KEOPS Eco-House

Luis De Garrido

Richard Wiseman Museum for Human knowledge

2012

Gran Pirámide de Keops. Giza. El Cairo. Egipto

193’21 m2 491.000 euros

Keops Eco-House es un edificio simbólico, emblemático y autosuficiente, destinado a Museo del comportamiento humano. Por este motivo se le ha dedicado al prestigioso investigador británico Richard Wiseman.

Keops Eco-House está ubicado en la cima de la pirámide de Keops, en El Cairo, Egipto. El objetivo es construir el museo más importante de la historia de la humanidad, en el lugar más emblemático del planeta Tierra. Como en realidad se sabe muy poco del comportamiento humano, poco es lo que se necesita mostrar en el museo, apenas es necesario un equipamiento multimedia y una conexión continuada a la red global. Por tanto, más que un museo, Keops Eco-House pretende ser un lugar único de meditación. Un lugar de peregrinación para todas aquellas personas que desean transcender como humanos, y desean meditar sobre el futuro del hombre y el futuro de la red humana en el planeta Tierra.

Por todo ello, en realidad lo que se pretende construir es el edificio más simbólico del planeta, que sea representativo de toda la humanidad.

Dada esta responsabilidad, Keops Eco-House se ha diseñado utilizando un extenso repertorio de proporciones matemáticas simbólicas:

Las proporciones matemáticas -armónicas y cósmicas- utilizadas en el diseño de la gran pirámide de Keops
Las unidades de medida a escala humana (el “codo” y otras) utilizadas en la construcción de la gran pirámide de Keops
Las mismas elaciones simbólicas y místicas utilizadas en el diseño de la gran pirámide de Keops.
Keops Eco-House está perfectamente integrado en la Naturaleza, tiene un ciclo de vida infinito, tiene consumo energético cero, y no genera residuos, ni emisiones. Además, en cualquier momento se puede desmontar, sin dejar rastro alguno, y sin haber causado impacto medioambiental alguno.

El edificio es autosuficiente en energía, en agua y en alimentos, y quizás su característica más impactante es el gran huerto biológico instalado en toda la superficie de la cara este de la gran pirámide de Keops. Un huerto que garantiza el suministro básico de alimentos a sus ocupantes, y a los vecinos necesitados de la comarca.

1. Solución arquitectónica

Keops Eco-House tiene forma piramidal con planta cuadrada (13’9 m. * 13’9 m.,) con una altura 1/7 de la altura de la pirámide de Keops, y con las líneas volumétricas de la pirámide original, antes de que las piedras calizas exteriores se hubieran deteriorado y desprendido con el paso del tiempo. Por este motivo se ha creado un hueco entre la pirámide actual y el edificio proyectado, que además de otorgarle un fuerte carácter simbólico, es fundamental para su funcionamiento bioclimático. El edifico está compuesto por un conjunto de lamas perimetrales horizontales, de acero inoxidable, unidas en su cara interior mediante paneles de vidrio, creando una pirámide.

El acceso al museo se realiza por medio de un montacargas de vaivén similar a los utilizados por los egipcios en la construcción de la gran pirámide de Keops. El edificio tiene una superficie muy reducida y dispone del equipamiento para que una familia pueda vivir cómodamente. El objetivo es que cualquier persona pueda pasar una temporada en el edificio, con acceso a todo tipo de meta-conocimiento que le ayude a conocerse a sí mismo, transcender como humanos, y visionar su papel como integrante de la futura red humana.

2. Características más importantes

1. Autosuficiencia en energía

Keops Eco-House es autosuficiente en energía. Es decir, no necesita conectarse a la red eléctrica.

Esta autosuficiencia energética se ha conseguido mediante un conjunto de estrategias complementarias:

1. Se ha realizado un óptimo diseño bioclimático para reducir al máximo la necesidad de energía. La construcción en forma piramidal, a base de lamas de acero inoxidable crea un microclima estable en su interior, que garantiza el bienestar de sus ocupantes. Además, en el diseño del edificio se han utilizado todo tipo de estrategias bioclimáticas para conseguir que se ventile de forma natural, y se auto-regule térmicamente, todos los días del año, sin necesidad de artefactos tecnológicos, y por tanto sin consumo energético alguno. Como resultado de su especial y depurado diseño, el edificio se refresca por sí mismo en verano, y se calienta por sí mismo en invierno. Del mismo modo, durante el día el edificio se ilumina de forma natural, todos los días del año, sin necesidad de luminarias artificiales.

Las estrategias bioclimáticas utilizadas han sido las siguientes:

Tipología arquitectónica adecuada. El edificio proyectado tiene forma piramidal y está formado a base de lamas perimetrales separadas entre sí. El edificio se apoya sobre la pirámide de Keops, dejando un espacio ventilado intermedio, que protege a la parte superior de la pirámide de Keops de la radiación solar, y que es capaz de amortiguar los cambios térmicos. El edificio tiene sus cuatro caras orientadas según los ejes cardinales, por lo que se cada cara se puede diseñar de forma independiente con el fin de aprovechar al máximo, o protegerse al máximo, de la radiación solar.
Protecciones solares. El edificio está compuesto a base de lamas que actúan como protectores solares. Estas lamas están cuidadosamente dimensionadas, de tal modo que en verano en la fachada sur no entra al interior del edificio la radiación solar directa; aunque en invierno entra la máxima cantidad posible. Del mismo modo, dispone de estores interiores para controlar la radiación solar indirecta. Existen estores opacos en la cara este y oeste del edificio y estores traslucidos en la cara sur. De este modo, el edificio permanece iluminada de forma natural (radiación solar indirecta) sin llegar a calentarse.
Las lamas situadas en la parte inferior del edificio (2/3 de la altura) de las caras norte y sur están separadas sin más, y las lamas situadas en la parte superior (1/3) están unidas por medio de un vidrio doble común.

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Por otro lado las lamas situadas en la parte interior (2/3 de la altura) de las caras este y oeste están separadas por una rejilla que protege de la radiación solar, y las lamas situadas en la parte superior (1/3) están unidas por medio de un vidrio doble de alta reflexión solar para proteger al edificio de la radiación solar directa por la mañana y por la tarde.

Vidrio con alta capacidad de aislamiento. El vidrio doble utilizado (6-14-4) tiene una gran cámara de aire, y por tanto una gran capacidad de aislamiento. De este modo, durante el invierno evita que se escape el calor (generado por la radiación solar y efecto invernadero), y mantiene caliente el edificio durante todo el día; y durante el verano evita que se escape el fresco (generado debido al descenso de la temperatura durante la noche, y a las bajas temperaturas del interior de la pirámide de Keops), y mantiene fresco el edificio durante todo el día.
Efecto invernadero. La fachada sur tiene una gran superficie acristalada, que permite calentar el edificio por la exposición directa a la radiación solar y por efecto invernadero. El efecto invernadero es máximo en invierno, y no se genera en verano, debido a la estudiada separación entre las lamas compositivas del edificio. En invierno el edificio se calienta por efecto invernadero durante el día, y el calor generado se acumula en las piedras superiores del vértice de la pirámide de Keops.
Ventilación natural. El edificio ventila de forma natural de un modo continuo, a través del espacio perimetral creado entre la pirámide y las lamas del edificio. Este espacio genera de forma continua un volumen de aire templado, que actúa a modo de intercambiador de calor, por lo que el aire de ventilación entra al edificio con una temperatura adecuada.
En verano, las lamas crean una zona sombreada y protegen la pirámide de la radiación solar. De este modo la pirámide se mantiene fresca (se había refrescado debido a la caída de temperatura durante la noche), y refresca la capa de aire existente entre ella y las lamas. Finalmente, este aire fresco penetra al edificio a través de unas rejillas perimetrales.

En invierno, las lamas permiten el paso de la radiación solar, que calienta la capa rocosa superficial de la pirámide de Keops. De este modo la pirámide puede calentar la capa de aire existente entre ella y las lamas (que protegen dicha capa de aire).

Extracción del aire caliente interior por efecto chimenea. El aire caliente generado en el interior del edificio asciende hasta llegar al vértice superior. En este vértice existen 8 aperturas que permiten que el aire salga, pero que no entre la lluvia.
La radiación solar calienta el aire de la parte superior de la edificio (en donde los vidrios no tienen protección solar y no hay estores), y por ello asciende, y crea una corriente de succión, extrayendo el aire caliente de la edificio, y forzando a que el aire fresco, procedente de las galerías perimetrales inferiores, entre a la edificio y la refresque a su paso.

Aprovechamiento de la baja temperatura de la noche.
Es el mecanismo más eficaz para refrescar un edificio en verano.

Durante la noche, en verano, se refresca la corteza rocosa superficial de la pirámide de Keops (el interior permanece a una temperatura media de 18ºC). El aire fresco exterior de la noche se introduce al interior del edificio, y la refresca. El edificio se mantiene fresca durante el día siguiente, debido a su alta inercia térmica. De forma complementaria, durante el día, las lamas del edificio protegen una amplia zona de la parte superior de la pirámide y la mantienen sombreada. De este modo la cima de la pirámide se mantiene fresca durante todo el día, por lo que puede refrescar el edificio. Por otro lado, entre las lamas y la superficie de la pirámide se crea una gran bolsa de aire fresco, que se utiliza para ventilar el edificio de forma continuada.

Aprovechamiento de la baja temperatura del interior de la pirámide. El interior de la pirámide permanece a una temperatura estable de unos 18ºC todos los días del año. En cambio la temperatura de la capa superficial varía de acuerdo a los cambios térmicos exteriores. Por ello, al cubrir la parte superior de la pirámide con el edificio se crea un espacio intermedio envolvente, sombreado y protegido, con mucha menos variación térmica.
De este modo, en verano el edificio protege la cima de la pirámide, por lo que ésta permanece fresca a lo largo del día, y de este modo puede mantener fresco el edificio. En cambio en invierno el edificio se convierte en un enorme invernadero, capaz de calentar la capa superficial de la cima de la pirámide, que permanece caliente durante la noche, por lo que es capaz de mantener caliente al edificio.

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Por todo ello, el edificio permanece fresco durante todo el verano y caliente durante todo el invierno, sin necesidad de artefactos tecnológicos y sin consumo energético alguno.

2. Se han incorporado en el edificio solo los electrodomésticos imprescindibles, y que además sean de muy bajo consumo eléctrico.

3. Se han utilizado sistemas de iluminación artificial a base de luminarias oleds de muy bajo consumo energético.

4. Se ha incorporado un sistema fotovoltaico para generar la energía eléctrica que necesita el edificio (4.000 watios). Los captores solares fotovoltaicos se han dispuesto integrando las células fotovoltaicas en las lamas de acero inoxidable de la cara sur del edificio, y en los vidrios coloreados de la cara sur. Además, se ha dispuesto un conjunto de baterías eléctricas de última generación, de gran duración, y capaces de almacenar la energía eléctrica generada por los captores fotovoltaicos.

5. Se han incorporado dos captores solares térmicos, detrás de los vidrios coloreados superiores de la cara sur, para generar el agua caliente sanitaria que necesita el edificio.

6. En las entradas perimetrales de aire de ventilación y refresco (procedente de las zonas sombreadas perimetrales entre la pirámide y el edificio) se han incorporado un conjunto de bandejas que contienen sales de silicato deshumidificadoras. De este modo, el aire de ventilación y refresco que entra en el edificio tiene menos humedad, con la consiguiente mejora de sensación térmica (aumento de temperatura en invierno, y disminución de temperatura en verano).

2. Autosuficiencia en agua

Keops Eco-House es autosuficiente en agua. Es decir, no necesita conectarse a los sistemas de suministro de agua municipales.

El agua necesaria para el consumo humano, para la higiene humana, y para el riego de los cultivos y de las zonas verdes se obtiene de varias fuentes complementarias:

1. Agua subterránea. Se ha realizado una perforación en el terreno próximo a la pirámide de Keops, con el fin de conseguir agua de acuíferos subterráneos, que puede utilizarse directamente para riego.

2. Agua de lluvia. El agua de lluvia que cae sobre la pirámide se recoge en la parte inferior de sus cuatro caras, y se lleva hasta un depósito enterrado. La mayor parte del agua de lluvia que incide sobre la cara este de la pirámide se acumula en el estrato vegetal de las bandejas de cultivo, y parte del agua va escurriendo y se recoge en la parte inferior, parcialmente filtrada al atravesar las capas de tierra.

El agua subterránea se mezcla con el agua de lluvia y se almacena en un depósito enterrado, con una capacidad de 25.000 litros. La mayor parte del agua almacenada se utiliza para el riego por goteo de los huertos y jardines de la cara este, y una pequeña parte del agua se filtra y purifica posteriormente, hasta convertirse en apta para el consumo humano.

La purificación del agua se realiza mediante un sistema de ósmosis inversa con triple membrana (que regula las características del agua resultante por medio de un procesador electrónico), que incluye un sistema antibacterias. El agua resultante tiene la misma pureza y contenido que el agua mineral. Por si fuera poco, el usuario puede elegir el contenido en minerales, simplemente reprogramando el procesador.

3. Reciclaje de aguas grises. Las aguas grises generadas por el edificio se filtran, se tratan y se almacenan en un depósito subterráneo dispuesto para tal efecto. El agua así obtenida se mezcla con agua procedente de acuíferos subterráneos y el agua de lluvia, y se utiliza como riego de los huertos biológicos y los jardines de la cara este de la pirámide.

3. Autosuficiencia en alimentos

Sobre la cara este de la pirámide de Keops se ha dispuesto varios jardines y huertos escalonados, que proporcionan alimentos básicos a los ocupantes de Keops Eco-House, y para los vecinos de la comarca.

Cada dos filas de la pirámide (cada fila, en la parte inferior) se han dispuesto un conjunto de bandejas lineales rellenas de tierra de cultivo, con un sistema de riego por goteo. De este modo se puede cultivar con facilidad todo tipo de alimentos. Estos alimentos se acarrean hasta el edificio por medio del montacargas de vaivén de la pirámide. La climatología de Egipto, y su fértil tierra, permite varios cultivos al año de cereales, leguminosas frutas y verduras, y la superficie cultivable es más que suficiente para alimentar a los ocupantes del edificio.

4. Alto nivel bioclimático

Keops Eco-House ha sido diseñado para tener el mejor comportamiento bioclimático posible, y ser capaz de autorregularse térmicamente. El avanzado y depurado diseño bioclimático del edificio aprovecha al máximo la enorme masa de la pirámide (inercia térmica), la radiación solar durante el día, y las bajas temperaturas durante la noche en El Cairo, con el fin de lograr un edificio autosuficiente en energía, sin necesidad de artefactos tecnológicos.

De hecho, debido tan solo a su diseño, el edificio se calienta por si mismo en invierno, y se refresca por sí mismo en verano, sin necesidad de artefactos tecnológicos. El edificio mantiene en su interior una temperatura de confort estable que oscila entre unos 22 grados en invierno, y unos 25 grados en verano.

5. Alta eficiencia energética y mínimo consumo energético

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Keops Eco-House ha sido diseñado cuidadosamente para que consuma la menor cantidad posible de energía en todo su ciclo de vida: desde la construcción de sus componentes, la construcción del edificio (ensamblando en seco todos sus componentes), el uso y mantenimiento del edificio, hasta su desmontaje. El especial diseño bioclimático del edificio permite que apenas necesite energía, y la poca energía que necesita la obtiene por sus propios medios de la radiación solar, con la menor cantidad posible de artefactos tecnológicos, y por tanto al menor coste posible.

6. Industrialización integral

Todos los componentes de Keops Eco-House se han diseñado para ser fabricados, en fábricas diferentes, y ser trasladados a la pirámide para ensamblarse entre sí, y construir el edificio. Por supuesto, esto obliga a la realización de un buen proyecto arquitectónico.

7. Sistema constructivo desmontable

El edificio se ha diseñado para ser construido mediante un sistema constructivo completamente industrializado y desmontable, que permite que todos los componentes arquitectónicos se puedan montar y desmontar, de forma sencilla. Esto le proporciona un ciclo de vida infinito, y permite que se pueda desmontar y trasladar tantas veces como se quiera.

8. Transportabilidad total

El conjunto de elementos de Keops Eco-House ha sido diseñado para que se pueda montar y desmontar fácilmente, de forma indefinida. Por este motivo, estos elementos se pueden transportar a cualquier lugar, para montarse fácilmente (en menos de una semana) tantas veces como sea necesario.

9. Flexibilidad extrema

Debido a su diseño, Keops Eco-House puede ampliarse, reducirse, o incluso adoptar una configuración arquitectónica diferente. Del mismo modo, su interior diáfano ha sido diseñado para adoptar diferentes tipos de compartimentación y reconfiguración espacial, por medio de paneles interiores correderos.

10. Eliminación absoluta de residuos

Los componentes de Keops Eco-House han sido realizados en fábrica, sin generar residuo alguno. Del mismo modo, se pueden montar y desmontar sin generar residuos. Esto se ha logrado por tres razones diferentes: la industrialización integral de todos sus componentes, el diseño de los sistemas de ensamblado, y el sistema compositivo empleado en el diseño del conjunto arquitectónico

Por otro lado, los residuos orgánicos que se generan durante el uso del edificio se gestionan de forma óptima y se utilizan para hacer “compost” que sirva de abono para los jardines y los huertos inclinados de la cara este. Por otro lado, las aguas negras se tratan convenientemente, y se utilizan igualmente, para abono de dichos huertos.

11. Ciclo de vida infinito

Todos los componentes de Keops Eco-House han sido diseñados para montarse en seco a base de tornillos, clavos y por presión. De este modo se pueden extraer fácilmente del edificio, para poder ser reparados, reutilizados o restituidos. De este modo, el edificio puede perdurar hasta el infinito, con muy bajo consumo energético.

12. Huerto y jardín inclinado

En la cara este de la pirámide se ha dispuesto un huerto biológico, y un jardín inclinado. Las especies vegetales elegidas son autóctonas, y tienen un bajo consumo de agua, y en su mayoría son comestibles, medicinales y aromáticas. Por otro lado, la estructura del huerto se ha formado utilizando un conjunto de contenedores cúbicos de polipropileno, rellenos de tierra. Los contenedores, de medio metro de anchura y de unos dos metros de longitud, se ubican a lo largo de cada hilada de piedras de la pirámide, unidos entre sí por medio de un sistema de riego por goteo, y dejando un paso en la parte exterior. De este modo, la vegetación cubre por completo la superficie de la pirámide, y al mismo tiempo, deja espacio para la recolección de las cosechas. En este sentido, el mismo sistema de montacargas de vaivén utilizado para el acceso al edificio se puede utilizar para recorrer en altura la cara este de la pirámide, y servir de ayuda para la recolección de las cosechas.

13. Interiorismo reversible

Todos los acabados interiores de Keops Eco-House son reversibles. Es decir, se pueden retirar, recuperar y sustituir fácilmente. Todos los acabados se han ensamblado por presión, o con tornillos. De este modo se pueden reparar, y sustituir fácilmente. Este concepto se extiende incluso a los acabados del baño y cocina, los sanitarios y el mobiliario de la cocina.

14. Utilización de materiales ecológicos

Keops Eco-House utiliza exclusivamente materiales ecológicos y saludables, incluyendo nuevos productos ecológicos innovadores (aislantes reciclando toallitas de aviones; aislantes reciclando vasos; aislantes reciclando botellas de vidrio, paneles a base de reciclado de vidrios, tornillos, chatarra, ….; paneles de policarbonato estrusionado, pinturas ecológicas, etc.).

15. Estimular el bienestar y la felicidad

Podría parecer que cada persona tuviera unas necesidades diferentes y un concepto diferente de la felicidad. Sin embargo, desde un punto de vista físico, emocional y psicológico, se pueden identificar un conjunto de patrones generales, capaces de garantizar el bienestar y la felicidad de todas las personas. Estos patrones se han tenido en cuenta, de forma exhaustiva, en el diseño de Keops Eco-House, que de este modo se convierte en una caja de resonancia, capaz de fomentar y amplificar la felicidad de sus ocupantes.

1. Estabilidad térmica

2. Variabilidad térmica estacional

3. Luz natural solar

4. Simplicidad tecnológica y mínimo mantenimiento

5. Materiales naturales

6. Diseño arquitectónico simple y no monótono

7. Colores adecuados

8. Sensación de seguridad y privacidad

9. Belleza

10. Ausencia de elementos patógenos

11. Transpirabilidad

12. Estimular las relaciones sociales

13. Autosuficiencia (energía, agua y alimentos)

35. ESQUEMA AUTOSIFICENCIA_A3 34. DESPIECE DE COMPONENTES_A3 33. Esquemas bioclimáticos Pirámide 6 32. Esquemas bioclimáticos Pirámide 5 31. Esquemas bioclimáticos Pirámide 4 30. Esquemas bioclimáticos Pirámide 3 29. Esquemas bioclimáticos Pirámide 2 28. Esquemas bioclimáticos Pirámide 1 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18. 17. CHEOPS ECO-HOUSE detalles (4)_A3 16. CHEOPS ECO-HOUSE alz sec (4)_A3 15. CHEOPS ECO-HOUSE alz sec (12)_A3 14. CHEOPS ECO-HOUSE alz sec (9)_A3 13. CHEOPS ECO-HOUSE planta (6)_A3 12. CHEOPS ECO-HOUSE planta (5)_A3 11. CHEOPS ECO-HOUSE planta (2)_A3 10. CHEOPS ECO-HOUSE planta (1)_A2 9. CHEOPS ECO-HOUSE alz sec (1)_A2 8. CHEOPS ECO-HOUSE alz sec (2)_A2 7. Explorar0007 6. Explorar0006 5. ESTADO PREVIO CHEOPS alz sec (5)_A3 4. ESTADO PREVIO CHEOPS alz sec (4)_A2 3. CALCULO SOLAR CHEOPS 2. DIAGRAMAS HUMEDAD CHEOPS 1. Las piramides de Egipto en Guizeh1 26 21