toda la ciudad es necesaria para comenzar coser la trama urbana a través del uso.
Elementos patrimoniales, un modo de vida más tranquilo dentro de la misma ciudad, la cultura y la tradición de la pesca y gastronomía.
El castillo de los moros corona el barrio, pero alrededor encontramos elementos fruto de la historia del barrio. Como un molino (BIC), varias iglesias o el pinacho.
Desde la época romana esta zona de la ciudad ha sido un asentamiento dedicado a la artesanía, a la fabricación de vidrio, barcos o minerales entre otros.
El princpal motor de economía del barrio ha sido y es la pesca. En el pequeño puerto de Santa Lucía todavía se navega a vela latina y mantienen tradiciones antiguas.
La contaminación es un problema extendido por toda la ciudad. En el caso de Los Mateos, el problema es el tráfico que entra desde la autovía y el de la cuesta del Batel.
Pesca, piragüismo, correr o hacer senderismo en la zona de la cuesta del Batel, el paseo marítimo o el castillo de los moros.
En todos los aspectos, el crecimiento del barrio debe desarrollarse de una manera que garantice su pervivencia futura.
10 El jardín botánico como nuevo acceso al barrio. Se acceda desde la ciudad o el paseo marítimo, y a su vez se facilita el acceso
desde el jardín al castillo. Es fundamental la eliminación de barreras para ayudar a la integración del barrio con el resto de la ciudad. Se tratan dos punto principales, el comienzo del Paseo de las Delicias y el futuro acceso desde el jardín.
El Paseo de las Delicias es una calle histórica, además de ser el principal eje de unión con la ciudad. Al principio, es necesario tratar la esquina que ahora crea una antigua fábrica. A partir de este punto comienza la relación entre la calle y el futuro edificio.
Y desde aquí accederán todas las personas que vengan desde el centro de la ciudad.
El futuro acceso desde el puerto, es de vital importancia, ya que todos los turistas que llegan a Cartagena lo hacen desde el puerto. Este acceso debe ser la continuación del paseo marítimo que actualmente no tiene un final definido.
[10]. Áreas de intervención
El jardín principal es expositivo, funciona como museo y se extiende por la montaña hasta el castillo. A nivel urbano es necesario tratar el acceso desde el puerto, creando un espacio de carácter público como antesala al jardín principal y al barrio. Este espacio se trata para eliminar barreras y crear el acceso necesario pero queda pendiente una futura intervención.
De esta manera, del espacio sirve de acceso tanto al barrio como al jardín, se eliminan las antiguas naves abandonadas, tal y como dice el planeamiento, y se crea un espacio continuo a la espera de tratamiento pero que ya cumpla su función de enlazar el barrio con el puerto.
La ocupación en planta del edificio es una adaptación formal del programa. Se ha elegido la situación del futuro jardín botánico en el paseo de las Delicias, como acceso al barrio de Los Mateos dada su necesidad de apertura hacia el resto de la ciudad.
Se plantea una ocupación total de la parcela con una división básica de dos usos, científico y turístico disponiendo el jardín botánico en el interior.
Dado que el objetivo del proyecto es abrir e integrar el barrio y que el paseo de las Delicias es una calle con valor histórico, el proyecto debe abrirse e integrar la calle, respetando la esquina que nos conduce desde el comienzo de la vía hasta el jardín botánico y el barrio. Por último, en la parte que linda con la montaña se plantea un acceso al castillo desde dentro del jardín, de forma que, la montaña se integra en el jardín ocupándola con colecciones vegetales.
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[11]. Relación y orden del programa
En el edificio científico el programa define el esquema longitudinal de la planta que comienza con un elemento de almacenaje, le siguen espacios de gestión e investigación y termina espacios de almacén como el banco de semillas o el herbario o en otros casos las especies vegetales saldrán al exterior o al edificio de exposiciones.
El edificio turístico también sigue un esquema longitudinal, esta vez marcado por el recorrido del visitante. Integrado en la montaña, alternando espacios de descanso, vistas y exposiciones con invernaderos. Estos grandes espacios vegetales dentro del edificio introducen al visitante y lo integran con el entorno. Es una manera de poner en valor la naturaleza y a la vez sirviendo de articulación entre el interior y el exterior del edificio.
[12]. Adaptación física al lugar
Es necesario adaptar el edificio a la montaña generando desniveles en su interior para evitar que quede totalmente enterrado bajo la montaña. De esta manera el edificio encierra al jardín evitando el acceso descontrolado de personas al interior, generando un espacio cerrado y seguro para las colecciones y los visitantes y abierto de manera controlada.
[13]. Doble fachada
Para concluir en la integración entre el programa y el entorno hay que describir cómo serán las fachadas.
Se plantea una fachada para la cara interior del edificio, es decir, la que mira hacia el jardín botánico. Y otra hacia la montaña y la calle.
La fachada interior debe integrar el jardín y el entorno natural con el interior del edificio, por lo que se plantea una fachada ligera, que de una sensación de mayor porosidad mediante una chapa metálica continua que se va quebrando para generar los distintos espacios. Por lo que los espacios de invernaderos y aulas, donde es necesario ampliar el espacio, volcarán hacia el interior del jardín.
En la fachada exterior, la que mira hacia la montaña, se plantea una fachada ventilada con acabado cerámico. Esta fachada es totalmente neutra, haciendo destacar lo que realmente importa, la vegetación y el castillo.
El edificio que alberga las colecciones se quiebra en su lado mayor para permitir el acceso de manera continua desde el interior del jardín hasta el castillo de los Moros. De esta manera todo el cerro puede considerarse como una extensión del jardín botánico creando una subida agradable hasta el BIC que lo corona.
Es necesaria una plaza como espacio de reunión para recibir el flujo de visitantes que llegan desde el puerto. Sirve como preámbulo para la entrada al edificio turístico y acceso al camino que sube al castillo, de manera que tanto la vegetación que se sitúa en el cerro como el castillo son de acceso público.
Aunque el jardín interior es público, permanece cerrado para proteger las colecciones que se extienden en su interior. Los extremos de ambos edificios se quiebran hacia el interior para generar entradas directas al jardín desde la calle y así integrar el Paseo de las Delicias con el jardín.
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[14]. El jardín y su disposición exterior
Ya que el estudio de este jardín botánico se va a centrar en las especies del sureste de la península ibérica, por ser una de las zonas con más diversidad vegetal y por cuestiones climáticas. Se ha decidido clasificar las colecciones en tres grandes grupos que resumen la vegetación de la zona: Especies de montaña, de costa y de rambla.
Dentro del jardín se ordenarían de la siguiente forma:
[15]. Las colecciones interiores
Cada uno de los espacios de colecciones vegetales interiores alberga las de un tipo concreto. En primer lugar en el edificio científico encontramos dos invernaderos:
El vivero, recibe luz a lo largo de todo el día evitando las horas centrales del día donde la radiación solar es demasiado intensa para plantas que están en plena maduración. Combinado con la luz que llega a través de la fachada exterior es suficiente para esta zona del jardín. En este vivero las especies que se cultivan no responden a la clasificación de los invernaderos del edifico de exposiciones ya que se cultivan especies vegetales destinadas a la investigación y más delicadas para posteriormente
trasplantarlas al edifico de exposiciones o al exterior.
Por un lado el herbario es totalmente cerrado y se requiere un control climático que mantenga una temperatura y humedad constante. Por otro, los despachos estarán abiertos en su orientación Norte y este para aprovechar el soleamiento matinal. El invernadero estará totalmente abierto para recibir toda la radiación solar. En el banco de semillas es donde se obtiene material genético para el almacenaje y futura utilización de especies. En el jardín botánico de Cartagena tiene sentido que se recoja germoplasma principalmente de especies autóctonas y endemismos del sureste español tanto para compartirlos y distribuirlos por el resto de bancos del mundo como para su utilización en el futuro, en caso de que sea necesario
El edificio turístico alberga tres espacios de colecciones vegetales correspondientes con la clasificación de las espacies del jardín:
Costa, montaña y Rambla.
El invernadero de costa ocupa la doble altura de todo el conjunto por lo que la sala de exposiciones tendrá iluminación y ventilación a través de este. Como invernadero se organiza de manera longitudinal y orientado al sur de manera que se reduce la densidad de vegetación y aumenta la radiación directa sobre esta. Las especies vegetales que habitan en la costa están adaptadas a una salinidad alta del suelo, así como a la escasez de agua. Sobreviven en dunas y ambientes muy secos. La mayoría son matorrales o plantas de cobertura de suelo, aunque también existen árboles que sobreviven en este entorno.
El invernadero de montaña. Esta orientación es compartida tanto por uno de los invernaderos como por un aula y sala de descanso en el recorrido turístico. El invernadero se abre a la recepción solar, y la sala de descanso también para potenciar la vista hacia el jardín, recibiendo sombra del invernadero durante la tarde. Las especies de montaña tienen unas necesidades de humedad muy elevadas, además de un tipo de suelo particular para su supervivencia. Este invernadero es mas concentrado para aumentar la densidad de vegetación y que, al igual que en su entorno natural, unas plantas protejan a otras de la radiación directa del sol.
La zona más cercana al cerro de los Moros está dedicada al cultivo de especies vegetales típicas de las zonas montañosas del sureste peninsular. La vegetación de montaña se caracteriza por su alta densidad, lo que crea un entorno húmedo y lúgubre con temperaturas suaves durante el verano y frías en invierno.
El área intermedia del jardín corresponde a las colecciones vegetales de la costa de esta zona del mediterráneo. Por lo que el suelo y la densidad de vegetación están adaptados a este tipo de especies permitiendo la máxima radiación solar y una temperatura suave durante todo el año.
La parte que queda más arrinconada en el este del jardín, corresponde con las colecciones de especies típicas de las ramblas. Donde el riego es puntual a lo largo del año y el ambiente es seco el resto del tiempo.
13 El umbráculo alberga las especies de rambla y consta de doble altura y orientación norte. De esta manera ventila por la parte
superior y controla su temperatura. Se cierra la fachada oeste para evitar la luz de la tarde, quedando una luz continua y suave a lo largo del día. Las especies que alberga no necesitan luz solar directa, pero si requieren de humedad y un suelo rocoso al que adherirse. Este tipo de vegetación se adapta almacenando humedad en los periodos de lluvias, primavera y otoño en el clima mediterráneo, y soportando grandes épocas de sequía.
[16]. El área científica
El edificio científico consta de dos niveles. En su planta baja el espacio es fluido y continuo, mientras que en la primera planta se encuentran los laboratorios conectados con el vivero y las oficinas inferiores; y por otro lado la biblioteca y espacios de reunión auxiliares.
Planta baja del edificio científico
14 Primera planta del edificio científico.
Se pueden ver los laboratorios y la zona de biblioteca, aula y zona de trabajo.
[17]. El recorrido turístico
Planta baja del edificio turístico.
En ella se encuentra la mayor parte del recorrido principal.
15 Primera planta del edificio turístico.
Puede verse la cafetería, la zona de aulas y talleres y la de exposiciones.
[18]. La imagen del edificio
La primera imagen corresponde a una vista desde el recorrido que accede al castillo de Los Moros mirando hacia el edificio con el puerto al fondo.
16 La segunda imagen es una vista del interior del jardín desde el edificio científico. Se ve a la izquierda el invernadero de especies
de costa, al fondo el auditorio y la derecha el último invernadero del edificio científico destinado al herbario y al banco de germoplasma para llevar a cabo labores de experimentación, gestión y conservación de especies autóctonas. Al fondo a la izquierda se puede ver el castillo de Los Moros.
Por último una imagen del interior de uno de los espacios vegetales del edificio turístico, el umbráculo donde crecen las especies de rambla, gracias a la orientación hacia el norte y a estar semienterrado la humedad y temperatura son ideales. Se puede ver el muro de contención de la planta baja, el acceso principal al fondo a la izquierda, y arriba, en la primera planta la cafetería que se abre hacia el umbráculo para apreciar la vegetación y la luz que le aporta.
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02
MEMORIA CONSTRUCTIVA
[1]. Acondicionamiento del terreno ... 18
-1.1- Introducción y consideraciones previas ... 18
-1.2- Descripción del edificio ... 18
-1.3- Actuaciones previas ... 18
[2]. Cimentación ... 18
[3]. Sistema estructural ... 18
[4]. Cerramiento ... 18
[5]. Particiones ... 18
[6]. Cubiertas ... 18
[7]. Carpinterías y cerrajerías ... 19
[8]. Instalaciones... 19
-8.1- Agua fría ... 19
-8.2- Agua caliente sanitaria ... 21
-8.3- Saneamiento ... 23
-8.4- Electricidad ... 28
-8.5- Climatización ... 32
18
[1]. Acondicionamiento del terreno
-1.1- Introducción y consideraciones previas
En este punto se recogerán las diferentes soluciones constructivas empleadas para el desarrollo de los dos edificios que componen el Centro jardín botánico de Cartagena. Los dos edificios tienen las mismas soluciones constructivas, asique se estudiará más concretamente el edificio turístico.
Con el sistema constructivo se busca la resolución de los dos tipos de fachadas y por otro lado la creación de los espacios interiores totalmente abiertos.
-1.2- Descripción del edificio
El proyecto trata de crear un espacio abierto y continuo que guíe al visitante en el recorrido hasta salir al exterior del jardín botánico.
Se busca una planta que se adapta a la orografía de la montaña tanto en la crujía como en la forma. El sistema constructivo elegido ha sido de estructura metálica y forjados de chapa colaborante por su peso ligero nos da la opción de apoyarlo sobre vigas de grandes luces, reduciendo el número de pilares y aumentando la distancia entre ellos. De esta manera los espacios de invernaderos y aulas, asi como el recorrido principal están exentos de cualquier tipo de obstáculo.
-1.3- Actuaciones previas
Para empezar será necesario la adecuación del terreno donde vamos a edificar. Al ser esta una zona con restos de edificaciones, será necesaria la retirada de todos los escombros para obtener un terreno adecuado.
La realización del Estudio de Seguridad y Salud será necesaria antes de la realización de cualquier acción en la obra. En este estudio se detallarán las consideraciones de riesgos, el análisis y prevención de los mismos, un estudio de los medios de seguridad, los medios de medicina preventiva e higiene a tener en cuenta, y las condiciones facultativas y técnicas de la obra.
Junto con la adecuación del terreno tendrá lugar la recopilación de datos para el estudio geotécnico, al que seguirán las operaciones de desbroce y organización de obra.
Será necesaria una operación de replanteo para la excavación y movimiento de tierras. Las tierras sobrantes, procedentes de las excavaciones, se transportaran al correspondiente vertedero autorizado, reservando las necesarias para rellenos, que se compactaran en tongadas de 20cm.
[2]. Cimentación
La cimentación de los edificios se compone de un muro de cimentación con zapata corrida en las zonas en contacto con el terreno donde es necesario el muro de contención. El resto estará compuesto de zapatas. Una vez ejecutado el vaciado del solar, se dejará una capa de hormigón de limpieza HM/20/B/20 de 10cm de espesor.
Las vigas de cimentación serán de hormigón armado HA-35/B/20/IIIa fabricado en central y vertido en obra con bomba, y acero UNE-EN 10080 B-500S, cuantía 100kg/m3.
[3]. Sistema estructural
La estructura portante estará formada por pilares HEB y Vigas IPE ejecutados en central y transportadas a obra con uniones atornilladas para conseguir una estructura reutilizable.
Los pilares dispondrán de placas de anclaje de acero S355JR en perfil plano, con rigidizadores, de espesor de 12mm, con 4 pernos soldados, de acero corrugado UNE-EN 10080 B-500S de 12mm de diámetro y 50 cm de longitud total.
La disposición en obra se realizará con Grúa Móvil Autopropulsada LTM 1095 – 5.1 con capacidad de carga máxima de 90 toneladas.
Los forjados estarán formados por losas mixtas, con canto de 18cm, y chapa colaborante de acero galvanizado de 1,20mm de espesor, 60mm de canto y 220mm de intereje, y hormigón armado realizado con HA -40/B/15/IIIa fabricado en central, y vertido con bomba, volumen total de hormigón 0.137 m3/m2, acero UNE EN 10080 B-500S, con una cuantía total de 1kg/m2, y malla electrosoldada ME 15X15 de diámetro de 6mm, acero B-500S UNE-EN 10080
[4]. Cerramiento
Como se ha explicado, el edificio se compone de dos tipos de cerramiento, el exterior del jardín y el interior.
El cerramiento exterior es opaco y neutro y está terminado con placas cerámicas que se colocan mediante un sistema de fachada ventilada. En el interior, se coloca una hilera de bloques de termoarcilla sobre la que se proyecta un aislamiento térmico a base de espuma de poliuretano con un espesor de 60mm. Los paneles de la fachada se cuelgan de los soportes metálicos que se han colocado previamente a la proyección del aislamiento y se colocan mediante tornillos siguiendo las especificaciones del fabricante.
La fachada interior es ventilada y metálica, compuesta principalmente como elemento de acabado por una chapa de acero prelacado que se atornilla a una serie de montantes verticales de aluminio dispuestos cada 1'2 m anclados a unos montantes Perfil C conformados en frío de acero galvanizado. Entre ambos perfiles se coloca a modo de separación un panel hidrófugo ignifugo, una lámina impermeable y transpirable y un tablero hidrófugo OSB.
De esta manera, queda una cámara de ventilación entre la chapa metálica y las tres capas de separación. En el interior de los montantes de acero galvanizado se colocan los 60mm de aislamiento térmico.
Para el acabado interior se atornillan a los soportes de acero un trasdosado de placas de cartón-yeso de 15mm.
[5]. Particiones
Las particiones y divisiones interiores que se disponen estarán formados por tabiques de gran altura Modelo GH.es 300 de Knauf con dos placas Knauf a cada lado, aislamiento térmico de lana mineral de 40 mm de espesor con densidad de 40 kg/m3 y montantes verticales dobles de perfiles conformados en frio de la serie C, galvanizado y colocado en obra con tornillos y separados entre sí a una distancia de 600mm, dispuestos en dos filas paralelas. Montantes de arranque y final fijos a la estructura de encuentro y el resto de montantes intermedios libres, sin fijar a los canales superior e inferior. Los montantes se arriostran enfrentados de una fila con otra, con cartelas de placas de 300mm. de altura cada 2000mm para dar rigidez y estabilidad al conjunto.
El acabado exterior de las particiones se realizará con una pintura plástica con textura lisa, color blanco, acabado mate, mano de fondo con resinas acrílicas en dispersión acuosa y dos manos de acabado con pintura plástica.
[6]. Cubiertas
El cerramiento de cubierta estará formado por una cubierta plana invertida compuesta por los siguientes elementos: una capa de protección del conjunto de grava, un aislamiento térmico formado por paneles rígidos de poliestireno extruido de superficie lisa de 50 mm de espesor unidos mediante machiembrado, una capa geotextil antipunzonante no tejido formado por fibras de polipropileno, una lámina bituminosa impermeabilizante y una capa de formación de pendientes realizada con hormigón aligerado, todo ello sobre un forjado formado por losas mixtas, con canto de 18cm, y chapa colaborante de acero galvanizado de 1,20mm de espesor, 60mm de canto y 220mm de intereje, y hormigón armado realizado con HA - 40/B/20/IIIa fabricado en central, y vertido con bomba, volumen total de hormigón 0.137 m3/m2, acero UNE EN 10080 B- 500S, con una cuantía total de 1kg/m2, y malla electrosoldada ME 15X15 de diámetro de 6mm, acero B-500S UNE-EN 10080.
Para los tramos que tienen una pendiente mayor al 3%, la grava se sustituirá como acabado por chapa metálica para cubiertas.
19 También se dispondrán remates laterales o petos de cubierta con perfiles de acero inoxidable AISI 304, de 30cm de altura
[7]. Carpinterías y cerrajerías
Los cerramientos de Carpintería serán de aluminio anodizado abatible simple de color negro, con perfilería provista de rotura de puente térmico y vidrio laminar de baja emisividad 4+4/12/4+4mm con calzos y sellado continuo.
Las barandillas interiores serán de acero galvanizado, de 90 cm de altura (según especificaciones del Código Técnico) formada por: tubo circular de perfil macizo de acero laminado en frío de 40 mm de diámetro y 0,5 mm de espesor y soportes fijados mediante soldadura por la parte inferior en forma de L terminados en una placa con una separación de 1,2m y fijados a la pared mediante tornillos.
[8]. Instalaciones
-8.1- Agua fría
La instalación debe garantizar el correcto suministro y distribución de agua fría y caliente sanitaria aportando caudales suficientes para su funcionamiento. El diseño de la red se basa en las directrices del Código Técnico de la Edificación, y para este apartado se tomará el Documento Básico de Salubridad – Suministro de agua, CTE-DB-HS4.
Las compañías suministradoras facilitarán los datos de caudal y presión que servirán de base para el dimensionamiento de la instalación.
Los materiales que se vayan a utilizar en la instalación, en relación con su afectación al agua que suministren, deben ajustarse a los siguientes requisitos:
- Para las tuberías y accesorios deben emplearse materiales que no produzcan concentraciones de sustancias nocivas que excedan los valores permitidos por el Real Decreto 140/2003, del 7 de Febrero.
- No deben modificar las características organolépticas ni la salubridad del agua suministrada.
- Deben ser resistentes a la corrosión interior.
- Deben ser capaces de funcionar eficazmente en las condiciones de servicio previstas.
- No deben presentar incompatibilidad electroquímica entre sí.
- Deben ser resistentes a temperaturas de hasta 40ºC, y a las temperaturas exteriores de su entorno inmediato.
- Deben ser compatibles con el agua suministrada y no deben favorecer la migración de sustancias de los materiales en cantidades que sean un riesgo para la salubridad y limpieza del agua de consumo humano.
- Su envejecimiento, fatiga, durabilidad y las restantes características mecánicas, físicas o químicas, no deben disminuir la vida útil prevista de la instalación.
Para cumplir las condiciones anteriores pueden utilizarse revestimiento, sistemas de protección o sistemas de tratamiento de agua.
La instalación de suministro de agua debe tener las características adecuadas para evitar el desarrollo de gérmenes patógenos y no favorecer el desarrollo de la biocapa.
Los materiales de las tuberías y de la grifería deberán ser capaces de soportar impactos superiores a las presiones normales de uso debido a golpes de ariete. A su vez, deberán ser resistentes a la corrosión y sus propiedades deberán ser totalmente estables en el tiempo. Tampoco deberán alterar las características del agua, como el sabor, olor y potabilidad. Por todo ello el material empleado en la red de distribución general de agua fría será acero galvanizado con soldadura, siguiendo la norma DIN 2440.
Se dispondrán sistemas anti retorno para evitar la inversión del sentido del flujo en los puntos siguientes:
- Después de los contadores.
- En la base de los montantes ascendentes.
- Antes del equipo de tratamiento de agua.
- Antes de los aparatos de refrigeración o climatización.
Las instalaciones de suministro de agua no podrán conectarse directamente a instalaciones de evacuación, ni a instalaciones de suministro de agua proveniente de otro origen que la red pública.
En los aparatos y equipos de la instalación, la llegada de agua se realizara de tal modo que no se produzcan retornos.
Los anti retornos se dispondrán combinados con grifos de vaciado, de forma que siempre sea posible el vaciado de los diferentes tramos de la red.
-8.1.1- Acometida
En el edificio que vamos a tratar, se diseña una única acometida de agua, que será instalada por la compañía de suministradora. El conducto se proyecta de polietileno y va alojado en una zanja enterrada hasta llegar al cuarto técnico, suponiéndose una presión de suministro de 35 mca.
Sobre la acometida se instalan las siguientes llaves de maniobra:
- Llave de toma: sobre la tubería de la red general de distribución, para dar paso de agua a la acometida.
- Llave de registro: se coloca exterior al edificio y su manipulación depende del suministrador.
-8.1.2- Instalación general del edificio.
La instalación general debe contener los elementos siguientes:
- Llave de corte general: servirá para interrumpir el suministro al edificio y se situará dentro de la propiedad, en el cuarto de instalaciones, en cubierta y antes del contador general, siempre estarán accesibles para su manipulación y señalada adecuadamente para permitir su identificación.
- Filtro de la instalación general: debe retener los residuos de agua que puedan dar lugar a corrosiones en las canalizaciones.
Se instalará a continuación de la llave de corte general. El filtro debe de ser de malla de acero inoxidable con un baño de plata para evitar la formación de bacterias. La situación del filtro debe ser tal que permita realizar adecuadamente las operaciones de limpieza y mantenimiento sin necesidad de corte del suministro.
- Contador: se dispondrá de un único contador por volumen edificado al tratarse de un complejo de uso público. Después del contador se colocará una llave de corte, un grifo o racor de prueba y una válvula de retención.
- Llave de salida: la instalación de estos elementos debe realizarse en un plano paralelo al del suelo. La llave de corte general y la de salida servirán para el montaje y desmontaje del contador general.
- Tubo de alimentación: su trazado debe realizarse por zonas de uso común. En caso de ir empotrado deben disponerse registros para su inspección y control de fugas, al menos en sus extremos y en los cambios de dirección.
-8.1.3- Montantes.
Las ascendentes o montantes deben discurrir por zonas de uso común del mismo. Estas deben discurrir alojadas en recintos o patinillos, construidos a tal fin. Dichos patinillos podrán ser de uso compartido solamente con otras instalaciones de agua del edificio, siendo estos registrables y con dimensiones suficientes para que puedan realizarse las operaciones de
20 mantenimiento. En este caso se han proyectado los tabiques interiores de los núcleos húmedos como tabiques técnicos que cubren
los patinillos por los que transcurren los montantes. Las dimensiones de estos huecos son las suficientes no solo para la instalación de agua, sino que también se pueden realizar las operaciones de mantenimiento.
-8.1.4- Cálculo de los elementos representativos
Para el dimensionado de la red de fontanería se tomaran los datos y métodos del Código Técnico de la Edificación, más concretamente del Documento Básico de Salubridad HS-4 Suministro de agua, así como la Norma Básica para las instalaciones de Suministro de agua del Ministerio de Industria y Energía.
Tabla 2.1 Caudal instantáneo mínimo para cada tipo de aparato
Cálculo del caudal instantáneo:
A partir de la tabla 2.1 de caudal instantáneo mínimo para cada tipo de aparato podemos obtener el caudal instantáneo necesario para cada elemento de la instalación.
Caudal de cálculo:
Puesto que no se va a dar el caso en el que todos los aparatos vayan a funcionar a la vez, se aplican unos coeficientes de simultaneidad a partir de los cuales poder obtener los caudales de cálculo. A partir de estos se definen los diámetros de las tuberías para unas velocidades preestablecidas que oscilan entre 0’6 y 0’8 m/s.
Para el cálculo se empleará la tabla de determinación del caudal de cálculo según el apartado 5 de la norma UNE 149201:2008.
Donde:
Qt es el caudal total instalado (Suma de los caudales mínimos de cada aparato Qmin según la tabla 2.1 del DB HS4.
Qc es el caudal simultáneo o de cálculo
Cálculo del diámetro teórico:
V = Q / A Donde:
V es la velocidad de cálculo preestablecida optando por un valor de 0’6 m/s Q es el caudal de cálculo
A es el área de la sección de tubería
Si despejamos el área A = Q / V siendo el área de la sección de la tubería π D2 / 4 = Q / V. a partir de aquí podemos calcular el diámetro.
En la siguiente tabla podemos encontrar los valores de los diámetros establecidos por la norma:
21 -8.2- Agua caliente sanitaria
Para el suministro de ACS se decide disponer de una instalación generadora de agua caliente. La línea que produce ACS dispondrá de acumulador, intercambiador con calor de paneles solares, caldera y equipo de presión. Las descripciones para la llave de paso local, derivación de local húmedo, derivación de aparato y llave de sectorización, son las mismas que en el apartado de agua fría.
La instalación de ACS consta de:
-8.2.1- Colectores solares.
Se buscara abastecer la mayor proporción posible de ACS mediante la contribución solar por paneles térmicos, cuyas dimensiones se calcularán más adelante. Deberán incorporar un intercambiador, a fin de que el fluido térmico aditivado con anticongelantes (glicol), no entre contacto con el agua de consumo.
-8.2.2- Caldera.
Suplirá la demanda de ACS que no puedan cubrir los paneles solares. Deberá disponer de un intercambiador que proporcione el intercambio térmico entre el agua procedente de la caldera y el agua de consumo, evitando el contacto directo entre ambas para conservar las características sanitarias, ya que el fluido térmico suele estar tratado con productos químicos que aumentan la vida útil de la instalación. En la mayoría de modelos de calderas, el intercambiador está incorporado en el aparato.
-8.2.3- Acumulador.
Alojará el agua caliente preparada para su uso.
-8.2.4- Bomba de circulación.
Tanto el circuito cerrado de la caldera como el circuito de abastecimiento de agua caliente disponen de bombas para facilitar la circulación del fluido.
-8.2.5- Cálculo de los componentes de la instalación de ACS
El pre dimensionamiento de la instalación incluirá la estimación de la superficie de captación, la estimación de volumen de almacenamiento y el cálculo de la potencia del intercambiador. Tomando como documentos de referencia para el cálculo, el CTE DB HE-4 Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria y el pliego de condiciones técnicas de instalaciones de energía solar térmica de baja temperatura del IDEA.
Calculo de la demanda.
Para valorar las demandas, se tomarán los valores unitarios que aparecen en la tabla 3.1.
22 (1) Los litros de ACS/día a 60ºC de la tabla se han calculado a partir de la tabla 1 (Consumo unitario diario medio) de la
norma UNE 94002:2005 “Instalaciones solares térmicas para producción de agua caliente sanitaria: cálculo de la demanda energética”.
Se va a tomar el valor 1por usuario correspondientes a cafeterías, ya que el uso de agua caliente se va a limitar a los lavabos y cocina. Si tomamos el valor de ocupación del edificio que marca el DB SI3, el valor de ocupación sería el correspondiente a zonas de uso público en museos. Por lo que correspondiendo a 1140 m2 en total de espacio público correspondería una ocupación de 570 personas.
Cálculo de la contribución solar.
Para la contribución solar mínima, el CTE establece un porcentaje mínimo en función de la demanda del edificio (l/día) y la zona climática en la que se encuentra el edificio.
El CTE establece unas zonas climáticas según el siguiente mapa.
Mediante la zona climática y la demanda de ACS obtenemos en la tabla la contribución mínima anual para ACS en %, en nuestro caso este porcentaje es del 60% de la demanda total del edificio, siendo esta de 195 l/día.
El aporte de ACS mediante las instalaciones solares será de 117 l/día.
Colocación de los captadores solares.
La situación y orientación de los captadores solares, van a condicionar el rendimiento de la captación de energía solar que tiene como finalidad proporcionar el 60% del ACS necesaria para cumplir con las necesidades del proyecto.
Para obtener un rendimiento de al menos un 95%, dispondremos los captadores solares con una orientación de 15º y una inclinación sobre la horizontal de 45º según el diagrama expuesto en el CTE DB HE.
Cálculo de las pérdidas de radiación solar por sombras.
En este apartado se describe un método de cálculo de las pérdidas de radiación solar que experimenta una superficie debida a sombras circundante. Tales perdidas se expresan como porcentaje de radiación solar global que incidirá sobre el captador de no existir sombra alguna.
En el caso de este edificio se tendrán en cuenta las perdidas por sombra por la disposición de los captadores y esta no deberá alcanzar el 15%. Las perdidas por orientación e inclinación no deben ser mayores del 20%, no superando el total el 30%. Por la distribución en cubierta estas pérdidas estarían dentro de los valores límite establecidos en el CTE.
Cálculo de la energía requerida.
E requerida = p – Vol. Cp. (TACS – TRed)
Para poder completar los datos de la formula de la energía requerida necesitamos conocer algunos valores como la temperatura media del agua o la radiación solar global media del lugar en el que se encuentra el proyecto.
23 De la tabla obtenemos que la temperatura media en Murcia es de unos 14’6 ºC.
Energía necesaria en el edificio:
E requerida = 1000 kg/m³ x 0’342 m³/día x 1’16x10 ˉ ³ kWh/kg/k x (60-14’6) = 18’01 kWh/día E requerida anual = 18’01 kWh/día x 365 días = 6574 kWh/año
Cálculo de la superficie requerida.
Para el cálculo de la superficie necesaria previamente se llevara a cabo el cálculo para obtener la aportación solar anual. Este valor lo obtenemos de la tabla 4.4 por medio de la zona climática en la que se encuentra el edificio.
En el caso de la zona IV, a la cual pertenece Cartagena, se obtiene una radiación solar global de entre 4’6 y 5 kWh/m². Para el cálculo tomaremos el valor menor medio de 4’8 kWh/m² que dará un valor anual de 1752 kWh/m².
Aportación mínima = 60%
Irradiación solar media anual = 1752 kWh/m² Demanda de ACS edificio = 6574 kWh/año Rendimiento del captador = 0’85
Superficie del captador = 2’25 m²
S x E irradiación x n x (Pérdidas) = E requerida x Aportación
S = E requerida x Aportación / E irradiación x n x (Pérdidas) >> S = 15'00 m² Para cubrir esta superficie con los captadores, necesitaríamos 7 de estos.
Cálculo del volumen del acumulador.
El sistema de acumulación solar se debe dimensionar en función de la energía que aporta a lo largo del día. Se debe prever una acumulación acorde con la demanda, ya que esta no es simultánea a la generación.
Para la aportación necesaria de ACS, el área total de captadores tendrá un valor que cumpla la siguiente condición:
50 < V/A < 180 Donde:
A es la suma de las areas de los captadores en m².
V es el volumen de la acumulación en litros.
Volumen mínimo del acumulador = 50 x 15 = 750 litros Volumen máximo del acumulador = 180 x 15 = 2700 litros Tomamos dos acumulador con una capacidad de 500 litros.
-8.3- Saneamiento
El diseño de la instalación se basa en el Código Técnico de la Edificación, Documento Básico de Salubridad, dentro de la sección HS-5 Evacuación de aguas (CTE DB HS-5). Esta sección se aplica a la instalación de evacuación de aguas residuales y pluviales en los edificios dentro del ámbito de aplicación del CTE. Tiene como objetivo la evacuación eficaz de las aguas pluviales y residuales generadas en los edificios y su adecuado vertido a la red de alcantarillado público.
Se proyecta un sistema separativo constituido por dos redes independientes para la evacuación separada de aguas residuales y aguas pluviales. Esta división permite una mejor adecuación a un posterior proceso de depura ción y la posibilidad de un dimensionamiento más estricto de cada una de las instalaciones, evitando con ello sobrepresiones en las bajantes de residuales en momento de lluvia intensa.
Distinguimos entre:
- Red de aguas residuales: son las que proceden del conjunto de aparatos sanitarios existentes en el edificio, principalmente lavabos, inodoros, fregaderos, duchas, etc. Son aguas grises que arrastran muchos elementos en disolución.
- Red de aguas pluviales: son las procedentes de la lluvia o de la nieve, de escorrentías o de drenajes. Son aguas normalmente limpias.
24 En el diseño de las redes de saneamiento se ha intentado llegar a una distribución sencilla y coherente, teniendo en cuenta
ciertas exigencias:
- Disposición de cierres hidráulicos en la instalación para impedir el paso de aire hacia los locales ocupados sin afectar al flujo.
- Trazado sencillo de las tuberías, con unas distancias y pendientes que permitan la correcta evacuación de los residuos. Estas tuberías serán autolimpiables y se evitara la retención de agua en su interior.
- Diámetros accesibles para mantenimiento y reparación, contando con arquetas y registros para su mejor mantenimiento.
- Disposición de sistemas de ventilación para el buen funcionamiento de los cierres hidráulicos y la evacuación de gases.
- El desagüe de los colectores será por gravedad hacia el pozo o arqueta, que es el último punto de la red de evacuación antes de la red de alcantarillado público.
-8.3.1- Elementos de la instalación Desagües y derivaciones.
Constituyen el conjunto de tuberías horizontales, con pendiente, que enlazan los desagües de los diferentes aparatos sanitarios con las bajantes. Los aparatos sanitarios se colocan en grupo en torno a la bajante, quedando inodoros a menos de 1 m de esta. Su desagüe se realizará siempre directo a la bajante, mientras que el de los demás aparatos sanitarios se realizará mediante un bote sinfónico, estando este a menos de 2 m.
Sifones.
Son cierres hidráulicos que impiden la comunicación del aire viciado de la red de evacuación con el aire de los locales húmedos que conecta. El sifón permitirá el paso fácil de todas las materias solidas que puedan arrastrar las aguas residuales y serán accesibles por su parte inferior, de forma que se pueda proceder con su limpieza. la cota de cierre del sifón será de entre 5 y 10 cm.
Bajantes.
El material de la bajante será de polipropileno y se desarrollaran por patinillos realizados para esta función. La conexión de estas a la red de colectores se realizará mediante arquetas registrables. Las uniones de las diferentes piezas serán a base de cola sintética impermeable de gran adherencia, dejando una holgura de 5 mm en el fondo de la copa. El paso de las bajantes a través del forjado se protegerá con una envoltura de papel de 2 mm de espesor. Las bajantes irán sujetas mediante abrazaderas, habiendo dos por cada módulo de tubo, y situadas bajo el ensanchamiento de la copa para una buena sujeción y la segunda a menos de 1,5 m. estas abrazaderas irán ancladas a paredes a lo largo del patinillo.
Válvulas anti-retorno de seguridad.
Estas válvulas deben instalarse para prevenir las posibles inundaciones desde la red exterior a la del edificio en casos de sobrecarga del alcantarillado, e irán dispuestas en lugares de fácil acceso para su registro y mantenimiento.
Sistema de ventilación.
Para evitar las sobrepresiones y depresiones en las tuberías que provoquen la rotura del sifón de los aparatos sanitarios, se establece una red secundaria de ventilación compuesta por válvulas de aireación.
Tipos de válvulas:
- Válvulas para la ventilación secundaria de los lavabos, incorporadas en los sifones de cada aparato.
- Válvulas de desagüe de unión, que se sitúan entre el último y penúltimo aparato, por encima del nivel de flujo de estos, y alojados en los espacios técnicos de los tabiques de los núcleos húmedos.
- Válvulas ventilación primaria, las cuales se sitúan sobre las bajantes, y se prolongan hasta los techos técnicos de los cuartos húmedos. Esta ventilación es obligatoria en todas las instalaciones y consiste en comunicar todas las bajantes con el exterior.
Colectores.
Son tuberías horizontales con pendiente que recogen el agua de las bajantes y las distribuyen hasta la red de alcantarillado público. Los colectores irán siempre por debajo de la red de distribución del agua fría y tendrán pendientes superiores al 1’5%.
Los desplazamientos de las bajantes y la red horizontal de colectores colgados de saneamiento se realizaran con tuberías de PVC, según la norma UNE 53332, con accesorios de PVC encolados.
Colectores enterrados.
Enlazaran las bajantes con los colectores enterrados. La red de saneamiento correspondiente a las bajantes cuando llegan al suelo de la parte enterrada, se realizara con una tubería de PVC para ejecución enterrada, según la norma UNE 53332, con accesorios del mismo material encolados.
Las arquetas a construir se ejecutaran según detalles constructivos y serán de una profundidad variable en el encuentro con cada colector debido a la pendiente que llevan estos. El interior de la base de cada arqueta se realizará con una pendiente de 5 cm para evitar estancamientos y un mejor desagüe de las aguas. La pendiente de los colectores, será como mínimo del 2% en todo su recorrido.
Se dispondrán de arquetas sumidero para la recogida de aguas pluviales, escorrentías y riegos, que llevaran una pendiente hacia la salida y la rejilla será desmontable limitando el paso de cuerpos que puedan arrastras las aguas.
Estas arquetas verterán sus aguas a una arqueta sifónica o separador de grasas y fangos.
Pozo de registro.
Se realizara un pozo de registro o arqueta de registro general que recoge los caudales de los colectores horizontales. Su ubicación depende fundamentalmente de las ordenanzas municipales estando en todo caso en las cercanías del edificio y siendo registrable para mantenimiento.
Acometida.
La acometida será de PVC y se desarrollará con una pendiente del 2’5% desde la arqueta sifónica o cierre general del edificio hasta su conexión con la red de alcantarillado, que se realizara a través de pozos de registro situados en el exterior del edificio.
-8.3.2- Evacuación de aguas pluviales
Las aguas pluviales se recogen principalmente en la planta de cubierta, ya que es la que cuenta con mayor superficie expuesta al agua de lluvia. Las tuberías de la red de evacuación tienen un trazado sencillo, con distancias y pendientes que facilitan la evacuación de los residuos y son auto-limpiables.
Las aguas pluviales procedentes de los paños de cubierta (con una inclinación mínima de 1’5%) serán recogidas por desagües.
Las bajantes discurrirán por patinillos dispuestos para tal fin, de forma que estas no sean apreciadas nada más que en su recorrido por el forjado. Al final de las bajantes se situaran las arquetas, y a partir de ese punto se derivan a la red de colectores cuyo trazado se intentará economizar para la realización de toda la recogida con el menor número de recorrido. Los colectores serán de hormigón con una pendiente interior del 3%.
Dimensionamiento.
Debe aplicarse un procedimiento de dimensionado para un sistema separativo, es decir, dimensionarse la red de aguas residuales por un lado y la red de aguas pluviales por otro, de forma totalmente independiente.
25 Bajantes de pluviales.
El diámetro correspondiente a la superficie, en proyección horizontal, servida por cada bajante de aguas pluviales se obtiene de la figura B.1 y la tabla 4.8
Las superficies de los paños que tenemos se deben multiplicar por un coeficiente corrector, al ser la intensidad pluviométrica diferente de 100 mm/h.
f = 110/100 = 1’1 (factor corrector) - Bajante: 230 m² x 1’1 = 253 m²
Esto nos da según la tabla 4.8 un diámetro para la bajante de pluviales de 90 mm.
Colectores de pluviales.
El diámetro de los colectores de aguas pluviales se calcula a partir de la tabla 4.9, en función de la superficie a la que sirve y de la pendiente. También se aplica el coeficiente corrector ya que la tabla esta medida para intensidades pluviométricas de 100 mm/h.
En un principio se calcula la superficie que corresponde a cada colector, en nuestro caso un único colector para una única bajante, y a partir de la tabla 4.9 calcularemos los diámetros para una pendiente del 2%.
- Colector: 230 m² x 1’1 = 253 m²
Esto nos da según la tabla 4.9 un diámetro para el colector de 110 mm.
Arquetas.
Las arquetas serán todas registrables y se dispondrán arquetas de paso a una distancia no mayor de 15 m entre ellas. Las dimensiones mínimas necesarias dependerán del diámetro del colector de salida, según la tabla 4.13.
Las dimensiones de la arqueta serán de 50 x 50 cm.
-8.3.3- Evacuación de aguas residuales
Para la evacuación de aguas, se ha diseñado la red como un sistema separativo. Se utilizara el método de adjudicación de número de unidades de descarga (UD) a cada aparato sanitario.
