Museo Exploratorium en el muelle 15, San Francisco, CA, USA

El museo Exploratorium con certificación LEED platino tiene muchas prestaciones sostenibles notables, como la compensación del consumo eléctrico anual con paneles solares fotovoltaicos (PV) y un sistema de refrigeración radiante innovador que usa el agua de la bahía de San Francisco para satisfacer las necesidades de comodidad. Incluso sin los paneles, se prevé que el museo remodelado sea un 57 % más eficiente que lo dispuesto por la norma de referencia ASHRAE 90.1 de un museo típico de EE. UU., gracias en parte a su uso innovador del agua de la bahía. Según la estación, esta última se utilizará como un disipador de calor o una fuente de calor del sistema de calefacción y refrigeración radiante que cubre aproximadamente el 90 % del espacio del piso.

Unas bombas de calor de un cuerpo de agua a otro de 50 toneladas cumplen la función de elevar o reducir la temperatura del agua de la bahía. Estos calentadores enfriados con medios eléctricos alimentan un sistema de cuatro tuberías que transporta agua fría o caliente a una red de 200,000 pies de tuberías de polietileno reticulado (PEX) fabricadas por Uponor. Las tuberías se empotran en losas de hormigón en dos niveles y abarcan 82 zonas de calefacción/refrigeración diferentes. Cada zona tiene una válvula de control y un termostato para realizar el cambio entre calefacción y refrigeración, según la necesidad. El uso del agua de la bahía para el sistema de calefacción y refrigeración elimina la necesidad de usar torres de refrigeración convencionales para absorber el calor durante el proceso de refrigeración, con lo que se deberían usar dos millones de galones de agua menos por año. Con las torres de refrigeración, inevitablemente, se desperdician grandes cantidades de agua potable mediante la evaporación.

No se usa ningún otro tipo de calefacción del agua en el edificio ni tampoco se hace uso de combustibles fósiles, excepto para usos muy limitados de la cocina en un pequeño restaurante; por ello, recibe la designación de carbono cero. “No queríamos sacrificar la comodidad por el ahorro de energía en este proyecto, y el sistema radiante es un sistema de primera categoría que brinda comodidad”, dice Joseph Wenisch, director de proyectos de Integral Group, la empresa de ingeniería y diseño de sistemas que se utilizó en este proyecto.

El objetivo con el museo Exploratorium es lograr un consumo bastante menor de energía con respecto a lo dispuesto en la norma de referencia AHSRAE 90.1 en varias zonas. Sin embargo, se espera que el sistema de calefacción y refrigeración, junto con la iluminación y las bombas, hagan la mayor contribución: con respecto a la calefacción, habrá un ahorro en el consumo eléctrico anual del 55 % y del 94 % con respecto a la refrigeración. Por estos motivos, el uso de la calefacción y refrigeración de losa radiante fue una parte integral del plan del museo Exploratorium desde el inicio, según Wenisch.
 

Agua, intercambiadores de calor y mallas Radiant Rollout™ de Uponor

El agua de la bahía se bombea constantemente hacia adentro y hacia afuera del edificio a un par de intercambiadores de calor de titanio. El agua de la bahía nunca sale de los intercambiadores de calor porque el agua salada podría corroer rápidamente las bombas de calor y otros componentes mecánicos. Una vez que el proceso de intercambio de calor finaliza, el agua de la bahía vuelve a su lugar de origen, sin alterarse en absoluto y sin tratamientos químicos. En los meses más fríos, en los que se necesita calefaccionar los espacios, la bahía funciona como una fuente de calor y, en los meses más cálidos, las bombas de calor reducen la temperatura del agua de la bahía antes de que circule a las 82 zonas de refrigeración.

Debido a la necesidad de tener protección contra terremotos, las especificaciones en el primer nivel del edificio eran más complejas, ya que se debían colocar dos capas de barras de refuerzo con los bucles de tuberías PEX entre estas y se debían fijar al estrato más bajo. Según las especificaciones, las tuberías debían instalarse de tres a tres pulgadas y medio por debajo de la superficie para evitar que los anclajes que sujetaban las exposiciones montadas al piso las perforaran. “No podíamos aislar el primer piso en las zonas de las clavijas, por lo que terminamos con este diseño cuadriculado de revestimiento de aislamiento rígido de dos pulgadas que cubría casi del 50 al 60 % de la zona. No era para nada fácil para los instaladores caminar sobre este diseño cuadriculado, ni hablar de trabajar sobre este, y eso hizo que se necesitara más tiempo de instalación”, dijo Wenisch. Sin embargo, el uso de las mallas Radiant Rollout de Uponor en aproximadamente el 80 % de la superficie del piso ayudó a compensar estos obstáculos de la construcción.

Las mallas Radiant Rollout, que son diseñadas a medida y son prefabricadas según las especificaciones del proyecto por Uponor, son rollos con presurización previa de bucles de tuberías PEX-a con accesorios de polímero procesado (EP) ProPEX® de Uponor. Una vez en el lugar de trabajo, las mallas se despliegan como las alfombras sobre el espacio del piso y necesitan de menos tensores para mantenerlas en posición. Como resultado, las mallas Radiant Rollout se instalan un 85 % más rápido aproximadamente que los métodos de tuberías radiantes convencionales.