Edificios de excelencia: 425 Grand Concourse

425 Grand Concourse de Trinity Financial es un proyecto de viviendas asequibles de 277 unidades, de uso mixto y de ingresos mixtos en el Bronx. A través de la masificación y el diseño del sitio, el proyecto se combina con el tejido urbano existente al tiempo que incorpora espacios orientados a la comunidad para la educación, la salud, la cultura y el comercio minorista. El equipo del proyecto utilizó un enfoque de diseño integrado, incorporando consultores, ingenieros y contratistas desde las primeras etapas del proceso de diseño.

Diseñado según el estándar de certificación Passive House Institute US Plus (PHIUS+) 2015, 425 Grand Concourse es el proyecto PHIUS más grande hasta la fecha entre proyectos certificados y precertificados y se espera que haya reducido sustancialmente el uso de energía y las emisiones de carbono en comparación con un código mínimo. nuevo proyecto de construcción. El proyecto presenta una envolvente de edificio de alto rendimiento, corredores con iluminación natural, sombrillas de gran escala y estrategias de supervivencia pasiva, como energía de respaldo y disponibilidad de agua durante períodos prolongados sin electricidad. El equipo de desarrollo espera que este diseño pueda actuar como modelo e inspiración para otros proyectos de viviendas asequibles Passive House de gran altura y alta densidad.

El proyecto 425 Grand Concourse incorporará equipos altamente eficientes en todo el diseño:

425 Grand Concourse comenzó a partir de una convocatoria de propuestas del Departamento de Preservación y Desarrollo de Vivienda (HPD) de la ciudad de Nueva York de 2015 para crear viviendas asequibles en un edificio de uso mixto en un sitio de propiedad de la ciudad. El equipo del proyecto diseñó este proyecto con la intención de que sirviera como ejemplo de la viabilidad comercial y operativa de proyectos Passive House de gran altura para viviendas asequibles. Al adherirse al estándar de certificación PHIUS+, este proyecto reducirá significativamente el uso de energía y las emisiones de carbono.

Si bien Dattner Architects DCP es el líder del equipo de diseño, el desarrollador, Trinity Financial, Inc., estuvo significativamente involucrado con el equipo del proyecto durante todo el proceso de diseño e inició un enfoque de diseño integrado. Fueron incluidos en la cuidadosa selección del consultor de sostenibilidad, energía y Passive House, Steven Winter Associates, Inc., y el ingeniero mecánico, Dagher Engineering, al comienzo del proceso de diseño. En la fase de diseño esquemático, el equipo llevó a cabo un estudio de viabilidad de Passive House para evaluar qué se necesitaría para lograr la certificación Passive House y qué organismo certificador de Passive House elegir. Esta selección se realizó después de entrevistar a representantes de PHI y PHIUS+ sobre los parámetros del modelo subyacente del software de cumplimiento de cada organización para garantizar que el modelo de desempeño requerido se alineara estrechamente con las condiciones esperadas del programa (en este caso, ocupación y uso intensivo de departamentos).

Monadnock Construction se incorporó al equipo como contratista general en la fase de desarrollo del diseño para garantizar que el proyecto fuera factible para (1) construir con profesionales ampliamente disponibles, (2) reducir el riesgo de retrasos en la construcción y (3) mantener el presupuesto del proyecto. Monadnock realizó un análisis de costo-beneficio desde el principio para garantizar la viabilidad del sistema de muro de respaldo. El equipo de diseño completo revisó los conjuntos de documentos de barrera de aire desarrollados para las fases de construcción del 50 % y del 100 %. Trinity Financial descubrió que involucrar a equipos que estén dispuestos a realizar ajustes de diseño permite un proyecto y un proceso de diseño flexibles, lo que en última instancia resulta en el cumplimiento de los objetivos de diseño y la reducción de costos.

425 Grand Concourse es un proyecto de viviendas asequibles de uso mixto y de ingresos mixtos. La masa y el sitio están diseñados para integrar el proyecto en el tejido urbano existente. La forma escultural de norte a sur de la torre minimizará la sombra en el Garrison Park adyacente. Las entradas de la planta baja y la transparencia material activan e involucran el frente de la calle. Facetado y de diferentes colores, el revestimiento de paneles metálicos proporciona una articulación que rompe la gran escala del edificio.

El edificio contiene espacios no residenciales que se convertirán en activos tanto para los residentes como para la comunidad circundante, incluido un centro educativo, una clínica de salud, un centro cultural, espacio comercial y una estación de confort para el adyacente y recientemente renovado Garrison Park. El proyecto también anima a los residentes a llevar un estilo de vida activo al incluir 155 plazas de aparcamiento cubiertas para bicicletas y un gimnasio.

El equipo de diseño está comprometido a crear un edificio sostenible y energéticamente eficiente. El proyecto está en camino de superar el número obligatorio de requisitos para la certificación Enterprise Green Communities (EGC) 2015. El eficiente sistema de ventilación con recuperación de energía (ERV) introduce aire fresco continuo y elimina el aire viciado, mientras intercambia energía entre las dos corrientes para preacondicionar el aire fresco entrante. Los gases de combustión de las calderas de agua caliente sanitaria (ACS) y las rejillas de ventilación del secador eliminan el aire viciado directamente del exterior para garantizar una mejor calidad del aire interior (IAQ). Se implementan accesorios de agua de bajo flujo, detección de fugas de agua fría conectadas a los elevadores del edificio y riego eficiente para conservar agua. Para gestionar los materiales de desecho durante la construcción, un transportista de desechos con experiencia en clasificación y recuperación de materiales fuera del sitio se asegurará de que al menos el 50 % de los desechos no peligrosos se reciclen.

El modelo energético cumple con todos los objetivos de certificación PHIUS+ 2015. El modelo supone que el edificio cumplirá el objetivo de fuga de aire, pero esto también se verificará en el sitio una vez finalizada la construcción. Durante la construcción, algunos pisos recibieron ventanas con espaciadores de aluminio debido a un error de comunicación, lo que aumentó el factor U de las ventanas en aproximadamente 0,01. También se agregaron lavavajillas para mejorar la comercialización. Estos cambios se modelaron para aumentar el uso de fuentes de energía en un 3,5%, aunque el ahorro de agua caliente de los lavavajillas no se refleja en el modelo. En general, el edificio sirve como modelo sobre cómo emplear eficazmente estrategias Passive House y equipos HVAC eficientes para minimizar el uso de energía en edificios de gran altura. Las entradas y resultados del modelado energético son los siguientes:

425 Grand Concourse incluye iluminación LED de alta eficacia en todo el edificio, tanto interior como exterior. Para respaldar el objetivo del equipo de eliminar el gas para uso final siempre que sea posible, cada unidad viene equipada con una secadora con bomba de calor y una placa de inducción.

La envolvente del edificio altamente eficiente fue diseñada para cumplir con los estrictos requisitos de desempeño de la certificación PHIUS+. El montaje incluye:

La envolvente está diseñada para ser extremadamente hermética y energéticamente eficiente, lo que limita el ruido y la transferencia de calor. La mayoría de los edificios residenciales de poca altura en Nueva York están dominados por la calefacción. Sus ganancias internas relativamente bajas y su alta relación superficie exterior/volumen significan que las ganancias internas son demasiado bajas para compensar la pérdida de calor a través de la envolvente del edificio.

Por el contrario, debido a su diseño denso y envolvente de alto rendimiento, las ganancias internas de este edificio de gran altura y uso mixto no sólo son suficientes para compensar las pequeñas cantidades de pérdida de calor durante el invierno, sino que incluso hacen que la refrigeración del edificio domine la mayor parte del tiempo. año. Para reducir la ganancia de calor solar, se instalaron sombrillas de gran tamaño en la fachada sur. Los detalles de construcción de la envolvente son similares a los detalles estándar, con diferencias limitadas y específicas, lo que permite replicar fácilmente el ensamblaje con oficios y prácticas comerciales estándar.

El sistema de calefacción y refrigeración totalmente eléctrico será un sistema de bomba de calor de fuente de aire (ASHP) de flujo de refrigerante variable (VRF) altamente eficiente con recuperación de calor. El sistema es ideal para este proyecto dado su alto nivel de eficiencia con cargas tan bajas.

El mayor reto para conseguir la electrificación total de un edificio plurifamiliar de estas dimensiones es el sistema de ACS. La convención es utilizar plantas de calderas centralizadas a gas con recirculación de agua caliente para satisfacer la carga de calentamiento de agua del edificio. Cambiar a agua caliente eléctrica manteniendo el alto rendimiento del edificio requeriría calentadores de agua con bomba de calor centralizados que sean lo suficientemente grandes y eficientes para satisfacer la carga de calentamiento de agua del edificio en el verano y, lo que es más crítico, en la temporada de invierno, cuando se reduce el rendimiento de la bomba de calor. Las opciones de calentadores de agua con bomba de calor (HPWH) para este tipo de edificio eran limitadas en el mercado de los Estados Unidos cuando se finalizó la selección del equipo. Como resultado, el equipo del proyecto ha diseñado una caldera de condensación alimentada por gas que maximiza la eficiencia de la recirculación, reduciendo el consumo de combustibles fósiles.

Trinity Financial contrató a Bright Power para desarrollar un “panel de control” para los inquilinos que les permita revisar sus propios datos detallados sobre el consumo de energía eléctrica y de refrigeración. Se presentará como una comparación anónima con las unidades promedio de ese tipo en el edificio. El equipo de desarrollo planea dar acceso a la mitad de sus inquilinos a estos “paneles de control” para ver si el acceso a datos de consumo personal influye en el comportamiento de consumo de energía.

A los nuevos residentes se les dará una orientación para explicarles los componentes de ahorro de energía que vienen equipados dentro de las unidades. También recibirán una “Guía de construcción ecológica para residentes” antes de mudarse a sus apartamentos, que les explicará las características sostenibles y de alto rendimiento incorporadas en todo el edificio. Paralelamente, se desarrollará un manual de mantenimiento del edificio para que el equipo directivo proporcione instrucciones para el mantenimiento adecuado del equipo, garantizando que todos los sistemas del edificio funcionen de manera óptima.

Las áreas comunes y los espacios traseros tienen iluminación de dos niveles con sensores de ocupación. Las luces exteriores tienen control de fotocélulas y todos los pasillos tienen sensores de luz natural junto con estrategias de diseño de iluminación natural. Se incluyen monitores de detección de fugas de agua fría para conservar agua al localizar rápidamente las áreas problemáticas. Además, se instaló un extenso sistema de monitoreo para rastrear la temperatura interior, los ajustes y lecturas del termostato y la humedad relativa en todos los apartamentos y espacios comunes, así como las lecturas del consumo de energía de todos los equipos individuales del edificio, como bombas y ventiladores, compresores y evaporadores. .

En el diseño Passive House, la única vía de salida de la humedad es a través de las corrientes de aire de ventilación. Los ERV recuperan hasta el 70-80% de la humedad en la corriente de aire, por lo que existe la posibilidad de que se produzcan niveles altos de humedad relativa en el invierno durante las horas pico de generación de humedad: las horas pico de la mañana y la tarde. Para evitar altos niveles de humedad en invierno, los ERV utilizan un esquema de control diseñado a medida. Cuando los niveles de humedad relativa en la corriente de aire de escape saliente exceden un umbral que permitiría la condensación en la superficie interior de la fachada (por ejemplo, el alféizar de la ventana), el aire de escape pasará por alto temporalmente el núcleo de recuperación de energía para evitar la transferencia de humedad relativa al aire entrante. arroyo. Se espera que esta situación sólo se produzca durante un puñado de noches de invierno excepcionalmente frías al año. La pérdida esperada de recuperación de energía de estos eventos (y por lo tanto la pérdida de algo de eficiencia energética) a través del escenario de derivación es mínima. Los ERV también vienen equipados con un modo de “bypass de verano” de enfriamiento gratuito, que se activa cuando las temperaturas del aire exterior son favorables.

Se realizarán pruebas de campo intermedias de componentes críticos de la envolvente del edificio, como ventanas y conexiones del techo. Los sistemas mecánicos del edificio se pondrán en funcionamiento para garantizar (1) que se logren tasas de flujo de ventilación adecuadas en todas las compuertas reguladoras de flujo de aire constante (CAR) y unidades ERV, (2) que los esquemas de control del sistema VRF estén configurados y funcionando correctamente, y (3 ) que los sistemas de agua estén equilibrados y funcionen de manera eficiente. El contratista general aplicará el control de calidad durante la construcción mediante inspecciones, y Steven Winter Associates realizará pruebas intermedias de hermeticidad de las geometrías críticas de la fachada.

425 Grand Concourse está ubicado dentro de una zona censal de ingresos extremadamente bajos, lo que hace que las viviendas asequibles sean cruciales para el área. El proyecto se compromete a proporcionar la mayoría de las unidades a la población de ingresos bajos a moderados (LMI). El setenta y cinco por ciento de los apartamentos serán para individuos o familias dentro del 30% y el 80% del ingreso medio del área (AMI), 28 de los cuales se reservarán para quienes anteriormente tenían problemas de vivienda. El 25% restante de las unidades estará abierto a aquellos con 100% AMI. A los inquilinos se les factura el uso de electricidad de su apartamento (que incluye refrigeración), pero la calefacción, el agua caliente sanitaria y el agua (que no se miden individualmente) están incluidos en el alquiler.

Se proyecta que el costo relativo de construcción de 425 Grand Concourse será un 3% más que el de edificios comparables, mientras que los precios de alquiler son un 31% más bajos. El alcance y la ubicación de este proyecto influyeron en gran medida en el costo total. El sitio tiene menos de 30,000 pies cuadrados (SF), por lo que la densidad propuesta de 277 unidades y espacio comercial solo fue posible a través de un desarrollo de gran altura, que es significativamente más costoso que los de media o baja altura. El sitio también está ubicado en una cresta topográfica y al lado de un túnel de metro. Estas condiciones requieren excavación de rocas, ingeniería relacionada con la autoridad de tránsito, monitoreo de vibraciones y seguro ferroviario, lo que aumenta aún más el costo de construcción.

Actualmente hay datos limitados sobre el costo, el rendimiento y la viabilidad económica de la construcción de rascacielos de casas pasivas, por lo que este proyecto tiene como objetivo mostrar que las casas pasivas son una solución replicable al proporcionar gran parte de los datos, detalles, métodos de construcción y lecciones aprendidas necesarios para la comunidad de construcción y desarrollo de viviendas de alta densidad.

425 Grand Concourse está ubicado en el sur del Bronx y cuenta con muchos recursos cercanos para los residentes, incluidos Lincoln Hospital Greenmarket, Health Opportunities High School, Garrison Playground y Universal Hip Hop Museum. También hay muchos restaurantes, tiendas y farmacias en las inmediaciones. Cuatro paradas de autobús están ubicadas a 0,2 millas del sitio y cinco paradas de metro a 0,5 millas. La adyacente Walton Avenue también tiene un carril bici. El área tiene un puntaje Walk Score de 93/100 y un puntaje de tránsito de 100/100. Con una densidad de más de 135 unidades por acre, la densidad del proyecto es mucho mayor que la del vecindario circundante, que generalmente tiene alrededor de 17 unidades por acre.

El área alrededor del sitio contiene fuentes que emiten una importante contaminación del aire, como estaciones de transferencia de desechos sólidos y carreteras de mucho tránsito. El sistema ERV de alta calidad permitirá a los residentes disponer de aire fresco y filtrado continuamente en los espacios interiores del edificio. Los equipos de combustión de ACS y los escapes del secador se ventilarán directamente al exterior. El uso de cocinas de inducción eléctricas, en lugar de gas, elimina una fuente importante y muy común de contaminación del aire interior. La IAQ mejorada resultante tendrá menos contaminantes y alérgenos interiores, lo que puede disminuir el riesgo de asma, una enfermedad que afecta desproporcionadamente a las comunidades desfavorecidas. El edificio en sí tendrá menos emisiones utilizando el sistema VRF. La envolvente hermética y con aislamiento continuo del edificio reducirá la transmisión de ruido del exterior al interior, eliminará corrientes de aire y superficies interiores frías y limitará las fluctuaciones de temperatura, manteniendo el ambiente interior más silencioso, más cómodo y más seguro.

Diseñado según los estándares de certificación PHIUS+, se espera que 425 Grand Concourse sea extremadamente duradero y tenga una vida útil prolongada. El diseño de alto rendimiento, en particular los componentes envolventes herméticos y de alta calidad, garantizan que el edificio seguirá siendo resistente en caso de condiciones climáticas extremas o un período prolongado sin electricidad. Por ejemplo, en un corte de energía en invierno, el sistema envolvente retendrá el calor dentro del edificio, manteniendo las temperaturas interiores a niveles seguros (por encima de 50 °F) durante varios días, como mínimo. Estos atributos aumentan la capacidad de supervivencia pasiva del edificio, lo que significa que el edificio permanecerá seguro y habitable sin sistemas activos o energía durante un período de tiempo más largo. Las cualidades de retención de temperatura del gabinete de alto rendimiento también limitan el riesgo de daños por congelación en los componentes del edificio. Por ejemplo, durante la tormenta invernal Uri de 2021 en Texas [PDF], muchos residentes sufrieron importantes daños por inundaciones debido a la rotura de tuberías congeladas y aproximadamente un tercio de todos los tejanos sufrieron daños por agua de alguna forma. En total, la tormenta causó entre 80 mil millones y 130 mil millones de dólares en pérdidas financieras a la economía estatal.

La experiencia de la supertormenta Sandy de 2012 ha demostrado que los edificios de gran altura son especialmente vulnerables a cortes de energía prolongados, ya que los sistemas de energía de emergencia generalmente solo abordan cargas de emergencia a corto plazo, pero no cargas a largo plazo necesarias para refugiarse en el lugar. Por ejemplo, la presión del agua en la calle puede suministrar agua hasta aproximadamente el cuarto piso sin bombeo suplementario. Sin agua potable, cocinas y baños, por lo que apartamentos enteros quedaron inhabitables en los pisos superiores. Este proyecto incluye un generador de emergencia alimentado por gas del tamaño necesario para proporcionar energía de emergencia requerida por el código (por ejemplo, alarma contra incendios, iluminación de emergencia y uso de ascensores de evacuación), así como energía a largo plazo para el uso limitado de ascensores (importante para accesibilidad, personas mayores y familias con niños pequeños), bombas de agua domésticas, control de acceso, cargas limitadas de enchufes eléctricos en cada piso residencial y uso de WiFi cerca del vestíbulo del edificio para permitir comunicaciones básicas. En el caso de un corte de energía en verano, la descarga activa de aire de las ventanas durante la noche evitará que las temperaturas interiores suban demasiado, manteniendo el edificio seguro para su ocupación. Además, todos los pasillos de las plantas residenciales cuentan con iluminación natural, lo que limita la dependencia de la iluminación artificial, lo que aumenta la visibilidad interior durante los cortes de red.

Como el proyecto PHIUS+ más grande entre los proyectos certificados y precertificados hasta la fecha, este proyecto tiene muchos detalles de diseño únicos y lecciones aprendidas:

Visite nyserda.ny.gov/lrnc o llame al 1-866-NYSERDA para saber cómo puede reducir el consumo de energía y los costos en construcciones residenciales nuevas.