Energy Roof Perugia, Coop Himmelblau
Este trabajo forma parte del proyecto de investigación “Caminando por la Historia” que lleva adelante la Universidad de Perugia. Coop Himmelblau propuso este pabellón que cubre la Via Mazzini a lo largo de una manzana, el centro de Perugia. La estructura cubre el acceso a un paseo arqueológico subterráneo, pero además genera energía.
Existe gran cantidad de documentos que demuestran la existencia de una antigua muralla etrusca debajo de la ciudad. Por esta razón, las autoridades proponen excavar una galería subterránea para exhibir al público parte de esa estructura histórica, y conectarla con la Piazza Giacomo Matteotti
El diseño está compuesto por tres capas generadoras de energía. La capa superior está compuesta de células fotovoltaicas para la generar electricidad, orientadas para captar el viento predominante. Los cinco aerogeneradores que forman la segunda capa generan energía adicional. La tercera capa combina vidrio laminado translúcido y cojines neumáticos. La estructura genera energía suficiente para abastecer la galería subterránea, en tanto los generadores eólicos proveerán de energía adicional para la ciudad.
Architectural Concept
Ubicación
La nueva galería de vidrio a lo largo de la Via Mazzini en el centro de Perugia cubierta por el Techo de Energía crea el punto de entrada al pasaje arqueológico subterráneo que conecta el centro de la ciudad con la mini estación de metro Pincetto.
Estrategia urbana
Por medio de una galería de cristal a lo largo de la Via Mazzini, se crea un nuevo espacio público y atrayente. El lugar está definido por su historia, flujos de circulación dinámica y vivacidad urbana. El nuevo diseño paradigmático del techo energético crea un icono distintivo y altamente reconocible para la ciudad y una declaración de sostenibilidad estética que se corresponde con los antiguos edificios de la Via Mazzini. Asigna la entrada al pasaje arqueológico subterráneo que conduce a través de la historia de Perugia.
Caminando a través de la historia
El pasaje subterráneo no es sólo un atajo entre el centro de la ciudad en la Via Mazzini y el punto de llegada de la estación de Mini Metro Pincetto, sino también un espacio de exposición. Documentos históricos muestran la existencia de la antigua muralla etrusca en el área debajo de la Piazza Giacomo Matteotti que COOP HIMMELB(L)AU propone excavar como parte de un espacio subterráneo de galería pública que exhibe la historia de Perugia. Las vistas controladas y los puntos de observación facilitan la orientación. Las aberturas en el suelo de la Piazza Giacomo Matteotti conectan visualmente el pasaje subterráneo con el Techo de Energía.
Techo energético
El diseño del tejado está impulsado por la generación de energía para la ciudad. Mientras que la orientación del ala oeste está optimizada en relación a la radiación solar, el ala este captura el viento. El tejado consta de 3 capas: la capa superior de generación de energía, la capa estructural en el centro y una capa en la parte inferior como una combinación de vidrios laminados y cojines neumáticos translúcidos.
La capa superior incluye células fotovoltaicas transparentes para generar electricidad y dar sombra al sol. La orientación de las células individuales es generada y optimizada por un programa de programación computarizada. Además, 5 turbinas de viento que se colocan en el interior de la capa estructural están generando energía adicional.
Tanto el techo como el pasaje subterráneo son autosuficientes en cuanto a energía.
Generación de energía – Fotovoltaica
Durante el proceso de diseño del techo energético se ha puesto especial atención en el uso de las células fotovoltaicas como elementos funcionales y estéticos.
Para mantener las conexiones visuales con el entorno, proponemos utilizar elementos de vidrio sin marco con células fotovoltaicas transparentes integradas para la capa superior del techo. Por lo tanto, la protección solar, la generación de energía y la integración arquitectónica se combinan en un solo elemento.
La geometría elegida de los paneles sigue la forma general del techo energético, y se crean líneas curvas de células fotovoltaicas. Los elementos fotovoltaicos se desprenden de la superficie y se inclinan hacia el sol, donde la zona del tejado está orientada al noreste. Los huecos resultantes se cierran con paneles de vidrio pasivos que parecen similares a los paneles activos.
Esta instalación crea un generador de energía fotovoltaica con un rendimiento de alrededor de 73 kWp. La producción anual de 100 MWh proporciona una importante contribución a la generación de energía respetuosa con el medio ambiente.
Con las turbinas eólicas y un rendimiento adicional de alrededor de 25 kWp se alcanza un rendimiento máximo de alrededor de 100KWp.
Descripción estructural – Preliminar
El techo consiste en tres capas con la capa estructural en el medio. Las otras dos capas son la capa generadora de energía en la parte superior y la capa de cristal en la parte inferior. En verano, el ala este del techo, formando una pala de rotor, capta el viento, proporcionando así ventilación para el enfriamiento. Por lo tanto, la estructura tiene que ser lo suficientemente “abierta” para conducir el aire fresco al nivel de la calle desde arriba.
La estructura del techo tiene aproximadamente 80 metros de largo, sostenida por un trípode en el medio. Hay diez miembros que conectan la estructura del techo y el trípode. La estructura, que forma una pala de rotor, tiene 16 metros de ancho en los extremos mientras que en la parte central, alrededor de los puntos de apoyo, el techo se adelgaza.
La geometría de la estructura está determinada por planos cruzados que se disponen en dirección longitudinal. La intersección de los planos y la geometría de la “hélice” describen el perímetro de la estructura portante. Para proporcionar la suficiente ventilación de aire y reducir el peso propio de la estructura, se cortan agujeros en el plano de los planos de manera que las áreas restantes estén conectadas y funcionen como una composición rígida y optimizada. Estos planos conectados consisten en vigas simples y actúan como cerchas.
Hay cuatro armazones principales de unos 80 metros de largo que van de un extremo al otro y que proporcionan la suficiente capacidad de soporte. Otros seis marcos se encuentran a ambos lados de la estructura que proporcionan la rigidez de la geometría. Las cerchas principales y secundarias están conectadas por marcos perpendiculares. Si las cerchas están cubiertas, el aire se ventila a través de las aberturas que se encuentran en los marcos principal y secundario.
Para evitar la inclinación o rotación alrededor del trípode, la construcción se estabiliza con barras de tensión a ambos lados. Éstas se colocan dentro del área de las calles y así se evita introducir cualquier carga en los edificios históricos.
Además de la carga muerta y la nieve, las cargas dominantes son las cargas de viento y las resultantes de los terremotos, que son considerablemente altas en Perugia con alrededor de 0,26g.
Imagenes: ©Coop Himmelblau
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