173209110 Apuntes Curso de Introduccion a La Arquitectura Sostenible

CURSO DE INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE /

INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE

benito snchez-montas / arquitecto / [email protected] 2INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE

benito snchez-montas / arquitecto / [email protected]

CURSO DE INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE /

MDULO 1: Consideraciones preliminares para el diseo de Arquitectura y Urbanismo Sostenibles.

benito snchez-montas / arquitecto

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arquitectura razonabledefinicin de desarrollo sostenibleinteligencia ambiental

arquitectura razonableEl descubrimiento sensitivo de la arquitectura (pansensitivo y no slo puramente visual) va acompaado del propio descubrimiento vital. Es necesaria la experiencia directa, superar la imagen con la sensacin, evitar la manipulacin de la informacin sensitiva a travs de la abstraccin y del smbolo.

La sensacin de que hay que nombrar las cosas para que existan est, al parecer, indeleblemente vinculada a nuestra cultura. Pero adjetivar (calificar, cualificar) el esfuerzo de una nueva generacin de arquitecturas por relacionarse con el medio, mediante un nico calificativo globalizador, no es tarea fcil.

La ya larga genealoga terminolgica comienza, coincidiendo con la explosin de la crisis energtica, en los Estados Unidos de los primeros 70 con la passive architecture, aportando un concepto interesante, el de pasividad, que concibe el edificio como un elemento inerte capaz, por sus propias cualidades fsicas, de filtrar las condiciones del medio para mejorarlas en su interior. Toda la arquitectura que proponemos es pasiva, en este sentido, pero va ms all.

Poco ms recientemente, en Francia, se acua el concepto de arquitectura bioclimtica, ms evolucionado y que ha hecho fortuna entre nosotros, y que pese a las reservas que ahora formularemos, se utilizar aqu profusamente. Aporta una ms completa lectura del medio como generador interactivo de los invariantes constitutivos de cada arquitectura en vinculacin con un lugar (vida y clima se encuentran en la composicin del adjetivo). Bajo este calificativo se realiza buena parte de los trabajos, realizados y en curso, en Espaa. Pero la nocin que transmite, siendo ms rica, es an restrictiva, parece constreirse a lmites estrictamente cientficos .

Desde aqu otras adjetivaciones han intentado abrir el campo: arquitectura natural, ecolgica, saludable... aportando matices desde diversas perspectivas, siendo quiz el trmino ms englobador el de arquitectura medioambiental.

No sin cierta dosis de irona, fundamentada en la perplejidad que produce la avalancha de ismos que ha padecido la arquitectura del siglo que acaba, propondremos hablar de arquitectura razonable, sin la pretensin de que se consolide como trmino de uso comn, sino slo para resaltar algunas evidencias:

No es pensable una arquitectura disfuncional en alguna de las premisas para las que ha sido concebida (nadie aceptara que la estructura no soportasen la casa).

El reparo de las condiciones del exterior, crear un hbitat confortable para el usuario es acaso la razn primera de existir de la arquitectura (el gesto elemental de refugiarse en una cueva).

Esa funcin de filtro se ha basado siempre en el conocimiento de las condiciones del medio y de los instrumentos ms adecuados para aprovechar/paliar sus efectos.

El desarrollo de los conocimientos humanos ha permitido evolucionar, perfeccionando el comportamiento de todos los sistemas y mejorando los resultados de sus aplicaciones.

Con todas estas premisas no es admisible:

1. Que la arquitectura olvide, o considere optativa, su relacin de dependencia con el entorno y las condiciones que le son dadas, para mejorar por s misma las variables de su hbitat interno (con independencia de los sistemas activos tecnolgicos que, con posterioridad, vengan a potenciar esta mejora).

2. Que los conocimientos y tcnicas que hacen posible el cumplimiento de esta funcin elemental de la arquitectura sean menores que en el pasado, se pierdan o no se apliquen.

Ambas circunstancias se han venido produciendo comnmente, como la forma habitual de hacer arquitectura en el siglo XX. Esta circunstancia es la que est siendo y debe de ser definitivamente superada, gracias a la tarea desarrollada bajo las premisas de esta renovada forma de concebir la arquitectura, que no hace sino recuperar alguna de sus funciones ms elementales, procurando que cumpla con el fin para el que se supone que ha sido concebida.

No cabe actitud menos sectaria o achacable a moda, ni tampoco ms razonable.

Con estas premisas, pasamos a analizar las implicaciones de esta arquitectura que proponemos:

Entenderemos la arquitectura como un sistema de filtrado -en analoga acstica- que, respetando las componentes armnicas de un medio, neutralicen los elementos disonantes hasta que estos vengan a reforzar la situacin primaria.

Aplicando esta nocin a nuestro proceso de trabajo, deberamos partir de la base de admitir el conocimiento suficiente del medio y de las condiciones que se pretenden lograr (mrgenes de confort), de manera que podamos identificar las componentes armnicas y los elementos disonantes, para adecuar la naturaleza del sistema de filtrado al fin concreto que se persigue.

El concepto de arquitectura bioclimtica es complejo, y a pesar del hecho de ser una disciplina relativamente reciente en el campo de la arquitectura, su estudio detenido requiere de unos conocimientos que tienen un determinado tiempo de aprendizaje, derivado del gran nmero de materias que hay que conocer y relacionar para una correcta comprensin del fenmeno. La existencia de bibliografa especializada, as como de programas de simulacin por ordenador muestra hasta que punto se trata de una disciplina desarrollada y con posibilidades objetivas de aplicacin.

De las investigaciones en marcha y de las observaciones sobre las soluciones que van apareciendo, surgen recomendaciones generales, pero si hay algo claro en el campo de las respuestas medioambientales para la arquitectura, es su especificidad para cada caso, para cada lugar, para cada ambiente.

El principio esencial del bioclimatismo es, utilizando las palabras de Jean-Louis lzard, "construir con el clima", siendo este concepto indisoluble de la idea de lugar como circunstancia singular en la que se desarrolla la arquitectura y con la que sta se relaciona. Las capacidades del medio natural, las condiciones climticas y las distintas posibilidades de aprovechamiento de las mismas, marcan soluciones particulares que habr que estudiar en cada opcin concreta.

Es por lo anterior por lo que no puede tenderse a la bsqueda de una estandarizacin de modelos, es decir, es contradictoria y no recomendable la bsqueda de prototipos que fueran aplicables en cualquier localizacin.

En la actualidad se est iniciando en el campo de la arquitectura una etapa de replanteamientos tericos desde nuevos puntos de vista; de rediseo de elementos con la aceptacin de nuevas prioridades medio ambientales; de aparicin de nuevos materiales, nuevas soluciones con distintos modos de produccin y nuevas solicitaciones sociales.

Los edificios bioclimticos o energticamente conscientes, no son tanto el resultado de una aplicacin de tcnicas especiales, como del sostenimiento de una lgica, dirigida hacia la adecuacin y utilizacin positiva de las condiciones medioambientales y materiales, mantenida durante el proceso del proyecto y la obra, sin perder, en absoluto, ninguna del resto de las implicaciones: constructivas, funcionales, estticas, etc., presentes en la reconocida como buena arquitectura.

La ecologa arquitectnica, debe extenderse a todo el desarrollo de propuesta y construccin de los edificios: ubicacin, forma general, aprovechamiento de caractersticas climticas estacionales, estudio de condiciones derivadas del entorno construido, eleccin de materiales segn las necesidades de adaptacin por zonas y orientaciones, diseo de elementos constructivos, costo energtico de la fabricacin de los materiales y sistemas tcnicos y su transporte, etc.

El grado de integracin de la arquitectura en su medio ambiente y el aprovechamiento de energas naturales con la edificacin puede ser muy variado; desde edificios autnomos, con consumo absolutamente resuelto con energas renovables, aprovechamiento del agua de lluvia, imagen ligada al paisaje, materiales autctonos, etc, hasta edificios con adecuaciones muy simples en cuanto a forma y elementos constructivos; en todo caso la adopcin de medidas de mejora en este campo, hasta las que pudieran parecer mnimas, sern beneficiosas para el usuario y para el entorno.

Estos conceptos, aparentemente sencillos, han sido sin embargo obviados en gran parte de la produccin arquitectnica del ltimo siglo. El desarrollo de las tecnologas constructivas e industriales unido al abaratamiento de los costos de produccin gracias a la estandarizacin, ha llevado a la creencia, an demasiado poco discutida, de que la arquitectura, especialmente aquella mas vinculada a la especulacin comercial, puede ser un hecho aislado de su entorno, que es posible ejecutar una construccin en un emplazamiento independientemente de los problemas ambientales, pues stos son corregibles mediante la utilizacin de las tecnologas energticas habituales.

Planteamientos de estas caractersticas, avalados intelectualmente por una lectura superficial de vanguardias, estn afortunadamente cediendo paso a una nueva sensibilidad en la que arquitectura y medio ambiente han de relacionarse de un modo muy estrecho para permitir tanto el aprovechamiento como la proteccin de las cualidades del lugar sin un descomunal gasto de recursos, y este modo de ver resulta cada vez ms incorporado a las producciones, incluso de esas mismas vanguardias, aunque a veces an no se expresen de manera explcita, en las publicaciones culturales al uso.

La arquitectura energticamente consciente, en contra de algunos prejuicios existentes, no obliga en absoluto a adoptar unas soluciones de diseo predeterminadas, ofreciendo, al contrario, nuevas vas abiertas y sugerentes a la imaginacin e investigacin formal.

La arquitectura bioclimtica no debe entenderse como un fundamentalismo funcionalista, sino como un soporte del diseo que debe adaptarse a las necesidades del individuo, muchas veces marcadas por factores extraos a la racionalidad ambiental. La flexibilidad del proyecto bioclimtico reside, precisamente, en enriquecer situaciones no ideales, por muy difciles que parezcan.

Finalmente, esta aproximacin a la arquitectura nos proporciona un mayor conocimiento sobre la forma arquitectnica y mayor capacidad de control de la misma para crear y componer campos ambientales que, adems de ser ecolgicamente conscientes, introduzcan un nuevo vector esttico en la sensibilidad arquitectnica.

definicin de desarrollo sostenible

Nos encontramos ante una de las claves gordianas del razonamiento del tema que nos ocupa. La sostenibilidad es el gran argumento sobre el que pivota actualmente el planteamiento de fondo de cualquier actividad humana; por ende, es uno de los temas estrella de la arquitectura y el urbanismo, toda vez que son actividades con un altsimo impacto ambiental, como se ha visto y se insistir. Esto es as, fundamentalmente, porque el olvido del parmetro medioambiental boicoteara la posibilidad de la sociedad de desarrollarse, de ah la trascendencia de analizar la interaccin con el medio con la referencia de la posibilidad de seguir realizando una actividad en el futuro. Cabe preguntarse en qu ciframos esa sostenibilidad y porqu condiciona el desarrollo.Para ello, nos planteamos la definicin del concepto de DESARROLLO SOSTENIBLE. Mucho se ha analizado y desarrollado, desde que fue acuado en los aos 80, al punto de que hoy podemos proponer un concepto consensuado y comnmente aceptado, sin entrar en el debate de los lmites del trmino, hasta hace poco abierto. As, podemos decir elementalmente que

el desarrollo sostenible es aqul que se produce de forma que se pueda perpetuar la actividad en las generaciones futuras, sin agotar los recursos en los que se basa.

Las implicaciones que esta definicin tiene para la arquitectura y el urbanismo son ms que evidentes. La arquitectura y el urbanismo sostenibles sern aquellos que se puedan desarrollar de esta forma. Para ello, es necesaria una revisin hasta la esencia de nuestra manera de operar, qu recursos consumimos para su edificacin, para uso y para su mantenimiento y qu impacto producen nuestras ciudades durante su utilizacin lo que de otra manera, est consumiendo el recurso medio-ambiente.

inteligencia ambiental

Una reflexin necesaria: No se est hablando de cuestiones circunstanciales que soliciten cambios de actitud puntual y respuestas adecuadas a situaciones mutables. Se propone por el contrario la asuncin de un espritu genrico que inspire cada decisin, el desarrollo de una actitud a la hora de relacionarse con el medio en manera armnica, para que sea fuente de impulsos coherentes con nuestros esfuerzos en lugar de una rmora incomprensible y hostil. A esa actitud es a la que nos referimos como INTELIGENCIA AMBIENTAL; signo de todas las tendencias llamadas a desarrollarse en el futuro inmediato.

Hay que resaltar que no se habla de un lavado verde de imagen, caer otra vez en una publicidad ecolgica fraudulenta, que tantos gobiernos, empresas y proyectos de toda ndole ltimamente producen, con tal de aprovechar el tirn publicitario y polticamente correcto del fenmeno ecolgico. Sin duda este tipo de operaciones son contraproducentes, en la medida en que acaban defraudando la confianza de todos los de destinatarios de la falsedad (usuarios, mercados, empresas, polticos, ciudadanos en general), con la consecuente quiebra de la credibilidad. No, estamos hablando del convencimiento de encaminarnos por la mejor va, acaso la nica posible en muy breve plazo de tiempo, para conseguir con este proyecto un autntico motor del desarrollo, sostenible en el tiempo.

CURSO DE INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE /

MDULO 2: Sostenibilidad Medio Ambiente Bioclimtica: Un proceso de implicaciones

benito snchez-montas / arquitecto

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ARQUITECTURA, CIUDAD Y MEDIO AMBIENTE

el valor revolucionario de la tradicin

influencia de lo edificado en el medio

confort, arquitectura y usuario

La llamada arquitectura bioclimtica.

edificios inteligentes

ESQUEMA DE DISEO CIENTFICO EN ARQUITECTURA AMBIENTAL PARA EDIFICACIN Y DISEO URBANO

A.- MARCO CLIMTICO Y DISEO URBANO

B.- DISEO DE EDIFICACIN

C.- DISEO AMBIENTAL

D.- ENERGAS RENOVABLES E IMPACTO ENERGTICO EN EDIFICACIN Y URBANISMO

IDEAS PRINCIPALES:

ARQUITECTURA, CIUDAD Y MEDIO AMBIENTE

Los antiguos poetas escandinavos llamaron al fuego sol de las casas

Una constante siempre presente en la conciencia de las sociedades, propone la arquitectura como signo visible, perdurable y ltimo de la cultura de cada poca. Las implicaciones de este concepto desde el paradigma ambiental, pujante en la cultura de nuestra poca, son claras. En esta ocasin el milenarismo nos ha cogido mirando al sol, al valle, al mar. La ecologa y, en general, la vuelta de nuestra conciencia a la naturaleza, marcan la senda del paradigma que est construyendo la conciencia colectiva de nuestra sociedad occidental contempornea.

Proponemos que esta tendencia, constituida en arquetipo de tendencias e ideas, es algo radicalmente novedoso, caracterstico de esta poca y no otra. Porque hasta ahora, la mirada del hombre hacia la naturaleza tena mucho de necesidad, de dependencia ms inevitable que deseada. No es nuestro propsito hacer antropologa dentro de esta reflexin, pero no es cuestionable que nuestra civilizacin occidental, y muy particularmente la mediterrnea, se desarrolla contra la naturaleza, pretendiendo superar la dependencia a la que se estaba sujeto liberarse de sus designios. En este sentido, el paradigma universalista, que niega el entorno por medio del olvido, es el vuelo de caro de esta pretensin (vuelo que, una vez ms, termina en la cada que estamos padeciendo).

Todo esta concepcin antinatural se enroca entorno al concepto de urbe (romano, tpicamente mediterrneo), el lugar de la escuadra y la piedra tallada, en el que el occidental se refugia de la naturaleza desde hace cuatro mil aos. Dice Ortega en sus Notas del Vago Esto:

En la ciudad, la lluvia es repugnante, porque es una injustificada invasin del cosmos, de la naturaleza primigenia en un recinto como el urbano, hecho precisamente para alejar lo csmico y lo primario, fabricando un pequeo orbe extranatural. Lo que ms nos sorprende del salvaje es que pueda, sin asco, vivir adherido a la naturaleza, tumbado en el lodo, en contacto con la sierpe y el sapo. (...)

La ciudad es un ensayo de secesin que hace el hombre para vivir fuera y frente al cosmos, tomando de l slo porciones selectas, pulidas y acotadas.Fragmento que es lo bastante explcito como para ahorrarnos comentarios y dibujar por s solo un cuadro bastante ntido de la idea que pretendamos plasmar.

Sin embargo, pese a una y otra actitud del pasado, por encima de todas las dems tendencias, conocidas y manifestadas en diversa medida con anterioridad, sta de hacer del medio natural (que es lo externo, lo otro), el centro de nuestra preocupacin, constituye el ms sustancial giro de la conciencia de nuestra sociedad, acaso desde el renacimiento.

Una vez ms, la arquitectura que la sociedad se d a s misma vendr a dejar muestra fsica de esta forma de situarse la especie humana en su universo fsico.

el valor revolucionario de la tradicin

Segn una parbola inicitica que se repite en los antiguos ritos paganos, el discpulo de la sapiencia sata recorre el mundo en busca de la verdad; desesperado y rendido, vuelve al templo de Sais, se acerca al lugar del santsimo, rasga el velo que cubre el secreto de Isis y encuentra... su propia imagen, recibida por un espejo.

Anlogo periplo han recorrido la arquitectura y el urbanismo, desde que las vanguardias de comienzo del siglo pasado decidieron echar por la borda buena parte del bagaje de las arquitecturas vernculas y tradicionales, sin aparentemente evaluar que junto a lastres indeseados se perdan saberes acumulados por la experiencia. Entre estos conocimientos olvidados durante casi un siglo habr que destacar, por sus dramticas consecuencias, el saber aprovechar las condiciones del clima y la construccin para conseguir un hbitat confortable a muy bajo coste energtico. Olvidados los mtodos y soluciones tradicionales, su sustitucin por nuevas frmulas se haca compleja, cuando no inviable, ya que las condiciones de contorno de la interfaz entre los medios externo/interno eran difcilmente sintetizables mediante las herramientas que el mtodo cientfico pona al alcance de los proyectistas de la poca. Ni que decir tiene que ese problema se les presentaba a los que mantenan alguna preocupacin por el confort pasivo; mayoritariamente, el paradigma de la modernidad, ante una energa barata y accesible, opt por los sistemas activos de acondicionamiento, aspirando solamente a cumplir criterios higienistas que buscaban la luz natural a cualquier precio (la expresin es aqu precisa), en una actitud fotfila que denuncia su gnesis septentrional. Los problemas derivados de esta corriente se han analizado profusamente por la tratadstica arquitectnica medioambiental y no insistiremos en ellos, pero nos proponemos reivindicar la capacidad gentica para producir (buena) arquitectura contempornea, de aquellos principios, universales por estar inspirados en el medio ms prximo, que inspiraron las arquitecturas vernculas, tambin conocidas como arquitecturas sin arquitecto.

IMAGEN 2/1: Rincn en Castellar de la frontera, Cdiz.

Pasaremos a valorar las actitudes e invariables de la tradicin que hoy en da pueden volver a inspirar el trabajo del arquitecto:

Estas actitudes se fundamentaban en el profundo conocimiento del medio y de las condiciones finales de habitabilidad que se pretendan conseguir, basndose en las funciones que se deban desarrollar. El estudio de las condiciones climticas, psicofsicas y funcionales de partida es una premisa elemental.

El riguroso dominio de los materiales y las tcnicas de aplicacin de los mismos (de origen emprico en su caso), es de igual importancia. Si bien no se trata de reproducir sistemas constructivos pretritos, el nivel de compromiso y el conocimiento de la respuesta de los actuales (ahora a travs de una informacin sistematizada) es otra de las premisas.

Ms all de este principio general, se debe extraer de cada lugar, clima y tradicin, los medios que se proponan para filtrar las condiciones de contorno. As por ejemplo, una arquitectura verncula con envolvente tectnica de gran peso y masa, est revelando la necesidad de masa trmica que aqulla le proporciona; debemos obtener como enseanza la necesidad de inercia trmica, esto es, ser capaces de retardar la onda trmica en el material un cierto margen de tiempo, adecuado en cada caso a la necesidad de gestin de esa energa calorfica. Disponer tcnicas y medios contemporneos adecuados, que nos permitan obtener este efecto, ser fruto de otra fase del trabajo, variable segn el estado de la tcnica en cada momento, pero la enseanza se mantiene aplicable en el tiempo.

No se trata por tanto de caer en la imitacin acrtica de soluciones constructivas tpicas de la arquitectura verncula, totalmente inadaptadas a las exigencias contemporneas, como ya a sucedido. Lo vernculo es bueno no puede ser admitido como filosofa general, aunque es cierto que muchas de las enseanzas derivadas del anlisis de la arquitectura sin arquitectos son transferibles (con las debidas adaptaciones) a las metodologas y a los modelos proyectuales de hoy da.IMAGEN 2/2: Pasamanos de agua en el Generalife, Granada. La arquitectura como motor de sensaciones.

influencia de lo edificado en el medio

Suponer que el medio al que se agrede es algo externo en lo que uno se coloca con una cpsula que nos independiza de l, aunque como se trata de un escenario agradable debemos preservarlo, por motivos a medio camino entre lo religioso y lo pictrico, nos recuerda aquel lema de urbanita que vena a decir que el campo es una cosa verde que queda lejos. Un caso grave de miopa.

La fsica de partculas, la biologa molecular y el teatro de Bertold Bretch nos ensean que el medio es un continuo interrelacionado que no genera compartimentos estancos espontneamente, y que difcilmente mantiene en equilibrio los que le vienen impuestos. As, la realidad es que el medio fsico constituye un entramado complejo, en el que el dentro y el fuera son conceptos alambicados, imprecisos y, sobre todo relativos. Es por tanto incoherente conceptualmente suponer que podemos mantener un medio externo intacto y en equilibrio mientras que intentamos crear artificialmente un medio interno, con independencia de las situaciones y pautas del otro. El fracaso del experimento es inevitable, uno sufrir el desequilibrio impuesto por el otro, segn el primer principio de la termodinmica clsica, para restaurar el equilibrio en el balance de los dos medios. Se entender fcilmente lo que se pretende expresar con un ejemplo extremadamente reduccionista pero verificado por cualquiera: el de los aparatos de aire acondicionado, que expulsan al exterior todo el calor del interior que acondicionan, agravando fantsticamente las condiciones de malestar en el exterior. Este fenmeno es ya reconocido como un problema grave en los centros de las ciudades de cierto tamao, generando puntas de calor locales desconocidas en la historia meteorolgica, y multiplicando el temido efecto el heat bubble (isla de calor) en las zonas urbanas. Las secuelas del desequilibrio, claro, tienen multitud de otros matices aparte del calor, pero nos basta como ejemplo para este caso.

El edificio forma parte del medio, como su interior, su exterior y sus usuarios. En realidad, la naturaleza fragmentaria del lenguaje nos traiciona al obligarnos a enumeraciones yuxtapuestas que transmiten, de forma automtica, una idea de discontinuidad contraria a la que se pretende expresar, ms prxima a un gradiente lineal de elementos con distinta densidad.

Esta idea nos debe de transmitir un concepto de interdependencia absoluta (donde ningn movimiento es gratuito) probablemente ms fcil de asimilar por una mentalidad oriental que por la nuestra. En este marco se encuadran con naturalidad los conceptos que proponemos como punto de partida de nuestra concepcin de la arquitectura:

la interdependencia entre lo edificado y el medio ambiente y

la concepcin del edificio y de la urbe como medio ambiente en s mismos.Esta nueva inteligencia del medio que proponemos produce inevitablemente el concepto novedoso de preservar el medio ambiente interno (que sera, ms propiamente, una implicacin de preservar el medio ambiente integral). Se trata ahora de conseguir mantener un interior en armona con el exterior, conservando, o mejorando, al mismo tiempo, las condiciones de bienestar que nos ofrece el medio. Esta idea trasciende el sentido clsico de la palabra confort, que remite exclusivamente a las condiciones de contorno de un punto de estudio determinado, para integrarlo en una malla de relaciones mucho ms compleja y rica, segn la concepcin totalizadora descrita.

Hemos llegado a un nudo donde conviene que pongamos de manifiesto dos aspectos que lo dicho implica:

1. aprovechar los inputs del medio para mantener el equilibrio, en lugar de agredirlo, dndole la espalda y articulando medios

2. aplicar los sistemas y procedimientos que consigan que el ambiente interior que se crea dentro de la arquitectura sea agradable, saludable y rico en experiencias ambientales. Sobre esta dimensin del bienestar, como estar en y con el medio, volveremos en el captulo del confort.

La relacin que exponemos entre arquitectura y medio no se limita a una relacin psicofsica, no se basa exclusivamente en la idea de confort o, ms genricamente, de sensaciones experimentadas dentro y fuera de los lmites fsicos del edificio.

Fundamentalmente, el establecimiento de relaciones fsicas, tal y como se han descrito, trasciende al terreno del impacto. Es, en definitiva, la razn del concepto de impacto ambiental. Que surge de la evidencia de la verificacin del mencionado primer principio de la termodinmica, en forma de exteriorizaciones de las variaciones que se producen en el sistema, para restablecer el equilibrio perdido con la accin del edificio. Pasando al segundo principio de la termodinmica, conviene recordar que todas las situaciones, espontneamente, o estn en equilibrio o tienden a l. El equilibrio que enuncia la termodinmica no implica ninguna cualidad a priori, en el extremo, la exterminacin del planeta sera una situacin de mxima entropa y, en consecuencia, de equilibrio total; se utiliza en este momento el trmino en puridad fsica, y no con los matices biolgicos que habitualmente recibe, que parecen expresar una situacin ideal de naturaleza intacta.

Desde este punto de vista, entendemos la nocin de impacto ambiental de un edificio que pretendemos manejar. Y con esa nocin, podemos encuadrar cada uno de los efectos en los que podemos descomponer el impacto que produce el edificio en el medio.

Tradicionalmente, se ha hablado de residuos/contaminacin, ruptura de equilibrio ecolgico y gestin de recursos, como elementos clave del impacto ambiental. Este impacto se debe de controlar mediante los mecanismo que prevea el correspondiente ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL que toda implantacin de una mnima envergadura debe implementar en sus presupuestos de partida. Esta previsin es fundamental en proyectos de cierto nivel o extensin, o aquellos cuya actividad especfica sea susceptible de producir un impacto extraordinario, as como aquellos que, por pequeas que sean, se enclavan en entornos naturales de especial inters o con un equilibrio ecolgico particularmente precario. Por poner algunos ejemplos de lo dicho, sera el caso de grandes complejos residenciales, asociables en tamao a una poblacin pequea o mediana; un parque acutico, por su gran consumo de agua; o un edificio cualquiera instalado en un parque natural.

El control de impacto se hace absolutamente necesario, toda vez que en un proyecto de esta naturaleza se corre el serio riesgo de producir un grave impacto ambiental en la zona donde se ubica. No slo a travs de sus propias instalaciones, sino tambin mediante las actividades que se asocian a l y que genera ms o menos espontneamente (sean tursticas a su vez o de soporte), las redes que lo sirven, las vas que lo comunican, el trfico que genera en ambas, etc.

Evitarlo es una de las claves de la SOSTENIBILIDAD de una instalacin en su desarrollo futuro; as como una garanta irrenunciable en la concepcin medioambiental de la misma. Un Estudio Medioambiental Integral debe de sentar las bases para que se puedan realizar los sucesivos ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL, que exigirn cada uno de los sucesivos proyectos de urbanizacin, tendido de redes, edificacin e instalacin de cualquier tipo.

confort, arquitectura y usuario

El ser humano puede ser visto como un convertidor de energa. A partir de la alimentacin, produce trabajo y calor, en cantidad dependiente de la actividad desarrollada. Con el fin de mantener lo ms constante posible la temperatura del cuerpo, el calor producido debe igualar al cedido al ambiente. Slo si esta condicin (equilibrio trmico) se satisface es posible (no seguro) que el individuo se encuentre en condiciones de bienestar trmico. Fanger ha hipotetizado que el disconfort es tanto mayor cuanto mayor sea la carga o estrs al cual sean sometidos los mecanismos de termoregulacin. Lo que significa que, por ejemplo, el disconfort es mayor cuanto ms copiosa sea la sudoracin (en ambiente clido) o, viceversa, la vasoconstriccin (en un ambiente fro).

IMAGEN 2/3: Esquema de interaccin del individuo y el medio que le rodea.

Los Diagramas Bioclimticos permiten comparar las condiciones del medio y las condiciones deseables de confort. A su vez, esta relacin tambin indica los posibles recursos de modificacin que se pueden incorporar o aplicar en el hbitat construido.

Distintas escalas de confort fueron desarrolladas para distintas condiciones climticas, actividades y aplicaciones. Muchas de ellas tuvieron su origen en aplicaciones militares, en fbricas y oficinas, donde la falta de confort tiene consecuencias econmicas vitales. Varias de las escalas tienen su origen en las mediciones de las condiciones trmicas. El cuerpo humano funciona como un termmetro integrado, con las caractersticas del termmetro de bulbo seco, bulbo hmedo, globo negro y kata. Hoy da, los comfort-meters" (confortmetros?) con integracin electrnica permiten obtener una indicacin de los niveles de confort trmico segn los registros de las condiciones ambientales. Tambin los ordenadores para el control de instalaciones de acondicionamiento pueden incorporar criterios de confort trmico.

Dado el carcter subjetivo de la sensacin de confort que vara segn las personas, resulta estril definirlo con precisin. El "confort depende de muchas variables, aunque generalmente se consideren los dos factores principales para simplificar el anlisis y permitir su grafismo (con dos ejes). Por tal razn las escalas grficas de confort indican temperatura y humedad absoluta (o relativa en el caso de Givoni) del aire.

Varios grficos y escalas tambin suponen un nivel de actividad y una categorizacin de la vestimenta. En la mayora de los casos se supone una actividad sedentaria y ropa liviana de oficina con condiciones aptas para la evaluacin de confort en viviendas, escuelas, oficinas, consultorios mdicos, comercios, etc... Estos grficos normalmente suponen que la velocidad del aire es baja, normalmente (=< 0.1 m/s) y la temperatura media radiante es igual a la temperatura del aire, dos supuestos razonables para espacios interiores.

Una escala muy difundida es la "Temperatura Efectiva" que indica la temperatura a 100% humedad que tiene la misma sensacin trmica que una combinacin de temperatura, humedad, radiacin y movimiento de aire. El movimiento de aire puede reducir la Temperatura Efectiva en 2C como mximo, mientras que las superficies ms fras o clidas tambin producen una variacin mxima de la temperatura efectiva de 2 C, respecto a la temperatura del aire en condiciones normales. En lugares expuestos a los rayos directos del sol, la Temperatura Efectiva puede aumentar hasta 10 C.

La denominacin "Temperatura Efectiva" solamente indica un valor aproximado del efecto subjetivo de las variables del medio trmico, ya que la variacin de la ET tambin depende de la ropa y del nivel de actividad.Admitido estos principios genrico, hay que pasar a asumir la dimensin subjetiva que la sensacin de confort conlleva, susceptible de ser distinta en cada individuo. Ello hace que cualquier estudio sobre las condiciones de confort se basen en valores estadsticos, fundamentalmente en dos estndares, el PMV y la PPD.

El PMV (Predicted Mean Vote) o Voto Medio Previsto establece, en funcin de la variacin de los parmetros higrotrmicos, climticos, metblicos y de proteccin que sufra el individuo, cual ser su sensacin trmica, en una escala de 5 rangos, de muy fro a muy clido

El PMV expresa por tanto el grado de disconfort del grupo como conjunto: no proporciona informacin til sobre su significado prctico a escala individual. Cualquier valor estadstico significar que hay una porcentual que sufre calor, otra fro, y una ltima que se encuentra bien, variables segn el voto.

De ah que se definiese un nuevo ndice estadstico, la porcentual prevista de insatisfechos (PPD, Predicted Percentage of Dissatisfied), que permite prever, dentro de un grupo de personas, el nmero de individuos que presumiblemente protestarn por no encontrarse en condiciones de bienestar trmico o que, ms simplemente, debern modificar su vestimenta (ms o menos ligera) respecto a la de la mayora.

Aplicando las condiciones objetivas de contorno mencionadas a los procesos de clculo estadstico de confort, estaremos en grado de tomar las decisiones de proyecto necesarias para producir un nivel mayor de bienestar a un mayor nmero de usuarios.

Nuestra propuesta, como venimos manteniendo, es que esas decisiones operen en el campo de la arquitectura pasiva en la medida de lo posible, que es mucho.

La llamada arquitectura bioclimtica.

Vaya por delante que, tal y como vimos en el mdulo anterior, no aceptamos plenamente el trmino arquitectura bioclimtica, por entender que la arquitectura es una, y la bioclimtica no es ms que una tcnica, fundamental, que viene a servir a la arquitectura en la tarea de la sostenibilidad, contribuyendo por ende al confort de los usuarios.

Dicho esto, la vigencia y difusin del trmino hace que lo utilicemos como signo de reconocimiento de una cierta arquitectura que, contra lo que an es lamentablemente mayoritario, utiliza esta tcnica de forma eficaz en la consecucin del objetivo genrico de la mejora de la calidad arquitectnica, por las vas antes mencionadas.

IMAGEN 2/4: Bocetos de un proyecto en el que se est considerando el funcionamiento ambiental del edificio.

El concepto de arquitectura bioclimtica es complejo, y a pesar del hecho de ser una disciplina relativamente reciente en el campo de la arquitectura, su estudio detenido requiere de unos conocimientos que tienen un determinado tiempo de aprendizaje, derivado del gran nmero de materias que hay que conocer y relacionar para una correcta comprensin del fenmeno. La existencia de bibliografa especializada, as como de programas de simulacin por ordenador muestra hasta que punto se trata de una disciplina desarrollada y con posibilidades objetivas de aplicacin.

De las investigaciones en marcha y de las observaciones sobre las soluciones que van apareciendo, surgen recomendaciones generales, pero si hay algo claro en el campo de las respuestas medioambientales para la arquitectura, es su especificidad para cada caso, para cada lugar, para cada ambiente.

El principio esencial del bioclimatismo es, utilizando las palabras de Jean-Louis lzard, "construir con el clima", siendo este concepto indisoluble de la idea de lugar como circunstancia singular en la que se desarrolla la arquitectura y con la que sta se relaciona. Las capacidades del medio natural, las condiciones climticas y las distintas posibilidades de aprovechamiento de las mismas, marcan soluciones particulares que habr que estudiar en cada opcin concreta.

Es por lo anterior por lo que no puede tenderse a la bsqueda de una estandarizacin de modelos, es decir, es contradictoria y no recomendable la bsqueda de prototipos que fueran aplicables en cualquier localizacin.

En la actualidad se est iniciando en el campo de la arquitectura una etapa de replanteamientos tericos desde nuevos puntos de vista; de rediseos de elementos con la aceptacin de nuevas prioridades medio ambientales; de aparicin de nuevos materiales, nuevas soluciones con distintos modos de produccin y nuevas solicitaciones sociales.

La arquitectura sostenible, no es tanto el resultado de una aplicacin de tcnicas especiales, como del sostenimiento de una lgica, dirigida hacia la adecuacin y utilizacin positiva de las condiciones medioambientales y materiales, mantenida durante el proceso del proyecto y la obra, sin perder, en absoluto, ninguna del resto de las implicaciones: constructivas, funcionales, estticas, etc., presentes en la reconocida como buena arquitectura.La ecologa arquitectnica, debe extenderse a todo el desarrollo de propuesta y construccin de los edificios: ubicacin, forma general, aprovechamiento de caractersticas climticas estacionales, estudio de condiciones derivadas del entorno construido, eleccin de materiales segn las necesidades de adaptacin por zonas y orientaciones, diseo de elementos constructivos, costo energtico de la fabricacin de los materiales y sistemas tcnicos y su transporte, etc.El grado de integracin de la arquitectura en su medio ambiente y el aprovechamiento de energas naturales con la edificacin puede ser muy variado; desde edificios autnomos, con consumo absolutamente resuelto con energas renovables, aprovechamiento del agua de lluvia, imagen ligada al paisaje, materiales autctonos, etc, hasta edificios con adecuaciones muy simples en cuanto a forma y elementos constructivos; en todo caso la adopcin de medidas de mejora en este campo, hasta las que pudieran parecer mnimas, sern beneficiosas para el usuario y para el entorno.Estos conceptos, aparentemente sencillos, han sido sin embargo obviados en gran parte de la produccin arquitectnica del ltimo siglo. El desarrollo de las tecnologas constructivas e industriales unido al abaratamiento de los costos de produccin gracias a la estandarizacin, ha llevado a la creencia, an demasiado poco discutida, de que la arquitectura, especialmente aquella mas vinculada a la especulacin comercial, puede ser un hecho aislado de su entorno, que es posible ejecutar una construccin en un emplazamiento independientemente de los problemas ambientales, pues stos son corregibles mediante la utilizacin de las tecnologas energticas habituales.Planteamientos de estas caractersticas, avalados intelectualmente por una lectura superficial de vanguardias, estn afortunadamente cediendo paso a una nueva sensibilidad en la que arquitectura y medio ambiente han de relacionarse de un modo muy estrecho para permitir tanto el aprovechamiento como la proteccin de las cualidades del lugar sin un descomunal gasto de recursos, y este modo de ver resulta cada vez ms incorporado a las producciones, incluso de esas mismas vanguardias, aunque a veces an no se expresen de manera explcita, en las publicaciones culturales al uso.

La arquitectura energticamente consciente, en contra de algunos prejuicios existentes, no obliga en absoluto a adoptar unas soluciones de diseo predeterminadas, ofreciendo, al contrario, nuevas vas abiertas y sugerentes a la imaginacin e investigacin formal.La arquitectura bioclimtica no debe entenderse como un fundamentalismo funcionalista, sino como un soporte del diseo que debe adaptarse a las necesidades del individuo, muchas veces marcadas por factores extraos a la racionalidad ambiental. La flexibilidad del proyecto bioclimtico reside, precisamente, en enriquecer situaciones no ideales, por muy difciles que parezcan.

edificios inteligentes

Reflexionaremos sobre la llamada arquitectura inteligente, uno de los tpicos culturales de nuestra poca ms manidos y quiz menos comprendidos. Por qu? Pues porque consideramos que la inteligencia en la arquitectura debe centrar su clave en aspectos de concepcin global mucho ms prximos a la sostenibilidad que a la simple acumulacin de sistemas electrnicos. Vemoslo.

Podramos comenzar con una afirmacin que suene a tontera: un edificio inteligente es aqul que no es un edificio estpido. Con la tranquilidad de que, por desgracia, la realidad de la arquitectura de la segunda mitad del siglo XX hace que esta perogrullada sea plenamente pertinente.

Esa estupidez de la arquitectura podra definirse de muchas formas, pero la ms significativa para nuestro caso sera la de inoperancia, falta de adaptacin entre el fin y los medios.

No vamos a analizar los mltiples aspectos desde cuyo punto de vista un edificio puede ser estpido, ni mucho menos vamos a analizar en que medida la arquitectura que se ha venido haciendo y se hace es inoperante en cada uno de esos aspectos. El tema desborda por s los lmites incluso de un estudio propio, y no es la materia de ste. Nos importa resaltar sin embargo hasta que punto se verifica la falta de inteligencia de los edificios respecto a la integracin y respeto al medio ambiente, y en que consistira esa inteligencia.

Porque es el caso que, analizada desde el prisma de la relacin con el medio (que en estas lneas venimos describiendo), una gran mayora de lo edificado, incluyendo un buen nmero de obras que son tenidas por maestras, podemos considerarlo de una estulticia peligrosa. Y los datos que manejamos sobre la responsabilidad de la arquitectura en la degradacin del planeta hacen que el adjetivo peligroso aqu no sea una hiprbole, al tiempo que justifican plenamente el anlisis ambiental de un edificio como vara de medir la calidad de la arquitectura; superada la fase en la que alguien pudiera considerarlo una tendencia optativa.

Pero claro, es el caso que el concepto de edificio inteligente ha recibido una significacin menos genrica, ms especfica en el comn de la lengua; refirindose al edificio, convertido parcialmente en mquina, que es capaz de realizar por s mismo ciertas funciones relacionadas con el uso para el que est destinado, por medio de una programacin previa.

El concepto que, sin embargo, vamos a sostener aqu es menos asptico, se contamina con el porqu y para qu de estos edificios. Respecto a la idea de inteligencia ambiental de los edificios, nos remitimos en todo momento al concepto desarrollado por el profesor Cabeza; considerando el tema perfectamente delimitado en ese texto al que nos referimos y suficientemente desarrollado para servir de marco a nuestra reflexin. Nos limitaremos a resaltar algunos aspectos relevantes a los efectos que nos ocupan.

Respecto a la misma definicin de edificio inteligente, el profesor Cabeza propone y analiza a los efectos de nuestra aproximacin algunas comnmente aceptadas:

No existe actualmente una definicin unvoca del trmino "edificio inteligente" segn Stubbings (1986) sera aquel que "controla totalmente su propio medio ambiente", sin embargo, para los fines de este trabajo parece ms adecuada la definicin de Loveday (1988) en la que un edificio inteligente es "aquel en el que las instalaciones son capaces de tomar decisiones propias para el control del medio ambiente".

De acuerdo con el mismo autor, el objetivo de este control ser normalmente mantener las condiciones de confort apropiadas para los ocupantes con el mnimo consumo de energa. En los edificios inteligentes, la capacidad de tomar estas decisiones proviene de considerar un nmero cada vez ms alto de factores que pueden influir en el comportamiento trmico del edificio.Como introduccin genrica, baste comprender que la concepcin bioclimtica de un edificio es una condicin apriorstica sine qua non, para que un edificio pueda soportar la interaccin de sistemas inteligentes, con alguna garanta de xito. Citando ya a JMCL:

Una vez que aparece la "demanda esttica" de control ambiental en la arquitectura -puesta de manifiesto por la arquitectura bioclimtica-, una plyade de sistemas de instrumentacin se instala en los edificios tcnicamente mas avanzados -en ocasiones High Tech- y viene a ocupar los vacos dejados por la sabidura verncula de los antiguos usuarios, cada vez ms asombrados e inutilizados.

La vocacin decididamente telemtica con la que se expande el concepto, no puede suplantar los conocimientos provenientes de la arquitectura medioambiental que le dieron origen. La ciencia de la automtica ha expresado claramente la imposibilidad de "regular" aquellos sistemas que no tienden a un equilibrio "per se" o que se encuentran estancados.

Es por ello, que se descubre como necesario el control ambiental del edificio, para que su control inteligente, pueda tener lugar, en otras palabras:

...los edificios ambientalmente correctos, o edificios pasivos, seran el estadio inicial (y en ocasiones final) -la crislida- de los edificios inteligentes, entendiendo por esto, aquellos que existen para que el medio ambiente sea.

Por ltimo, recordaremos que es la compleja interaccin de los edificios pblicos con el usuario annimo y cambiante que los puebla, la sugiere la conveniencia de la automatizacin de mltiples funciones en su interior. De hecho, podramos reputar esta indefinicin de la interaccin, como el origen del requerimiento de automatizacin de las funciones en arquitectura. Este requerimiento es plenamente pertinente en las actividades desarrolladas en edificios de acceso pblico, para usuarios cambiantes; en su momento habr que determinar qu grado de interaccin del usuario repercute en su confort, para liberarlo de los sistemas de control general, y en qu clulas esta interaccin es posible, en la medida en que no afecte a otros usuarios; fuera de esto, habr que pensar en la implementacin de sistemas inteligentes para la optimizacin de la relacin del propio edificio con su medio.

ESQUEMA DE DISEO CIENTFICO EN ARQUITECTURA AMBIENTAL PARA EDIFICACIN Y DISEO URBANO

A continuacin resumimos en cuatro puntos lo que se podra considerar un programa de actuacin ideal para aplicar los principios del diseo cientfico a la arquitectura y el urbanismo.

Entindase que se trata de un esquema terico, que hace hincapi en los fundamentos en los que se basa cada uno de los aspectos que se tratan, y no un guin de aplicacin directa.

Debe ayudar a pensar y, por ende, a comprender los principios e implicaciones del DISEO CIENTFICO, que es el fin de este apartado.A.- MARCO CLIMTICO Y DISEO URBANO

Se deben tratar las nociones que conducen a un entendimiento del Espacio y el Territorio en el que estamos y en el que deseamos habitar y en particular se detallarn aspectos tales como, los Elementos del Clima, Tipos de Clima, las Herramientas de Diagnosis y los Medios de prediccin posibles. Igualmente se estudiarn las matrices y los esquemas de diseo a los que la anterior diagnosis conduce, y los estudios tipolgicos. Finalmente, como consecuencia de lo anterior, se analizarn por una parte, tanto las estrategias de diseo urbano como las propuestas de ciudad ecolgica y por otra parte, las repercusiones y el impacto ambiental que tiene la actividad constructiva.

B.- DISEO DE EDIFICACIN

Para la concepcin de los edificios debemos operar con una lgica de niveles sucesivos: debemos aproximarnos algo ms a la materialidad de la edificacin y a la misma idea de materia arquitectnica, en primer lugar vamos a tratar los elementos externos que influyen en esta materia como son viento, temperatura y radiacin solar. En un segundo nivel nos ocuparemos de la proteccin contra los efectos externos mediante microclimas, vegetacin y paisaje, forma del edificio, aislamiento, sombra o fenestracin. En tercer lugar est no slo la proteccin sino la modulacin de los dones ambientales beneficiosos y aqu se vern las posibilidades de captacin mediante sistemas constructivos que en general influyen sobre los cierres y las aperturas de los elementos edificados, el terreno como elemento constructivo, etc.

En el cuarto nivel se detallar la envoltura del edificio como sistema ambiental y trmico, lo que incluir anlisis sobre aislamiento as como sobre las transferencias radiantes y de iluminacin que se pueden dar en los espacios y que ayudan a configurar su diseo. Entendiendo la arquitectura como generadora de funciones de transferencia.

A continuacin figurarn los anlisis trmicos de edificios en los que se har especial hincapi en las tcnicas pasivas y entre ellas la ventilacin natural, la refrigeracin y la calefaccin pasiva.

El sexto punto supondr la introduccin a ciencias derivadas de la filosofa como la psicofsica y tratar por tanto los problemas de aclimatacin, confort y habitar, teniendo tambin en cuenta cuestiones como el mestizaje cultural.

Por ltimo se har mencin breve de la relacin con otros sistemas de acondicionamiento, edificios instrumentados y edificios inteligentes, que entendemos bsicos para desarrollar las ideas del hbitat presente.

C.- DISEO AMBIENTAL

En este apartado, como complemento de los temas anteriores, la idea fundamental es el espacio arquitectnico y su generacin y por tanto creemos necesario acudir por ejemplo a consideraciones lumnicas y acsticas. Entre ellas destacaremos la historia de la iluminacin y sus consecuencias sobre el hacer arquitectnico, tambin las ciencias de la iluminacin y la necesidad del manejo de modelos de simulacin que traten el problema con la suficiente solvencia.

Lo mismo podra aplicarse a la acstica y en particular a su historia, que es la historia de los materiales y los espacios sonoros, pero que tambin debe comprender un cierto tratamiento breve de problemas como el ruido o el acondicionamiento.

Existir lgicamente un apartado dedicado a los problemas y particularidades de la simulacin y su aplicacin al ordenador y por ltimo se presentarn numerosos ejemplos prcticos de nueva planta y de rehabilitacin que contribuyen en gran medida a hacer comprensibles las cuestiones.

D.- ENERGAS RENOVABLES E IMPACTO ENERGTICO EN EDIFICACIN Y URBANISMO

La energa, su origen y su posible aprovechamiento son los temas fundamentales en este ltimo apartado. Se detallarn los sistemas utilizados para utilizar la energa renovable , como puede ser la solar, la elica y la fotovoltaica y se tratarn las implicaciones que el uso de tales energas puede traer sobre el diseo y el acabado arquitectnico a nivel urbano y constructivo. Tambin se abordarn cuestiones sobre reciclado de materiales.

IDEAS PRINCIPALES:

LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA/AMBIENTAL ESTA DIRECTAMENTE RELACIONADA CON:

LA CULTURA

LA ARQUITECTURA

LO VERNCULO Y LO SOFISTICADO

PROBLEMAS PRINCIPALES:

EXCESO DE IMAGINACIN = FICCIN CIENTFICA

INVESTIGACIN INCOMPLETA = AUTOENGAO = MANIERISMO BIOCLIMTICO

SOLUCIN PRINCIPALES:

DISEO CIENTFICO Y, POR EXTENSIN, APROXIMACIN CIENTFICASOLUCIONES FINALES:

PRIVADAS Y PBLICAS

HACER(se) ESPECIALISTAS / CONSULTAR CON ESPECIALISTAS

ADMINISTRACIN

EXIGIR LOS ESTUDIOS AMBIENTALES EN LOS PROYECTOS

CUADRO RESUMEN DE LAS PRINCIPALES ACTUACIONES DE DISEO CIENTFICO EN ARQUITECTURA AMBIENTAL

Grupo Investigacin CARMA.

PARA EDIFICACIN Y DISEO URBANO

TRANSFERENCIATIPOSSITUACINESTRATEGIASDISEO

RADIACINSOLARGANANCIASAPERTURAS O

SUPERF. CON

ORIENTACIN

ADECUADAVENTANAS

LUCERNARIOS

PATIOS

COLORES

PRDIDASPROTECCIN /

DISTRIBUCIN

SOLARLAMAS

COBERTURAS

COLORES

TRMICAGANANCIASDISTRIBUCINMATERIALES

COLORES

MASA TRMICA

PRDIDASRADICIN DE

ONDA LARGACOLORES

EXPOSICIN A

LA BVEDA CE.

LUMINOSANATURALCAPTACIN

Y DISTRIBUCINVENTANAS

LAMAS

LUCERNARIOS

PATIOS

ARTIFICIALDISTRIBUCINCOMPATIBLE

LUZ NATURAL

COLORES

CONDUCCINAISLAMIENTO

Y FORMAMATERIALES

TERRENO

MASA TRMICA

CONVECCININFILTRACINSELLADOMATERIALES

CARPINTERAS

VENTILACINGANANCIASAPERTURAS

ORIENTADASVENTANAS

PARTICIONES

PRDIDASDE CONFORTVENTANAS

MASA TRMICAMATERIALES

NOCTURNA/

DIURNACONTROLES

INTELIGENTES

EVAPORACINTORRES EVAPORATIVAS

PATIOS VEGET.

ACUSTICASONORIDADREVERBER.FORMA/ MAT.

AISLAMIENTOATENUACINMATERIALES

CURSO DE INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE /

MDULO MDULO 3: La aproximacin sostenible al Proyecto

benito snchez-montas / arquitecto

[email protected]

INDICE

MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGTICA, DE AHORRO Y OTROS CRITERIOS AMBIENTALES EN LOS EDIFICIOS.

Introduccin

Aspectos que hay que considerar

1.- Orientacin y proteccin solar del edificio.

1.1 Recomendaciones sobre la orientacin y la proteccin solar

2.- Aislamientos trmicos e inercia trmica

2.1. Recomendaciones sobre los aislantes trmicos y la inercia trmica

3.- Distribucin de las estancias

3.1. Recomendaciones sobre la distribucin de las estancias.

4.- Iluminacin natural

4.1. Recomendaciones sobre la iluminacin natural

5.- Gestin de residuos

6.- Reduccin del consumo de electricidad

6.1. Iluminacin: lmparas, equipos auxiliares y luminarias

6.2. Iluminacin: contaminacin lumnica

6.3. Iluminacin: equipos de regulacin y control

6.4. Electrodomsticos eficientes

6.5. Instalaciones de energa solar fotovoltaica

7.- Sistemas de climatizacin eficiente

7.1. Condiciones de confort

7.2. Tecnologas existentes

7.3. Recomendaciones para la climatizacin

8.- Reduccin de consumos energticos producidos por el agua caliente sanitaria (ACS)

8.1. Recomendaciones para reducir el consumo energtico en el calentamiento del agua.

9.- Reduccin del consumo de agua

9.1. Consejos para reducir el consumo de agua sanitaria

9.2. Consejos para reducir el consumo de agua de riego.

9.3. Pasos que se han de seguir para la instalacin de un sistema de reaprovechamiento de las aguas grises

10.- Ruidos

10.1. Recomendaciones a tener en cuenta en la fase del proyecto.

10.2. Recomendaciones a tener en cuenta en la fase de ejecucin del proyecto.

11. Estudio de consumos energticos del edificio y de otros aspectos de los proyectos.11.1. Aproximacin conceptual a los instrumentos de control ambiental

MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGTICA, DE AHORRO Y OTROS CRITERIOS AMBIENTALES EN LOS EDIFICIOS.

INTRODUCCIN

Reducir el consumo energtico de los nuevos edificios y hacerlos ms sostenibles ha de ser una prioridad en el momento de proyectar. En este sentido, aqu se presentan algunos de los conceptos que hay que tener en consideracin en el proceso de concepcin de todo edificio nuevo.

En el apartado central de este documento se dan unas nociones bsicas sobre los diferentes aspectos que debern ser tenidos en cuenta en el proyecto desde el punto de vista de la eficiencia energtica. La correcta aplicacin de estos conceptos permitir reducir el consumo y disponer de una edificacin ms sostenible.

La ltima parte del documento se refiere a los nuevos elementos que se han de incluir en el proyecto. El objetivo es hacer que se consideren dentro del proyecto aquellos aspectos que influirn en el consumo de energa del edificio. As se dispondr de un nuevo elemento, la eficiencia energtica, para decidir entre una solucin u otra.

ASPECTOS QUE HAY QUE CONSIDERAR

Reducir el consumo en los edificios siempre ha de ser la primera tarea que nos hemos de plantear. Antes de estudiar la aplicacin de energas renovables (solar trmica, solar fotovoltaica, biomasa), hemos de pensar en la aplicacin de otras medidas destinadas a la reduccin del consumo energtico (soluciones arquitectnicas, tecnologas eficientes de energa, minimizacin de residuos)

A continuacin, presentamos las medidas esenciales de eficiencia energtica que se pueden aplicar.

1. Orientacin y proteccin solar del edificio

No siempre es posible escoger la orientacin del edificio; habitualmente se deber seguir la trama de calles. Aun as, la situacin del edificio en el solar ser un factor decisivo para el gasto energtico. Por ello, no se debe renunciar a pensar el edificio para aprovechar la relacin con cada una de las orientaciones que presente, sea cual sea su orientacin principal dada. Para ello hay mltiples mecanismos y estrategias que se pueden utilizar: lucernarios orientados en cubierta, reflexin en paramentos claros, elementos de proteccin fijos o mviles

imagen3.1: Radiacin en cada una de las 5 orientaciones del edificio (incluida la vertical, de la cubierta), en latitud 37N (Sevilla) donde se aprecian las ventajas de la orientacin sur.

La influencia de orientacin se debe a los hechos siguientes:

- La radiacin solar sobre una fachada norte es casi nula, por esto esta fachada ser la ms fra. Por este hecho, si situamos una entrada de luz hacia el norte, siempre tendremos radiacin difusa til para la iluminacin, pero se deber instalar un buen aislante trmico en esta abertura. Habr que aquilatar la medida mnima til de iluminacin en esta orientacin, para minimizar las prdidas trmicas.

- La radiacin sobre el este la tendremos a las primeras horas de la maana. En verano se debern proteger las aberturas con algn dispositivo que evite la entrada directa de esta radiacin (por ejemplo, lamas orientables).

- La radiacin sobre el oeste la tendremos por la tarde. En verano se debern proteger las aberturas con algn dispositivo que evite la entrada directa de esta radiacin (por ejemplo, lamas orientables) ya que provoca sobrecalientamientos considerables sobre todo por la tarde. Las protecciones tendrn que ser orientables a fin de que permitan el paso de la radiacin indirecta y favorecer as la iluminacin natural.

- La incidencia de la radiacin solar sobre una fachada sur se producir durante casi todo el da. En invierno esta aportacin de calor nos ayudar a reducir el gasto de calefaccin.

En verano como la altura del sol es superior, con la colocacin de pequeos elementos que hagan sombra evitaremos la radiacin directa y el calor.

- Adems y, en general, la mencionada inclinacin solar hace que la fachada SUR sea la nica que recibe menos radiacin en verano que en invierno, por lo que debemos considerarla la ORIENTACIN PTIMA.

imagen3.2: Caso de un edificio en una parcela mal orientada y entre medianeras, que debe buscar la radiacin solar mediante el estudio de su distribucin interior y la apertura de huecos en cubiertas hacia el sur.

Recomendaciones sobre la orientacin y la proteccin solar

- En general y para nuestro clima y latitud, la situacin ideal es que el edificio sea rectangular y que la fachada principal se oriente al sur 15.

- En climas clidos o templados, con rgimen de humedad variable, como el nuestro, la ventilacin hace disminuir la sensacin de calor a causa del efecto de evaporacin sobre la piel. Adems, la ventilacin selectiva, producida cuando la temperatura exterior es ms baja (por la noche), disipa el calor acumulado en el edificio durante las horas ms clidas. Por este motivo, en verano es importante favorecer la circulacin de aire entre la fachada norte y la fachada sur para posibilitar la ventilacin cruzada y producir al mismo tiempo un ahorro en climatizacin y una mejora de las condiciones interiores del edificio.

- Las fachadas norte, este y oeste son las fachadas trmicamente ms problemticas ya que la radiacin solar que reciben es mnima, cuando sera necesaria y excesiva (en este y oeste) cuando es perjudicial (tanto por la inclinacin como por la intensidad). Por tanto, en estas fachadas, es importante poner el mnimo de ventanas posible, las cuales adems, sern de doble vidrio y sin puente trmico. Su utilidad, adems de iluminar aquellas estancias que no puedan de ninguna otra forma recibir luz desde el sur, ser la de ventilar, como se ha dicho.

- A este y oeste se instalarn protectores solares para evitar que la radiacin solar entre directamente en la estancia (problemas de deslumbramiento y sobrecalientamiento). En estas fachadas, es conveniente que haya una combinacin de protectores solares fijos y mviles adecuada, ya que estas ltimas permiten una gestin directa del usuario segn sean sus necesidades. Cuando se trate de sistemas de lamas, fijas o mviles, en estas orientaciones se debern disponer lamas verticales, con orientacin SO o SE.

imagen 3.3.1 y 2: Algunos ejemplos de protecciones solares tpicas. (Fuente: Arquitectura y clima en Andaluca V. Bibliografa)- Tambin se pueden plantar rboles de hoja caduca en las fachadas este y oeste para dar proteccin solar en verano y aprovechar el sol de invierno.

- En la fachada sur es posible colocar protectores solares fijos, debido a la bondad del comportamiento solar en esta orientacin. Normalmente se tratar de aleros o parasoles sobre los huecos, aunque tambin pueden ser lamas. En cualquier caso, puede tambin ser muy conveniente disponer de protecciones mviles, como toldos o venecianas exteriores, segn el diseo del hueco y en funcin de un hecho fundamental que destacamos:

- Para determinar la sombra de una proteccin solar fija, podemos utilizar la metodologa siguiente (ASHRAE Fundamentals, 1993):

Fls= p/d

donde p= profundidad de la proteccin solar

d= distancia vertical entre la horitzontal de la proteccin solar y la lnea de sombra

FLS= factor de lnea de sombra que, para el caso de nuestra latitud, se determina en la tabla siguiente:

OrientacinRelacin

Este0,8

sur-este1,2

Sur2,35

sur-oeste1,2

Oeste0,8

Estas medidas no comportan ningn incremento del coste del edificio, tan solo requieren una planificacin previa.

2. Aislamientos trmicos e inercia trmica.

Los aspectos ms importantes que hay que tener en cuenta para mejorar el comportamiento de la piel del edificio son la inercia trmica (es decir, la capacidad de acumulacin del calor) y la resistencia trmica o aislamiento. En funcin de la orientacin, habr que situarlos de la siguiente manera:

- En la fachada norte, resistencia trmica (aislamiento)

- En las fachadas este y oeste, resistencia e inercia trmica.

- En la fachada sur, una combinacin de inercia trmica para acumular all calor y transparencia para la captacin directa.

Las ventajas que se obtienen de la mejora de los aislamientos son muy considerables: un incremento de 1 cm. de aislamiento (de un tipo de uso habitual en la construccin) puede comportar una disminucin del 15% del gasto de calefaccin. Uno de los aspectos ms importantes de los aislamientos es la eliminacin de los puentes trmicos, es decir, el aislamiento de los finales de los forjados, los marcos de las ventanas y todos los elementos constructivos que comunican directamente la superficie interior con la exterior sin ningn aislamiento en medio.

La normativa actual sobre aislamientos son:

Norma Bsica sobre Condiciones Trmicas en la Edificacin. NBE-CT/79,

Reglamento de Instalaciones Trmicas en los Edificios (RITE)

Ordenanzas municipales propias relativas a este aspecto, que recogen los lmites que han de cumplir las nuevas construcciones por lo que hace referencia al aislamiento trmico.

Esta norma se comentar en el apartado correspondiente, pero como ejemplo, las cubiertas de nuestro entorno han de tener un coeficiente medio de transmisin trmica (Km) igual o inferior a 0,46 W/m2C. En el caso de las fachadas, el coeficiente medio de transmisin trmica (Km) vara segn la zona climtica y las caractersticas del cerramiento, pero aproximadamente estos valores quedan comprendidos entre 1,39 y 0.70 W/m2C.

Recomendaciones sobre los aislamientos trmicos y la inercia trmica

- Aumentar los aislamientos mnimos que marca la normativa NBE-CT/79. Se recomienda reducir el coeficiente mediano de transmisin trmica (Km) hasta a 0,25 W/m2C en el caso de las cubiertas. En el caso de las fachadas orientadas al norte, este y oeste, se recomienda reducir este coeficiente hasta 0,35 W/m2C

- Mejorar los aislamientos de las ventanas, que son los elementos que tienen ms perdida de calor. El paso de una ventana simple a una doble puede comportar una disminucin de hasta el 15% del gasto de calefaccin.

- Evitar los puentes trmicos. La prdida de calor provocada por los puentes trmicos puede llegar a representar el 10% del consumo de calefaccin, sin mencionar la eliminacin de patologas tpicamente asociadas a estos puentes trmicos, como son las humedades de condensacin.

- Aislar trmicamente el primer techo o la solera en contacto con el suelo si el espacio superior que definen es un local calefactado.

- Minimizar las infiltraciones de aire exterior. Instalar puertas dobles o automticas en los accesos de edificios con un uso muy continuado de las mismas (comercios, equipamientos), o mejorar los cierres hacindolos ms hermticos.

- Es recomendable hacer los cerramientos exteriores de los edificios con inercias trmicas elevadas, es decir, con materiales de una masa elevada.

Las cubiertas de los nuevos edificios se han de hacer con inercias trmicas muy elevadas o ventiladas, ya que amortiguan las ganancias trmicas producidas por la radiacin solar en el verano. En el caso de fachadas sobrecalentadas, tambin se puede considerar la utilizacin de sistemas ventilados.

3. Distribucin de las estancias

Tendremos que intentar distribuir de la forma ms adecuada las diferentes estancias que conforman un edificio. Por esto se debern tener en cuenta los conceptos de insolacin que se han apuntado y la actividad que se llevar a cabo en las diferentes salas.

Recomendaciones generales sobre la distribucin de las estancias

Sin pretender determinar las condiciones complejas de cada proyecto y slo a modo de ejemplo, para ayudar a comprender la influencia de la orientacin sobre los distintos usos, esbozamos una posible distribucin, que podra ser la que se explica a continuacin.

- Las salas con un uso continuo sern las que necesitarn unas condiciones ms confortables.

Por esto, los espacios principales, de uso continuo, se situarn prioritariamente en la fachada sur.

- Las salas con una utilizacin intermitente no requerirn unas condiciones tan confortables. Por eso, los espacios de paso o de menor utilizacin (salas de mquinas, almacn, lavabos, pasillos, etc.) se dispondrn en la fachada norte para hacer de tampn.

4. Iluminacin natural

El objetivo ha de ser aprovechar al mximo la luz solar para reducir el consumo elctrico en la iluminacin. Por esto, se deberan instalar elementos de captacin de luz natural, como pueden ser: ventanas, patios interiores, lucernarios orientados (nunca claraboyas abiertas en un plano horizontal), entradas de luz en forma de dientes de sierra, planos reflectantes o tubos de captacin de luz solar.

imagen3.4: Lucernarios Orientados (monitores) en la Escuela de Ingenieros de Sevilla Edificio Plaza de Amrica. Abiertos en las cubiertas, para la correcta iluminacin buscan la orientacin sur.

Recomendaciones sobre la iluminacin natural

- Instalar elementos para la captacin de luz natural, que tendrn que ir protegidos para minimizar su aportacin a la carga de climatizacin del edificio.

- Por ejemplo en el caso de lucernarios, es conveniente orientarlos hacia el sur, como cualquier otro hueco del edificio, para evitar sobre-calentamientos en el verano, y aislarlos trmicamente para evitar prdidas en el invierno, mientras se aprovechan las mximas ganancias.

- Es posible sustituir las claraboyas por tubos de captacin de la luz solar. Estos sistemas permiten captar la luz natural a travs de un elemento situado en el exterior y la llevan hasta el espacio que se desea iluminar mediante un tubo de material refractante. La ventaja de este sistema frente a los tradicionales es que permite el paso de luz pero reduce las prdidas trmicas, ya que el dimetro del tubo es muy inferior a las dimensiones de una claraboya.

- La correcta gestin de la luz reflejada en los paramentos es fundamental para la buena iluminacin. Las superficies horizontales o verticales de nuestros edificios tienen una gran capacidad de reflejar luz y, por tanto, de contribuir el la mejor iluminacin de los espacios sobre los que, potencialmente, pueden reflejar; bien sean diseadas ex-profeso para este fin (p. ej. bandejas solares, velas, light shelves), o bien sean las habituales (medianeras, alfizares, muros de patios, suelos de terrazas, jambas, paredes, techos y suelos en general) Es muy recomendable la utilizacin de pinturas y materiales claros (con un coeficiente de reflexin o albedo muy alto) para el acabado de las paredes y los techos, ya que permite un ahorro importante de luz artificial. Se pueden llegar a incluir materiales especulares, con una gran capacidad de reflexin.

5. Gestin de residuos

Este apartado, ms que una condicin de la edificacin, sera una condicin relacionada con el tipo de residuo generado.

Nosotros aqu nos vamos a limitar a hacer alguna breve reflexin que afecta al edificio.

Consideramos dos supuestos:

1. Las actividades que generen residuos especiales tendrn que disponer de un espacio reservado para almacenarlos.

El almacn ser de uso exclusivo para residuos, con una superficie que depender de la produccin que haya. El almacn estar situado preferentemente cerca de la zona de carga y descarga si no hay, se situar cerca de un acceso- estar bien ventilado y dispondr de una cubeta de seguridad para recoger residuos lquidos en caso de vertido accidental.

Si el almacenamiento se hace en un patio de la actividad o zona no cerrada, entonces dispondr de cubeta de seguridad para recoger residuos lquidos en caso de vertido accidental. La zona destinada a almacn se cubrir y pavimentar, y si tiene desage, este no estar conectado a la red municipal de saneamiento.

Los recipientes para los residuos estarn claramente identificados.

2. Para realizar las actividades con residuos se deber disponer de un espacio cerrado destinado al almacenaje selectivo de los residuos. Este espacio se deber mantener en condiciones de higiene y limpieza adecuados para que no produzcan molestias por los males olores. La acumulacin de basuras se ha de hacer en contenedores o cubos cerrados y estancos.

Estas medidas no representan ningn incremento del coste de la instalacin y en cambio facilitan la recogida selectiva, que es un factor importante de sostenibilidad y una manera indirecta de ahorrar energa.

6. Reduccin del consumo de electricidad.

El primer hecho que debemos de tener en cuenta es la procedencia de la electricidad, ya que gran parte proviene de las centrales nucleares. Otra parte importante de la produccin elctrica proviene de las centrales trmicas donde se queman combustibles fsiles (petrleo, gas natural o carbn), con un rendimiento bajo comprendido entre 35% y 55%. Como vemos, la electricidad es una energa muy preciada que slo se deber utilizar en aquellos casos en qu no se pueda emplear otra. Por eso no se debera utilizar la electricidad para la produccin de calor con resistencias elctricas o hilos radiantes elctricos, ya que es mejor utilizar directamente los combustibles.

imagen 3.5: Procedencia de la electricidad en Espaa. 2004. Fuente: REE (Web) Iluminacin: lmparas, equipos auxiliares y luces

- En referencia al alumbrado interior, se recomienda utilizar equipos eficientes de iluminacin, preferentemente fluorescentes con reactancia electrnica, fluorescentes compactos con reactancia electrnica y bombillas de vapor de sodio de alta presin. Se evitar el uso de bombillas convencionales, halgenas y de vapor de mercurio.

En la tabla siguiente se puede ver la equivalencia entre bombillas incandescentes y fluorescentes compactas y as observar las diferencias.

Otra recomendacin a tener en cuenta es el nivel de luminosidad necesario para cada uso, as como otros parmetros (temperatura de color, ndice de reproduccin cromtica). Teniendo en cuenta todos estos parmetros, se decide que tipo de lmpara es la adecuada, as como cuantas se debern instalar. Para determinar los parmetros para cada uso se puede consultar la Gua tcnica de eficiencia energtica en iluminacin: oficinas y la Gua tcnica de eficiencia energtica en iluminacin: centros docentes, editadas por el IDAE.

A modo de ejemplo, vean la tabla siguiente para algunos usos concretos, obtenida de la citada fuente:

- En cuanto al alumbrado pblico, o de zonas exteriores de edificios, nos remitimos a lo dicho en el apartado correspondiente del mdulo en el que se trata.

- Al consumo de las lmparas, se ha de aadir el consumo de los equipos auxiliares, donde en el caso de las lmparas de descarga, es muy importante el lastre o reactancias. El consumo del equipo auxiliar puede representar un incremento del 5% al 30% a aadir al consumo de la lmpara. Para reducir este consumo y aumentar la vida de las lmparas, se instalarn balastos electrnicos substituyendo las reactancias convencionales (electromagnticas). Otras ventajas de estos lastres son el encendido instantneo, una luz sin parpadeos, la desconexin de las lmparas agotadas, etc. Estas ventajas hacen que la amortizacin de una reactancia electrnica est comprendida entre tres y cinco aos segn las horas de utilizacin.

- En el alumbrado interior se dispondrn de luminarias que permitan un alto aprovechamiento de la iluminacin procedente de la lmpara. Habr que considerar la opcin de utilizar alguno de los componentes que ofrecen los fabricantes para sus luces (como por ejemplo rejas, difusores, etc.) que mejoren el nivel y la calidad de la luz.

Iluminacin: equipos de regulacin y control

Disear una instalacin de iluminacin que satisfaga las necesidades lumnicas del da ms desfavorable del ao es la primera fase de este proceso. Una vez conocidas las necesidades en las condiciones ms desfavorables, se tendr en cuenta que estas necesidades no lo sern durante todos los das del ao. De ah la importancia de disponer de un sistema de control que permita adaptarse al mayor nmero de usos posibles (o necesidades diferentes). Con ello se intentar ajustar la potencia lumnica a la necesidad lumnica. Algunos de los mecanismos para conseguirlo son:

- La sectorizacin de la sala a iluminar, separando las lneas del alumbrado. As disponemos de la opcin de encendido parcial de los puntos de luz que nos permite una iluminacin diferenciada en diversas zonas de un mismo espacio en funcin de las necesidades (por ejemplo, tener apagadas las luces ms cercanas a las ventanas y tener encendidas las del resto de la sala).

- La instalacin de reactancias electrnicas con reguladores de flujo que ajusten en cada momento la potencia de las lmparas para obtener exactamente el grado de iluminacin deseado.

- La instalacin de equipos de encendido y alumbrado automtico (clulas fotoelctricas o relojes astronmicos) para la iluminacin exterior.

- La instalacin de interruptores temporizados o detectores de presencia en zonas con un uso puntual (por ejemplo, los lavabos de un edificio pblico).

Electrodomsticos eficientes

Al adquirir electrodomsticos, hay que tener en cuenta el consumo energtico que tienen.

Una buena gua es la etiqueta energtica que los diferencia con una letra. Los de la letra A son los electrodomsticos con menos consumo y, por lo tanto, los que generan un gasto econmico ms bajo y con menos contaminacin.

Otro punto a considerar son los electrodomsticos que necesitan agua caliente para funcionar (lavadoras y lavavajillas, principalmente). Actualmente hay aparatos bitermicos (que disponen de una entrada de agua fra y de otra de agua caliente) que ahorran energa elctrica ya que el aparato no ha de calentar el agua. El agua caliente la proporciona un equipo externo y, por tanto, existe la posibilidad de calentarla con un equipo de energa solar trmico.

Instalaciones de energa solar fotovoltaica

Desde el punto de vista energtico y ambiental, la produccin de electricidad con energa solar fotovoltaica descentralizada es un sistema muy eficiente ya que utiliza un recurso gratuito e inagotable. Hay que tener en cuenta que actualmente el sistema convencional de produccin de electricidad es centralizado y que despus se necesitan grandes lneas elctricas para llegar hasta la ciudad. Otro factor a tener en cuenta es que el precio de la electricidad convencional no refleja el precio real de la produccin ya que no tiene en cuenta todos los aspectos de contaminacin (emisiones de gases txicos, residuos nucleares, tala forestal e incendios, contaminacin electromagntica). Por tanto, si comparamos econmicamente los dos sistemas de produccin de electricidad, la aplicacin de energa solar fotovoltaica en segn qu casos resulta cara por el coste inicial de la instalacin. Por estos motivos, ha de ser impulsada desde los organismos municipales con la idea de posibilitar la transferencia hacia un modelo energtico ms coherente, eficiente y no contaminante. Actualmente, hay dos posibilidades para hacer instalaciones de energa solar fotovoltaica:

Instalaciones de energa solar fotovoltaica autnoma.

Estas instalaciones son independientes de la red elctrica, ya que acumulan la energa solar en bateras. Tienen la ventaja que, una vez amortizadas, la produccin elctrica ser gratuita. Esta solucin permite un ahorro total en la produccin de electricidad, pero requiere un mantenimiento de las bateras y un recambio cada ocho o diez aos.

Tienen mltiples y variadas aplicaciones, que sern ms o menos favorables segn las condiciones de uso (edificios con pocas horas de utilizacin, parqumetros, instalaciones de riego, seales, radios, faroles e iluminacin pblica aislada).

La viabilidad econmica de estas instalaciones depende de la distancia que hay hasta el punto de conexin con la red elctrica, pero segn los casos es ms cara la obra civil para el soterramiento de la lnea que la instalacin fotovoltaica en si. Son desde luego una solucin casi indiscutible en edificios muy alejados de la red elctrica; en general, una distancia de ms de un Km para una vivienda o instalacin de potencia similar, justifica la instalacin fotovoltaica autnoma; la distancia a la que se hace rentable aumenta con el aumento de demanda de la instalacin. Por este motivo, antes de realizar una instalacin es recomendable elaborar un estudio econmico de viabilidad.

Instalaciones de energa solar fotovoltaica para generacin de electricidad y venta en la red.

Es posible producir electricidad a partir de placas fotovoltaicas que, conectadas a un ondulador de conexin a red, inyecten en la red la energa producida. Esta energa est apoyada por un precio de venta garantizado de 0,41 por cada kWh que se venda, unos 0,33 superior al precio de compra de energa elctrica convencional. Esta diferencia porcentual, adems, viene garantizada por la misma ley (ver apartado de legislacin). Este precio de venta es para instalaciones con una potencia inferior o igual a 100 kW; en el caso de potencias superiores, el precio de venta estar fijado en 0,216364 . La nica condicin necesaria es disponer de superficie exterior sin sombras.

En este caso, el propietario o propietarios del edificio se convierten en productores de energa en rgimen especial, lo que convierte esta instalacin en una inversin rentable a corto o medio plazo, aunque exige una cierta capacidad de inversin inicial.

Este tipo de instalacin tiene un periodo de amortizacin que vara segn el rgimen de subvenciones a la instalacin y del precio del Kw. Las previsiones en este sentido son favorables y el periodo de amortizacin medio actual puede estar alrededor de seis aos.

7. Sistemas de climatizacin eficientes

Condiciones de confort

Lo primero a tener en cuenta es que un edificio diseado con criterios de reduccin de consumo energtico y que siga los consejos bsicos mencionados en los otros apartados casi no necesitar equipo de soporte para mantener el interior en condiciones de confort.

En el caso, no obstante, que se deba climatizar, los valores de confort obligatorios (RITE). Son los que se muestran a continuacin:

Invierno: Temperatura:

20 23 C

Humedad relativa:

40 60 %

Verano: Temperatura:

23 25 C

Humedad:

40 60 %

[Para una valoracin ms detallada de los parmetros de confort, se facilita el programa Confort desarrollado por el equipo del profesor Martin Evans.]

Estos valores son los que se han de utilizar para dimensionar los equipos de climatizacin de los edificios. En cuanto a las cargas trmicas, no hay que olvidar las mejoras introducidas en el control de las ganancias, en funcin de los sistemas pasivos implementados.

Tecnologas

Los sistemas de climatizacin pueden ser de calentamiento (o enfriamiento) del aire de las estancias o bien sistemas de radiacin. La utilizacin de un sistema u otro depende de las dimensiones, la distribucin de los espacios del edificio, su altura, el uso que se le dar, etc. En cada uno de los casos habr que valorar que sistema debe utilizarse. Por ejemplo, en el caso de grandes salas y de mucha altura (pabellones deportivos) es muy recomendable instalar equipos de radiacin, ya que con los otros habr que calentar todo el volumen de aire para tener la sala climatizada.

A continuacin, realizamos una breve descripcin de algunos sistemas de climatizacin antes de dar consejos concretos.

a) Bomba de calor accionada elctricamente

Este sistema produce aire caliente a travs de un circuito de compresin (como los frigorficos).

Es un sistema con un coeficiente de rendimiento (COP) muy elevado, alrededor de 3. En cambio, como el sistema de produccin actual de la energa elctrica tiene un rendimiento bajo (35% 50%), esto provoca que este sistema presente un rendimiento global aproximado del 85%. Otra ventaja de este sistema es que produce el aire fri necesario para la climatizacin durante el verano. Un inconveniente es que estas mquinas tienen un elevado rendimiento cuando las temperaturas exteriores no son muy extremas (5 8 C en invierno), as pues, en las zonas donde se suele bajar de estas temperaturas no se recomienda su uso.

Imagen 3.6 : Consumo de una Bomba de Calor.b) Bomba de calor accionada a gas

El funcionamiento de este sistema es muy parecido a la bomba de calor elctrica, pero la compresin se realiza con un motor trmico (igual que los coches). Estos motores tienen un rendimiento bajo (35%), pero la red de distribucin es muy eficaz y no hay muchas prdidas en la distribucin. Una ventaja de estas mquinas es que se puede aprovechar el calor residual de los gases y del motor para el precalentamiento del aire. Un inconveniente en el momento de instalarlas son el ruido y las vibraciones que provocan los motores trmicos. Al igual que las mquinas elctricas, son adecuados para zonas templadas y no muy fras.

c) Caldera de gas para el calentamiento del aire

En esta categora encontramos dos subcategoras: sistemas que calientan directamente el aire y sistemas que calientan el agua y que despus calientan el aire en la sala con unos fan-coils. Si se pretende utilizar este sistema, hay que buscar calderas de gas de alto rendimiento, como por ejemplo las de condensacin (rendimiento del 105% sobre el PCI). Una ventaja de este sistema es que puede utilizar energa solar trmica para el precalientamiento del aire de entrada o renovacin, o del agua en el caso de los fan-coils. Un inconveniente, como todos los sistemas de climatizacin del aire, es que hemos de calentar todo el volumen del aire para sentir la sensacin de confort necesaria.

d) Mquina de absorcin

Este sistema es capaz de generar aire fri a partir de una fuente de calor utilizando, en lugar de la compresin, la propiedad de absorcin de algunos gases. Como fuente de calor se utiliza normalmente una caldera de gas natural y, por tanto, podemos tener un sistema de climatizacin global con el aire calentado con la caldera durante el invierno y el aire fri con la mquina de absorcin durante el verano. Adems podemos instalar una instalacin solar trmica que nos de una aportacin energtica importante tanto en verano como en invierno. El rendimiento de estas mquinas es aproximadamente del 80% (muy parecido a las bombas de calor elctrico, por ejemplo). Un inconveniente de este sistema es que la tecnologa no est suficientemente desarrollada y el rango de potencias calorficas y frigorficas no es tan grande como con las bombas de calor.

e) Sistemas de radiadores convencionales

Este sistema necesita una caldera para calentar el agua y despus, a travs de los radiadores, desprende el calor mediante radiacin y conveccin. La ventaja principal de la transmisin de calor por radiacin es que se calienten las personas y los elementos constructivos del edificio y no es necesario calentar el aire para tener la sensacin de confort. Por el mismo motivo, los sistemas de calor radiante (ste y los que se mencionan ms adelante) son los ideales cuando se ha diseado el edificio pensando en usar su inercia trmica para gestionar las condiciones de confort en el interior, como sera el caso ideal de diseo para nuestro clima.

Es muy importante utilizar calderas a gas de alto rendimiento, como son por ejemplo las de condensacin (rendimiento del 105% sobre el PCI), y modulantes de manera que regule la potencia segn las necesidades.

f) Sistema de tierra/paredes/techo radiante

Este sistema es parecido al anterior pero con la gran diferencia que la superficie de la radiacin es mucho ms elevada ya que, normalmente, el sistema de radiacin se encuentra por todo el suelo del edificio. Como que tiene mucha superficie, la temperatura a la que circula el agua es ms baja (alrededor de 35 C). Tambin es muy importante hacer servir calderas de gas de alto rendimiento, como son, por ejemplo, las de condensacin (rendimiento del 105% sobre el PCI) y modulantes de manera que regulen la potencia segn las necesidades. Actualmente, es posible utilizar una bomba de calor como sistema de produccin de calor de manera que tengamos las ventajas del sistema radiante y el elevado rendimiento de la bomba de calor. Adems con este sistema tambin es posible hacer servir la bomba de calor y el suelo radiante para climatizar el edificio en verano (instalando una deshumidificadora). Estos sistemas radiantes de baja temperatura tienen la ventaja de acoplar una instalacin solar trmica para dar un soporte energtico muy importante y as ahorrar energa convencional.

Recomendaciones para la climatizacin

Una vez descritos los principales sistemas de climatizacin, expondremos una serie de consejos genricos para todos los sistemas y tambin otros ms concretos.

- Cumplir la normativa actual (RITE) sobre calidad del aire y ventilaciones, minimizar al mximo los caudales de renovacin del aire, ya que provocan la mayor parte de las prdidas trmicas.

- Instalar los termostatos en zonas representativas de fuentes de calor o frio (nunca cerca de un acceso en el exterior del edificio). Adems se recomienda instalar cronotermostatos de manera que ajustemos el funcionamiento de la climatizacin a las horas de funcionamiento del edificio.

- Realizar una correcta sectorizacin del edificio a climatizar agrupando las salas o zonas del edificio con temperaturas y horarios de funcionamiento parecidos.

- Estudiar la posibilidad de utilizar energa solar trmica como sistemas de apoyo.

- Utilizar sistemas de recuperacin de temperaturas del aire de ventilacin para calentar el aire de renovacin.

- Utilizar un sistema free-cooling con aire exterior mediante una comparacin entlpica (temperatura-humedad). De esta manera, en ciertos momentos, climatizaremos nuestro edificio introduciendo solamente aire del exterior y renovando el aire interior.

- En el caso de sistemas de aire, usar sistemas de distribucin de baja velocidad y de prdida de carga mxima de 50 Kg /m2 por metro lineal de caeria.

- En el caso de sistemas de aire, hacer servir sistemas de distribucin de aire con caudal variable (VAV) y con vlvulas de control en cada zona trmica definida en lugar de los de caudal constante.

- En el caso de sistemas con caldera, hacer revisiones peridicas, la falta de mantenimiento es la principal causa de su prd