Opinión Proyectos Zona 3

Ingeniería de altura

Balance entre costos, energía, eficiencia y estética fue el eje que determinó la construcción de la Torre Chapultepec Polanco. El empeño y el profesionalismo de un conjunto de expertos consiguió la certificación LEED Oro, que resalta la filosofía bajo la cual se concibió y la convierte en un ejemplo de proyección eficaz en México.

Eréndira Reyes / Bruno Martínez, fotografías.

A00075884El complejo de la Torre Chapultepec Polanco se localiza en una de las zonas más exclusivas de la Ciudad de México, la cual cuenta con fácil acceso a corporativos, bancos, plazas comerciales, restaurantes y centros de negocio, rasgo que ha detonado el desarrollo exponencial de edificaciones.

Esta imponente obra se eleva con 77 mil metros cuadrados de construcción, distribuidos en 22 pisos que alojan 17 niveles de oficinas. La planta baja se designó para la recepción y es el núcleo de los 12 elevadores de alta velocidad que trasladan a los usuarios.

A00075885Hermético. Las bombas de agua helada y condensados operan en un circuito cerrado que satisface los requerimientos de los chillers

Su ocupación aún no está al ciento por ciento, cuestión que representa un reto para los prestadores de servicio que lo operan, porque cada cliente determina el tipo de oficina que requiere y solicita su apoyo y consejo para que la operación se acople a la filosofía bajo la que se concibió el inmueble.

Respecto de los materiales que se utilizaron en el edificio, se buscó que fueran de rápida renovación ambiental, razón por la cual los interiores están compuestos por materiales con bajos compuestos orgánicos volátiles (VOC) y son potencialmente reciclables. El edifico, además, cuenta con dos áreas de techos verdes que ayudan a mitigar el efecto invernadero y limpian el aire que la misma obra utiliza. Su estructura se engalana con una fachada de jardines verticales que ofrecen estética y confort térmico.

A00075886Previsión. Para impedir la formación de burbujas en las torres de enfriamiento, dos tanques de aire comprimido inyectan aire a presión

La empresa encargada de coordinar los sistemas de aire acondicionado, el control de seguridad en entradas y salidas, el sistema de automatización y de servicios especiales es High Tech Services, que junto con otros colaboradores logró la certificación LEED Oro para el desarrollo, en las categorías de Prediseño y Edificio Nuevo.

La instalación de los sistemas HVAC, por su parte, representó un gran desafío, pues, a pesar de que desde el principio se contempló su uso para oficinas, la ocupación se ha dado de manera gradual. Así, en algunos pisos la ocupación es mixta y los diseños presentan algunas diferencias.

El diseño HVAC se divide en sistemas de agua helada, de condensados y sistema de vigas frías, los cuales son totalmente independientes entre sí, aunque es necesario que se conecten a un sistema central de automatización.

A00075887Monitoreo. Sensores de presión diferencial al principio y al final de la línea permiten identificar variaciones en la presión y en la inyección de agua helada

Desde un inicio, el sistema de vigas frías fue uno de los que despertó mayor interés, porque, aunque su uso aún es incipiente en el país, proporciona rendimientos energéticos atractivos para los inversionistas. Este sistema busca la obtención de las condiciones adecuadas en los espacios interiores al inyectar aire a volumen constante. Gracias al diseño de la torre, se han obtenido números de eficiencia sumamente favorables.

Por otro lado, la elección del mobiliario, la distribución de personal, la cantidad de luminarias y de equipos de cómputo son independientes. High Tech Services orienta en cuanto al diseño de estos elementos y aunque el sistema de vigas frías ha resultado eficaz para casi cualquier reto, en caso de no cumplir con las expectativas de confort del cliente, se ha previsto el uso de equipos de expansión directa o que ofrezcan alta eficiencia, pues se espera un rendimiento en el inmueble de por lo menos 60 por ciento.

A00075888Las torres de enfriamiento operan a velocidad variable y se rotan según la demanda de frío; se conectan a tres bombas que suministran el aire necesario y están controladas mediante automatización central

Gracias al tipo de sistemas instalados, las condiciones climáticas interiores se mantienen constantes, a pesar de las variaciones en las condiciones climáticas exteriores

A00075889Vigas frías (chilled beams)
El sistema de vigas frías se distribuye a lo largo de la torre y se conecta al sistema de automatización Metasys. En cada piso la cantidad oscila entre 70 y 90 vigas frías marca Innes, cuya dimensión varía en función de las necesidades del cliente.

El aire que suministran es prácticamente imperceptible al momento de ingresar a las oficinas; su oferta de temperatura oscila entre 22 y 23 grados centígrados, la cual se registra en un sistema de control local. Dicho sistema está conformado por un sensor de condensación, un actuador de agua helada, un gabinete de control y un termostato que genera temperatura adecuada y constante. Al ser independiente la elección del diseño en cada una de las oficinas, el sistema cambia, pero mantiene su parámetro de temperatura en el mismo rango.

A00075890Ahora bien, uno de los factores más importantes que determinan el diseño y tamaño del equipo es el de la superficie de las fachadas. Si se cuenta con una extensión muy amplia, podrá definirse como un área crítica en la que se tendrán que instalar vigas con una capacidad de 96 pulgadas y eficiencia alta. El parámetro normal que se maneja en casi todas las oficinas oscila entre 48 y 72 pulgadas, dimensiones tasadas por el tamaño de los serpentines internos.

Además, un logro destacable radica en que las condiciones climáticas interiores se mantienen, a pesar de las variaciones en las condiciones climáticas exteriores.

Por otro lado, una característica a resaltar tiene que ver con las expectativas en cuanto a consumo de energía, las cuales arrojan un tope de 700 kilowatts por hora en concreto. Este parámetro demanda del sistema de vigas frías que exista un balance entre el aire y la cantidad de agua que se requiere para enfriar los espacios. Si se suma el hecho de que es un sistema silencioso, la efectividad para lograr un ambiente agradable es mayor.

A00075891Balance. El sistema de vigas frías mantiene en equilibrio el aire inyectado y el agua que se requiere para enfriar los espacios de manera adecuada

Para aprovechar todos los elementos posibles, el edificio se diseñó de modo que el suministro de aire constara 70 por ciento de aire exterior, mientras que sólo 30 por ciento proviene de retorno y recirculación

Sistema de condensados y de agua helada
En la azotea del edificio se instalaron dos chillers marca McQuay de última tecnología, magnéticos y con una capacidad de 470 toneladas. Éstos se conectan a dos sistemas de bombeo que corresponden al de agua helada y al de vigas frías. En el último caso, para enfriar se requerirá de un intercambiador de calor que permita tener una temperatura adecuada.

El manejo de agua se realiza dentro de un circuito cerrado que satisface los requerimientos de los chillers y su operatividad depende de la época del año y de la hora. Durante la primavera, normalmente se utilizan un chiller y medio; durante invierno, se utiliza sólo medio chiller.

A00075892Eficiencia. La tubería conectada a las torres de enfriamiento se instaló en total hermeticidad para evitar pérdidas de temperatura y óptimizar la función

En el caso de los esquemas por horarios, por la mañana la inyección de aire ronda entre 60 y 61 grados Fahrenheit, y al medio día se suministra una temperatura de 58 grados Fahrenheit. Ambas temperaturas son determinadas por la carga térmica que impacta al edificio durante el día que, en general, no suele variar.

Cada chiller cuenta con un sistema de control que se conecta al sistema central. De igual manera, cuentan con un sistema de velocidad variable que regula el bombeo que se suministra a las vigas. Actualmente están controlados por un sensor de presión diferencial tanto al principio como al final de la línea, lo que permite identificar la variación de la presión y las restricciones en la inyección de agua helada.

A00075893Gestión. Las bombas de agua helada que se encargan del suministro a las vigas cuentan con un sistema de velocidad variable que regula su funcionamiento

También cuentan con termómetros que registran la temperatura del aire que sale y entra, además de un manómetro que mide la presión. En el caso del evaporador, se registra en el uso normal del equipo una salida de 42 grados Fahrenheit y un regreso de 48. Para el sistema de condensados, se inyecta agua aproximadamente a 67 grados, con un retorno a 60; por último, en el sistema de vigas frías se inyecta a 57 grados y retorna a 60 o 61. Para evitar el contacto con el calor, la tubería está recubierta.

Otro de los sistemas con el que cuenta la torre es el de bombeo para las torres de enfriamiento, que al ser un circuito abierto necesita tanques de aire comprimido para mantener estable la presión, ya que puede generar burbujas de aire que deben eliminarse para que la presión nominal sea de 12 PSI.

Es importante resaltar que 70 por ciento del aire suministrado proviene del exterior y sólo 30 por ciento es de retorno y recirculación.

A00075894Horarios. Para que la presencia de gases tóxicos no se eleve por encima de los niveles normales, los ventiladores se activan según un esquema predefinido

Los datos registrados por el sistema de automatización son de suma importancia para la operación del inmueble, pues permiten establecer esquemas de mejora y mantenimiento, según el desempeño de cada uno de los equipos

Torres de enfriamiento y distribución
Un sistema más es el de las torres de enfriamiento, el cual trabaja a velocidad variable y va rotando según la demanda de frío. Además, se conecta a tres bombas, también de velocidad variable, que suministran el aire necesario, el cual está controlado por el sistema de automatización central.

El edificio cuenta con cuatro manejadoras de aire (UMA) con capacidades desde 35 mil hasta 48 mil CFM. La variación de dichas capacidades está determinada por la posición geográfica del edificio y, como los otros sistemas, están supeditadas a los variadores de frecuencia que monitorean los requerimientos de los distintos pisos de la torre.

A00075895Calidad de aire. Los ventiladores de inyección cuentan con sensores de monóxido de carbono que los activan para mantener adecuadas concentraciones

Ahora bien, cada una de las UMA se sirve de un sensor de presión estática en el ducto, el cual vigila las temperaturas de inyección en el agua de entrada y salida, la temperatura de inyección y retorno de aire, y la temperatura de aire exterior. Alcanzan una potencia de 50 caballos de fuerza, lo que permite que el equipo cumpla con los requerimientos, sin presentar problemas.

Los complementos de las UMA se dividen en una cámara de motor ventilado, un ducto de retorno que interactúa con la caja de mezcla, filtros y serpentines. A su lado se encuentran los gabinetes de control que, a su vez, se conectan a los variadores de frecuencia de cada unidad manejadora y del equipo central de automatización. La distribución de aire se lleva a cabo de manera ascendente y se mantiene regulada a una velocidad variable, pero constante.

En la actualidad, el mantenimiento de los equipos corre a cargo de High Tech Services, pero en el futuro se planea una estrategia con los mismos proveedores o especialistas de los sistemas.

A00075896Cobertura. En el caso de los espacios de menor tamaño, se instalaron unidades minisplit que precisan sistemas condensadores para su funcionamiento

En cuanto al sistema de automatización, lo que registra es de suma importancia para la operación del inmueble, porque arroja los datos de temperatura, presión, fallas y rendimientos, lo que permite establecer esquemas de mejora y programar mantenimientos. Asimismo, en caso de requerirse, pone en marcha los equipos para evitar cualquier tipo de incidente.

Ventilación espiral
El edificio cuenta con un total de 10 niveles de estacionamiento divididos en dos: cuatro se ubican sobre el lobby y seis en el sótano. La ventilación de los estacionamientos se encuentra en el área subterránea, y se proporciona a través de un sistema de inyección y extracción de aire, colocado en cuatro puntos de cada nivel. Son 24 equipos totales, entre extractores y ventiladores, los cuales se distribuyen en los seis pisos que conforman el área, y que al ser desfasados se marcan en cada nivel como Sótano A y Sótano B.

El sistema funciona al inyectar el aire desde el nivel superior que, a su vez, ingresa al interior del primer sótano. Esto provoca que las persianas de la columna donde se instalaron los inyectores se levanten y permitan la entrada del aire, para que, luego de llevar a cabo un barrido en espiral hacia el siguiente sótano, nuevamente se levanten las persianas y baje al siguiente nivel.

A00075897Dichos ventiladores poseen variadores de frecuencia programados mediante horarios en el sistema central y cuentan con sensores de monóxido de carbono que activan automáticamente los sistemas en caso de que la concentración de partículas rebase los estándares establecidos por la norma.

No sólo las especificaciones técnicas hacen de la Torre Chapultepec Polanco un referente en este tipo de edificaciones: la hermosa vista que la circunda, junto con su fachada de cristal barrido, permite la entrada de luz natural, característica que complementa los ahorros energéticos proyectados. Al tiempo, funge como un inmueble ecológico innovador que resguarda a varias de las corporaciones más importantes de la ciudad.

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