Download Sector de la Construcción - Technology Needs Assessment

Serie de Guías ENT
Tecnologías para la
Mitigación del Cambio Climático
– Sector de la Construcción–
II
Tecnologías para la
Mitigación del Cambio Climático
– Sector de la Construcción–
Autor
Wynn Chi-Nguyen Cam
Traducción al español
Rose Marie Vargas J. ([email protected])
La Paz, Bolivia
Revisión de la traducción
Rasa Narkeviciute
UDP, Copenhague
Agosto de 2012
III
Centro Risø de Energía, Clima y Desarrollo Sostenible
Departamento Técnico de Ingeniería de Gestión, Universidad de Dinamarca (UTD),
Edificio 142
DTU Risø Campus
Frederiksborgvej 399
P.O. Box: 49
4000 Roskilde
Dinamarca
Tel.: +45 4677 5129
Fax +45 4632 1999 http://www.uneprisoe.org/ http://tech-action.org/
ISBN: 978-87-93130-62-3
Diseño y producción:
Sol Bagur D’Andrea
[email protected]
La Paz, Bolivia
Agradecimiento fotografía:
Fotos de tapa y contratapa: Cortesía de Wynn Chi-Nguyen Cam
La presente guía puede ser descargada de: http://tech-action.org/
Limitación de responsabilidad:
La presente guía se ha elaborado con la intención de apoyar los gobiernos de los países en
vías de desarrollo, planificadores y actores que realizan evaluaciones de las necesidades
y planes de acción tecnológicos, en la preparación de ideas acertadas para proyectos y
en el acceso a financiamiento internacional para la mitigación del cambio climático. Los
hallazgos, sugerencias y conclusiones presentadas en la presente publicación corresponden
enteramente a sus autores y no deben atribuirse de manera alguna al Fondo para el Medio
Ambiente Mundial (FMAM) que financió la edición de esta guía.
IV
Índice
Lista de cuadros y figuras Prefacio v
xi
Reconocimientos xiii
Resumen ejecutivo xiv
1. Introducción y perfil de la guía 1
1.1 Introducción 1
1.2 Descripción del libro
3
2. Resumen de hallazgos clave sobre la contribución del sector de la
construcción a las emisiones GEI 6
2.1 Estado y tendencia a escala global
6
2.2 Comprendiendo las emisiones de GEI en las construcciones
8
2.3 Comprender las barreras a la mitigación
12
3. Definición y tipologías de la mitigación
15
3.1 Definición de mitigación en el sector de la construcción
15
3.2 Diseño solar pasivo – prerequisito para edificios de nueva construcción
17
3.3 Las siete tipologías de la mitigación
22
4. Tecnologías y prácticas de mitigación en el sector de la construcción
27
4.1 Innovación en el diseño y uso de materiales tradicionales de construcción
27
4.2 Diseño y tecnologías de casa pasiva
36
4.3. Proceso de ciclo de vida y diseño integral
42
4.4. Aislamiento térmico de la envolvente del edificio
50
4.5 Sistemas de fachada de alto rendimiento
56
4.6 Tecnologías de aprovechamiento de la luz del día
68
4.7 Sistemas altamente eficientes de calefacción, ventilación y aire acondicionado
75
4.8 Sistemas eficientes de iluminación
82
4.9 Tecnologías hidroeficientes
90
4.10 Materiales y productos de construcción bajos en carbono
y que funcionan como sumideros de carbono 101
iii
V
4.11 Vegetación y sistemas de vegetación integrados al edificio
107
4.12 Tecnologías solares
120
4.13 Turbinas eólicas integradas al edificio
128
4.14 Gestión energética y mejora del rendimiento
134
4.15 Catalizadores del cambio de comportamiento
143
4.16 Servicios de energía basados en la comunidad
159
4.17 Diseño y prácticas comunitarias sostenibles
155
5. Implementación de las tecnologías y prácticas de mitigación
164
5.1 Priorización de las tecnologías y prácticas de mitigación en el ámbito
nacional
164
5.2 Estrategias, partes interesadas y contexto para la implementación
de tecnologías
5.3 Pasos prácticos para implementación 167
172
6. Conclusiones
178
Bibliografía
181
Anexo I: Hojas de resumen: tecnologías y prácticas de mitigación
192
Anexo II: Glosario
209
Anexo III: Fuentes adicionales de información sobre tecnologías y prácticas
iv
VI
de mitigación 216
Lista de Cuadros y Figuras
Lista de Cuadros
Cuadro 3.1.1: Tipologías de las tecnologías y prácticas de mitigación
17
Cuadro 4.8.1: Comparación con los bombillos que se utilizan comúnmente
84
Cuadro 5.1.1: Priorización de las tecnologías y prácticas de mitigación en el ámbito
nacional
166
Cuadro 5.2.1: Partes interesadas del sector de la construcción y sus principales
preocupaciones (en base a Wallbauma et al., 2010)
168
Cuadro 5.2.2: Partes interesadas clave del sector de la construcción, sus
preocupaciones convencionales, y compromisos para abordar el
cambio climático (respecto al UNEP SBCI, 2009)
168
v
VII
Lista de Figuras
Figura 1.1.1: Edificios relacionados con la vivienda el aprendizaje, el trabajo
y actividades lúdicas
Figura 2.2.1: Energía utilizada para el transporte relacionado con la construcción
1
9
Figura 2.2.2: Energía que se utiliza para el funcionamiento de la maquinaria de
construcción
9
Figura 2.2.3: Uso de energía durante la etapa de funcionamiento del edificio
(Hong Kong)
10
Figura 2.2.4: Demolición de edificios
10
Figura 2.2.5: Clasificación de materiales para reciclamiento
11
Figura 2.2.6: Edificios existentes en buenas condiciones como posibles oportunidades
para el mejoramiento de la eficiencia energética (Nottingham City)
Figura 2.2.7: Demanda de viviendas nuevas en países en desarrollo (Vietnam)
11
12
Figura 3.2.1: La construcción de edificios sin una selección idónea del lugar
afecta la biodiversidad: se encuentran en montañas, bosques
y áreas costeras
Figura 3.2.2: Diseño sensible al terreno montañoso
18
18
Figura 3.2.3: Diseño de viviendas de alta densidad sin ventanas orientadas al
occidente en el trópico
19
Figura 3.2.4: La composición arquitectónica del edificio crea un efecto de
autosombra: la mayoría de las ventanas están protegidas de la luz
solar desde el lado izquierdo
19
Figura 3.2.5: Aplicación de protección solar que permite el ingreso de luz del día
en los espacios interiores del edificio
20
Figura 3.2.6: Ejemplo de penetración de la luz del día en el interior del edificio
20
Figura 3.2.7: Diseño para mejorar la ventilación natural en el trópico
21
Figura 3.2.8: Combinando la ventilación natural con la accesibilidad de la luz
del día en una casa en Vietnam
Figura 3.2.9: Diseño empleando masa térmica en clima templado en Norteamérica
21
22
Figura 4.1.1: Cimientos de tierra apisonada estabilizada en proceso de construcción
vi
VIII
en la india
28
Figura 4.1.2: Aplicación moderna del sistema de agua en el techo tanto para lograr
confort térmico como luz del día en el interior del edificio
29
Figura 4.1.3: Práctica china tradicional de orientación del edificio
32
Figura 4.1.4: Presión de la urbanización en muchas naciones asiáticas
34
Figura 4.1.5: Casa movible en Auroville, India, en construcción (izquierda) y
terminada (derecha)
36
Figura 4.2.1: Superaislamiento, construcción hermética y ventilación con
sistema de recuperación térmica
38
Figura 4.3.1: Simulación de la luz del día de varias opciones de diseño a fin de
facilitar el proceso de toma de decisiones
Figura 4.3.2: Proceso de diseño integral (crédito: Larsson, 2009)
44
45
Figura 4.4.1: Cámara de aire utilizada junto con paredes aisladas de madera y
ladrillo
51
Figura 4.5.1: La fachada del edificio es la interface entre los ambientes externo e
interno de un edificio
56
Figura 4.5.2: Amplia variedad de fachadas de edificio que se encuentran a menudo
en el tejido urbano, como en esta ilustración de Hong Kong
57
Figura 4.5.3: Transmisiones de luz a través de varios tipos de vidrio y combinaciones
de acristalamiento
58
Figura 4.5.4: Sistema de acristalamiento doble
58
Figura 4.5.5: Vidrio fotocromático (izq.) y vidrio claro (der.) en un ambiente de
luz diurna brillante
59
Figura 4.5.6: Artefactos de sombra integrados con motivos tradicionales como
expresión de diseño arquitectónico para el edificio del ministerio de
finanzas en Putrajaya, Malasia
Figura 4.5.7: Ventana operable de doble acristalamiento
60
61
Figura 4.5.8: Edificio con una combinación compleja de fachada, encontrada en
el Newseum, Washington DC., EE.UU
62
Figura 4.5.9: Aplicación de pared sólida en combinación con ventilación natural
y penetración de luz diurna para un banco en ciudad de Vinh Long,
Vietnam
63
viiIX
Figura 4.5.10: La fachada de edificio con reducido ETTV se hizo posible con una relación
pared- ventana apropiada, suficientes dispositivos de control solar
y otras tecnologías para edificios en el trópico
64
Figura 4.5.11: Entrada de luz diurna a través de un sistema de acristalamiento de
fachada de alto rendimiento
65
Figura 4.5.12: La fachada con ETTV reducido del edificio de la biblioteca nacional de
Singapur se hace posible con acristalamiento doble, relación apropiada
pared-ventana y suficientes dispositivos de control solar
Figura 4.6.1: Repisa de luz, tragaluz y tubo de luz solar
67
68
Figura 4.6.2: Acabados interiores reflectantes que realzan el rendimiento de la
iluminación diurna en la estación Zuoyng, ciudad de Kaohsiung, Taiwan
70
figura 4.6.3: Persianas reflectantes difusivas instaladas en un sistema de fachada de
doble acristalamiento
71
Figura 4.6.4: Tragaluces que permiten el ingreso de luz del día en el interior de la
terminal aérea 3 de Changi, Singapur
71
Figura 4.6.5: Repisa de luz, tragaluz y tubo de luz solar en la oficina de energía
cero Pusat Tenaga de Malasia
74
Figura 4.7.1: Diagrama de un sistema típico convencional de enfriamiento y
ventilación
76
Figura 4.7.2: Diagrama de un sistema típico de enfriamiento y ventilación
77
Figura 4.7.3: Ventilación por desplazamiento
78
Figura 4.8.1: Bombillos energéticamente eficientes
83
Figura 4.8.2: Ejemplos de aplicaciones de accesorios lumínicos energéticamente
eficientes
86
Figura 4.8.3: El control zonal permite al espacio de la biblioteca, cercano a ventanas,
viiiX
explotar la luz del día (izq), mientras que el espacio alejado de las
ventanas se ilumina con CFL.
86
Figura 4.9.1: Aplicación de la cosecha de agua de lluvia en edificios de varios pisos
91
Figura 4.9.2: Diagrama de flujo de un sistema típico de reutilización de aguas grises
92
Figura 4.9.3: Flujo de agua de grifo con (izq.) y sin (der.) regulador de aireación
93
Figura 4.9.4: Inodoro con cisterna de doble descarga
93
Figura 4.9.5: Lavadora de carga frontal ahorradora de agua (izq.) y lavadora de carga
superior convencional (der.)
Figura 4.9.6: Sistema de riego por goteo
94
95
Figura 4.9.7: El espacio debería ser lo suficientemente grande para el tanque y para
acceder a él con propósitos de mantenimiento
96
Figura 4.9.8: El aireador fijado a un grifo es una manera simple de lograr
hidroeficiencia
97
Figura 4.10.1: Aplicación de materiales que actúan como sumidero de carbono en
edificios
102
Figura 4.10.2: Contenedores para transporte pueden utilizarse de manera
adaptable en proyectos de nuevos edificios
Figura 4.10.3: Ejemplos de detalle de construcción de madera
103
104
Figura 4.10.4: Ahorro estimado en la emisión de carbono al sustituir un metro cúbico
de madera en varios componentes de construcción (con referencia
a Ruter, 2011)
106
Figura 4.11.1: Sistemas de espacios verdes integrados al edificio
108
Figura 4.11.2: Tipos comunes de fachada/pared verde
109
Figura 4.11.3: Sistema modular de fachada verde con tecnologías de riego
y autodrenaje incorporados
110
Figura 4.11.4: Detalle seccional del jardín sobre el tejado
112
Figura 4.11.5: Fachada verde con un sistema de apoyo para cubrir una sala de
máquinas
113
Figura 4.11.6: Los jardines sobre tejados crean paisaje, mejoran la conectividad
y aumentan la arboleda y espacio abierto en el Institute of Technical
Education College East, Singapur
114
Figura 4.11.7: Espacios verdes como componente integral del diseño del edificio
en la universidad de dirección y administración de empresas de
Singapur
114
Figura 4.11.8: Esfuerzo por promover la biodiversidad urbana al proporcionar
franjas de plantación, conectar la vegetación del suelo con el jardín
del tejado en el Solaris One North, en Singapur
117
ixXI
Figura 4.11.9: Pared verde y vegetación en tejado como amortiguador ambiental
para un conjunto residencial frente a un camino concurrido
117
Figura 4.11.10: Una pared verde ayuda a reducir la fluctuación de la temperatura
diurna en la fachada del edificio
118
Figura 4.11.11: Jardín de tejado de un distrito de viviendas públicas en Punggol,
Singapur
120
Figura 4.12.1: Calentador solar térmico de agua (izquierda), paneles fotovoltaicos
(derecha)
Figura 4.12.2: Paneles PV como parte integrante del diseño del edificio
121
122
Figura 4.12.3: BIPV: módulos PV introducidos entre los paneles de vidrio o tragaluces
sobre un atrio
122
Figura 4.12.4: Diagrama de un sistema solar casero típico
123
Figura 4.12.5: Sistema solar térmico instalado sobre el tejado del edificio
124
Figura 4.13.1: Turbina eólica de eje horizontal (HAWT, por su sigla en inglés)
129
Figura 4.13.2: Integración de micro turbinas eólicas al ambiente construido en
un escenario urbano
131
Figura 4.14.1: Proceso típico de la ESCO
138
Figura 4.15.1: Etiqueta verde para dispositivos energéticamente eficientes
146
Figura 4.16.1: Diagrama ilustrativo de calefacción/ refrigeración urbana
150
Figura 4.17.1: Instalaciones sostenibles de transporte en Nankang, Taiwan
157
Figura 4.17.2: Mecanismos de limpieza natural para utilización de agua de tormenta
158
Figura 4.17.3: El jardín comunitario brinda oportunidades de vínculos comunitarios y
es parte de un espacio verde abierto para desahogo visual de este
escenario de viviendas de pisos altos y mucha densidad
159
Figura 5.3.1: Estructura organizativa de la unidad operativa genérica para las
x
XII
tecnologías y prácticas de mitigación
174
Prefacio
Los edificios son responsables de alrededor de una tercera parte de las emisiones globales
de gases de efecto invernadero (GEI), y por tanto los que más contribuyen a las emisiones
de GEI. Una persona pasa alrededor de 90 por ciento de su tiempo, en promedio, dentro de
edificios.
Para el sector de la construcción, esto implica no solamente el reto de reducir las emisiones de
GEI, sino paralelamente de mantener –si no de mejorar– la calidad de los servicios para sus
ocupantes. La contribución del sector de la construcción es habitualmente 5-15 por ciento del
PIB del país en promedio, y proporciona 5-10 por ciento del empleo de la nación. La mitigación
del cambio climático en el sector de la construcción implica asimismo oportunidades para una
economía ecológica y mayor número de empleos ecológicos.
El sector de la construcción ofrece amplias oportunidades para reducir las emisiones de GEI,
al mismo tiempo que fortalece el desarrollo sostenible dentro y entre las naciones. Esta guía
presenta una descripción detallada de las tecnologías y prácticas de mitigación en el sector
de la construcción. Su propósito es respaldar, con conocimiento técnico e información, a los
países que llevan a cabo Evaluaciones de las Necesidades Tecnológicas (ENT) y Desarrollan
Planes de Acción para las Tecnologías (PAT) en apoyo a la mitigación del cambio climático y
el desarrollo sostenible.
Esta publicación es parte de una serie de guías técnicas producidas por el Centro Risø de
Energía, Clima y Desarrollo Sostenible en el marco de un proyecto más amplio de las ENT. El
Dr. Jorge Rogat estuvo a cargo de la coordinación de la guía, cuyo autor es el Dr. Wynn ChiNguyen Cam, un arquitecto e investigador apasionado del ambiente construido sostenible.
Jorge Rogat
Coordinador del Proyecto
Centro Risø de Energía, Clima y
Desarrollo Sostenible del PNUMA
(URC)
Mark Radka
Coordinador del Programa de Energía
PNUMA DTIE
xi
XIII
xii
XIV
Reconocimientos
Agradezco en primer lugar al Centro Risø de Energía, Clima y Desarrollo Sostenible y al Dr.
Jorge Rogat por el tremendo esfuerzo que ha desplegado en la coordinación de la presente
guía.
Deseo asimismo expresar mi reconocimiento a los expertos y personas que contribuyeron,
en especial al Dr. Chia-Chin Cheng, por diseñar la preparación de la presente guía, al Sr. Nils
Larsson de iiSBE por los insumos en el proceso de diseño integral, al Sr. Jacob Halcom de
PNUMA (División de Tecnología, Industria y Economía), a dos revisores anónimos por sus
valiosos comentarios y sugerencias a borradores, y a la Sra. Jessa Boanas-Dewes por editar
el texto.
Wynn Chi-Nguyen Cam
xiii
XV
Resumen Ejecutivo
Para abordar el cambio climático global se requiere de esfuerzos concertados de todas las
naciones: desarrolladas y en vías de desarrollo. Estos esfuerzos comprenden evaluación,
planificación e implementación de tecnologías relevantes y mejores prácticas costo-efectivas
para realizar los potenciales de la mitigación y la adaptación en todos los sectores. En este
contexto, el Fondo para el Medio Ambiente Mundial financia el programa de Evaluación
de las Necesidades Tecnológicas (ENT), el cual es implementado en 36 países en vías de
desarrollo por el Programa de Naciones Unidas para el Medioambiente (PNUMA) y el Centro
Risø de Energía, Clima y Desarrollo Sostenible. Los objetivos de las ENT son examinar la
contribución de diferentes tecnologías destinadas a alcanzar las metas de la mitigación y la
adaptación al cambio climático nacional y ordenarlas de acuerdo a su importancia a partir
de las prioridades y planes de desarrollo nacionales. La presente guía está diseñada para
apoyar a los países participantes en la realización de Evaluaciones de las Necesidades de
Tecnología (ENT) en el sector de la construcción. A partir de las ENT es posible desarrollar
el Plan de Acción para la Tecnología (PAT) a fin de identificar las barreras a la adquisición,
despliegue y difusión de tecnologías prioritarias. Entonces es posible determinar las acciones
prácticas para superar estas barreras y realizar el potencial de mitigación en el sector de la
construcción.
El público para el cual se ha elaborado la guía comprende principalmente equipos de ENT
integrados por una amplia gama de actores de instituciones gubernamentales, ONG y del
sector privado, entre ellos profesionales de la industria de la construcción. Pretende ser una
fuente de información y conocimiento técnico sobre mitigación del cambio climático en el
sector de la construcción para estos actores, especialmente en los países y regiones donde
el acceso a tal información es limitado.
La gran contribución del sector de la construcción a las emisiones de gases de efecto
invernadero (GEI) ha sido ampliamente reconocida. Las causas principales de ello son el uso
de energía basada en combustibles fósiles en los edificios, para confort térmico, iluminación,
calefacción por agua, equipo eléctrico y artefactos, así como para la producción de materiales
de construcción.
La mitigación de las emisiones de GEI en el sector de la construcción requiere soluciones
innovadoras integradas y tecnologías sostenibles durante el diseño, construcción,
funcionamiento de edificios y su demolición. Este es el hardware que debe funcionar en
armonía con el software y el orgware. En terminología de ENT, software se refiere a los
procesos relacionados con el uso del hardware, como prácticas, experiencias y conocimiento,
y orgware al marco institucional que se requiere para el proceso de adopción y difusión de
una nueva tecnología (URC TNA Team, 2012).
La presente guía coloca el hardware, software y orgware en un marco sistemático. Este
marco define y estructura las tecnologías y prácticas de mitigación del cambio climático en
el contexto de los países en vías de desarrollo, desde las más simples y factibles hasta
las más sofisticadas. Por otra parte, cuando corresponde, se presentan tecnologías y
prácticas individuales en términos de su facilidad de implementación en varias regiones/
xiv
XVI
países y condiciones climáticas. Con esta estructura se definen y conocen las tipologías de
la mitigación en el sector de la construcción en términos de su claridad operativa.
Con los años, muchos países en vías de desarrollo han desarrollado igualmente importantes
capacidades en el área de las tecnologías y prácticas de construcción ecológicas que son
muy idóneas para su transferencia y aplicación en países vecinos y otros países en vías de
desarrollo (debido a las similitudes contextuales) y requieren poca o ninguna modificación.
Por tanto, las tecnologías y prácticas con posibilidad de transferencia Sur-Sur son muy
deseables y se describen en detalle en esta guía.
Por último, aunque no por ello menos importante, se da prioridad a tecnologías que abordan
aplicaciones integradas, a las tecnologías autóctonas renovadas o innovadoras, y las que
pueden implementarse como prácticas de construcción comunitarias sostenibles. En la
medida de lo posible, las tecnologías y prácticas estudiadas son aplicables tanto en nuevas
construcciones como para mejorar las existentes. Se analizan asimismo en términos de lo
que es y no es aplicable en varios lugares del mundo.
En resumen, el propósito de la presente guía es ofrecer un conocimiento detallado de las
tecnologías y prácticas de mitigación en el sector de la construcción, como base para que
los países realicen ENT y desarrollen PAT. Estas tecnologías y prácticas se examinaron
tomando en cuenta varias consideraciones como: (1) establecimiento de políticas de apoyo,
(2) desarrollo de capacidad, (3) facilidad para crear demanda de mercado, y (4) posibilidad
para la transferencia Sur-Sur. Constituyen la columna vertebral para alimentar un estilo de
vida y comportamientos sostenibles en los ocupantes de edificios, por medio de programas
educativos y campañas públicas de sensibilización. La adopción de este método colocará
al sector de la construcción en mejor posición para lograr su potencial de mitigación y
mejorar el entorno construido para vivir, aprender, trabajar y desarrollar actividades lúdicas,
especialmente en el contexto de los países en vías de desarrollo.
xv
XVII
1. Introducción y Perfil de la Guía
1.1.1 Introducción
Importancia del sector de la construcción
Los edificios brindan el fundamento para nuestras actividades cotidianas. Los edificios se
relacionan con cada aspecto del desarrollo de un país: vivienda, educación, atención de
salud, lugares de trabajo, servicios comunitarios, infraestructura y comunicaciones.
Figura 1.1.1: Edificios relacionados con la vivienda el aprendizaje, el trabajo
y actividades lúdicas
Pasamos la mayor parte del tiempo dentro o en conexión con edificios. Los estadounidenses,
por ejemplo, pasan en promedio 90% de su tiempo bajo techo (US EPA, 2009). Por tanto,
los edificios afectan enormemente cada aspecto de nuestras vidas: social, económico y
ambiental.
Aspecto social: Los edificios afectan la salud de los ocupantes al igual que su calidad de
vida y, hasta cierto punto, influyen en la percepción e interacción de sus ocupantes con el
ambiente natural circundante. En muchos países en vías de desarrollo, la calidad deficiente
del aire causada por combustión de biomasa o una escasa ventilación en el interior provoca
1
enfermedades graves como neumonía y tuberculosis, así como muertes prematuras (UNEP,
2011). En el nivel macro, un grupo de edificios define un vecindario y tiene influencia sobre la
tasa de criminalidad, la interactividad social y el desarrollo comunitario.
Aspecto económico: el sector de la construcción ha crecido en las últimas décadas para
responder a las demandas de una población en aumento, a la migración rural-urbana y al
desarrollo económico; contribuye habitualmente al PIB del país en 5% a 15% y proporciona de
5% a 10% del empleo nacional (UNEP SBCI, 2007). En un nivel más micro, se ha comprobado
que un buen diseño de construcción y calidad del ambiente interior contribuyen a una mayor
productividad. En términos puramente económicos, el rendimiento de las inversiones puede
recuperarse muchísimo más rápido a través de una mayor productividad del trabajador, que
solo por medio del ahorro de energía.
Aspecto ambiental: el sector de la construcción es el que más contribuye a las emisiones
globales de gases de efecto invernadero (UNEP, 2011) y se estima que corresponde a una
tercera parte de las emisiones de CO2 relacionadas con las emisiones globales de energía
(Price et al., 2006). Este sector también es intensivo en el uso de materiales, y le corresponde
la cuota más alta de uso de recursos naturales globalmente. Las edificaciones, por medio de la
urbanización y extensión urbana incontrolada, dan lugar a la pérdida de terrenos productivos
y constituyen una amenaza para la biodiversidad. En muchas regiones, los residuos sólidos
y líquidos, desechados de los edificios, son causa de la contaminación y afectan la salud
pública.
Mitigación en el sector de la construcción: potencial y obstáculos
Como principal contribuyente a las emisiones de GEI, el sector de la construcción presenta
igualmente el “potencial más importante para ofrecer reducciones en las emisiones de gases
de efecto invernadero significativas y costo-efectivas a largo plazo” (UNEP, SBCI, 2009).
Se estima que el uso de energía en edificios puede reducirse en un 60% hasta 2050, si
las acciones para transformar el sector por medio de la eficiencia energética se inician de
inmediato. La reducción de energía era equivalente al total de la energía consumida por el
sector del transporte y por las industrias en conjunto en 2009 (WBCSD, 2009).
Existen, por otra parte, muchas barreras para realizar este potencial. De acuerdo con
estimaciones efectuadas por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio
Climático (IPCC, por su sigla en inglés), el número de barreras en el sector de la construcción
es superior a las presentes en cualquier otro sector (Levine et al., 2007). En esta guía se
identifican y clasifican las barreras clave en cuatro grupos, a saber:
1. Falta de conciencia y acceso al conocimiento técnico.
2. Segmentación y fragmentación del sector de la construcción.
3. Impedimentos financieros percibidos.
4. Consumismo, aspiración y efecto rebote.
Este libro aborda el primer grupo de barreras y considera seriamente al segundo, tercero y
cuarto. Se estima que la superación del primer grupo de barreras es el paso fundamental
para realizar el potencial del sector de la construcción en los países en vías de desarrollo.
2
Materialización del potencial de mitigación en el contexto del desarrollo sostenible
Jonas y Gibbs (2009) observan que “El control del carbono parecería introducir una nueva
serie de valores en la reglamentación estatal y esto abriría las posibilidades de cuestionar los
principales métodos del desarrollo urbano y regional de una manera que no es posible bajo el
desarrollo sostenible.” Sin el objetivo global del desarrollo sostenible, la mitigación del cambio
climático a la larga perderá a sus admiradores y seguidores (Cam, 2011).
En el sector de la construcción, los métodos para la mitigación del cambio climático deben
estar en consonancia con el contexto general del desarrollo sostenible. Por esta razón, las
tecnologías y prácticas de mitigación de los capítulos 3 y 4 describen las oportunidades que
estas presentan, para apalancar los importantes impactos del sector de la construcción en el
desarrollo social y económico a fin de lograr un enfoque exhaustivo.
Transformando los obstáculos en oportunidades
Este libro aspira a transformar los obstáculos a la mitigación del cambio climático en
oportunidades para el sector de la construcción, especialmente en los países en vías de
desarrollo. Lo hace estructurando y presentando las tecnologías y prácticas de mitigación,
de modo que estén en consonancia con los objetivos del desarrollo sostenible. Sus métodos
de implementación y sus estrategias se extienden más allá de los ámbitos técnicos, a fin de
aumentar al máximo las relaciones recíprocas con los aspectos sociales y económicos, así
como mejorar la calidad de vida.
De esta manera, en lugar de considerarse requisitos adicionales a la práctica habitual en el
sector de la construcción, las tecnologías y prácticas de mitigación se vuelven oportunidades
para el desarrollo sostenible general de países, regiones, ciudades y comunidades. En otras
palabras, la implementación de tecnologías y prácticas de mitigación debería ser igual al
fortalecimiento del desarrollo social y económico.
1.2 Descripción del libro
El capítulo 2 es un resumen de los hallazgos clave respecto a la participación del sector
de la construcción en las emisiones de GEI. Muchas organizaciones internacionales han
identificado el uso extensivo de energía basada en combustibles fósiles en los edificios –
para confort térmico, iluminación, calefacción por agua, equipos y artefactos eléctricos, al
igual que la producción de materiales de construcción– como el principal contribuyente a las
emisiones globales de GEI. Las emisiones de GEI, sin embargo, varían de acuerdo a la etapa
del desarrollo del país, al tipo de edificaciones, al número de nuevos edificios con relación
a los existentes, y las diferentes etapas del ciclo de vida del edificio. También ofrece un
resumen de los hallazgos respecto a las barreras a los esfuerzos de mitigación en el sector
de la construcción.
El capítulo 3 define y estructura las tecnologías y prácticas como posibles soluciones de
mitigación de los GEI, desde las más factibles hasta las más sofisticadas, enfocándose en
el contexto de los países en vías de desarrollo. Utilizando esta estructura, se pueden definir
tipologías de mitigación en un marco con claridad operativa. El marco se compone de un
prerrequisito y siete tipologías amplias. Cada tipología comprende un número de tecnologías
y prácticas relevantes. Las tipologías son como sigue:
3
Prerrequisito: Diseño solar pasivo
Tipología 1: Diseño solar pasivo avanzado
Tipología 2: Tecnologías que realzan el desempeño del diseño solar pasivo
Tipología 3: Diseño activo
Tipología 4: Bajo carbono y secuestro de carbono
Tipología 5: Generación de energía renovable in situ
Tipología 6: Monitoreo y circuito de realimentación por parte de los ocupantes
Tipología 7: Más allá de los edificios individuales.
El capítulo 4 brinda análisis detallados de las tecnologías y prácticas individuales
correspondientes a las siete tipologías de mitigación. El estudio detallado de cada tecnología
y práctica de mitigación comprende dos componentes: información de contexto y análisis
detallados. La información de contexto es como sigue:
1. Definición, descripción y características.
2. Etapa de desarrollo en términos del estatus presente (probada o en banco de prueba)
y de la potencial mejora a través de investigación y desarrollo.
3. Requisitos contextuales (climático y espacial) para su aplicación.
Los análisis detallados incluyen:
1. Estado de implementación en términos de la penetración actual de mercado; potencial
del mercado futuro en diferentes regiones/ países; y potencial del mercado futuro en
general.
2. Factibilidad de su implementación, en términos de los requisitos para ciertos
escenarios institucionales/ organizativos, y desarrollo de capacidad.
3. Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental en diferentes regiones/
países.
4. Requisitos financieros y costos (p.ej. costos de inversión, operativos y de
mantenimiento, etc.) siempre que la información esté disponible.
5. Estudios de caso, de varias regiones/ países, que abarquen historias de éxito y
posibilidades de transferencia de información Sur-Sur.
A partir de los análisis detallados del capítulo 4, el capítulo 5 presenta recomendaciones para
la implementación de las tecnologías y prácticas de mitigación, las cuales abarcan:
1.Orientación práctica sobre priorización de las tecnologías y prácticas de mitigación en
el ámbito nacional.
2.Escenarios, actores y estrategias para implementar las tecnologías y prácticas.
3.Pasos prácticos para implementar, ampliar la adopción, transferencia y desarrollo
ulterior de las tecnologías y prácticas.
4
Si bien las recomendaciones se describen en forma de principios, se hace énfasis en la
necesidad de comprender y contextualizar la priorización e implementación para ajustarlas
al país y a las condiciones locales. Entre estas condiciones están: el escenario geográfico;
estado del desarrollo económico; estado y tendencia de la urbanización; calidad de los
edificios existentes; fortaleza de las industrias existentes dentro y relacionadas con el sector
de la construcción; disponibilidad de la fuerza de trabajo y expertos; normas sociales y de
comportamiento; y tecnologías y prácticas autóctonas con potencial de mitigación.
El capítulo 6 hace énfasis en que deben aplicarse apropiadamente las tecnologías y prácticas
de mitigación; que estas tomen en cuenta el contexto del país y estén en consonancia con
otras estrategias de desarrollo sostenible. La meta clave es superar las barreras al potencial
de mitigación en el sector de la construcción y que las tipologías de mitigación sean parte
esencial del desarrollo sostenible general de la nación.
En el Anexo III se presentan fuentes adicionales de información sobre cada tecnología y
práctica (descritas en el capítulo 5). Esta información incluye las listas iniciales de los
proveedores de tecnología y las organizaciones globales/ regionales/ nacionales que
proporcionan conocimiento en tecnologías y prácticas. Estas listas tienen como único
propósito servir de ejemplo y punto de partida para las contribuciones públicas e información
más exhaustiva y actualizada de Climate Techwiki, que es una plataforma en línea sobre
tecnologías de mitigación y adaptación del cambio climático creada por PNUMA y el PNUD.
En el contexto del aumento previsto de emisiones de GEI desde el sector de la construcción
en países en vías de desarrollo, la implementación de las Evaluaciones de las Necesidades
de Tecnologías (ENT) y Planes de Acción para la Tecnología son formas oportunas e
importantes para abordar este aumento. El presente libro tiene el propósito de contribuir a
este emprendimiento de manera significativa, es decir apoyar al sector de la construcción en
la reducción de las emisiones de GEI, al mismo tiempo que contribuye a una mejor calidad de
vida, crecimiento económico, creación de empleo y desarrollo comunitario sostenible.
5
2. Resumen de Hallazgos Clave sobre la
Contribución del Sector de la Construcción
a las Emisiones GEI
2.1 Estado y tendencia a escala global
Estadísticas globales
El Cuarto Informe de Evaluación del IPCC, el Informe Stern sobre la Economía del Cambio
Climático y la Comisión Europea (2007) se refiere al objetivo de mantener el calentamiento
global en 2°C por encima de los niveles preindustriales, a fin de potencialmente evitar
algunos de los peores impactos del cambio climático. El logro de este objetivo requiere que
las emisiones globales alcancen su punto máximo en 2015-2020, y se reduzcan rápidamente
hasta 2050 y más allá. Esto se traduce en una reducción global de las emisiones de al menos
50% de los niveles de 1990, de aproximadamente 40GtCO2 -e/año a 20GtCO2 -e/año.
En el sector de la construcción es bien entendido que la energía basada en combustibles
fósiles que se consume en edificios y al entregar nuevos es la que más contribuye a las
emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Globalmente, el sector de la construcción es
responsable de alrededor de un tercio de las emisiones globales de GEI al consumir más del
40% de la energía global (Levine et al., 2007). Esto correspondía a cerca de 8.6 millones de
toneladas métricas de CO2-e en 2004, de acuerdo al Grupo Intergubernamental de Expertos
sobre el Cambio Climático (IPCC, por su sigla en inglés). La Agencia Internacional de la
Energía (IEA, por su sigla en inglés) y la Organización para la Cooperación y el Desarrollo
Económicos (OCDE) prevén que la demanda de energía en el sector de la construcción se
incrementará en 60% para 2050, lo cual implica un incremento proyectado mayor que para el
sector del transporte o el de la industria (IEA & OECD, 2010).
El IPCC identifica las principales fuentes de emisiones de GEI relacionadas con edificaciones
como calefacción y refrigeración de espacios, calefacción por agua, iluminación artificial y
uso de artefactos. Además, con el uso de materiales de aislamiento y refrigeración, los
edificios son asimismo responsables de las emisiones de GEI distintos del CO2 como
halocarbonos (CFC y HCFC) e hidrofluorocarbonos (HFC). Estos gases contribuyen con más
de 15% de los 8.6 millones de toneladas métricas de CO2-e, y se proyecta que sus niveles
de emisión serían constantes hasta 2015, y que disminuyan (Levine et al., 2007), una vez
que las políticas del Protocolo de Montreal entren en vigor. El informe del PNUMA sobre
HFC señala que las “emisiones de HFC y sus abundancias atmosféricas se incrementan
rápidamente. Sin intervención, las emisiones HFC en el futuro (aproximadamente para 2050)
podrían contrarrestar gran parte del beneficio climático logrado por el Protocolo de Montreal”
(UNEP, 2011a).
6
Pese a los debates, muchos estudios relacionados con la contribución a las emisiones de
GEI del sector de la construcción han prestado atención a las emisiones resultantes del uso
de energía en el sector: del total de energía utilizado globalmente en los edificios, 45% es
consumido en los países de la OCDE, 10% en economías en transición, y el resto en los
países en vías de desarrollo (Levine et al., 2007).
En un escenario de alto crecimiento del IPCC se estima que el total de las emisiones de
GEI desde el sector de la construcción prácticamente se duplicaría a 15.6 mil millones de
toneladas métricas de CO2-e hasta 2030. De hecho, entre 1999 y 2004, las emisiones de GEI,
por el uso de energía en edificios, aumentaron en un promedio de 2,7% anual.
Variaciones atribuibles a las etapas de desarrollo
Se ha observado que las emisiones de GEI desde los edificios están relacionadas con la
etapa de desarrollo económico de un país. Por ejemplo, el IPCC informa que entre 1971
y 2004, el incremento regional mayor en la emisión de CO2 provenía de países en vías de
desarrollo de Asia; es decir, un incremento de 42% de emisiones desde edificios residenciales
y un incremento de 30% de emisiones desde edificios comerciales (Levine et al., 2007).
Históricamente, Norteamérica, Europa Occidental, el Cáucaso y Asia Central eran los
principales contribuyentes a las emisiones de GEI. Sin embargo, en virtud del escenario
de alto crecimiento económico del IPCC, hasta 2030 (UNEP SBCI, 2009), las emisiones
totales de los países en vías de desarrollo sobrepasarían a las correspondientes a estas
regiones. De 2004 a 2030, los incrementos en las emisiones de GEI tendrán lugar en países
en vías de desarrollo y economías en transición: países en vías de desarrollo de Asia, Oriente
Medio/ África Septentrional, Latinoamérica y África Subsahariana, en ese orden (Levine et
al., 2007). La razón crucial es que se proyecta que los países en vías de desarrollo agregarán
2.3 mil millones a la población global en las próximas cuatro décadas (UN, DESA, 2009), y
los aumentos de población incentivan la urbanización. Investigaciones del Banco Mundial
muestran que un incremento de 1% de la población urbana está en correlación con un
incremento de 2,2% en el consumo de energía (WBCSD, 2008).
Por otra parte, estos países están experimentando altas tasas de crecimiento económico, lo
cual se añade a la presión causada por la rápida urbanización. Requieren gran cantidad de
edificios para abordar la escasez de vivienda y edificaciones comerciales para atender las
actividades sociales, económicas, entre otras. Por ejemplo el Consejo Empresarial Mundial
para el Desarrollo Sostenible estima, que en dos décadas a partir de 2000, China podría
agregar hasta el doble de la cantidad de espacios de oficinas que hay en los EE.UU. (WBCSD,
2009).
La demanda de construcción, la urbanización y la elevación de los ingresos en los hogares
son los principales factores que incrementan la demanda de energía y su uso en edificios,
lo cual da lugar a una mayor contribución de emisiones de GEI. En años recientes, India y
China se alejaron de manera notable de las fuentes de energía tradicionales, como biomasa,
desechos agrícolas y estiércol, hacia el uso de combustibles comerciales como el GLP,
kerosene y electricidad. A medida que una economía crece y se desarrolla la infraestructura,
la electricidad y el gas son más accesibles, especialmente en áreas que una vez fueron
rurales. Esta accesibilidad estimula la aspiración a poseer artefactos eléctricos, la cual a
7
su vez aumenta la demanda de energía. Este círculo vicioso es reforzado por la mayor
posibilidad de que los hogares puedan costear electricidad, debido a sus mayores ingresos
(UNEP, SBCI, 2009).
2.2 Comprendiendo las emisiones de GEI en las construcciones
Variaciones atribuibles al tipo de edificación
La mayoría de los estudios e informes acerca de las emisiones de GEI del sector de la
construcción clasifican las edificaciones en dos tipos generales: residencial y comercial. Si
bien la definición de edificaciones residenciales es tan inequívoca como sugiere el término, las
comerciales se refieren a todos los edificios residenciales no domésticos, como los públicos,
de servicios, de oficinas, municipales, etc. Esta definición común es la que se utiliza en la
presente guía.
Los diferentes tipos de edificaciones tienen diferentes patrones de consumo de energía y
por tanto de contribución a las emisiones de GEI. En general, los edificios residenciales
son responsables de la mayor parte del consumo total de energía. Por ejemplo, en el África
Subsahariana los edificios residenciales concentran alrededor de 96% del consumo de
energía del sector de la construcción. En Europa, los edificios residenciales consumen 76%
del total de la energía del sector de la construcción (Earth Trends, 2005). En términos de
las tasas de crecimiento de las emisiones, entre 1971 y 2004, se estima que la tasa de
crecimiento de las edificaciones comerciales era de 2,5% por año, mientras que la tasa de
crecimiento de las residenciales de 1,7% anual (Levine et al., 2007).
Emisiones en las diferentes etapas del ciclo de vida de los edificios
Las emisiones de GEI del sector de la construcción tienen lugar por el consumo de energía
basada en combustibles fósiles y electricidad para varias actividades a lo largo del ciclo vital
de las edificaciones. UNEP SBCI (2007), se refiere a Jones (1998) e identifica el consumo de
energía que tiene lugar durante cinco actividades clave del ciclo de vida del edificio, tal como
se expone a continuación:
La fabricación de los materiales de construcción, durante la cual se utiliza energía
para extraer materia prima (minería), procesarla y fabricar materiales y componentes de
construcción. Tal energía se conoce como energía incorporada. Los materiales de alta energía
incorporada son los que requieren mayor procesamiento. El cemento, el aluminio, el acero y
el plástico están entre los materiales con mayor energía incorporada.
El transporte de los materiales de construcción de las fuentes/ plantas de producción a
los lugares de construcción, en muchos casos requiere muchísima energía para embarques
internacionales que recorren largas distancias para transportar grandes cantidades de
materiales pesados. Tal energía se conoce como energía gris.
8
Figura 2.2.1: Energía utilizada para el transporte relacionado con la construcción
La construcción del edificio, durante la cual se utiliza energía para las operaciones de
la maquinaria de construcción y otras actividades en el lugar. Tal energía se conoce como
energía inducida.
Figura 2.2.2: Energía que se utiliza para el funcionamiento de la maquinaria de
construcción
9
Funcionamiento del edificio, durante el cual se utiliza energía para varias demandas,
entre ellas calefacción, ventilación, aire acondicionado, calentamiento de agua, iluminación y
artefactos. Tal energía se conoce como energía operativa.
Figura 2.2.3: Uso de energía durante la etapa de funcionamiento del edificio (Hong
Kong)
Demolición del edificio, en que se utiliza energía para la maquinaria de demolición, transporte
de los desechos y reciclamiento de los materiales de construcción (cuando corresponde), etc.
Tal energía se conoce como energía de demolición-reciclamiento.
Figura 2.2.4: Demolición de edificios
10
Figura 2.2.5: Clasificación de materiales para reciclamiento
En general, entre los cinco tipos de consumo de energía descritos anteriormente, la energía
operativa representa la porción mayor de la energía de todo el ciclo vital de un edificio. En
términos de emisión de GEI, el funcionamiento de un edificio generalmente es responsable
de más del 80% de las emisiones de GEI de todo el ciclo vital (UNEP SBCI, 2009). Solo
un pequeño porcentaje de todas las emisiones de GEI del ciclo vital corresponde a otras
actividades; es decir, fabricación de materiales de construcción, transporte, construcción y
demolición. Por tanto, la necesidad de reducir energía durante la etapa de funcionamiento es
crucial para reducir las emisiones de GEI desde el sector de la construcción.
Edificios nuevos versus existentes
En general tiene más sentido económico integrar las medidas y tecnologías de eficiencia
energética en una etapa temprana del diseño de los edificios, respecto a mejorar estos
edificios para una mayor eficiencia energética posterior. Pero, debido al elevado número de
edificaciones existentes, especialmente en los países desarrollados, una gran cantidad de
emisiones de GEI son resultado de un funcionamiento ineficiente de estos edificios. Para
reducir de manera significativa las emisiones de GEI, en un marco temporal corto, la mejora
de edificios existentes, de modo que sean más eficientes en cuanto a energía, cumple un
importante papel.
Figura 2.2.6: Edificios existentes en buenas condiciones como posibles
oportunidades para el mejoramiento de la eficiencia energética (Nottingham, Reino
Unido)
11
En comparación con las edificaciones existentes, los nuevos edificios ofrecen mayor flexibilidad
y oportunidades para implementar medidas de eficiencia energética desde el comienzo.
Por ejemplo, en los EE.UU., los nuevos edificios residenciales son 30% más eficientes
energéticamente que las viviendas existentes (Pew Center on Global Climate Change,
2009). En los países en vías de desarrollo existe un importante potencial para desarrollar
edificaciones energéticamente eficientes para el futuro, pues es necesario construir un gran
número de edificios rápidamente para albergar a una creciente población de más de 500
millones de habitantes (UNEP, 2011). Esto representa una enorme oportunidad para invertir
en medidas y tecnologías energéticamente eficientes en gran escala, que pueden integrarse
en la etapa más temprana de diseño para los nuevos edificios.
Figura 2.2.7: Demanda de viviendas nuevas en países en desarrollo (Vietnam)
Sin embargo, algunas ciudades grandes de países en vías de desarrollo presentan
oportunidades de modernizar los edificios existentes para que sean energéticamente más
eficientes. Por ejemplo, se estima que modernizando los edificios comerciales actuales en
India con tecnologías energéticamente eficientes se podría ahorrar de hasta 25% de energía
(UNEP SBCI, 2010).
2.3 Comprender las barreras a la mitigación
Como principal contribuyente a las emisiones de GEI, el sector de la construcción presenta el
“potencial más importante para ofrecer reducciones significativas y costo-efectivas de largo
plazo de las emisiones de gases de efecto invernadero” (UNEP, SBCI, 2009). Sin embargo,
existen muchas barreras. Una revisión de los estudios existentes muestra que existen muchas
barreras cruciales. La presente guía reúne estas barreras en los siguientes cuatro grupos:
Falta de conciencia y acceso al conocimiento técnico
El primer grupo de barreras se presenta en gran medida en los países en vías de desarrollo,
donde la importancia de las emisiones de GEI y eficiencia energética en edificios es
menos prioritaria que muchos otros temas urgentes, como la erradicación de la pobreza,
12
mejoramiento de la salud pública y reducción de la delincuencia. Consecuentemente, los
beneficios de lograr que el edificio sea energéticamente eficiente suelen no reconocerse.
Por tanto, se descuida la adquisición de conocimiento técnico relevante, tecnologías de bajo
costo, aunque efectivas, y las buenas prácticas.
También existen barreras para acceder a conocimiento y tecnologías en muchas regiones
rurales de los países en vías de desarrollo, debido a la falta de medios de comunicación. En
las áreas urbanas, la mayoría de los ocupantes no están conscientes del potencial ahorro
de energía de los edificios que ocupan, debido a la falta de mediciones cuantitativas del
rendimiento energético en los edificios.
Segmentación y fragmentación del sector de la construcción
Este segundo grupo de barreras refleja el carácter del sector de la construcción, de la siguiente
manera:
1. Los potenciales de reducción se dividen en numerosas oportunidades pequeñas en
cientos de millones de edificios individuales (UNEP y CEU, 2007). Tan pequeños
ahorros de un gran número de unidades de uso final, que como efecto acumulativo
originan una gran reducción de las emisiones, requiere la participación de gran número
de propietarios de edificios y actores interesados; lo cual constituye un reto.
2. En las diferentes etapas del ciclo vital de un edificio se involucran diferentes actores
como: constructores, financiadores, gerentes de proyecto, arquitectos, ingenieros civiles
y estructurales, ingenieros mecánicos y eléctricos, gerentes de plantas, propietarios,
inquilinos, subinquilinos, etc. Cada uno de estos actores cumple diferentes roles, tiene
diferentes responsabilidades y una forma distinta de hacer las cosas. La decisión que
toma cada uno de estos actores tiene un impacto en los niveles de emisiones del edificio
durante todo su ciclo vital. Pero, los incentivos y oportunidades para la coordinación
entre actores son limitados y se necesitan enormes cantidades de tiempo y recursos
para realizar tal coordinación (UNEP, SBCI, 2009).
Impedimentos financieros percibidos
El tercer grupo de barreras tiene que ver con los impedimentos financieros percibidos para
la inversión en medidas y tecnologías energéticamente eficientes. El PNUMA y CEU (2007)
resaltan lo siguiente:
1.Tal inversión se percibe como costosa y arriesgada. Más importante aún es la
falta de conocimiento sobre las medidas y tecnologías energéticamente eficientes de
bajo costo. Esto se debe a la falsa percepción según la cual la eficiencia energética
es costosa porque requiere tecnologías de punta. De hecho, como se muestra en
los siguientes capítulos, hay soluciones de bajo costo (o sin costo adicional) que han
resultado no solo igualmente sino más efectivas que las tecnologías costosas.
2.Intereses económicos fragmentados entre las partes interesadas. Esto se refiere
a la situación en la que las partes que pagan por el uso de energía no tienen la
oportunidad de tomar decisiones acerca de medidas y tecnologías energéticamente
13
costo-eficientes. Por ejemplo, en EE.UU., 90% de los compradores de casas obtienen
sus cocinas y lava-vajillas a través de sus constructoras (Pew Center on Global Climate
Change, 2009). Empero, es posible que las constructoras no instalen las más eficientes
desde el punto de vista de la energía, debido a la incertidumbre respecto a la aceptación
del precio de venta más elevado de la casa, debido al mayor costo de los artefactos
energéticamente eficientes.
Por otra parte, los propietarios e inquilinos de los edificios no siempre son razonables en
cuanto a las alternativas de inversión en medidas y tecnologías energéticamente eficientes.
Es posible que utilicen métodos simples de medición de la rentabilidad para computar
periodos de recuperación, sin tomar en cuenta la posibilidad de un aumento del precio de
la energía basada en combustibles fósiles. Muestran más disposición a asumir riesgos para
evitar las pérdidas, que tomar decisiones económicas sobre la base de ganancias de largo
plazo. Como consecuencia, muchas veces deciden con un sesgo hacia lo acostumbrado, y a
menudo se muestran reacios a invertir en tecnologías y medidas energéticamente eficientes,
debido a las restricciones de tiempo y/o recursos.
Consumismo, aspiración y efecto rebote
En los países en vías de desarrollo, especialmente las economías en transición, el consumismo
ha aumentado con el incremento de los ingresos y ganancias de capital. La conservación
de recursos a menudo se considera como una práctica de pobres, y los comportamientos
derrochadores se perciben como emblemas del éxito. Tales percepciones dificultan la
aceptación de prácticas que logran menores emisiones de GEI en el sector de la construcción.
La inversión en tecnologías y medidas energéticamente eficientes, en realidad no siempre
garantiza que el resultado sea un bajo consumo de energía que dé paso a menos emisiones
de GEI desde los edificios. Una de las razones de ello es el efecto rebote del comportamiento
de los ocupantes. Esto nos remite al fenómeno según el cual una mayor tasa de adopción de
las tecnologías, equipo y artefactos energéticamente eficientes que luego los hace más costoefectivos y asequibles, a su vez, alienta a los usuarios/ ocupantes a adquirir más artefactos
y a utilizarlos más, hasta un grado en el cual el ahorro de energía y la potencial reducción de
las emisiones originalmente previstos se deteriora. Algunos estudios estiman que en EE.UU.
entre 10% y 40% del aumento de la eficiencia de los calentadores de agua puede verse
disminuido por un mayor uso de estos (Pew Center on Global Climate Change, 2009).
Avanzando
El contenido de los capítulos siguientes se concentra en abordar el primer grupo de barreras, y
a considerar el segundo, tercer y cuarto grupo. Este enfoque sienta las bases para materializar
el potencial de mitigación desde el sector de la construcción en países en vías de desarrollo.
14
3. Definición y Tipologías de la Mitigación
3.1 Definición de mitigación en el sector de la construcción
Tecnologías y prácticas de mitigación
Está ampliamente aceptado que la energía basada en combustibles fósiles, que consume
el sector de la construcción (desde el funcionamiento de un edificio hasta la construcción
de nuevos), es el origen principal de emisiones de GEI. El Cuarto Informe de Evaluación del
IPCC reconoce que las principales causas de las emisiones de GEI son las relacionadas
con los edificios, a saber: calefacción y refrigeración de espacios, calentamiento de agua,
iluminación artificial y uso de artefactos (Levine et al., 2007). El informe identifica asimismo
tres categorías de medición para reducir las emisiones de GEI desde los edificios:
1.Reducir el consumo de energía y la energía contenida en las edificaciones.
2.Optar por combustibles bajos en carbono, con una mayor cuota de energía renovable.
3.Controlar las emisiones de GEI diferentes al CO2 (Levine et al., 2007).
Además de lo anterior, entre las medidas para mitigar el cambio climático en el sector de la
construcción está la creación de oportunidades para que los edificios:
1.Secuestren el carbono, ya sea estáticamente utilizando materiales de construcción
que atrapan el carbono, o bien continuamente, integrando vegetación sobre los
edificios y en el emplazamiento del edificio.
2.Catalicen el comportamiento, mejorado en términos de sostenibilidad, de los
ocupantes del edificio y comunidad en general.
En sentido amplio, la mitigación desde el sector de la construcción puede identificarse como
el despliegue e implementación de estrategias de diseño, tecnologías y prácticas que:
1.Reducen la demanda y consumo de energía relacionada con los edificios: desde su
diseño, construcción, transferencia, operación hasta su renovación y el fin de su ciclo
de vida.
2.Optan por combustibles bajos en carbono o sin carbono.
3.Elevan al máximo las oportunidades de que los edificios secuestren carbono.
4.Catalizan el cambio de comportamiento hacia estilos de vida sostenibles.
Enfoque sistemático
Las estrategias de diseño, tecnologías y prácticas constituyen el hardware. El uso del hardware,
que incluye prácticas, experiencias y conocimiento conforman el software. La factibilidad para
la implementación y difusión de nuevas tecnologías, entre ellas el establecimiento el apoyo de
políticas y el desarrollo de capacidad en las fuerzas laborales, constituyen el orgware. Para
15
ser efectivos en la mitigación de las emisiones de GEI en gran escala, el hardware, software
y orgware deben colocarse en un marco sistemático que defina y estructure las tecnologías
de mitigación desde las tipologías más factibles hasta las más sofisticadas.
La integración sistemática de software y orgware crea entonces las bases para fomentar el
“heartware”, que se refiere a los estilos de vida sostenibles y comportamientos de los ocupantes
del edificio, a través de programas educativos, campañas públicas de sensibilización, etc.
Un enfoque tan sistemático colocará al sector de la construcción en una mejor posición
para alcanzar su potencial de mitigación, y mejorar los ambientes de vida y trabajo para sus
ocupantes, especialmente en los países en vías de desarrollo.
Definición de las tipologías de mitigación
Utilizando el método y objetivos sistemáticos, las tipologías de mitigación en el sector de
la construcción pueden definirse con claridad operativa. Esto es particularmente útil en los
países en desarrollo, donde se puede realizar la Evaluación de las Necesidades Tecnológicas
(ENT) para identificar las tipologías de mitigación más efectivas en términos de pertinencia
socioeconómica, contextual y temporal.
En detalle, el marco de trabajo contiene ocho tipologías generales de mitigación, a saber:
1.Diseño solar pasivo
2.Diseño solar pasivo avanzado
3.Tecnologías que mejoran el desempeño del diseño solar pasivo
4.Diseño activo
5.Bajo carbono y secuestro de carbono
6.Generación de energía renovable en el lugar
7.Monitoreo y circuito de retroalimentación por parte de los ocupantes
8.Más allá de los edificios individuales
Las tecnologías y prácticas de mitigación en las ocho tipologías, dependiendo de su
carácter individual, pueden desplegarse e implementarse en edificios recién construidos y
adecuándolas a edificaciones existentes.
Se observa que la tipología de mitigación de diseño solar pasivo es aplicable en los
edificios recién construidos y debe considerarse en una etapa temprana de diseño. Las
estrategias de diseño son los principios básicos para proporcionar bienestar térmico, entre
otras funciones ambientales, a los ocupantes de los edificios de manera energéticamente
eficiente. No requieren ningún equipo mecánico para funcionar y por tanto su implementación
es la más factible, y por lo general no tiene costos adicionales. Por tanto, la tipología de
mitigación de diseño solar pasivo debe considerarse un requisito para todos los edificios
de nueva construcción. La tipología de mitigación de diseño solar pasivo se describirá
16
más detalladamente en la Sección 3.2 y las tecnologías y prácticas de otras tipologías de
mitigación se estudiarán en el Capítulo 4.
El cuadro 3.1.1 ofrece una visión general de las tecnologías y prácticas de cada una de las
tipologías de mitigación.
Cuadro 3.1.1: Tipologías de las tecnologías y prácticas de mitigación
Tipologías de mitigación
Tecnologías y prácticas de mitigación
Prerrequisito
Diseño solar pasivo
1
Diseño solar pasivo avanzado
Selección del sitio
Diseño sensible al sol
Diseño sensible al viento
Empleo de materiales de gran masa (inercia) térmica
No.
2
3
4
5
6
7
Tecnologías que realzan el
desempeño del diseño solar
pasivo
Diseño activo
Bajo carbono y secuestro de
carbono
Generación de energía
renovable en el lugar
Monitoreo y circuito de
retroalimentación de los
ocupantes
Más allá de los edificios
individuales
Renovación y uso innovador de los materiales y técnicas de construcción
tradicionales
Diseño y tecnologías de casa pasiva
Proceso de ciclo de vida y diseño integral
Aislamiento térmico de la envolvente del edificio
Sistemas de fachada de alto rendimiento
Tecnologías de aprovechamiento de la luz del día
Sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado altamente eficientes
Sistemas de iluminación eficientes
Tecnologías hídricas eficientes
Secuestro de carbono y materiales y productos de construcción bajos en
Vegetación y sistemas de vegetación integrados al edificio
Tecnologías solares
Turbinas eólicas integradas al edificio
Gestión energética y mejora del rendimiento
Catalizadores del cambio de comportamiento
Servicios de energía basados en la comunidad
Diseño y prácticas comunitarias sostenibles.
3.2 Diseño solar pasivo – prerrequisito para edificios de nueva
construcción
El diseño solar pasivo incluye estrategias de diseño que hacen posible que los edificios
respondan a las condiciones bioclimáticas y geográficas del emplazamiento del edificio y su
entorno inmediato. Los objetivos son reducir la demanda de energía para el confort térmico,
iluminación artificial y mejorar otros aspectos del rendimiento ambiental del edificio. Las
estrategias de diseño solar pasivo muchas veces están relacionadas con edificaciones de
baja altura y baja densidad. Sin embargo, muchas de estas estrategias también son aplicables
a ambientes construidos de gran altura y alta densidad. Entre las estrategias de diseño solar
pasivo están:
17
1. Selección de sitio: para facilitar el bienestar y un estilo de vida saludable para sus
ocupantes, sin dañar los ecosistemas y biodiversidad saludables existentes. Los sitios
que deben evitarse para el desarrollo de construcciones comprenden praderas; sitios
ricos en biodiversidad; y lugares susceptibles de inundación, derrumbes y expuestos a
otros desastres naturales. Las edificaciones residenciales también deben evitar sitios
en áreas industriales abandonadas, y sitios sometidos a una contaminación constante
del aire, que son peligrosos para la salud de sus ocupantes.
Figure 3.2.1: La construcción de edificios sin una selección idónea del lugar afecta la
biodiversidad: se encuentran en montañas, bosques y áreas costeras
2.Diseño sensible a las condiciones del sitio: para reducir al mínimo alteraciones
innecesarias en este. Un ejemplo es la nivelación de un sitio para facilitar la construcción
a través del método de corte y relleno, que requiere energía para el transporte de tierra
que debe llevarse hasta o desde la obra. Además, tales actividades también deterioran
la hidrología natural, e impactan negativamente la biodiversidad en el lugar y sus
alrededores.
Figura 3.2.2: Diseño sensible al terreno montañoso
18
3. Diseño sensible respecto al sol: no orientando las edificaciones hacia el este
o especialmente oeste, a fin de evitar que el sol intenso de la tarde penetre en la
envolvente del edificio. Las edificaciones en el hemisferio norte deben contar con
aperturas/ ventanas orientadas al sur para la accesibilidad solar. De la misma manera,
el hemisferio sur debe contar con aperturas/ ventanas orientadas al norte.
Figura 3.2.3: Diseño de viviendas de alta densidad sin ventanas orientadas al
occidente en el trópico
La sombra autoproyectada por medio de la articulación de las formas y composiciones de los
edificios es particularmente útil para las edificaciones en las regiones calurosas y áridas, al
igual que en las calurosas y húmedas. Por ejemplo, los patios o ventanas pueden estar bien
protegidos del sol de la tarde por otros muros/ componentes del lado oeste del mismo edificio.
Figura 3.2.4: La composición arquitectónica del edificio crea un efecto de
autosombra: la mayoría de las ventanas están protegidas de la luz solar desde el lado
izquierdo
19
Es posible además diseñar dispositivos de control solar con las formas, grosor y posición
adecuados a fin de ofrecer mayor protección a aperturas y ventanas, de la luz solar del
verano caluroso, y no obstante permitir que la luz del sol invernal y luz del día penetren
profundamente en el interior del edificio.
Figura 3.2.5: Aplicación de protección solar que permite el ingreso de luz del día en
los espacios interiores del edificio
El diseño sensible al sol también implica aprovechar al máximo la luz del día dentro del
edificio, para así reducir la demanda de energía de la iluminación artificial. Esto se puede
lograr por medio de varias estrategias de diseño, como tragaluces, ventanas apropiadas
y patios interiores. Sin embargo, el detalle de sus diseños debe considerar el potencial de
acumulación de calor en el interior del edificio, especialmente en los meses de verano y
regiones de clima cálido, con las estrategias mencionadas en los párrafos anteriores.
Figura 3.2.6: Ejemplo de penetración de la luz del día en el interior del edificio
20
4. Diseño sensible al viento: a través de formas construidas y aperturas que captan
la brisa veraniega predominante y la dirigen al interior del edificio para mejorar la
ventilación natural, y bloquean el ingreso del viento frio que prevalece en invierno en el
interior del edificio.
Figura 3.2.7: Diseño para mejorar la ventilación natural en el trópico
En muchos casos, existe la oportunidad de combinar la ventilación natural y acceso de la luz
del día en los espacios interiores del edificio. El diseño pasivo debe aprovechar al máximo
estas oportunidades.
Figura 3.2.8: Combinando la ventilación natural con la accesibilidad de la luz del día
en una casa en Vietnam
21
5.Empleo de materiales con alta masa térmica: que absorben y almacenan el calor
y frío para evitar cambios en las temperaturas interiores, cuando las temperaturas
exteriores varían en marcos extensos y/o cortos de tiempo. La mampostería, piedra y
cemento tienen una buena capacidad de almacenamiento térmico. Su aplicación en el
diseño solar pasivo comprende estrategias de diseño que permiten a los materiales de
masa térmica: (a) su exposición a la luz solar en los días de invierno a fin de calentar
el espacio para las noches, y (b) su exposición al frescor nocturno en verano a fin de
refrigerar el espacio durante el día.
Figura 3.2.9: Diseño empleando masa térmica en clima templado en Norteamérica
3.3 Las siete tipologías de la mitigación
1. Diseño solar pasivo avanzado
La tipología de diseño solar pasivo avanzado puede considerarse un paso más allá del
requisito del diseño solar pasivo, descrito en la sección 3.2. Esta tipología comprende diseño
y tecnologías de casa pasiva, que adopta los principios de diseño solar pasivo convencional
como punto de partida y los combinan con una envolvente adecuadamente aislada del edificio,
22
al igual que tecnologías de recuperación calórica para construir edificios con requerimientos
muy bajos de energía.
La tipología reconoce además los potenciales de diseño y materiales de construcción
tradicionales, y presta atención a la importancia del papel de la renovación y uso innovador de
los materiales y técnicas de construcción tradicionales. Debido a cierto nivel de conocimiento
práctico de tales prácticas, por parte de los residentes locales, y a la disponibilidad de
materiales locales a bajo (o incluso sin) costo, estos materiales y prácticas son fácil y
altamente aplicables en áreas rurales en los países menos desarrollados. Además existe un
gran potencial para las transferencias Sur-Sur de tales materiales y prácticas.
2. Tecnologías que realzan el desempeño del diseño solar pasivo
Esta tipología reafirma los esfuerzos del diseño solar pasivo. Comprende tecnologías y
atributos de ingeniería que requieren un monto muy pequeño de (o ninguna) energía para
funcionar y no obstante mejoran notablemente el rendimiento del prerrequisito de estrategias
de diseño solar pasivo. Estas tecnologías y atributos de ingeniería comprenden: procesos
de ciclo vital y diseño integral; varios productos de aislamiento térmico en la envolvente
del edificio; sistemas de fachada de alto rendimiento (p.ej., paneles compuestos aislados,
sistemas de vidrios aislantes dobles/ triples, etc.); y tecnología de aprovechamiento de la
luz del día (p.ej., repisas de luz, tragaluces; tubos de luz solar). Las características de estas
tecnologías son:
a) Requieren esfuerzos adicionales pero factibles durante el diseño del edificio y etapas
de construcción.
b) Una vez instaladas requieren poco o ningún esfuerzo adicional para su funcionamiento
y mantenimiento (p.ej. productos de aislamiento plástico celular, pinturas reflectantes
del calor, solución autolimpiante de fachada, etc.).
c) Los rendimientos de inversión son de muy corto o mediano plazo, con excepción de
los sistemas de fachadas superiores (p.ej. sistema de fachada de doble revestimiento,
sistema operable de vidriado triple, vidrios foto cromáticos y vidrios electrocrómicos).
Estas tecnologías y atributos de ingeniería muchas veces se encuentran en edificios de
reciente construcción. El aislamiento térmico de la envolvente del edificio también es popular
en la restauración de los edificios existentes. Este es especialmente el caso en países
templados, donde la renovación se utiliza para mejorar el rendimiento térmico de los edificios
durante las estaciones frías.
Los procesos de ciclo vital y diseño integral también se ponen de relieve bajo esta
tipología como buenas prácticas de diseño para comprometer a los miembros del equipo
multidisciplinario para que aborden todos los aspectos del diseño del edificio, entre ellos las
consideraciones de ciclo vital, en la etapa temprana de elaboración del proyecto y de diseño
de la construcción. Estos procesos ofrecen una plataforma para presentar edificios de alto
rendimiento de una manera costo-efectiva. Además, la disponibilidad y desarrollo en curso
de tecnologías de simulación computarizada permiten prever el rendimiento ambiental, como
iluminación diurna, exposición a la luz del sol y ventilación natural. Por tanto las tecnologías
23
de simulación computarizada facilitarían el proceso de diseño integral, por ejemplo apoyando
en la toma de decisiones para los edificios con alta eficiencia energética.
3. Diseño activo
La tipología de diseño activo comprende tecnologías, equipamiento y accesorios con alta
eficiencia energética en términos de presentar el mismo rendimiento y servicios en el
edificio, en comparación con productos estándar equivalentes. Entre las tecnologías de este
tipo están los sistemas de iluminación y calefacción eficientes, sistemas de ventilación y
aire acondicionado (HVAC, por su sigla en inglés) y tecnologías de eficiencia hídrica. Las
tecnologías relacionadas con la eficiencia hídrica tienen un impacto indirecto pero importante
en el cambio climático, debido a la gran cantidad de energía que se requiere para purificar y
distribuir el agua potable para su utilización en edificios. Por tales razones, las tecnologías de
eficiencia hídrica se incluyen como una opción de mitigación.
La aplicación de las tecnologías en la tipología de diseño activo, en general, requieren
recursos financieros adicionales para la inversión, al igual que para su operación y
mantenimiento. Muchas de estas tecnologías requieren asimismo profesionales y técnicos
altamente capacitados para el diseño, la instalación y uso. Si bien las tecnologías estudiadas
se despliegan mejor durante la etapa de diseño del edificio para un rendimiento óptimo de la
eficiencia energética, la mayoría de ellos pueden emplearse para elevar el rendimiento de los
edificios existentes.
4. Bajo carbono y secuestro de carbono
Si bien las tres tipologías anteriores se enfocan en el rendimiento energéticamente eficiente
de edificios, la tipología de bajo carbono y secuestro de carbono permite que las edificaciones
tengan bajo carbono incorporado e incluso compensen parte del carbono que emiten. Esto se
logra por medio de:
a) El empleo de materiales bajos en carbono, para lo cual entre los criterios principales
están que estén disponibles localmente, sean reciclables y contengan materiales
reciclados.
b) El empleo de materiales de carbono atrapado, como los productos de bambú y madera
provenientes de fuentes administradas de manera sostenible. Estos materiales dotan
a los edificios de cierta capacidad de almacenamiento de carbono gracias al gran
porcentaje de carbono capturado en las plantas.
c) El empleo de sistemas de vegetación integrada al edificio, como los techos ecológicos,
jardines en tejados, jardines en balcones, terrazas de azotea, y paredes ecológicas.
Estos sistemas de vegetación integrada permiten a los edificios secuestrar el carbono,
mientras purifican el aire ambiental, reducen el efecto de isla de calor en áreas urbanas,
al mismo tiempo que ofrecen un placentero desahogo visual a los usuarios del edificio.
24
Estos materiales y tecnologías muchas veces se despliegan en la etapa de diseño y selección
de material para los nuevos edificios. La instalación de materiales de construcción bajos en
carbono y secuestradores de carbono puede llevarse a cabo asimismo durante la renovación
de los edificios existentes. La especificación de materiales de construcción bajos en carbono
y secuestradores de carbono generalmente no implica costo o mantenimiento adicional. No
obstante, los sistemas de vegetación integrada al edificio requieren inversión y mantenimiento
constantes.
5. Generación de energía renovable in situ
Esta tipología de mitigación ofrece a los edificios la oportunidad de generar energía de
fuentes renovables para el consumo in situ y para la exportación de la red de electricidad.
La generación de energía renovable in situ contribuye asimismo a –y facilitar el esfuerzo de–
cambiar la energía basada en combustibles por la de fuentes renovables. Las tecnologías
destacadas bajo esta opción de mitigación para edificaciones son tecnologías solares y
turbinas eólicas integradas al edificio.
Mientras muchas tecnologías solares (p.ej. calentadores térmicos de agua, sistemas
fotovoltaicos integrados al edificio, sistemas solares para el hogar, y estaciones de carga
alimentadas con energía solar) son tecnologías probadas y han sido ampliamente utilizadas en
muchos países, las turbinas eólicas integradas al edificio aún están en la etapa de penetración
al mercado. Por otra parte, como mejor se implementan las tecnologías renovables integradas
al edificio es en edificios nuevos ya que los rendimientos del sistema se aprovechan al
máximo desde el inicio; en tanto que los calentadores térmicos de agua, los sistemas solares
de hogar y las estaciones de carga alimentadas con energía solar pueden implementarse
tanto en edificios nuevos como en existentes. La generación de energía renovable in situ, en
general, es una opción de mitigación costosa, y muchas veces se implementa en países en
desarrollo con apoyo internacional y/o subsidios gubernamentales.
6. Monitoreo y circuito de retroalimentación por parte de los ocupantes
Esta tipología de mitigación incluye tecnologías y prácticas que verifican, monitorean y
controlan el rendimiento de la energía en la etapa de puesta en servicio y funcionamiento.
Las prácticas y tecnologías comprenden: verificación del rendimiento energético, sistemas de
gestión de energía en edificios al iniciarse el servicio, y contratos de rendimiento energético
(CRE). Los objetivos son evaluar, mantener y mejorar el rendimiento energético enfocado, y
dar cabida a circuitos positivos de retroalimentación.
Las tecnologías que actúan como catalizadores del cambio de comportamiento (como los
artefactos energéticamente eficientes, redes de área del hogar y medidores previamente
pagados) cumplen un rol importante en esta tipología de mitigación. Esto se debe a que
los comportamientos positivos de los ocupantes hacia un estilo de vida sostenible y menos
derrochadora de electricidad son soluciones clave para la mitigación del cambio climático.
Entre las tecnologías importantes de esta categoría están la difusión de los datos relacionados
con el consumo de energía en el edificio entre sus ocupantes y asegurar que los beneficios
de la eficiencia energética sean tangibles para sus ocupantes.
25
La mayor parte de las tecnologías y prácticas de esta tipología de mitigación son altamente
aplicables en edificios existentes, excepto la verificación del rendimiento energético en el
proceso de commissioning (que también es aplicable a los edificios nuevos). Los costos de
esta tipología de mitigación para los propietarios/ urbanizadores varían ampliamente, desde
la no necesidad de financiamiento adicional para el Contrato de Rendimiento Energético
(CRE), hasta la costosa instalación de sistemas de gestión de energía sofisticada para
edificios y redes de áreas domésticas. Cabe mencionar la contribución positiva de contratar
rendimiento energético que actúe como mecanismo ecológico de financiamiento, orientado a
la gran variedad de edificios existentes, a fin de reemplazar los sistemas mecánicos antiguos
e ineficientes por otros energéticamente eficientes. La práctica también tiene el potencial de
desbloquear el cuello de botella financiero para la implementación de tecnologías de energía
renovable en gran escala en países en vías de desarrollo y en los países menos desarrollados.
7. Más allá de los edificios individuales
Se ha reconocido más y más que la mitigación del cambio climático se puede abordar de
manera efectiva a escala comunitaria, lo que a su vez apoya la implementación de tipologías
de mitigación a escala del edificio. Como tal, esta tipología de mitigación considera a un
mayor número de beneficiarios, y abarca:
a) Diseño y prácticas sostenibles para la comunidad, que comprenden la planificación,
diseño, construcción, gestión e inicio de desarrollo social y económico de la
comunidad enfocados al desarrollo sostenible.
b) Servicios de energía basados en la comunidad, que a menudo se encuentran en
forma de calefacción/ refrigeración urbana y generación de energía renovable (p.ej.
cogeneración).
Ambos grupos de tecnologías y prácticas pueden iniciarse e implementarse tanto en
comunidades nuevas como en las existentes. Cabe señalar que las técnicas de planificación
y diseño de comunidades sostenibles son asimismo aplicables al mejoramiento de la
condición física de una comunidad ya existente. La implementación de servicios energéticos
basados en la comunidad podría ser intensiva en capital, mientras que el diseño y prácticas
comunitarias sostenibles pueden implementarse con más flexibilidad en términos de
requerimientos financieros. De hecho, el modelo comunitario de bajos ingresos requiere
poca inversión financiera directa (generalmente de ONG o apoyos gubernamentales), pero
genera ganancia social y económica estable de largo plazo (p.ej. por medio de la creación de
empleos ecológicos). En este modelo se utilizan algunas de las ganancias financieras para
mejorar el entorno físico construido para la comunidad.
26
4. Tecnologías y Prácticas de Mitigación
en el Sector de la Construcción
4.1 Renovación y uso innovador de los materiales y técnicas de
construcción tradicionales
La tecnología
El diseño y uso de materiales tradicionales de construcción a menudo enfrentan una
situación difícil, ya que o bien son obsoletos debido a la modernización o se implementan
innovadoramente para responder a los estándares de edificios y condiciones de vida
modernos. Los materiales y diseños tradicionales han logrado renovada atención en el
movimiento de la construcción ecológica, gracias al uso de recursos que son accesibles
localmente y responden a las condiciones locales de manera costo-efectiva.
Muchos materiales tradicionales de construcción se han beneficiado de las tecnologías
innovadoras tanto en su manufactura como en su aplicación. Estos avances han permitido
que varios de estos materiales de construcción sean más accesibles financieramente, más
amigables con el medio ambiente y técnicamente atinados. Los siguientes ejemplos destacan
las prácticas y tecnologías que contribuyen a la mitigación del cambio climático.
Materiales de construcción relacionados con el suelo. En muchas áreas no urbanizadas
de India, África Oriental y Sudamérica, la tierra cruda es un recurso abundante que ha
sido popularmente utilizado como material de construcción. Con el correr del tiempo, las
tecnologías modernas han renovado el uso de materia prima del suelo para mejorar su
rendimiento. Por ejemplo, la materia prima proveniente del suelo es convertida en bloques de
tierra compactada, que son fabricados con una mezcla seca de arcilla y arena, y producidos
utilizando una máquina mecanizada para hacer adobes por compactación hidráulica. Se ha
demostrado que estos bloques tienen una resistencia de carga correspondiente a dos tercios
de los bloques de mampostería de concreto (Mehta et al., 2004). Se logra una ventaja adicional
mezclando tierra con un pequeño porcentaje de cemento durante el proceso de producción,
para crear bloques de tierra estabilizada y compactada. Estos bloques son resistentes a una
compactación más sólida, mejor resistencia al agua y permiten construir paredes más altas
y delgadas. La producción de bloques compactados estabilizados consume de 3 a 5 veces
menos energía que los ladrillos cocidos convencionales (Auroville Earth Institute, 2009).
La tierra apisonada y estabilizada es una aplicación innovadora de materiales de construcción
relacionados con el suelo. La tierra excavada desde la base del foso es tamizada y mezclada
con cemento y arena para convertirla en material de construcción para los cimientos del
edificio. Se conoce que los cimientos de tierra apisonada estabilizada se utilizan para edificios
de hasta cuatro pisos de altura (Auroville Earth Institute, 2009).
27
Figura 4.1.1: Cimientos de tierra apisonada estabilizada en proceso de construcción
en la India
(Fuente: Auroville Earth Institute)
La intención de las prácticas chinas tradicionales de orientación del edificio y organización
del espacio interior era mejorar la salud y bienestar de los ocupantes aprovechando las
características de los materiales naturales y coordenadas direccionales; p.ej. la instalación
y orientación de las ventanas, ingresos, pasillos, diseños interiores y exteriores de acuerdo
a ciertos principios que promuevan el “flujo positivo del aire y la energía” en un espacio. Se
considera que tal disposición es positiva para la salud (mente y cuerpo) de los ocupantes.
Se solía criticar tal creencia por su falta de base científica. Pero, investigaciones recientes
muestran que muchos principios de estas prácticas tradicionales de orientación del edificio y
organización del espacio interior están en consonancia con ciertos principios de construcción
sostenible (Zhong et al., 2007). Es más, las interpretaciones modernas de ciertas prácticas
tradicionales señalan que están de acuerdo con los principios del diseño sostenible
de construcción. Algunos ejemplos de ello se destacan en la sección: requisitos para su
aplicación.
Las estrategias de diseño tradicionales de construcción en la región del Mediterráneo
muestran que un sentido común local implica diseñar teniendo en cuenta las condiciones
climáticas locales. Los edificios tradicionales en la región del Mediterráneo generalmente
están orientados al sur con un extenso eje este-oeste, a fin de responder a la dirección del
sol y brisa veraniega. Como moderadores climáticos para todo el edificio, casi siempre se
encuentran un atrio y un solario (espacio interior contiguo al atrio) en el edificio tradicional
mediterráneo. Entre algunas funciones clave del atrio están crear un microclima; p.ej. al
proporcionar sombra y refrigeración por evaporación durante el verano, y permitir el ingreso
de luz solar durante el invierno plantando vegetación caducifolia, con altas paredes externas
y fuentes de agua, etc.
Los edificios mediterráneos tradicionales poseen paredes gruesas, construidas de piedra
y adobe cocido al sol, y revocadas con barro. Estos materiales permiten que las paredes
gruesas suavicen las grandes variaciones diurnas de temperatura en verano, y sirvan de
masa térmica para calentar el espacio interior durante las noches de invierno. Las paredes
se pintan de blanco (lo cual se puede apreciar aún en islas griegas) para reflejar la brutal
radiación solar de clima árido. Las ventanas pequeñas se ubican estratégicamente en la
parte superior de las paredes, a fin de favorecer la ventilación cruzada durante el verano,
28
y se cierran con arbustos compactos pequeños (que sirven de aislante térmico) durante el
inverno. Las ventanas profundamente empotradas en paredes e instaladas en forma de
salientes, en elementos como balcones, cumplen la función de dispositivos de control solar
(Lapithis, 2004).
La envolvente de refrigeración por agua funciona a partir del principio de refrigeración por
evaporación, en el cual la temperatura del aire desciende cuando el volumen de aire absorbe
agua y la transforma en vapor. El principio consiste en aplicar una película de agua sobre la
superficie de la envolvente del edificio, especialmente en el techo, para forzar el descenso
de la temperatura por debajo de la temperatura ambiente. La superficie del techo actuará
entonces como medio para que el calor sea transmitido desde el interior del edificio al aire
ambiental. El proceso refresca el aire sin incrementar la humedad dentro de la habitación, y
por tanto mejora el nivel de confort térmico de la habitación.
Entre las aplicaciones innovadoras de este principio está la instalación de rociadores de agua
o los sistemas de techo estanque. Este sistema de piscinas consiste en un estanque de agua,
con aislamiento reflectante funcional. Durante los días de verano, el aislamiento reflectante
cubre todo el estanque y lo protege del calor solar. El estanque de agua sigue recibiendo
calor del espacio inferior a través del techo, y de esa manera lo mantiene fresco. Durante las
noches de verano, se retira el aislamiento y el calor almacenado en el agua es liberado al aire
ambiental exterior por evaporación, convección y radiación. El aislamiento se quita durante
los días de invierno, de modo que el agua y superficie negra del techo absorban la radiación
solar y calienten el espacio inferior. Durante las noches invernales el aislamiento cubre todo
el estanque, de modo que el agua se convierta en una masa térmica que mantiene caliente
el espacio inferior.
Figura 4.1.2 Aplicación moderna del sistema de agua en el techo tanto para lograr
confort térmico como luz del día en el interior del edificio
29
Otra forma de refrigeración por agua exterior se encuentra en algunos edificios del patrimonio
hindú, en los cuales se instalan ductos de agua en las paredes interiores para refrigerar el
edificio. La aplicación de paredes con refrigeración por agua en el Lotus Mahal es un ejemplo
de ello. Cuando la temperatura ambiental es superior, el agua circula desde un tanque de
almacenamiento, por los ductos instalados dentro de la pared, y refrigera el edificio (Panasia
Engineers Pte. Ltd., 2010).
Captadores de viento: también conocidos como atrapadores de viento, aplican los principios
de refrigeración por evaporación dentro del edificio para suministrar aire fresco y ventilar el
espacio interior. Los captadores de viento se utilizan tradicionalmente en el Medio Oriente,
donde la temperatura del día es elevada y la humedad baja. Un captador de viento tradicional
típico comprende una toma de aire que confronta la dirección preponderante del viento para
recogerlo e introducirlo en un pozo vertical. Inmediatamente detrás y debajo de la toma de
aire se encuentra una vasija de barro que contiene el agua que es recogida, por el viento de
aire seco, y transformada en vapor. Durante el proceso de evaporación, el aire se vuelve más
fresco y desciende. Esto refuerza el movimiento del aire hacia abajo y de una corriente de
aire fresco hacia el interior. Después de un día entero de intercambio de calor, al atardecer la
torre de viento se calienta. Por tanto se produce un flujo de aire en sentido inverso durante
la noche, cuando el aire ambiental más fresco de una habitación se pone en contacto con
la parte inferior del pozo templado, este a su vez adquiere calor y se eleva. Si bien ese
movimiento del aire proporciona ventilación al espacio interior, refrigera la superficie de la
torre de modo que esté lista para la siguiente operación durante el día. Entre las innovaciones
a la aplicación de los captadores de viento tradicionales están el diseño de un acceso de aire
móvil que puede rastrear automáticamente la dirección del viento a fin de suministrar aire
fresco más constante a la(s) habitación(es), y el uso de un atomizador de vaho en lugar de
las vasijas de barro para agua, a fin de reducir las necesidades de mantenimiento.
Requisitos para su aplicación
La mayoría de los materiales y tecnologías de construcción tradicionales que se originan
en escenarios rurales son idóneas para escenarios de pocos pisos y baja densidad. La
renovación y uso innovador de tales materiales y técnicas de diseño mantienen su relevancia
en función de los estándares modernos de construcción, para responder a la aspiración de
mejores estilos de vida de sus ocupantes y superar los escollos de ingeniería, de modo que
puedan aplicarse en construcciones de gran escala, ajustándose a la tendencia global de
urbanización. Para equipararse con la corriente principal, el uso renovador e innovador de
los materiales y diseños tradicionales de construcción debe responder a las normas más
rigurosas de construcción, y especialmente a los requisitos relacionados con la seguridad y
salud ambiental.
Materiales de construcción relacionados con el suelo. Los tipos de suelo de diferentes
contextos locales tienen diferentes características que dan lugar a diferentes capacidades
de carga, y requieren diferentes proporciones de cemento y arena en la mezcla para
alcanzar cierto rendimiento en cuanto a resistencia. Antes de la aplicación a una estructura
de construcción es fundamental investigar y probar el rendimiento de tales materiales para
salvaguardar la seguridad de la construcción.
30
Por otra parte, como requisito importante de aplicación en cimientos de tierra apisonada
estabilizada, se recomienda que el grosor del cimiento no sea menor a su profundidad. Esto
debido a que el suelo posee una alta resistencia de carga comprimida, pero es débil en
términos de resistencia frente a fuerzas de cizallamiento. La fuerza de las paredes del edificio,
más aún en columnas, creará cargas puntuales sobre los cimientos. Estas cargas puntuales
crean cargas de cizallamiento en la parte inferior de los cimientos. Por tanto, una sección de
cimiento con una profundidad inferior a su grosor es más débil y podría no sostener a tales
fuerzas de cizallamiento que un cimiento más profundo. Una forma de mitigarlo es reforzando
el cimiento con un sub-bastidor, como metal, madera y bambú.
Las estrategias de diseño tradicionales de construcción en la región del Mediterráneo
muestran una serie de técnicas de diseño solar pasivo para el confort ambiental de los
ocupantes. En una casa tradicional de Chipre, por ejemplo, el solario y atrio tienen la función
de modificar el clima (Serghides, 2010). El solario es un espacio interno contiguo al atrio. Su
elevación meridional se abre para facilitar los flujos estacionales interiores-exteriores de las
actividades cotidianas (p.ej. cocinar, lavar, comer, etc.). El saliente del solario orientado al
sur se diseña para permitir que la luz del sol invernal penetre profundamente en tal espacio.
El atrio orientado al sur actúa como espacio soleado. Tanto el solario como el patio son
construidos con materiales de masa altamente térmica, como suelos de piedra natural,
paredes de adobe, escaleras y piscinas de piedra, para crear un microclima más placentero
a lo largo de la extensa fachada de la casa. La pared frontal del patio también actúa como
amortiguador de los vientos fríos. Durante el verano, las plantas y otros elementos del paisaje,
como árboles en el atrio, proporcionan sombra y un microclima fresco frente a la casa. La
piscina y fuente en el patio ofrecen una refrigeración por vapor. Los diseños de arcos, saliente
y aperturas en la pared, que se encuentran frente al patio, ayudan a canalizar las brisas de
verano hacia la casa. Las aperturas son pequeñas en las paredes frente al este y oeste para
evitar el sol caluroso del verano. Los materiales de masa térmica del patio y solario absorben
el calor durante el día y por la noche lo liberan al aire ambiental de manera efectiva debido
a las grandes fluctuaciones de temperatura durante el día en la región mediterránea árida y
cálida.
Prácticas chinas tradicionales de orientación del edificio y organización del espacio
interior. Es necesario comprender bien la lógica que hay detrás de cada principio a fin de
aprovechar al máximo los beneficios del desempeño ambiental científicamente. Por ejemplo,
una de las prácticas tradicionales describe que lo ideal para una casa es que su frente esté
orientado hacia un cuerpo de agua en el sur, y que la parte trasera de la casa esté protegida
por una colina en el norte. El mapeo de las condiciones climáticas en muchas regiones de
China muestra que:
1. La dirección preponderante del viento invernal en general proviene del norte. Por tanto,
la ladera de la colina en el norte protege la casa del viento frío invernal.
2. Debido a su ubicación en latitud norte, la luz solar accede desde el sur. Por tanto, al
orientar el frente de la casa con ventanas hacia el sur, el ángulo invernal bajo de la luz
solar penetra profundamente en el interior con un efecto de calor, y de esa manera
refuerza el confort térmico para los ocupantes.
31
3. La dirección preponderante del viento estival en general proviene del sur. Junto a
un estanque de agua, el viento crea un microclima más confortable, mejorado por la
refrigeración por vapor en el frente y alrededores de la casa.
Figura 4.1.3: Práctica China tradicional de orientación del edificio
Montaña Elevada
(bloquea viento invernal)
Refrigeración por evaporación
en verano
CUERPO DE AGUA
La envolvente de refrigeración por agua es ideal para regiones cálidas áridas, como el
noroeste de India. Pero es menos efectivo cuando se aplica en regiones cálidas húmedas de la
franja tropical. Esto se debe a que la alta humedad del aire reduce el efecto de evaporación, y
que la variación de las temperaturas del aire exterior entre el día y la noche es mínima. Puesto
que la envolvente de refrigeración por agua en la superficie del techo está constantemente
en contacto directo con el agua, se requiere un buen sistema de impermeabilización en el
techo. En el caso del sistema de techo estanque es importante que los usuarios comprendan
la lógica operativa del sistema para que funcione adecuadamente.
Los captadores de viento no funcionan en regiones cálidas y húmedas debido a la elevada
humedad del aire ambiental exterior. Son altamente aplicables en regiones climáticas cálidas
y áridas como el Medio Oriente, África Subsahariana y en el noroeste de India. El aire seco
y variedad de temperaturas diurnas y nocturnas son clave para la función de los captadores
de viento. Los captadores de viento requieren un mantenimiento frecuente para conservar la
vasija de barro que contiene agua limpia, rellenarla, y prevenir que las aves construyan nidos
en el captador.
32
Grado de aplicación e inserción en el mercado
El grado hasta el cual se aplica la renovación y el uso innovador de los materiales de
construcción y diseño tradicionales varía en función de las técnicas y prácticas individuales
en un contexto local particular. Algunos tienen éxito y otros corren el riesgo de perderse.
Como la mayoría de los materiales de construcción y diseño tradicionales se originan en
escenarios rurales y son idóneos para los edificios de baja densidad y pocos pisos, se están
volviendo obsoletos bajo la presión de la urbanización, especialmente en países en vías
de desarrollo. Si bien la renovación y uso innovador de materiales contribuirían a mejorar
su calidad y aplicación, los resultados tienen ciertos límites. A continuación se presentan
algunas observaciones respecto a su grado de aplicación e inserción en el mercado y al uso
innovador de materiales de construcción y diseños tradicionales:
1.Si un área rural está destinada a urbanizarse para convertirse en una pequeña
ciudad (p.ej. con un altura de edificación de alrededor de 3 a 4 pisos), los materiales
de construcción relacionados con el suelo tendrían éxito si su carácter, desempeño
y calidad estética se aproximan a los productos de mampostería. El menor costo y
disponibilidad de los recursos locales los ayudan a conservar su competitividad. Es
posible que la envolvente de refrigeración por agua, los principios mediterráneos de
diseño, los captadores de viento y la práctica china tradicional de orientación del edificio
y organización del espacio interior mantengan su relevancia.
2.Si un área local está destinada a urbanizarse para ser transformada en un pueblo/
ciudad de densidad media a alta, es difícil aplicar materiales relacionados con el suelo.
Es más, probablemente la materia prima como el suelo y vegetación será menos
abundante o ya no estará disponible en el ámbito local. La práctica tradicional china de
orientación del edificio y organización del espacio interior (gracias a su componente de
aplicación dentro del edificio) en su mayor parte no se ve afectada debido a la mayor
densidad urbana y aún es aplicable en tal contexto. De igual manera, los principios del
diseño tradicional mediterráneo –es decir, paredes más gruesas (especialmente las
que miran al este y oeste), solario y patio, saliente, balcón, etc. – también conservan su
importancia en un contexto urbano de alta densidad.
3. Desde una perspectiva de la relación interregional horizontal existe un enorme potencial
para la transferencia Sur-Sur de la renovación o uso innovador de la mayoría de los
materiales de construcción y diseños tradicionales, especialmente entre regiones con
condiciones climáticas similares. Esto obedece en gran medida a la similitud de los
materiales locales, es decir, suelo, arena, madera y bambú, disponibles en la mayoría
de las regiones. Lo que es necesario transferir son los principios, habilidades técnicas
y equipo.
Factibilidad de su aplicación
La aplicación de los materiales de construcción y diseño tradicionales ya ha tenido lugar
en el ámbito local de muchas regiones del mundo. Empero, la presión de la urbanización
y las aspiraciones de vivir en casas modernas con materiales, acabados y tecnologías
modernas han dado lugar al abandono progresivo de tales materiales y diseño. Su uso
innovador contribuye a mantenerlos actualizados a fin de responder a las nuevas demandas
y expectativas. En este contexto, el principal desafío para la implementación en gran escala
33
es superar la percepción negativa del uso innovador de los materiales de construcción
tradicionales. Por ejemplo, a menudo se percibe que los materiales relacionados con el suelo
son para las personas en situación de pobreza.
Figura 4.1.4: Presión de la urbanización en muchas naciones asiáticas
Se requiere desarrollo de capacidades y re-educación de los arquitectos, ingenieros y
constructores locales a fin de ampliar la adopción de estas prácticas. Para ello serían útiles
proyectos piloto para demostrar la calidad y desempeño de estos materiales y diseño. Los
proyectos de demostración pueden ser iniciados por los gobiernos locales o por ONG, en
colaboración con el sector privado, y con el apoyo del gobierno local. El segundo modelo
ha sido descrito como popular y efectivo en África, donde ONG han asumido el papel de
enlace entre entidades gubernamentales y las comunidades locales. La participación de
ONG contribuye a disminuir la burocracia y liberar a las entidades gubernamentales de la
administración cotidiana del proyecto (Mehta et al., 2004). El desarrollo de capacidades
y talleres de formación son útiles y pueden ser conducidos por ONG para mejorar las
cualificaciones de la fuerza laboral local en nuevas técnicas y aplicaciones innovadoras de
los materiales de construcción y diseño tradicionales. El funcionamiento de las ONG sería
más fructífero con políticas gubernamentales de apoyo.
34
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
El uso innovador de materiales de construcción y diseño tradicionales es importante y
beneficioso en los países en vías de desarrollo, especialmente en los menos desarrollados,
debido a las siguientes características:
1.Tecnologías y prácticas bien establecidas y probadas, que son actualizadas para su
mejor desempeño y se utilizan de manera innovadora para una aplicación más amplia
en el contexto local donde se ponen en práctica.
2.Condiciones climáticas locales apropiadas y, como tales, eficientes energéticamente
con poco esfuerzo.
3.Empleo de recursos disponibles y accesibles localmente para reducir la necesidad de
transporte de materiales de lugares distantes.
4.Apoyo a los fabricantes de materiales de construcción locales.
5.Atenuación de la escasez de materiales de construcción para ciertas regiones y
naciones durante los periodos de auge de la construcción.
6.Oportunidades de empleo para las fuerzas laborales locales, cuyas habilidades
y experiencia son relevantes debido a su familiaridad con los materiales y técnicas
involucradas.
7.De bajo a cero costo para su implementación.
8.Los edificios resultantes son social y culturalmente familiares para los usuarios.
Requerimientos financieros
La renovación y uso innovador apropiado de los materiales de construcción y diseño
tradicionales por lo general no requiere financiamiento adicional –o este es muy pequeño–
debido a la predisposición de las fuerzas laborales y a la disponibilidad de recursos locales.
Por ejemplo, los bloques de tierra comprimida o cimientos de tierra apisonada son las
principales fuentes de material para muchas casas de bajo costo y –no obstante– buena
calidad, en áreas rurales de India y África. Para la aplicación de captadores de viento y de
la envolvente de refrigeración por agua se requieren acuerdos financieros a fin de solventar
los costos adicionales de construcción y mantenimiento. Las prácticas chinas tradicionales
de orientación del edificio y organización espacial interna no tienen costo de implementación,
ya que estas prácticas y técnicas no requieren otras tecnologías o materiales para aplicarse.
Estudio de Caso:
Casa movible, Auroville, India:
Esta casa es un proyecto piloto para construir una casa simple pero móvil a fin de abordar
la crisis de la vivienda en Auroville, un área sin plan maestro formal de diseño urbano. El
concepto es proporcionar casas asequibles con renovación y uso innovador de los materiales
de construcción tradicionales durante un corto periodo de tiempo en un emplazamiento
temporal permitido. Pero, la casa puede desmantelarse, transportarse y reconstruirse en un
35
lugar permanente con mínimo desperdicio de materiales una vez que se consolide el plan
maestro de Auroville.
Técnicamente, toda la casa ha sido prefabricada, lo cual comprende bloques de tierra
comprimida estabilizada para las paredes y columnas. Para desmantelarla con mínima
pérdida de materiales, no se utilizaron ni mortero de cemento ni concreto. Los bloques se
diseñaron especialmente para permitir uniones entrecruzadas. Se utilizaron morteros de tierra
en lugar de cemento, y materiales de construcción de madera en lugar de acero para montar
una estructura resistente a los sismos. Estas técnicas simples de construcción de paredes
pueden ser tendidas con mano de obra semiespecializada. La construcción de la casa tomó
solo 64 horas, en el lugar, con un equipo de 16 obreros pagados y de 10 a 15 voluntarios.
La casa de 30 m2, con sistema solar, abastecimiento de agua, alcantarillado y todos los
acabados se terminó en 2008 con solo un costo de alrededor de 5.000 USD (Auroville Earth
Institute, 2010).
Figura 4.1.5: Casa movible en Auroville, India, en construcción (izquierda) y
terminada (derecha)
Fuente: Auroville Earth Institute
4.2 Diseño y tecnologías de casa pasiva
La tecnología
La creciente sensibilidad en torno a la eficiencia energética y el cambio climático han dado
paso a nuevos avances en el sector de la construcción, entre ellos el concepto de casa
pasiva, edificaciones con bajos niveles de carbono, e incluso cero emisiones. Las casas
con bajos niveles de carbono y edificios con cero emisiones logran sus objetivos comunes
aplicando todas las técnicas, estrategias y tecnologías de diseño ecológico. Debido a tan
amplia definición, un edificio puede considerarse con bajos niveles de carbono o cero
emisiones instalando tecnologías de energía renovable en el lugar (véase secciones 4.12
y 4.13), o simplemente aprovechando las fuentes externas de energía de cero emisiones,
como centrales hidroeléctricas, parques eólicos, etc. (Torcellini, 2006). Por otra parte, el
concepto de casa pasiva se concentra en el aspecto de la eficiencia energética del edificio.
Como punto de partida, la casa pasiva adopta los principios de diseño del edificio solar pasivo
convencional y los combina con una envolvente adecuadamente aislada, para así obtener
edificaciones muy bajas en energía. El objetivo es que la necesidad de calefacción para las
casas pasivas sea de tan solo 15kWh/m2/año en Alemania, comparado con 250 KWh/m2/
36
año para calentar un departamento promedio allí. El Instituto de Casas Pasivas define una
casa pasiva como “un edificio en el cual el clima confortable interior puede mantenerse sin
sistemas de calefacción o refrigeración activa” (Passive House Institute, 2010).
Una casa pasiva típica es un edificio bien aislado y herméticamente cerrado, con rigurosas
normas de diseño y construcción. Se calienta principalmente sacando provecho de las
ganancias térmicas solares e internas, y está equipada con un ventilador de recuperación de
energía para el suministro de aire fresco constante y equilibrado.
Requisitos para su aplicación
Como punto de partida, el diseño de una casa pasiva aborda y aprovecha elementos del área
circundante al edificio (p.ej. formas de relieve, sol, viento, lluvia, vegetación, etc.) y organiza
el interior de edificio aumentando al máximo el ahorro de energía y la calidad ambiental
dentro del edificio. Además, el diseño y tecnologías de casa pasiva deben contar con:
1.Un excelente aislamiento: las normas de aislamiento son muy estrictas a fin de limitar
la pérdida calórica a través de la conductividad y radiación.
2.Una construcción hermética: a fin de complementar y no agotar el desempeño del
aislamiento, requiere la construcción hermética para limitar las pérdidas calóricas por
medio del flujo de aire directo entre el interior y el exterior.
3.Ventilación con recuperación térmica: las ventanas operables no son favorables con
construcción hermética, ya que tienen un gran potencial de pérdida térmica. El aire fresco
para ventilación es obtenido más bien de los ventiladores de recuperación de energía y
calor, los cuales transfieren energía térmica del aire descargado al aire fresco entrante,
de modo que la temperatura de este último se aproxime a la temperatura del aire interior.
Otra oportunidad de canalizar el aire entrante es por medio de ductos subterráneos.
La temperatura constante del suelo, que a menudo es más templada en el invierno
y fresca en verano, ayuda a precalentar/ prerefrescar el aire entrante. El proceso se
conoce asimismo como intercambio del calor con el subsuelo. Posteriormente, el aire
precalentado/ prerefrescado pasará por el proceso antes mencionado de recuperación
térmica.
37
Figura 4.2.1: Superaislamiento, construcción hermética y ventilación con sistema de
recuperación térmica
EXTRACCIÓN DE
AIRE
EXTRACCIÓN
DE AIRE
SISTEMA
VIDRIADO
DOBLE Y
TRIPLE DE
BAJA
ENERGIA
CONSTRUCCIÓN
HERMÉTICA
SUPER
AISLAMIENTO
PROVISIÓN DE
AIRE
EXTRACCIÓN
DE AIRE
RECUPERACIÓN
DE CALOR
AIRE AGOTADO
TOMA DE AIRE FRESCO
PROVISIÓN DE
AIRE
INTERCAMBIADOR SUBTERRÁNEO DE CALOR
El diseño y las tecnologías de casa pasiva son los más apropiados para las condiciones
climáticas templadas como las de Europa y Norteamérica. Si bien el concepto de casa
pasiva ha sido ampliado a otras regiones climáticas, los principios de construcción hermética
y superaislamiento aún están en debate, especialmente su aplicación en condiciones
climáticas más cálidas. Los siguientes requisitos para su aplicación se plantean dentro del
parámetro verificado de aplicación en el contexto climático templado, que es desde donde las
tecnologías de diseño de casa pasiva se desarrollaron originalmente.
A fin de lograr sus objetivos, una casa pasiva debe primero poner en práctica todas las
estrategias favorables a los principios de diseño. Los principios fundamentales son:
1.Buena orientación: para responder positivamente a las formas de relieve, trayectoria
del sol y direcciones estacionales preponderantes del viento.
2.Diseño para autosombra: en edificios cuyas ventanas o áreas de vidriado están
expuestas al calor del sol de la tarde es necesario proyectar sombra por medio de otros
componentes de los edificios, como balcones colocados encima, maceteros, salientes
del techo u otros dispositivos de control solar.
3.Forma compacta: para reducir el área de la envolvente del edificio y por tanto la
pérdida de calor.
4.Organización espacial: para ubicar áreas menos habitables, p.ej. despensa y baño,
en el lado oeste del edificio a fin de que actúe como amortiguador térmico adicional; y
exponer la sala de estar con vidriado/ ventana hacia el sur para dar acceso a la luz del
sol.
38
Además de lo anterior, algunos requisitos para cumplir con las normas fundamentales de la
casa pasiva son:
1.Aislamiento: aparte de proporcionar aislamiento suficiente (véase sección 4.4) en la
envolvente del edificio, es importante prestar atención para evitar puentes térmicos
a través de áreas débiles, utilizando un sistema de vidriado triple para las ventanas,
cuidar los detalles de construcción en las junturas entre la losa del suelo y las paredes,
marco de paredes y ventanas, el propio marco de la ventana, paredes con el cielo raso
y construcción del techo.
2.Construcción hermética: las ventanas y puertas operables deben ser de minuciosa
construcción hermética, especialmente a lo largo de los bordes del panel de puertas
y ventanas. Como orientación, en estas junturas no selladas, la fuga de aire debe ser
menor a 0,6 veces el volumen de la casa por hora.
3.Medidas de control de la calidad del aire: con construcción hermética, la calidad
del aire dentro del edificio se hace más importante para la salud de sus ocupantes.
Por tanto, deben tomarse medidas de control de calidad durante las etapas de diseño
y construcción. Estas comprenden –aunque no se limitan– seleccionar los materiales
de construcción y adhesivos sin/ pocos compuestos orgánicos volátiles y realizar un
adecuado procedimiento de eliminación, durante el cual los edificios recién construidos
se dejan completamente abiertos para la circulación del aire durante un periodo continuo
requerido antes de su ocupación.
4.Sistemas de ventilación: se aplica recuperación de calor del aire de salida utilizando
intercambiador de calor aire-a-aire para lograr la eficiencia de 80% recomendada.
También es importante ubicar los ductos de aire templado dentro de la envolvente de
calor y ductos de aire fresco en el exterior (Passive House Institute, 2010). No obstante,
lo contrario se recomienda para regiones de clima más cálido.
Para lograr los rigurosos estándares fundamentales antes descritos se han llevado a cabo
muchos proyectos de investigación científica de construcción relacionados con casas pasivas,
los cuales han dado lugar al desarrollo del software denominado Paquete de Planificación de
Casa Pasiva (PHPP). Es un programa de modelado de energía, que proyecta el uso de energía
en el diseño del edificio tomando en cuenta prácticamente cada aspecto relacionado con su
consumo, e incluye la información meteorológica del sitio, orientación, tipo de construcción,
materiales usados, diseño y ubicación de las ventanas, sistema de ventilación, accesorios,
iluminación y otro equipamiento eléctrico utilizado en el edificio. Puesto que se dispone de
más datos después de la ocupación y el concepto de casas pasivas ha sido extendido a otras
regiones del mundo, la PHPP ha sido actualizada y depurada continuamente, lo cual incluye
la adición de simulaciones para otros climas del mundo.
Grado de aplicación e inserción en el mercado
El principal mercado de casas pasivas está en Europa, donde Alemania y Austria llevan la
delantera; en Norteamérica el mercado es más pequeño. Hasta mayo de 2009 se estimaba
que había alrededor de 19.100 proyectos de casas pasivas en Europa (Lang, 2009). Se
prevé que los proyectos de casas pasivas serán ampliamente adoptados en el mercado de
la construcción al igual que en el inmobiliario en Europa. Se proyecta que para 2015 habrá
39
alrededor de 260.000 proyectos de casas pasivas en Europa con un área total de alrededor
de 85.2 millones de metros cuadrados de edificios nuevos y 6.2 millones de metros cuadrados
de edificios existentes modernizados. Entre las regiones de países en vías de desarrollo,
Europa Oriental tiene las mayores posibilidades de introducirse en el mercado de diseño
y tecnologías de casas pasivas, debido al clima similar y proximidad geográfica con otras
regiones europeas, donde el concepto de casa pasiva ha sido adoptado e implementado.
El diseño y tecnologías de la casa pasiva no se limitan a los edificios residenciales. En años
recientes, otros tipos de edificios, como escuelas y oficinas también han aplicado el diseño y
tecnologías de casa pasiva, con buenos resultados de eficiencia energética.
Factibilidad de su aplicación
Las diferentes regiones tienen distintas condiciones climáticas, disponibilidad de materiales
de construcción y prácticas convencionales. Incluso dentro de las regiones templadas, aún
puede identificarse la diferencia en la temperatura, humedad, oportunidad para sistema
geotérmico, etc. Por tanto, si bien los principios de casa pasiva y tecnologías afines pueden
aplicarse en varias regiones templadas, los auténticos estándares cuantitativos y detalles de
construcción pueden variar. Es útil para un área local tener un estudio general de factibilidad
y emprender una investigación sobre las prácticas y estándares más idóneos para las casas
pasivas. Los hallazgos pueden utilizarse posteriormente para crear pautas y estándares de
diseño que sirvan de trampolín confiable para su adopción en gran escala.
Si bien los principios y tecnologías de casa pasiva pueden ser adoptados tanto por propietarios
individuales como por potenciales propietarios del edificio, mediante un enfoque de abajo
hacia arriba, un buen apoyo de contextos institucionales, como códigos de edificación local
basados en principios de casa pasiva y demostraciones de apoyo en proyectos públicos de
construcción pueden facilitar una sólida adopción e implementación.
Las tecnologías de casa pasiva requieren técnicos altamente calificados para implementar
los detalles adecuados y precisos de construcción, es decir, hermetismo, evitar puentes
térmicos, etc. Por tanto el desarrollo de capacidades y la formación de la fuerza laboral local
son requisitos fundamentales.
Se observa asimismo que muchos países en desarrollo no tienen capacidad manufacturera
para producir localmente los componentes y materiales para la casa pasiva, p.ej., aislamiento,
ventanas vidriadas triples, etc. La importación de estos componentes y materiales es muy
costosa e incrementa el carbono incorporado de los productos. Consecuentemente, es
importante ampliar el desarrollo de capacidades y de contextos institucionales para apoyar
y fomentar que fabricantes locales actualicen su producción para incluir componentes y
materiales de la casa pasiva.
40
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
El diseño y las tecnologías de la casa pasiva conllevan beneficios para el desarrollo ambiental,
lo cual incluye ahorro de energía para iluminación artificial, calefacción, ventilación y aire
acondicionado. Debido a la optimización del diseño para luz diurna y confort térmico, el diseño
y tecnologías de la casa pasiva ofrecen a los ocupantes del edificio más confort térmico y
ambiental dentro de este, al igual que calidad del aire y conexión visual con el exterior. Estos
beneficios dan paso a una vida más saludable y de mejor calidad.
Debido a que el diseño y tecnologías de la casa pasiva no se apoyan en sistemas activos
y equipamiento de alta tecnología para lograr beneficios ambientales, el diseño y técnicas
de la casa pasiva pueden considerarse asimismo una de las opciones de mitigación costoefectivas. La menor demanda energética resultante de la casa pasiva contribuye a reducir la
carga máxima de electricidad y crear mayor ahorro, evitando así una inversión adicional a fin
de incrementar la capacidad de la infraestructura local y de las plantas de electricidad.
La promoción de la puesta en marcha de la casa pasiva también contribuye a actualizar las
habilidades de la fuerza laboral local y a mejorar la construcción y estándares de vida para
los residentes locales. Esto da lugar a mejores perspectivas de empleo, comunidades más
sanas y economías más ecológicas.
Requerimientos financieros
Con la implementación de principios y tecnologías de casa pasiva se incurre en algunos
costos de inversión adicionales para proporcionar aislamiento de alto rendimiento de la
envolvente, ventanas de triple vidriado, construcción hermética, ventiladores de recuperación
de calor, y estrictos detalles de construcción, entre otros. No obstante, se arguye que el
costo de inversión adicional puede equilibrarse evitando costos de inversión en sistemas
sofisticados de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, por su sigla en inglés)
y sus altos costos operativos. En lugar de sistemas de HVAC, la casa pasiva invierte en una
mejor envolvente del edificio, que a su vez aumenta la durabilidad y periodo de vida útil de
los edificios. Por regla general, se considera que una casa pasiva es costo-efectiva siempre
que “los costos capitalizados combinados (construcción, incluyendo diseño e instalación de
equipo, más los costos operativos por 30 años) no exceden los de una casa nueva promedio”
(Passive House Institute, 2010).
Estudio de Caso:
Edificio de Oficinas Bragadiru, Ilfov-Rumanía:
El proyecto es un nuevo edificio de administración, construido de mampostería con un área útil
de 2.400 m2. Este proyecto es el primer edificio de oficina en Rumanía en aplicar tecnologías
de casa pasiva. La envolvente del edificio está parcialmente aislada mediante el empleo de
encofrado de hormigón aislante (ICF, por su sigla en inglés) con tejido Neopor. Los ICF pueden
unirse fácilmente rellenándolos con cemento en el lugar de la construcción. El acabado de
las paredes interiores y exteriores consiste en paredes de cemento monolíticas con buenas
41
propiedades aislantes. Las paredes son además aisladas térmicamente por poliestireno con
una densidad de 24 kg/m3 en el exterior, y fibra celulosa en el interior. El poliestireno y la fibra
celulosa se utilizan asimismo para aislar el techo. El sistema de ventilación de edificio utiliza
recuperación de calor para precalentar y pre-enfriar el ingreso de aire en invierno y verano
respectivamente.
El requerimiento de energía térmica del edificio resultante es bajo. El Instituto de Casa Pasiva
en Darmstadt lo ha verificado a través del método PHPP. El resultado muestra que la demanda
anual de energía es de 15kWh/m2 (Passivhaus Datenbank, 2010).
Edificios prefabricados con principios de casa pasiva en China:
El concepto, técnicas y tecnologías de casa pasiva han sido innovadoramente adoptados por
Broad Sustainable Building en sus prototipos para edificios prefabricados con componentes
altamente aislados, entre ellos hasta 400 mm de aislamiento de la pared exterior y ventanas
de triple vidriado con sombra externa.
Puesto que las paredes y ventanas están completamente aisladas, es posible mantener
constante la temperatura del aire interior. Si bien el sistema de ventilación proporciona
más de un intercambio completo de aire por hora, sin mezclar el aire interior y exterior, un
dispositivo de recuperación de calor ayuda a mantener la temperatura deseable con mínimo
gasto de energía. En regiones de clima frío, la energía térmica requerida para estos edificios
sería de tan solo 20kWh/m2. Considerando que los componentes son prefabricados, es
posible coordinar y controlar mejor la calidad del trabajo (especialmente la construcción
hermética); de la misma forma se reducen al mínimo otros impactos ambientales (como ruido
y polvo) durante la construcción. Asimismo, es posible reducir significativamente el tiempo
de construcción en el lugar, es decir que se puede erigir un edificio de cuatro o seis pisos en
un día. Entre los prototipos de edificios implementados están departamentos residenciales,
oficinas, un centro de exposiciones y un hotel (Broad Sustainable Building, 2010).
4.3. Proceso de ciclo de vida y diseño integral
La tecnología
El ciclo de vida y diseño integral del edificio implican un proceso de construcción de edificio
en el cual su relación con el contexto circundante, los componentes técnicos y tecnologías
sean parte de un sistema completo del ciclo vital del edificio (Larsson, 2005). Este objetivo
puede lograrse siempre que los miembros del equipo de profesionales interdisciplinarios
trabajen en colaboración desde un comienzo y desde el diseño conceptual, a fin de tomar
decisiones estratégicas y abordar todo lo relacionado con el diseño. De esta manera, pueden
incorporarse tecnologías y estrategias energéticamente eficientes en el diseño del edificio, de
forma que sean integrales a las consideraciones del ciclo vital.
Muchas veces estos resultados no pueden alcanzarse utilizando un proceso de diseño
lineal convencional, que generalmente comienza con un acuerdo entre el/la arquitecto/a y
el cliente en un proyecto de diseño. Posteriormente se solicita a los ingenieros mecánico
y eléctrico e ingeniero civil y estructural que proporcionen sus insumos de acuerdo con el
42
proyecto de diseño acordado. Por tanto, los ingenieros están firmemente comprometidos
con los parámetros de diseño previamente acordados. En consecuencia, sus insumos sobre
eficiencia energética generalmente no son los óptimos, sino más bien aspectos agregados
o un intento de rectificar las decisiones ineficientes de diseño tomadas anteriormente. Por
ejemplo, para la forma construida, previamente acordada, que expone grandes ventanales
del edificio hacia al oeste, los insumos de ingeniería se limitan a la selección de un sistema de
vidriado energéticamente eficiente y a proporcionar una carga adicional de aire acondicionado
al optar por un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, por su sigla
en inglés) energéticamente eficiente. Este resultado está lejos de ser óptimo y aumenta
innecesariamente el costo global del edificio. Es más, desde la perspectiva del ciclo vital,
la energía cautiva, incorporada del equipo de HVAC adicional y un área grande de paneles
de doble o triple vidriado, utilizada para reducir la acumulación de calor en la fachada oeste,
podría considerarse un desperdicio. Un enfoque más adecuado es que estos temas se
planteen y resuelvan en la etapa conceptual del diseño, mediante el proceso de ciclo de vida
y diseño integral; y es posible que los problemas ocasionados por la gran fachada vidriada
hacia el oeste puedan evitarse del todo.
Los elementos típicos del proceso de diseño integral y del ciclo vital pueden dividirse en tres
grupos:
1.Enfoque interdisciplinario e interactivo: es necesario conformar un equipo
interdisciplinario desde el principio. Dependiendo de la complejidad del proyecto, las
partes involucradas son cliente, arquitecto, ingenieros, aparejador, consultor sobre
energía, arquitecto paisajista, gerente de instalación, contratista (constructor) y
facilitador del diseño, en proyectos más complejos (Lohnert et al., 2003). Los miembros
del equipo primero establecen una serie de objetivos de desempeño y trabajan en
colaboración para alcanzar estos objetivos.
2.Toma de decisiones basada en el ciclo vital: las decisiones durante el proceso de
diseño, como forma construida, orientación, características del diseño, materiales
de construcción, sistemas estructurales, equipamiento mecánico y eléctrico, deben
hacerse en base a una evaluación del ciclo vital. Esta evaluación debe tomar en cuenta
la energía incorporada en los productos o sistemas, rendimiento, costo del ciclo vital,
vida útil y fin de vida.
3.Herramientas de diseño asistidas por computadora: recientemente se ha facilitado el
diseño de edificios sostenibles con un creciente número de herramientas de diseño
asistidas por computadora. Estas herramientas estimulan los rendimientos ambientales
del edificio y calculan la energía requerida para refrigeración o calefacción, emisiones
de CO2, análisis del ciclo vital, entre otros. Las herramientas de simulación predicen
el desempeño ambiental del edificio, generalmente para aspectos como el curso del
sol y sombra, luz del día, mecánica computacional de fluidos para el movimiento del
aire, etc. Las herramientas hacen visible las estrategias de diseño por medio de las
interfaces gráficas del usuario.
43
Son útiles especialmente para:
a) proporcionar retroalimentación a fin de informar sobre el proceso de diseño. Por
ejemplo, un análisis del curso del sol proporciona resultados que permiten, al
equipo de diseño: primero, identificar las áreas que requieren dispositivos de
protección solar mediante sombras; segundo, diseñar la forma y dimensiones de
los dispositivos efectivos para proporcionar sombra; y tercero, simular y verificar
su desempeño de acuerdo al modelo de edificio.
b) comparar las diferentes opciones de diseño, estrategias y tecnologías a fin de
facilitar el proceso de toma de decisiones de los equipos interdisciplinarios.
Figura 4.3.1: Simulación de la luz del día de varias opciones de diseño a fin de
facilitar el proceso de toma de decisiones
Las tecnologías computacionales de simulación han sido asimismo rápidamente desarrolladas
para facilitar la toma de decisiones durante el proceso de diseño a fin de mejorar el desempeño
ambiental y costo-efectividad de los edificios. A continuación se muestran las cinco áreas
principales de aplicación de las simulaciones computacionales, con ejemplos de software:
1.Simulación del curso del sol y la sombra: ECOTECT
2.Simulación de la luz del día y resplandor: Radiance, daylight, DAYSIM.
3.Simulación térmica: TAS, IES
4.Mecánica computacional de fluidos (CFD, por su sigla en inglés): CONTAM, FLOVENT,
FLUENT, IES
5.Balance entre la demanda y suministro de energía: Energy Plus, eQuest.
En los últimos años, las herramientas individuales de diseño por computadora han sido
gradualmente reemplazadas por una plataforma computacional integrada, que puede servir
como herramienta para elaborar anteproyectos, una herramienta de visualización, simulación
de varios desempeños ambientales, herramienta para verificar el cumplimiento con el código
local, e incluso una herramienta de gestión del edificio. Un ejemplo es el software Bentley
TAS Simulator V8i. El software proporciona:
44
1.Una herramienta de diseño (para simular ventilación natural, cargas habitacionales,
uso de energía y dimensionamiento de la planta, emisiones de CO2 y costos de
funcionamiento).
2.Una herramienta de cumplimiento (es decir, conformidad con la simulación y cálculo
de ISO, y están aprobados para los métodos de cálculo relacionadas con ciertas
reglamentaciones británicas de construcción).
3. Una herramienta de gestión de las instalaciones para computar predicciones detalladas
y exactas de uso de energía, ahorros de energía y costos para opciones operativas y
de inversión (Bentley, 2009).
Sin embargo, las plataformas integradas aún están en etapa de exploración de mercado y
todavía no se han implementado total o ampliamente en la práctica de diseño en construcción.
Requisitos para su aplicación
A diferencia del diseño lineal, el proceso de diseño integral se caracteriza por una serie
repetitiva de circuitos de actividad a lo largo de cada etapa: desde el diseño conceptual
esquemático hasta el diseño detallado y los documentos para la construcción. Cada circuito
de actividad involucra a todos los miembros importantes del equipo a fin de que interactúen
entre sí para tomar decisiones óptimas. La formación de un equipo multidisciplinario al inicio
del proyecto es crucial y requiere que el proceso tenga la confianza y el apoyo total del
promotor inmobiliario.
Figura 4.3.2: Proceso de diseño integral (Crédito: Larsson, 2009)
Revisar el
Programa
Funcional:
establecer
metas
Formar equipo
de diseño;
identificar las
especialidades
faltantes
Considerar
temas de
desarrollo
del lugar
Realizar un
taller
inaugural
de diseño
Desarrollo
del diseño
conceptual
Seleccionar
el tipo de
estructura
del edificio
Ciclos
de
retroalimentación
Metas de desempeño
para:
Recursos no
renovables
Emisiones
Calidad ambiental en
el interior
Desempeño de largo
plazo
Funcionalidad
Temas
socioeconómicos
Monitoreo de
rendimiento
Desarrollar
estrategias de
control de calidad
para construción y
funcionamiento
Proceso de Diseño
Integrado
Completar los
documentos del
diseño y
contratación
Filtrar a los
materiales para
determinar su
rendimiento
ambiental
Desarrollo del
diseño de la
envolvente
del edificio
Desarrollo del
diseño
preliminar de luz
del día,
iluminación y
electricidad
Diseño
preliminar de
ventilación,
calefacción y
refrigeración
45
Durante el proceso de diseño integral, el tiempo que se emplea en las etapas de diseño
anteriores, es decir, diseño conceptual y esquemático, es inevitablemente mayor que
el necesario para el proceso de diseño lineal convencional. No obstante, en este tiempo
adicional se incluye el necesario para coordinación en las etapas posteriores de diseño: vale
decir, diseño detallado y documentos de construcción. Es más, debido a la participación del
constructor en la etapa temprana de diseño, el periodo de construcción puede acortarse con
menos coordinación, menos anulaciones e instructivos para introducir variaciones, etc.
Los miembros del equipo multidisciplinario –entre ellos muchas veces un arquitecto, ingeniero
estructural y civil, ingeniero mecánico y eléctrico, aparejadores y un especialista en energía–
deberían tener un sólido espíritu de equipo y voluntad de escuchar y cooperar entre ellos.
En esta relación interactiva de trabajo, el rol de los arquitectos no se limita a la generación
de la forma construida y distribución espacial, sino que también interviene la conciliación e
incorporación, al diseño del edificio, de ideas/ insumos de los miembros del equipo. Los roles
de los ingenieros van más allá de la provisión de sistemas y soluciones para que el diseño
sea efectivo. Se espera que los ingenieros tomen la iniciativa de plantear ideas conceptuales
para contribuir al objetivo de alto desempeño desde las etapas tempranas de diseño. Los
roles de los aparejadores comprenden asimismo desde el mero cálculo de costos de la
construcción hasta el análisis del ciclo vital y evaluación del ciclo de vida de los materiales
de construcción y de otros sistemas tecnológicos que se incorporarán al diseño. El promotor
debe asumir asimismo un rol más activo que el usual para comprometerse en un taller de
diseño, especialmente lo que involucra establecer metas de rendimiento. Las metas de alto
rendimiento, consideración del ciclo vital y otras de diseño deberían ser objetivos decisivos
para encauzar la interacción y relaciones de trabajo de los miembros del equipo.
Las simulaciones computacionales no deben utilizarse solamente con propósitos de
verificación y presentación al final de la etapa de diseño. Son especialmente útiles para simular
el desempeño de varias estrategias de diseño y sistemas tecnológicos con el propósito de
compararlos. Por tanto, las simulaciones computacionales deben aplicarse durante el proceso
de diseño integral como una herramienta de diseño para proporcionar retroalimentación al
equipo a fin de mejorar el diseño y tomar decisiones. Para que sea eficiente en términos
de recursos humanos y de tiempo, la simulación computacional puede aplicarse en el nivel
macro durante la etapa de diseño conceptual, para así mostrar el volumen general/ global
y lograr resultados rápidos y una dirección general. Cuando se avanza hacia las etapas de
diseño esquemático y detallado se requieren simulaciones computacionales detalladas a fin
de apoyar las mejoras de diseño y ajustes.
Estado de la Implementación
En el contexto de las construcciones sostenibles, el proceso de ciclo vital y diseño integral ha
avanzado gradualmente, de aplicaciones experimentales ad hoc a prácticas predominantes
en el trabajo de consultorías establecidas y promotores inmobiliarios. El proceso de diseño
integral se adopta asimismo como un criterio para la precalificación de equipos de consultoría
en proyectos financiados públicamente en Canadá (Public Works and Government Services
Canada, 2011). Numerosas organizaciones internacionales y entidades de investigación han
establecido pautas claras sobre procesos de diseño integral, como la Tarea 23 de la Agencia
Internacional de Energía y la iniciativa internacional para un Ambiente Construido Sostenible.
46
En los últimos años, las simulaciones computacionales también han alcanzado popularidad.
Las principales razones de ello son:
1.La industria ha reconocido que contribuyen a mejorar el rendimiento ambiental de los
edificios y permiten ahorrar costos (al evitar un rendimiento deficiente que da lugar a un
funcionamiento costoso o a costos para remediarlo, una vez que se han construido los
edificios).
2.El desarrollo de tecnologías es ahora más preciso.
3.El desarrollo de tecnologías es más fácil de usar, compatible y puede transferirse
de manera transparente entre varios programas para su modelaje, anteproyectos,
visualización y simulación. Esto acorta el tiempo de modelaje y simulación, lo cual
permite una retroalimentación puntual de los resultados de la simulación en el proceso
de diseño.
Este dinamismo en el avance global del ciclo vital y diseño integral será además impulsado por la
tendencia ascendente de las operaciones globales de muchas corporaciones multinacionales.
Estas empresas establecidas (tanto consultoras como promotores inmobiliarios) traen consigo
sus prácticas establecidas en el diseño integral y herramientas computacionales avanzadas
de diseño más allá de sus países de origen: a los nuevos proyectos de construcción en
países en vías de desarrollo y los países menos desarrollados.
Factibilidad de su aplicación
El proceso de diseño integral no contiene ningún elemento radicalmente nuevo, pero integra
un enfoque “verificado en un proceso sistemático total “ (Larsson, 2004). Por ejemplo, “la
calificación y experiencia de los ingenieros mecánicos y electrónicos, y los consultores más
especializados pueden integrarse en el diseño conceptual desde el principio del proceso”
(Larsson, 2005). Las experiencias de países norteamericanos y europeos muestran que, con
ciertas iniciativas y apoyo del gobierno a proyectos de demostración, el proceso de diseño
integral será posteriormente adoptado por profesionales relacionados con la construcción,
por sus resultados benéficos comprobados.
El factor clave del éxito en la implementación en gran escala del método de diseño integral
está en que los principales actores de la industria de la construcción cambien sus actitudes
mentales para adoptar la práctica con mente abierta, iniciativa y espíritu de trabajo de equipo.
En las regiones donde el proceso de ciclo vital y diseño integral no es práctica común, es
necesario desarrollar capacidades para elevar la conciencia de los actores principales y
profesionales, y demostrar cómo evoluciona el proceso. También está la necesidad de dotar a
una fuerza laboral de especialistas en energía, expertos en evaluación del ciclo vital y análisis,
así como expertos en el uso de las simulaciones computacionales y herramientas para diseño
y toma de decisiones. Además es importante obtener información del ciclo vital sobre los
materiales de construcción, productos, componentes, sistemas tecnológicos y establecer un
banco de datos exhaustivo para la evaluación y análisis del ciclo vital. Esto puede llevarse a
cabo cooperativamente entre los reguladores de la construcción, institutos de investigación,
47
universidades, proveedores de productos de construcción y otros profesionales relacionados
con ésta.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
El proceso de ciclo vital y diseño integral contribuye indirectamente a la sostenibilidad social
y ambiental, al proporcionar metodologías y herramientas computacionales para ofrecer
edificios de alto rendimiento. La evaluación del ciclo vital y la toma de decisiones basada
en el ciclo vital abordan asimismo la escasez de recursos naturales, el uso eficiente de los
materiales de construcción y componentes, así como consideraciones relacionadas con el
final de la vida útil.
El enfoque de ciclo vital también contribuye al desarrollo económico, al diferenciar los ahorros
en el costo real de los ahorros del costo de construcción que eventualmente llevarían a
rendimientos ambientales negativos en el edificio y a más gastos durante su funcionamiento.
El resultado final es la reducción del costo global de ciclo vital, al igual que de los costos
sociales y ambientales derivados de la construcción y operación del edificio.
El proceso de ciclo vital y diseño integral contribuye indirectamente al desarrollo social, al
proporcionar metodologías a fin de ofrecer edificios de alto rendimiento. El proceso fortalece
las relaciones entre profesionales relacionados con la construcción, pues promueve el trabajo
de equipo e interacción positiva que da lugar a un mejor sentido de responsabilidad ambiental
y social. El proceso ofrece asimismo una plataforma para intercambiar aprendizaje, compartir
conocimiento e innovación/ creatividad durante el desarrollo de un ambiente construido
sostenible.
Requerimientos financieros
El método y evaluación del ciclo vital en el proceso de diseño integral da lugar a un máximo
aprovechamiento del costo, sobre la base de la vida útil del conjunto del edificio, y no solo
del costo de construcción inicial. Por medio de los análisis del ciclo vital, los propietarios del
edificio y constructores de la propiedad pueden comprender mejor los beneficios y ahorros
a largo plazo de la integración de las estrategias y tecnologías de diseño de eficiencia
energética. Estos beneficios van acompañados de un incremento marginal en el costo de
construcción. Por tanto, se justifican las tecnologías efectivas de eficiencia energética y no
serán eliminados durante los ejercicios de recorte de costos, lo cual generalmente se hace
justo antes de iniciarse la construcción.
Se ha demostrado que el proceso de ciclo vital y diseño integral ayuda a obtener edificios
de alto rendimiento dentro, o ligeramente por encima, del presupuesto estimado al inicio del
proyecto (Larsson, 2005). Los requisitos financieros globales para el proceso de ciclo vital y
diseño integral son mínimos. De hecho, el proceso puede considerarse más una reasignación
de presupuestos, entre las diferentes etapas de ciclo de vida útil del edifico en su conjunto,
que una necesidad de inversión adicional. Desde la perspectiva de la vida útil del edificio,
la modificación del presupuesto se debe a la utilización de una porción del ahorro operativo
48
del edificio para cubrir los honorarios ligeramente superiores incurridos durante la etapa de
diseño.
Los honorarios de consultoría adicionales son para: comprometer a los ingenieros,
aparejadores y especialistas en energía desde el inicio del proyecto, y no así después de
la etapa de diseño conceptual y/o esquemático; la evaluación del ciclo vital y el uso de
herramientas computacionales de diseño a fin de generar simulaciones para retroalimentarlas
al diseño. Este componente de costo varía de acuerdo a la disponibilidad de tales servicios
localmente. Por ejemplo, los costos de evaluación y simulación computacional del ciclo vital
son relativamente bajos en países desarrollados donde las prácticas están establecidas
y existe competencia de precios entre los proveedores de los servicios. En este contexto,
muchas empresas de consultoría importantes tienen la capacidad interna de proporcionar
los servicios y a menudo absorben el costo adicional en la propuesta global de honorarios
para el proyecto. Pero, en un contexto local, donde los especialistas en evaluación de ciclo
vital y simulación computacional son raros, el costo por tales servicios podría ser más alto y
a menudo se cotizan por separado en un contrato de consultoría del cliente.
Estudio de Caso
Escuela en Mayo, Canadá:
La escuela de 3.400 m2 es un proyecto de demostración destinado a aplicar un proceso
de diseño integral con el apoyo del C-2000 Program for Advanced Buildings (Programa
Canadiense para Edificios Avanzados) de Canadá. Entre los objetivos del diseño está
proporcionar un ambiente educativo de calidad, adaptable a las necesidades de la comunidad
en general, alto rendimiento ambiental y presupuesto fijo. En el equipo de diseño participa
un ingeniero en energía y un facilitador de diseño, ambos contratados directamente por el
propietario. El concepto y principios del proceso de diseño integral fueron presentados al
conjunto del equipo durante la etapa de diseño esquemático. En virtud de esta amplia noción,
todos los miembros del equipo participaron en un proceso de toma de decisiones de alto
nivel para ponerse de acuerdo acerca de la dirección general del diseño. Sobre la base de
esta dirección de amplia base se solucionaron temas específicos de diseño por campos de
especialidad individuales con iterativas consultas interdisciplinarias.
Durante el proceso de diseño, la expectativa de crear un edificio de alto rendimiento fue
atenuada de alguna manera por las preocupaciones de costo adicional y otros temas
prácticos. El equipo utilizó asimismo varias herramientas computarizadas de diseño para
apoyar el proceso de toma de decisiones. Entre las herramientas estaba el proceso/ software
de comunicación de decisiones C-2000, DoE para simulación de energía, y Superlite para el
análisis de la iluminación y uso de la luz diurna. Como resultado del proyecto se cumplieron
todos los objetivos, criterios y presupuesto del proyecto, dentro de los niveles de tolerancia
de todos los miembros del equipo de diseño. Además, el edificio alcanzó un alto rendimiento
ambiental y calidad arquitectónica. Fue realmente estimulante que todos los miembros del
equipo de diseño se mostraran conformes con el resultado y estuvieran de acuerdo en utilizar
el proceso de diseño integral en sus futuros proyectos (IEA Task 23, 2002).
49
4.4. Aislamiento térmico de la envolvente del edificio
La tecnología
El aislamiento térmico es una tecnología importante para reducir el consumo de energía
en edificios al evitar pérdidas/ ganancias térmicas a través de la envolvente del edificio.
El aislamiento térmico es un material de construcción con baja conductividad térmica de
menos de 0,1W/mK. Estos materiales “no tienen otro propósito que el de ahorrar energía
y proteger, y de esa manera proporcionar confort a sus ocupantes” (Insulation and Energy
Efficiency: Protecting the Environment and Improving Lives, 2005). De las muchas formas,
configuraciones y aplicaciones del aislamiento térmico, esta sección se concentra en las
que se suelen utilizar en envolventes de edificios (es decir, suelo, paredes y techo) y que
tienen un potencial de transferencia de tecnología Sur-Sur. Estas comprenden productos de
aislamiento industrial y la aplicación de materiales naturales como aislamiento térmico.
Los productos de aislamiento industrial se clasifican en gran parte en tres grupos: fibra
mineral, plástico celular y derivados de plantas/ animales.
Entre los productos de fibra mineral están la lana mineral, lana de escoria y lana de vidrio,
que pueden conseguirse entre desechos reciclados. Estos materiales se funden a altas
temperaturas, se hilan en fibras y, añadiendo un aglutinante, se forman láminas y placas
de aislamiento. Si se retira en condiciones apropiadas, la fibra mineral puede reutilizarse y
reciclarse al final de su vida útil.
Los productos de plástico celular son derivados de petróleo y comprenden poliuretano rígido,
fenólico, poliestireno expandido, y poliestireno extrudido. Los productos están disponibles
como relleno suelto, láminas rígidas y espuma. En el pasado, el proceso de producción
involucró sustancias que agotan la capa de ozono, como los hidroclorofluorocarbonos (HCFC).
No obstante, el proceso de producción usa ahora hidrocarburos neutros. Como tales, cuando
se obtienen productos aislantes de plástico celular es importante asegurar que los productos
especificados tengan procesos de producción que no utilizan sustancias que agotan la capa
de ozono. Los productos de plástico celular pueden reciclarse, pero es un proceso engorroso.
Es más conveniente que los productos de plástico celular sean incinerados para recuperación
de energía al final de su vida útil.
Entre los productos derivados de plantas/ animales están la fibra de celulosa, lana de oveja,
algodón y lino. Estos productos contienen poca energía, ya que los materiales pueden
obtenerse de materia prima renovable. Los productos están en forma de fibra, placas o paneles
rígidos. Su producción implica tratamiento químico para garantizar propiedades adecuadas,
como resistencia al fuego y a la infestación por parásitos. Como tales, son difíciles de utilizar
para recuperación de energía por incineración al final de su vida útil.
El aislamiento térmico de la envolvente del edificio es una tecnología probada que contribuye
a su eficiencia energética. Recientemente se han observado dos nuevas tendencias en el
desarrollo de aislamiento térmico: el desarrollo de materiales de cambio de fase (PCM, por su
sigla en inglés) y el uso innovador de materiales naturales como aislamiento térmico.
50
Los materiales de cambio de fase funcionan sobre la base del principio de almacenamiento
de calor latente. “Cuando se eleva la temperatura, la del depósito de calor latente no aumenta,
pero el medio cambia de un estado físico a otro, y de esta manera almacena energía. Por
tanto, la absorción de energía no puede detectarse por el tacto. La elevación de la temperatura
solo puede detectarse una vez que haya tenido lugar un cambio completo de fase. Al ocurrir
un cambio, el calor latente involucrado es igual al calor de fusión o cristalización del medio de
almacenamiento. La ventaja de los PCM es que grandes cantidades de calor o frío pueden
almacenarse con pequeñas variaciones de temperatura”. (Hausladen et al., 2005).
Puesto que la fase cambia entre sólido y líquido, los PCM (como la parafina) deben
encapsularse antes de ser utilizados. Los PCM basados en parafina tienen puntos de fusión
que oscilan entre 24º y 26º C y se utilizan principalmente para evitar subidas de temperatura
en climas cálidos (Hausladen et al., 2005). Los materiales de parafina encapsulada se
mezclan con argamasas aplicadas en envolventes de edificios. Utilizados en combinación
con estrategias de refrigeración nocturna (véase Sección 4.1), los PCM serían efectivos en la
prevención de subidas de temperatura a través de la envolvente del edificio. En la actualidad,
los PCM están en etapa de investigación y desarrollo, y de banco de pruebas. Los PCM son
tecnologías promisorias debido a que son livianas, fáciles de aplicar y se integran bien con
métodos de construcción convencionales.
La segunda tendencia del desarrollo de aislamiento térmico es el uso innovador de materiales
naturales. Un ejemplo es el uso de pacas de paja como aislante. Para superar el peligro de
incendio, las pacas de paja son intercaladas con materiales de enchape resistentes al fuego,
como revestimiento de metal, o paneles de vidrio para crear efectos estéticos colocando
las pacas de paja de modo que sean visibles. Otro elemento natural utilizado como aislante
térmico es el aire, que tiene una conductividad térmica de alrededor de 0,025W/mK. Su
aplicación a menudo se encuentra en la provisión de una brecha de aire en construcciones de
paredes dobles con cámara de aire para mejorar el aislamiento térmico. El empleo de cámaras
de aire no es suficiente para edificios en regiones templadas, pero podría ser adecuado para
edificios en condiciones climáticas moderadas.
Figura 4.4.1: Cámara de aire utilizada junto con paredes aisladas de madera y ladrillo
LADRILLO
CÁMARA DE AIRE
PLACA DE MADERA
AISLAMIENTO
TABLEROS DE YESO
51
Requisitos para su aplicación
Los productos de aislamiento térmico de la envolvente del edificio se utilizan junto a los
detalles de construcción de pisos, paredes y techos/ cielo raso para nuevas construcciones y
para modernizar edificios existentes.
A diferencia del proceso directo de incorporar aislamiento térmico en la envolvente de edificios
nuevos, cuando se modernizan edificios existentes es fundamental identificar las ubicaciones
idóneas para aplicar aislamiento térmico. Las ubicaciones de importancia crucial son:
1.Techo: aislar con tableros rígidos o con acolchado entre o debajo de los cabios o a nivel
de las vigas.
2.El espacio de techo (en regiones templadas): proporcionar un cielo raso con tableros
de yeso con aislamiento rígido como respaldo.
3.Paredes sólidas de mampostería o cemento: aislar el exterior con paneles rígidos
posteriormente cubiertos con materiales de revestimiento resistentes al agua; y
proporcionar recubrimiento interno con tableros de yeso con aislamiento rígido como
respaldo.
4.Paredes huecas: inyectar fibra de relleno suelto, y proporcionar recubrimiento interno
con tableros de yeso con aislamiento rígido como respaldo.
5.Suelo de cemento (en regiones templadas): aislar con tablero rígido debajo de la nueva
solera y acabado del suelo.
6.Suelo de madera elevado (en regiones templadas): aislar con tablero rígido o con
acolchado entre o debajo de las vigas del suelo (XCO, 2002).
Tanto para la nueva construcción como para modernizar edificios existentes, es importante
comprender y proporcionar las condiciones para los productos de aislamiento térmico de
modo que puedan alcanzar los rendimientos esperados durante su vida útil.
1.Los productos de fibra mineral están disponibles en placas, rollos y sueltos. Pueden
aplicarse en construcción externamente y también in situ. Debido a la estructura abierta,
los productos son permeables al aire y vapor, lo cual puede reducir el rendimiento del
aislamiento térmico. Por ello, es necesario proporcionar un revestimiento de aluminio
e instalarlo con destreza para evitar que el producto se vea expuesto a vapor y agua.
Esto puede ocurrir a menudo por la condensación, que tiene lugar entre el panel/ capa
de la pared externa y la capa de aislamiento, y/o goteras en las tuberías que son
construidas dentro de la pared.
2.Los productos de plástico celular se consideran duraderos. Los productos no son
susceptibles de deterioro o infestación por parásitos. Aparte de las láminas rígidas,
los productos de plástico celular se encuentran en forma de espuma, que se aplica a
la envolvente del edificio mediante atomización. La espuma en atomizador se aplica
líquida, utilizando una manguera y pistola rociadora. Es una combinación de dos
substancias que se mezclan al ponerse en contacto y al cabo de unos segundos se
transforman en espuma compacta. El aislamiento puede aplicarse una vez que los
servicios eléctricos o de plomería estén instalados, ya que se dilata durante el proceso
de endurecimiento y así rellena todas las brechas.
52
3.Los productos derivados de plantas/ animales son los más susceptibles de infestación
por parásitos. Si bien el tratamiento químico frecuentemente se suministra en el proceso
de fabricación, el tratamiento químico puede perderse si los productos están húmedos
o expuestos a condiciones de elevada humedad. Las medidas preventivas comprenden
respaldo, destreza, y evitar la aplicación de productos que estén mojados o húmedos.
El detalle y fineza de construcción, para evitar fugas de aire, son fundamentales para todo
tipo de aislante térmico de la envolvente del edificio. Es importante prestar atención adicional
a los detalles al instalar materiales de aislamiento alrededor de los enchufes y cableado en el
interior de las paredes, cortando y amoldando los materiales de aislamiento para clausurarlos
herméticamente con el marco de la pared.
Además, como medida de control de calidad general para edificios sometidos a condiciones
climáticas extremas, se recomienda aplicar commissioning para la envolvente del edificio,
prestando atención al aislamiento térmico especialmente en edificios de mayor escala.
Grado de la aplicación e inserción en el mercado
Los productos de aislamiento térmico de la envolvente del edificio han sido ampliamente
utilizados en regiones templadas. En muchos países desarrollados e industrializados, el
aislante térmico es un requisito reglamentado de cara a la eficiencia energética y a la salud
de sus ocupantes, lo cual ofrece un mercado relativamente estable a sus fabricantes. El
mercado para los aislantes térmicos para la estructura del edificio no es igual de amplio en
regiones cálidas y tropicales húmedas, donde la ventilación natural, y no la construcción
hermética, es una estrategia más apropiada para el confort térmico. En este contexto, el
uso de aislante térmico no es extensivo, y se considera suficiente el uso de pared doble con
cámara de aire para fachadas orientadas al oeste a fin de evitar la elevación de temperatura
debido al fuerte sol de la tarde. El aislante de techo es aplicable en todas las regiones, lo cual
incluye a la franja tropical cálida. En el Caribe, por ejemplo, el aislante de tejado ha sido en
general aceptado como una “solución de conservación de energía probada” y la fibra mineral
(fibra de vidrio) a menudo es el producto descollante (Escalante, 2007).
Factibilidad de su aplicación
En los países desarrollados e industrializados, los códigos de construcción comprenden
requisitos para garantizar niveles mínimos aceptables de aislamiento para las envolventes
de edificios, y por tanto ofrecer la oportunidad para poner en funcionamiento la aplicación
de tecnologías de aislamiento térmico. Sin embargo, por lo general este no es el caso de
muchos países en desarrollo, especialmente en los países menos desarrollados y áreas
rurales remotas. Por tanto, un factor crucial que da lugar a la implementación del aislante
térmico en gran escala en estos países es instaurar políticas de apoyo, así como medidas de
incentivo obligatorias.
Además, el proceso de producción de plástico celular, mencionado anteriormente, supuso
el empleo de sustancias que agotan la capa de ozono, como los hidroclorofluorocarbonos
(HCFC), y últimamente se ha optado por utilizar hidrocarburos neutros. Cuando se obtienen
53
productos aislantes de plástico celular es importante asegurar que los productos especificados
tengan procesos de producción que no utilicen sustancias que agoten la capa de ozono. Es
más efectivo si la reglamentación local está establecida para prohibir productos procesados
relacionados con sustancias que agotan la capa de ozono.
Los requisitos para su aplicación de la mayoría de los productos de aislamiento térmico de
la envolvente del edificio comprenden diseño detallado adecuado, fineza de construcción
y métodos idóneos de selección, manipulación e instalación del producto. Por tanto, se
requiere desarrollo de capacidad como talleres para formar profesionales del diseño y fuerzas
laborales de construcción en estas áreas.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
La contribución primordial del aislante térmico de la envolvente del edificio es proporcionar
confort térmico a sus ocupantes. Esto contribuye a crear ambientes saludables y mejor
productividad en los lugares de trabajo.
El aislante térmico reduce pérdidas o ganancias no deseadas de calor a través de la envolvente
del edificio. A su vez, esto reduce la demanda de energía para refrigeración y calefacción de
edificios, y de esa manera es una medida de mitigación para reducir las emisiones de GEI.
Su implementación en gran escala ha demostrado ser un estímulo económico. Solo en la
región europea hay cerca de 12.000 empresas, con un total de 400.000 empleados que operan
en el flujo de valor derivado de los productos de plástico celular (ISOPA & Polyurethanes,
2009). Las oportunidades de creación de empleo y negocios son amplias para países en
desarrollo, si se establecen programas de transferencia Norte-Sur y Sur-Sur para aislamiento
térmico de la envolvente del edificio.
Requerimientos financieros
Entre los requisitos financieros para el aislante térmico de la envolvente del edificio están los
costos de los productos y su instalación.
Los costos del producto e instalación del aislante térmico se computan a partir del valor
por unidad de área y por unidad de conductividad térmica. El costo de instalación de los
productos de relleno suelto son menores que los de otros productos de aislamiento, pues son
fáciles de instalar. No obstante, debido a la falta de protección adicional frente a la humedad
e infestación por parásitos, la durabilidad de largo plazo es algo a tener en cuenta.
Los costos de mantenimiento para los productos de aislamiento térmico son bajos o nulos
para productos de plástico celular. En el caso de la fibra mineral y aislantes derivados de
plantas/ animales, es necesario reemplazarlos si los productos no tienen el desempeño
esperado debido a una mayor conductividad térmica causada por la humedad o infestación
por parásitos.
54
Para los edificios en condiciones climáticas moderadas y ventilación natural, el aislamiento
tanto de techo como de las paredes orientadas al oeste son los métodos más efectivos
para prevenir las subidas de temperatura a través de la envolvente del edificio, y por tanto
la inversión en ellos tiene mejor rendimiento en comparación con la aplicación de aislante a
toda la envolvente del edificio.
El uso de pacas de paja y brechas de aire (en paredes dobles con cámara de aire) tienen un
costo insignificante excepto para incrementar el grosor de la pared, pero el rendimiento de
largo plazo es un tema que debe considerarse. En países desarrollados e industrializados,
el costo de los productos de fibra mineral es competitivo comparado con el plástico celular y
productos derivados de plantas/ animales. Con todo, en países en desarrollo y áreas rurales,
los productos derivados de plantas/ animales son más costo-efectivos debido a la mayor
disponibilidad y accesibilidad de estas materias primas. Los productos de plásticos celulares
son rígidos, estables y, a la larga, rinden bien. Requieren un mínimo costo de mantenimiento.
Estudio de Caso
SOLANOVA, Dunaujvaros, Hungría:
El proyecto fue respaldado por la Comisión Europea en 2003 para demostrar la mejor práctica
en renovación energéticamente eficiente de edificios residenciales de gran tamaño. El proyecto
de demostración renovó un edificio residencial de la década de 1970 en Dunaujvaros. El
edificio tiene comercios en la planta baja y 7 pisos con 42 viviendas, y está construido con
paneles de cemento prefabricados industrialmente. Entre muchos aspectos de eficiencia en
energía, la restauración comprendió la aplicación de aislante térmico: 160 mm de aislante de
pared de poliestireno, 100 mm de aislante de cielo raso con celda de poliestireno, y techo
verde aislante de 300 mm de espesor. La aplicación de este aislante térmico contribuye en
gran manera a una reducción final de 80% en la demanda de energía para calefacción del
espacio, cumpliendo así con el objetivo de 30-40kWh/m2/año. Esta es una mejora significativa
comparada con los 220 kWh/m2/año de antes de la renovación (Hermelink, 2006).
Casa Hamburgo, Shanghái EXPO, 2010:
La Casa Hamburgo en Shanghái EXPO 2010, Sección del área de Mejores Prácticas
Urbanas, muestra el diseño y tecnologías, de un edificio ecológico de Alemania, que pueden
aplicarse en China. La Casa Hamburgo fue diseñada y construida con superaislamiento en
su envolvente, como uno de muchos principios rigurosos en el cumplimiento de las normas
de casa pasiva. Las paredes del edificio y techo se aislaron térmicamente con Neopor®: un
producto innovador de la empresa alemana BASF. Estos paneles aislados (con un espesor
de hasta 18 cm) son productos de aislamiento basados en plástico celular que tienen un
efecto aislante 20% superior al de los paneles convencionales de poliestireno expansible
(BASF Asia Pacific, 2010). Se prestó especial atención a los detalles de construcción y al
trabajo fino para instalaciones, a fin de entregar un edificio hermético y prevenir cualesquiera
puentes térmicos a través de la envolvente del edificio. La solución de aislamiento térmico de
la envolvente del edificio contribuye al rendimiento ultra bajo de energía calórica de menos
de 15 kWh/m2/año, mientras se mantiene una temperatura constante de 25º C durante todo
el año (Lu, 2010) dentro del edificio.
55
La Casa, que es un regalo de la ciudad de Hamburgo a Shanghái, es un edificio permanente
en la Expo. Es una gran fuente de inspiración en términos de estrategias y tecnologías de
diseño ecológico para los profesionales relacionados con la construcción. Esta es una gran
muestra de transferencia de tecnología Norte-Sur, en este caso de Alemania a China.
4.5 Sistemas de fachada de alto rendimiento
La tecnología
La fachada del edificio es la interface entre los ambientes externo e interno del edificio. Por
tanto, tiene un gran impacto en:
1.La interface de los ocupantes con el ambiente circundante.
2.La eficiencia energética y el rendimiento de la calidad ambiental dentro del edificio,
como la iluminación y cargas de electricidad de HVAC.
3.Carga máxima para mantener un buen nivel de iluminación y confort térmico para los
ocupantes.
Los sistemas de fachada de edificio de alto rendimiento implican seleccionar y poner en
funcionamiento los materiales correctos, tecnologías avanzadas, buenos detalles e instalación,
todo lo cual debe ser contextual y funcionalmente apropiado.
Figura 4.5.1: La fachada del edificio es la interface entre los ambientes externo e
interno de un edificio.
Debido a los múltiples roles importantes –es decir, estética, confort térmico, calidad
de iluminación diurna, conexión visual con el ambiente de fuera, rendimiento acústico, y
rendimientos energéticos relacionados– las fachadas de los edificios, especialmente los
sistemas de acristalamiento, han recibido mucha atención en investigación y desarrollo. Esto
56
da lugar a una amplia gama de productos y tecnologías disponibles para obtener sistemas
de alto rendimiento.
Figura 4.5.2: Amplia variedad de fachadas de edificio que se encuentran a menudo en
el tejido urbano, como en esta ilustración de Hong Kong.
Paredes sólidas: se creía que las paredes sólidas del exterior con materiales de construcción
de gran masa tienen mejor rendimiento energético. La presunción se basaba principalmente
en el viraje de las condiciones de carga máxima o en una reducción global de la ganancia/
pérdida de calor. Sin embargo, estas presunciones han sido cuestionadas por el reciente
desarrollo tecnológico en la ciencia de materiales y termodinámica: p.ej. materiales de
cambio de fase. Actualmente, existe una amplia gama de sistemas de paredes sólidas de
alto rendimiento: p.ej. desde paredes dobles con cámara de aire aisladas (150-250 mm de
espesor) hasta paneles compuestos (con materiales aislantes integrados y un espesor de tan
solo 75 mm).
Para crear paredes sólidas más delgadas con mejor rendimiento térmico, recientemente
se han desarrollado las “pinturas reflectantes”. En comparación con la superficie exterior
convencional, la pintura reflectante ayuda de manera significativa a reducir las elevaciones
de temperatura a través de su alta reflectividad solar, cuando se aplica a las fachadas de los
edificios. El empleo de pintura reflectante es factible en regiones de clima cálido.
Sistemas de acristalamiento: se observa un creciente interés en materiales de vidrio y
tecnologías de detalle constructivo que dan paso a sistemas de acristalamiento con una
elevada capacidad de interrumpir la ganancia/ pérdida de calor, al mismo tiempo que permiten
una máxima transmisión de luz visible. La figura 4.5.3 ilustra los diversos sistemas de
57
acristalamiento con sus respectivas transmisiones de luz (el porcentaje de luz transmitido a
través de un panel acristalado en un espacio interior). Una tecnología de material desarrollado
recientemente involucra aplicar una delgada capa de óxido de metal en una superficie de
vidrio para permitir una disminución de radiación infrarroja, lo que da lugar a un “cristal de
baja emisividad”.
Figura 4.5.3: Transmisiones de luz a través de varios tipos de vidrio y combinaciones
de acristalamiento
Las tecnologías y soluciones para mejorar el rendimiento térmico de los sistemas de
acristalamiento comprenden insertar un aislante “transparente”, p.ej. aire seco, gas inerte,
vacío, argón o criptón, entre las hojas de vidrio a fin de proporcionar una interrupción térmica
y así reducir la conducción de calor. Si el ancho de la brecha de aire es mayor, la propiedad
aislante de tal sistema de acristalamiento doble es más elevada. El acristalamiento triple
también se ha utilizado para lograr un rendimiento térmico aún mejor. La ventaja adicional
de los sistemas de acristalamiento doble o triple es su excelente rendimiento acústico: un
beneficio adicional para edificios ubicados en ambientes de contaminación acústica.
Figura 4.5.4: Sistema de acristalamiento doble
ESPACIADOR DE ALUMINIO
PANEL DE VIDRIO
AISLANTE TRANSPARENTE
ESPACIADOR DE ALUMINIO
58
Gracias a la disponibilidad de diferentes tipos de vidrio y a sus diferentes combinaciones,
las aplicaciones innovadoras han dado lugar al desarrollo de sistemas de acristalamiento
inteligente. Un ejemplo es un sistema de acristalamiento que adapta automáticamente
su opacidad para responder a las condiciones de iluminación externa dando paso a un
rendimiento más eficaz de la luz diurna y al control del resplandor. Tal sistema es posible
utilizando tecnologías de vidrio fotocromático.
Figura 4.5.5: Vidrio fotocromático (izq.) y vidrio claro (der.) en un ambiente de luz
diurna brillante
Otro ejemplo de ello es la “ventana inteligente” con acristalamiento electrificado, en la cual
una película de cristal líquida se coloca entre las hojas de vidrio, y se controla por un campo
eléctrico para alinear los cristales de manera que la ventana se aclare, o para desalinearlos
a fin de obtener un efecto de esmerilado (Liebard et al., 2010). La presente investigación y
desarrollo de sistemas de acristalamiento también comprende la integración de una delgada
película fotovoltaica, de manera que la fachada de un edificio pueda ofrecer una función
adicional de generación de electricidad. No obstante, esta tecnología aún es muy costosa
para su inserción en el mercado en gran escala.
Un sistema de acristalamiento de fachadas emergente es la fachada de doble piel, que
consiste en dos pieles de acristalamiento organizadas con una cavidad intermedia ventilada
de 0,2 m a 2 m. Para una cavidad más amplia –es decir 0,6 m o más– por lo general se instala
una pasarela de metal para acceder con fines de limpieza y mantenimiento. Los artefactos
para sombra, como persianas operables pueden instalarse dentro de la cavidad ventilada. El
acristalamiento aislado se utiliza como piel interior. La ventilación en el espacio de la cavidad
puede ser natural (p.ej. viento y/o flotación) o sostenerse mecánicamente (con un ventilador
de extracción). La cavidad ventilada sirve como espacio multifuncional. Además de utilizarse
como acceso para mantenimiento y para dar sombra, la conexión de entrada/ salida puede
cerrarse durante un invierno frío como capa aislante adicional. La cavidad puede emplearse
asimismo para precalentar la entrada de aire fresco antes de suministrarlo a la unidad de
conducción del aire. Durante un verano caluroso se puede permitir una ventilación natural
para extraer el aire caliente de la cavidad. (Liebard et al., 2010).
59
Requisitos para su aplicación
Un requisito para los sistemas de fachada de alto rendimiento es que sean contextualmente
apropiados; es decir, que se diseñen de acuerdo a las condiciones climáticas, orientación solar,
dirección predominante del viento, oportunidad de contar con paisaje, consideraciones de
seguridad, acústica, características de ocupación, etc. “Puesto que el clima y las necesidades
del ocupante son variables dinámicas, una solución de fachada de edificio de alto rendimiento
debe tener la capacidad de responder y adaptarse a estas condiciones exteriores variables
y a las cambiantes necesidades de sus ocupantes” (LBNL, 2006). A continuación están los
requisitos clave para su aplicación:
Relación pared-ventana: es una regla simple para un diseño de fachada de edificio de alto
rendimiento en respuesta a condiciones climáticas y orientación solar. En regiones climáticas
templadas es razonable tener una baja relación pared-ventana, ya que el sistema permitirá
que la luz del día penetre profundamente en el espacio interior del edificio, al igual que
acceso de luz solar durante los meses de invierno. En regiones climáticas cálidas es menos
sensible tener una baja relación pared-ventana, ya que la luz solar es amplia, la iluminación
del cielo es elevada, y la ventana/ acristalamiento es el área más débil para la elevación de la
temperatura del edificio. Siguiendo el mismo principio, una relación pared-ventana elevada
en una fachada con orientación al oeste ofrece mejor rendimiento térmico. Esto se debe
a que la luz solar cálida de la tarde y la radiación se mantienen alejadas de los espacios
interiores del edificio.
Integración de artefactos proveedores de sombra: es esencial para los sistemas o áreas
de acristalamiento o áreas expuestas a la luz solar. Los artefactos que ofrecen sombra evitan
que la luz solar directa brille en las superficies de acristalamiento, mejoran el coeficiente de
sombra de las fachadas, y dan lugar a menor transmisión térmica a través del sistema de
fachada.
Figura 4.5.6: Artefactos de sombra integrados con motivos tradicionales como
expresión de diseño arquitectónico para el edificio del Ministerio de Finanzas en
Putrajaya, Malasia
60
Hermético pero operable: la preocupación sobre la transmisión térmica a través de las
fachadas de los edificios ha dado lugar a una demanda de construcciones herméticas. Pero,
la construcción hermética puede ser perjudicial para los demás rendimientos ambientales del
edificio, como ventilación natural y la capacidad del edificio de continuar operando durante los
cortes de electricidad o averías de sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado
(HVAC, por su sigla en inglés). Por otra parte, la construcción hermética recientemente ha
recibido críticas como factor contribuyente a una mala calidad del aire dentro del edificio y
al síndrome de edificio enfermo (Passarelli, 2009). Para mitigar estos aspectos, lo mejor
es proporcionar paneles operables de ventana/ acristalamiento como parte del sistema de
fachada hermética, proporcionando así cierto nivel de control a sus ocupantes. Por ejemplo,
ventanas de doble o triple acristalamiento operables y de alto rendimiento.
Figura 4.5.7: Ventana operable de doble acristalamiento
La ventilación nocturna: puede utilizarse en fachadas de doble piel debido a la protección
climática adicional de dos capas de piel y la cavidad. Es aplicable en regiones de clima
cálido, en los meses de verano en regiones templadas y en edificios comerciales que son
prerefrigerados durante la noche utilizando ventilación natural. De esta forma, las temperaturas
interiores serán más bajas durante las primeras horas de la mañana y se reducirá la necesidad
de la carga de refrigeración del aire acondicionado (Poirazis, 2006).
Condensación en sistemas de doble acristalamiento: existen tres tipos comunes de
condensación en los sistemas de doble acristalamiento: interiores, exteriores e intermedios.
La condensación interior a menudo es causada por una humedad interna elevada junto a una
baja temperatura en el exterior, que enfría la superficie de acristalamiento interior por debajo
61
del punto de condensación. Se crea condensación en la superficie externa del vidrio, cuando
la temperatura del vidrio desciende por debajo de la temperatura del punto de condensación
del exterior. El uso de vidrio de baja emisividad puede restringir el intercambio de calor a
través de la capa de aire ubicada entre las dos hojas de vidrio, por tanto la hoja de vidrio
interior se mantiene templada, lo cual reduce la posibilidad de condensación en el interior.
Al mismo tiempo, la hoja de vidrio exterior no se calienta debido a la transmisión de calor
del interior y de la hoja de vidrio interior, lo cual reduce la posibilidad de una condensación
en el exterior. Por último, la condensación en las superficies orientadas hacia la cavidad de
aire entre las dos hojas de vidrio es señal de cierta fuga en ella, donde aire húmedo penetra
en el área de la cavidad y se produce condensación. En este caso, el sistema de doble
acristalamiento no tiene el rendimiento deseado.
Se puede aplicar una solución autolimpiante de fachada de dióxido de titanio (TiO2) tanto
en paredes sólidas como en el acristalamiento. El TiO2 es un tipo de fotocatalizador. Cuando
está expuesto a la luz del sol, el TiO2 activa sus moléculas para descomponer gérmenes,
bacterias y materia orgánica. Por tanto, al aplicar un revestimiento de TiO2 en las superficies
externas de la fachada –revestimiento de aluminio, azulejos de pared, vidrio, etc. – la fachada
puede cumplir una función autolimpiante, que ayuda a reducir los requisitos de mantenimiento
y limpieza.
Commissioning en la envolvente del edificio. Puesto que la envolvente del edificio es
uno de los componentes fundamentales para determinar el rendimiento térmico y energético
de un edificio, con objeto de asegurar su fineza de construcción, durabilidad y rendimiento
ambiental, vale la pena aplicar commissioning para la envolvente del edificio.
Figura 4.5.8: Edificio con una combinación compleja de fachada, encontrada en el
Newseum, Washington DC., EE.UU.
62
Grado de la aplicación e inserción en el mercado
Formas más simples de alto rendimiento de los sistemas de fachada –es decir, doble pared
con cámara de aire, colores frescos de pintura, acristalamiento doble, y vidrio de baja
emisividad– ya se han estandarizado en muchas regiones de todo el mundo. Por otra parte,
los sistemas sofisticados de fachada –es decir, sistemas de acristalamiento triple, sistema de
fachada de doble piel, el uso de vidrios fotocromáticos y acristalamiento electrificado, etc. –
tienen un mercado limitado a edificios de alta tecnología. Los sistemas de fachada de doble
piel son costosos y generalmente se aplican a proyectos comerciales de alta tecnología, ya
que son estéticamente atractivos y proyectan una imagen de transparencia y apertura que a
las corporaciones les gusta transmitir al público.
En regiones templadas tanto las paredes sólidas de alto rendimiento como los sistemas de
acristalamiento son práctica común y tienen una gran inserción en el mercado. El aislamiento
de paredes con cámara de aire se encuentra en muchos edificios residenciales, mientras
que los paneles compuestos y sistema de fachada de doble piel son más populares para
su aplicación en edificios comerciales. En regiones climáticas cálidas y áridas, las paredes
sólidas con alta capacidad de almacenamiento térmico han sido ampliamente utilizadas. En
regiones climáticas cálidas y húmedas cercanas a la Línea del Ecuador, el uso de tecnologías
de fachadas de baja transmisión térmica y de construcción hermética no es popular debido a
que en tales condiciones climáticas lo apropiado es la ventilación natural.
Figura 4.5.9: Aplicación de pared sólida en combinación con ventilación natural y
penetración de luz diurna para un banco en Ciudad de Vinh Long, Vietnam
63
Factibilidad de su aplicación
Puesto que la fachada del edificio es una necesidad, la implementación en gran escala de
sistemas de fachadas de alto rendimiento resulta muy factible y depende de:
1.Diseñar una relación pared-ventana apropiada, como una medida costo-efectiva para
que los edificios se adecúen a la orientación.
2.Elevar la conciencia sobre la importancia y beneficios de instalar sistemas de fachada
de alto rendimiento. La disponibilidad de un(os) proyecto(s) de demostración, de los
sectores público y privado o ambos, es especialmente útil para este propósito. Entre los
grupos meta están los promotores inmobiliarios, propietarios, inquilinos, profesionales
relacionados con la construcción y el público.
3.Lograr que, con el tiempo, los códigos y reglamentos de construcción locales relacionados
con los sistemas de fachada de rendimiento térmico y luz diurna sean más rigurosos.
Es importante contar con códigos y reglamentos basados en el rendimiento y no en
normas, para así dar espacio al desarrollo de nuevas tecnologías y diseño innovador.
El límite sobre el máximo Valor Global de Transferencia Térmica (OTTV, por su sigla
en inglés) o Valor de Transferencia Térmica de la Envolvente del Edificio (ETTV, por
su sigla en inglés) es un ejemplo de reglamentación basada en el rendimiento para
controlar los rendimientos térmicos de fachadas de edificios en muchos gobiernos
locales y nacionales, p.ej. Malasia, Singapur y muchas ciudades de China.
Figura 4.5.10: La fachada de edificio con reducido ETTV se hizo posible con una
relación pared- ventana apropiada, suficientes dispositivos de control solar y otras
tecnologías para edificios en el trópico
64
1.En lugares donde los sistemas de fachada de alto rendimiento no se utilizan o son poco
conocidos, es útil primero realizar investigación y desarrollo para determinar la disponibilidad
de material y tipos de sistemas de fachadas que son apropiados para el contexto local, entre
ellos las condiciones climáticas, modelos y normas de comportamiento de los ocupantes del
edificio según la cultura local y valores sociales, etc. Los hallazgos servirán como referentes
para una posterior investigación, el desarrollo de diseño y la implementación de sistemas
innovadores de fachada. Posteriormente se aplica el desarrollo de capacidades para
actualizar el conocimiento de los profesionales y capacitar a una fuerza laboral con destrezas
para el diseño, instalación, funcionamiento y mantenimiento de sistemas de fachada de alto
rendimiento.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
Los sistemas de fachada de alto rendimiento ofrecen menor ganancia/ perdida de calor y así
reducen las cargas de refrigeración y/o calefacción de un edificio. Esto da lugar al ahorro de
electricidad en las operaciones de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, por
su sigla en inglés) y mayor confort térmico para sus ocupantes.
Los sistemas de fachada con acristalamiento bien diseñados e instalados permiten una
apropiada penetración de luz diurna a espacios interiores sin generar resplandor. Esto
contribuirá asimismo a ahorrar energía al reducir el uso de iluminación artificial. Los sistemas
de acristalamiento de fachada ofrecen asimismo panoramas externos a sus ocupantes, y
mejoran la calidad del entorno vital y de trabajo.
Figura 4.5.11: Entrada de luz diurna a través de un sistema de acristalamiento de
fachada de alto rendimiento
65
Aplicar una solución de fachada autolimpiante en la superficie externa de los sistemas de
fachada de edificios implica tener que limpiarlas con menos frecuencia. Esto se traduce en
ahorro en los costos de agua y mantenimiento.
La combinación de la construcción hermética con sistemas de fachada de alto rendimiento
operables proporciona a sus ocupantes cierto nivel de control, mejora la calidad del aire
interior, reduce el síndrome de edificio enfermo, mejora la salud de sus ocupantes y, en los
edificios comerciales, contribuye a la productividad de sus ocupantes.
Requerimientos financieros
Puesto que una fachada es un componente esencial del edificio, los requerimientos financieros
dependen del sistema de fachada seleccionado. Por ejemplo, en general el costo de una
pared sólida es menor al de un sistema de acristalamiento. Con todo, eso podría no ser así
para los revestimientos de gama alta, livianos y superaislados de paneles sándwich (que
habitualmente están compuestos por dos pieles de aluminio con la parte central de lana
mineral), cuyo costo está 300-450 SGD/m2 en Singapur (DLS, 2009). Esto corresponde
aproximadamente a doble del costo de un sistema de doble acristalamiento con vidrio de baja
emisividad, que oscila entre los 180/m2-200 SGD/m2 (DLS, 2009).
Igualmente, las fachadas de edificio con grandes áreas de acristalamiento de sistemas más
sofisticados –como las fachadas de doble piel, sistemas operables de acristalamiento triple,
acristalamiento fotocromático, y acristalamiento electrificado– suponen elevados costos de
inversión. La cifra puede duplicarse o triplicarse respecto a la fachada del edificio con una
amplia relación pared-ventana y vidrio de baja emisividad.
Los costos de mantenimiento y limpieza de los sistemas de acristalamiento son mayores
respecto a los correspondientes a paredes sólidas. Una inversión inicial, que consiste en
aplicar una capa de TiO2 en la superficie externa de los sistemas de fachada, puede reducir
los costos de mantenimiento y limpieza, especialmente para los sistemas de acristalamiento.
Estudio de Caso:
Securities Commission, Kuala Lumpur, Malasia:
Es un edificio de oficinas de 8 pisos con instalaciones públicas y tiene un área climatizada de
48.500 m2. El edificio tiene una fachada de doble piel y una cavidad ventilada. La piel externa
del sistema de acristalamiento incluye un vidrio de baja emisividad de tinte verde de 12 mm de
grosor. La piel interna es un vidrio de tinte verde de 8 mm y persianas perforadas automáticas.
El espacio de cavidad de 800 mm entre ambas pieles es accesible para mantenimiento con
el apoyo de un enrejado horizontal de acero. Este enrejado está diseñado para actuar como
dispositivo de control solar para el área inmediatamente inferior de la piel de acristalamiento
interior. El sistema de fachada de doble piel proporciona no solo un amortiguador climático
de las temperaturas cálidas externas, sino también vista a los entornos externos, al mismo
tiempo que evita la contaminación sonora de las autopistas circundantes. El sistema de
66
fachada de doble piel contribuye a la carga reducida de aire acondicionado. El edificio recibió
el Premio de Energía de la ASEAN 2001.
Edificio de la Biblioteca Nacional, Singapur:
El edificio es una biblioteca de 16 pisos, con 3 niveles de sótano. Tiene un área útil de 58.783
m2 en total, que acoge la biblioteca, centro de artes escénicas, centro de educación y espacios
para una variedad de actividades públicas. El edificio se diseñó con un enfoque bioclimático.
Su fachada de alto rendimiento es resultado de principios holísticos de diseño, que toman
en cuenta la orientación, la relación pared-ventana, la selección de sistema de fachada y
dispositivos de control solar. En primer lugar, el edificio está orientado para aprovechar al
máximo la orientación norte-sur ideal. En segundo, para las fachadas sometidas al sol fuerte
de la tarde, se aplica una alta relación pared-ventana, p.ej. 93,5% para la fachada norteoeste. En tercer lugar, la envolvente del edificio está diseñada para reducir al mínimo la
carga de refrigeración. Se utiliza un sistema de acristalamiento doble de baja emisividad
para los dos tercios que están expuestos al sol intenso directo. Adicionalmente se ponen en
funcionamiento dispositivos de control solar con la adecuada profundidad a fin de reducir
la entrada de luz solar a través del área de acristalamiento y así reducir la ganancia de
calor a través de la envolvente. Con ello se logra un sistema de acristalamiento con máxima
transparencia y mínimo resplandor.
Figura 4.5.12: La fachada con ETTV reducido del Edificio de la Biblioteca Nacional
de Singapur se hace posible con acristalamiento doble, relación apropiada paredventana y suficientes dispositivos de control solar
67
4.6 Tecnologías de aprovechamiento de la luz del día
La tecnología
Las tecnologías de aprovechamiento de la luz del día se aplican para llevar luz diurna difusa
al interior del edificio. Existen muchos métodos y tecnologías disponibles para aprovechar la
luz solar y esta sección abarca tres tecnologías selectas, que generalmente se encuentran
en buen funcionamiento y son altamente aplicables en países en desarrollo. Se trata de
repisas de luz, tubos de luz y tragaluces. Pueden instalarse de manera independiente o en
combinación, dependiendo de la configuración y funciones del edificio.
Repisas de luz. Las repisas de luz, en su forma más simple, están diseñadas como dispositivos
para sombra, colocados en la parte superior de ventanas y fachadas de acristalamiento por
encima del nivel de los ojos. Si bien las condiciones de luz natural debajo de las repisas de
luz cercanas a la ventana están saturadas y eluden el resplandor, la luz difusa del día se
refleja encima de las repisas de luz hacia el área del techo (cerca de la ventana) y penetra
en los espacios interiores. Para mayor eficiencia, la superficie superior de las repisas de luz
a menudo se pinta con un color brillante, o se adhieren materiales reflectantes, p.ej. acero
inoxidable reflectante o incluso espejos.
Tragaluces. Muchas veces están en el plano superior horizontal de los edificios, filtran y
llevan luz natural al edificio desde el techo o cualquier plano horizontal con buena exposición
a la luz del día.
Tubos de luz solar. Este producto comprende una cúpula transparente, un tubo metálico
reflectante y un difusor instalado en el techo. La cúpula recoge y magnifica la luz solar externa,
que es transmitida a través del tubo metálico reflectante al difusor, que a su vez distribuye la
luz del día difusa al espacio interno inferior.
Figura 4.6.1: Repisa de luz, tragaluz y tubo de luz solar
68
Repisa de luz Tragaluz
Tubo de luz solar
Etapa de desarrollo
Estas tres tecnologías de aprovechamiento de la luz del día son tecnologías verificadas. El
desarrollo avanzado comprende desde funciones estáticas hasta operables, controladas de
manera inteligente y distancias más prolongadas de transmisión de luz.
Repisas de luz. Las repisas de luz estáticas por lo general son dispositivos de control solar
fijos. Son tecnologías verificadas y han sido aplicadas ampliamente. Las repisas de luz
movibles son controladas mecánicamente o por sensor siguiendo los ángulos del sol en las
diferentes horas del día y diferentes estaciones del año. Esto se diseña para permitir que la
luz difusa del día ingrese en el interior de edificio, mientras se resguardan las áreas cercanas
a la ventana del sol directo no deseado y de la luz solar del verano cálido y los resplandores.
Tragaluz. Se trata de un acristalamiento (a menudo aislado) sostenido por marcos de aluminio.
Los tragaluces pueden considerarse techos y por tanto están expuestos a las condiciones
climáticas del exterior, como luz solar intensa y grandes volúmenes de lluvia. No obstante,
gracias a su larga historia de uso, la tecnología ha superado el problema de fugas de agua y
daños por granizo, ruido provocado por la lluvia u otros temas relacionados con lo térmico. El
desarrollo de la tecnología de vanguardia comprende el uso de acristalamiento electrificado,
así como de un sensor de la luz interior y exterior para controlar la cantidad y calidad de luz
natural que penetra en el interior del edificio. Los tragaluces más desarrollados incorporan
paneles de heliostato que siguen el curso de la luz solar para realzar el rendimiento de la
iluminación. A horas tempranas y nocturnas del día, cuando el sol está bajo en el horizonte,
el heliostato se alinea con la posición del sol para captar y reflejar la luz a través de ella. En
condiciones de luz solar excesiva, los paneles de heliostato pueden instalarse para cerrar el
paso a los rayos solares y reflejar la luz difusa utilizando el material reflectante en la parte
trasera de cada panel reflector.
Tubo de luz solar. El objetivo fundamental y ventaja de los tubos de luz es recoger la luz
solar/ diurna, ocupando un área pequeña del techo y transmitirla magnificada hacia el interior
del edificio. Los tubos de luz más desarrollados utilizan fibra óptica para reducir la pérdida de
luz en la transmisión a lo largo de grandes distancias (p.ej. múltiples pisos).
Requisitos para su aplicación
Las tecnologías de aprovechamiento de la luz del día son idóneas para su aplicación en
todas las regiones climáticas. Sus contribuciones pueden ser más impactantes en regiones
templadas, donde hay menos horas de luz en el invierno frío. En términos de espacios
funcionales, estas tecnologías son más idóneas para áreas donde algunos grados de
fluctuación en la intensidad de la iluminación son menos notables y son aceptables para
los ocupantes, como los espacios públicos, atrios, zonas comerciales, estacionamientos,
etc. (BCA, 2007). Para espacios funcionales que requieren condiciones más constantes de
iluminación, como laboratorios y espacios de oficina, las tecnologías de aprovechamiento de
luz pueden ponerse en funcionamiento, junto con la luz artificial, a fin de reducir la demanda
de energía para iluminación.
69
Para realzar el rendimiento de la luz del día de un espacio interior, las tecnologías de
aprovechamiento de la luz del día pueden utilizarse junto a valores altamente reflectantes
para espacios interiores. Por regla general, la reflectancia de paredes está por encima del
50% y la de los cielos rasos es 80% o superior (Ander, 2008). Puesto que los materiales
reflectantes de iluminación y acristalamiento son sensibles a la suciedad (que puede reducir
drásticamente su rendimiento) requieren mantenimiento regular y limpieza.
Figura 4.6.2: Acabados interiores reflectantes que realzan el rendimiento de la
iluminación diurna en la estación Zuoyng, Ciudad de Kaohsiung, Taiwan
Las repisas de luz pueden adoptar varias formas e instalarse en diversas posiciones en la
fachada. Por ejemplo, pueden estar integradas a los dispositivos exteriores de control solar
y frente a la fachada; persianas reflectantes difusivas entre el espacio de los sistemas de
doble acristalamiento; o dentro de la habitación. Si se instalan en el exterior, los materiales y
configuraciones de las repisas de luz deben diseñarse de manera que no generen resplandor
para los edificios vecinos. También es importante no extremar el uso de repisas de luz a costa
de otro rendimiento ambiental. Por ejemplo, para no comprometer el confort térmico debido a
elevaciones de temperatura o tardes cálidas, las ventanas –y por tanto las repisas de luz– no
deben instalarse en la fachada orientada al oeste.
70
Figura 4.6.3: Persianas reflectantes difusivas instaladas en un sistema de fachada de
doble acristalamiento
Los tragaluces son los más apropiados para regiones templadas, donde las horas del
día en inverno son cortas y la elevación de la temperatura en verano es menos severa en
comparación con las regiones de clima cálido. Las tecnologías a menudo se consideran
inapropiadas en las regiones cálidas, debido a que los tragaluces llevan tanto luz solar como
calor a los espacios interiores del edificio. Sin embargo, si se diseñan estratégicamente,
colocadas en áreas del techo con sombra, y con un sistema de doble acristalamiento, los
tragaluces pueden brindar los beneficios pretendidos a edificios energéticamente eficientes.
Figura 4.6.4: Tragaluces que permiten el ingreso de luz del día en el interior de la
Terminal Aérea 3 de Changi, Singapur
71
Los tubos de luz son adecuados para todas las condiciones climáticas por las nuevas
tecnologías que superan muchas de las limitaciones de los tragaluces. En primer lugar,
debido a que son angostas y a su tamaño compacto, los tubos de luz pueden abordar de
manera económica la subida de temperatura y potenciales fugas de agua que se presentan
en los tragaluces. En segundo, los tubos de luz son menos propensos a romperse. Es más,
los tubos de luz no ofrecen conexión visual entre los ambientes interiores y exteriores, y por
tanto su aplicación es preferida en áreas de alta seguridad y privadas.
Grado de la aplicación e inserción en el mercado
Las repisas de luz y tragaluces se han utilizado ampliamente en países desarrollados e
industrializados. Suelen conocerse como buena práctica de diseño y son preferidos tanto por
profesionales del diseño como usuarios de edificios debido a los beneficios psicosomáticos
relacionados con la luz natural del edificio. Por otra parte, la inserción en el mercado de los
tubos de luz es reducida. Esto se debe a que corresponden a una tecnología relativamente
nueva, tienen una apariencia mecánica, y muchos promotores inmobiliarios los consideran
un complemento. A menudo son retirados en el análisis de valor o ejercicios de reducción de
costos, durante la fase ulterior del desarrollo de diseño y al final no se implementan.
Las tres tecnologías de aprovechamiento de luz del día tienen un elevado potencial de mercado
en los países en vías de desarrollo. Las tecnologías tienen un alto nivel de aceptación, ya que
el principio de llevar luz natural a los espacios interiores del edificio puede encontrarse en la
mayoría de los métodos tradicionales de construcción de todo el mundo.
Desde el punto de vista de la influencia climática, el gran potencial de mercado para los
tragaluces está en las regiones templadas, debido a que pueden proporcionar grandes
cantidades de luz natural del día a grandes espacios interiores durante un largo invierno
con escasas horas de luz solar. Igualmente, las repisas de luz tienen un alto potencial en las
regiones tropical y subtropical, donde ofrecen una intensa luz del día a espacios interiores del
edificio, al mismo tiempo que evitan el resplandor sobre las áreas interiores cercanas a las
ventanas. Desde un punto de vista funcional, los tubos de luz tienen un potencial de mercado
en áreas urbanizadas, donde pueden ocupar un pequeño espacio del techo y transmitir luz
a varios pisos.
Factibilidad de su aplicación
Puesto que las tecnologías de aprovechamiento de luz solar han estado en el mercado por
largo tiempo, el aspecto técnico de su implementación sería respaldado por la mayoría de los
mercados y regiones. Su implementación generalizada requiere apoyo institucional, lo cual
comprende reglamentos apropiados de las autoridades locales respecto a la planificación,
edificación y construcción. Esta reglamentación debe incluir, aunque no limitarse a:
1.Espacio adecuado entre edificios, de acuerdo a su altura.
2.Aspectos de seguridad relacionados con las instalaciones de tecnologías de
aprovechamiento de luz del día.
3.Prevención de excesivo resplandor y reflejo directo hacia los vecinos inmediatos de los
edificios con repisas de luz.
72
Es asimismo muy útil si los códigos de construcción locales (estándares) van acompañados
de pautas sobre diseño de iluminación diurna y metodología para el cálculo de su luz, como
los Estándares SP-41 hindúes (Bureau of Indian Standards, 1987).
En regiones donde las tecnologías de aprovechamiento de la luz diurna en general no se
usan, se requiere tanto investigación y desarrollo como desarrollo de capacidad para los
profesionales locales de construcción, antes del despliegue a gran escala de las tecnologías.
La investigación y desarrollo establece la plataforma local para la recolección de datos
y desarrollo de tecnología local, especialmente en las áreas de iluminación solar local y
estimación de la disponibilidad de luz solar. Estos datos informarán a los profesionales de las
tecnologías de aprovechamiento de luz diurna más apropiadas y diseños del sistema para su
implementación en gran escala.
También se requiere desarrollo de capacidades en el área de diseño y herramientas de
análisis para los diseñadores (p.ej. métodos de dibujo a mano, simulación por computadora
del diseño de iluminación diurna, al igual que sus impactos en el rendimiento térmico del
edificio), técnicas de instalación para los trabajadores de la construcción, y procedimientos
de mantenimiento para los propietarios y personal de gestión de instalaciones.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
Las tecnologías de aprovechamiento de la luz del día ayudan a disminuir el consumo de
energía al reducir las necesidades de iluminación artificial y por tanto la generación de calor
debido a esta. El US Green Building Council (2008) estima que se puede lograr entre 50%
y 80% de reducción de carga energética de iluminación de un edificio alumbrado con luz
diurna adecuadamente diseñado (USGBC et al., 1996). En la ciudad tropical de Bangkok, el
potencial de luz diurna es elevado y se señala que, si está bien diseñado, el 95% del periodo
de ocupación de un edificio típico de oficinas estaría cubierto (Tanachaikhan et al., 2009). Ese
ahorro de energía ayudaría, al propietario del edificio, no solo a reducir el costo operativo,
sino también las emisiones de GEI.
Además del potencial de mitigación mencionado, las tecnologías de aprovechamiento de
la luz del día ofrecen a los ocupantes del edificio una conexión con la dinámica iluminación
del exterior. La provisión de mejor iluminación natural tiene efectos psicológicos positivos
en los ocupantes del edificio y “...una gran influencia en el desempeño laboral del usuario
y su consiguiente sentimiento de bienestar que da lugar a un aumento en la productividad”
(Hausladen et al., 2005).
Con las contribuciones antes señaladas, las tecnologías de aprovechamiento de la luz del día
no solo son fuente de mitigación con buen sentido económico, sino que también contribuyen
positivamente al bienestar de los ocupantes del edificio.
Requerimientos financieros
El costo de los productos y la instalación varían de acuerdo a las tecnologías de
aprovechamiento de la luz del día, configuraciones de diseño, tipo de materiales (p.ej. marco
73
de aluminio anodizado, marco de aluminio con recubrimiento de termolacado, marco de
madera, vidrio, etc.) y cantidad de materiales utilizados.
Las repisas estáticas de luz para exteriores pueden considerarse la tecnología más costocompetitiva debido a su simplicidad y también porque pueden actuar como dispositivos
de control solar. En su forma más simple, las repisas de luz solo requieren la selección
de materiales reflectantes adecuados para rebotar la luz del día al interior del edificio. Los
tragaluces son más costosos debido a sus complicados métodos de construcción y selección
rigurosa de material para abordar temas de seguridad y fugas de agua. Los tubos de luz son
productos prediseñados y listos para usar, por tanto sus precios son más previsibles. En
Europa Oriental, por ejemplo, los precios del tubo de luz solar pueden oscilar en alrededor
de 150 USD cada uno, en el extremo más bajo hasta más de 600 USD cada uno, además de
los costos de instalación.
Para las tres tecnologías de aprovechamiento de luz del día se requiere limpieza regular.
Esto es particularmente cierto en ambientes donde hay más polvo y el mantenimiento debe
llevarse a cabo a intervalos más cortos, de modo que las tecnologías puedan responder al
rendimiento esperado.
Estudio de Caso:
El edificio de oficinas de energía cero (ZEO) Pusat Tenaga de Malasia, ubicado a 40 km al
sur de Kuala Lumpur es un buena muestra de la puesta en funcionamiento de tecnologías
de aprovechamiento de la luz del día. Las repisas de luz con espejos en la parte superior
se utilizan en la fachada del edificio, mientras el atrio central es iluminado con luz del día
mediante un gran tragaluz de célula solar integrada, y los pisos interiores son iluminados en
profundidad por tubos de luz. Cuando disminuye la luz del día a un nivel insuficiente para las
tareas de oficina, las condiciones de iluminación en los lugares de trabajo se complementan
con un sistema inteligente de iluminación artificial energéticamente eficiente y por diodo
emisor de luz o LED (por su sigla en inglés). Con una solución holística de diseño para
integrar a las tres tecnologías de aprovechamiento de luz del día, esta se transforma en la
principal fuente de iluminación (prevista en 100%) durante las horas del día y contribuye en
gran manera a que el edificio tenga el grado de energía neta cero.
Figura 4.6.5: Repisa de luz, tragaluz y tubo de luz solar en la oficina de energía cero
Pusat Tenaga de Malasia
Las repisas de luz, revestimiento con tragaluz de espejo sobre el espacio de oficina del atrio
central iluminado con repisas de luz (izquierda) y tubo de luz solar a través del cielo raso
(derecha).
74
4.7 Sistemas Altamente Eficientes de Calefacción, Ventilación y Aire
Acondicionado
La tecnología
El sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, por su sigla en inglés)
suministra aire fresco y regula la temperatura y humedad del aire interior. El HVAC se
considera un usuario energético clave (37%) en los edificios de EE.UU (WBCSD, 2008),
que da cuenta del 59% de la energía utilizada en los edificios comerciales de China en 2000
(Levine et al., 2007). Por tanto, el sistema HVAC es un componente crucial como potencial
de mitigación del cambio climático en el sector de la construcción.
Los sistemas de HVAC normalmente comprenden componentes para suministrar, filtrar,
calentar, refrigerar y distribuir el aire acondicionado en los espacios interiores a los que están
destinados. En un sistema de HVAC se aplica el principio: “el todo es más que la suma de
sus partes”. Esto significa que la alta eficiencia de un componente puede operar a costa de
los otros. Como ejemplo, tomemos dos categorías de los sistemas de HVAC: de alta y baja
presión. Los sistemas de alta presión permiten que el aire de alta velocidad fluya a través del
sistema de ducto en el rango de 10 a 25 m/s. Estos sistemas tienen ductos más pequeños
y requieren menos espacio para alojarlo, pero requieren un ventilador más potente para
conducir el aire. La alta velocidad del flujo del aire se reduce en las salidas finales de aire a
fin de evitar un flujo fuerte de aire que crea incomodidad para sus ocupantes, y se conoce
como corriente de aire (chiflón). Los sistemas de baja presión conducen el suministro de
aire a bajas velocidades y requieren espacios más grandes para el ducto. En este caso, la
eficiencia del HVAC depende de la selección e integración de los componentes clave que se
ajustan al edificio específico y su contexto.
Como se ha enfatizado, los sistemas de HVAC altamente eficientes pueden lograrse con la
integración que mejor se ajuste de sus componentes fundamentales, que son calefacción,
refrigeración y ventilación, los cuales han sido objeto de constantes actualizaciones para
mejorar su eficiencia.
Sistemas de calefacción:
Las calderas generalmente se usan para generar agua caliente o vapor utilizando carbón,
diésel o gas natural. En las calderas convencionales –es decir, calderas de hierro fundido
o calderas acuotubulares de acero– la eficiencia de combustión está entre 78% y 86%. La
nueva generación de calderas de condensación logra hasta 96% de eficiencia de combustión.
Las calderas de condensación a menudo se alimentan con gas natural: una fuente de energía
menos contaminante. Son más eficientes para eliminar el calor de los gases de combustión
y pueden funcionar más eficazmente que los calderas convencionales con carga parcial
(Graham, 2009).
Las tecnologías de bomba de calor se desarrollan como alternativa a las calderas que
funcionan con combustibles fósiles. Las tecnologías extraen el calor de la tierra subterránea
más templada, del aire o agua subterránea durante los meses de invierno en regiones
75
templadas, para regular la temperatura en interiores. Invirtiendo el ciclo anterior durante los
meses de verano, una bomba de calor extrae el calor de los interiores al exterior a fin de
ofrecer una temperatura más fresca.
Sistemas de refrigeración:
Los enfriadores se emplean para producir agua fresca, que luego es bombeada a unidades
de manipulación de aire. Los enfriadores utilizan dos medios: compresión mecánica o
un proceso de absorción. Entre los enfriadores de compresión mecánica, los enfriadores
centrifugadores son los más eficientes para un funcionamiento de gran capacidad, como en
grandes edificios de oficinas o complejos comerciales. Los enfriadores por absorción, por su
parte, producen agua fría a través de fuentes de calor, es decir quemadores de gas o agua
a alta temperatura, en lugar de utilizar electricidad para las compresoras. De esta manera,
los enfriadores por absorción permiten utilizar agua caliente captada de sistemas térmicos
solares para el aire acondicionado.
Los condensadores se requieren en los sistemas de enfriamiento, pues repelen el calor hacia
el medioambiente y permiten a los enfriadores eliminar el calor de los espacios acondicionados
interiores continuamente. Pueden refrigerarse con aire o con agua. Los condensadores
refrigerados con aire se utilizan para aplicaciones de pequeña escala, en tanto que los
condensadores refrigerados con agua son más costosos pero mucho más eficientes para
sistemas de gran escala y generalmente se ven en grandes complejos de edificios. Los
condensadores de refrigeración por agua requieren torres de refrigeración, generalmente
situados encima de los techos de los edificios, para rechazar el calor de los condensadores
hacia el medioambiente.
Figura 4.7.1: Diagrama de un sistema típico convencional de enfriamiento y
ventilación
ESPACIO UTILIZADO
TORRE(S) DE REFRIGERACIÓN
AIRE DE RETORNO
SUMINISTRO
DE AIRE
FRESCO
ACONDICIONA
DO (SISTEMA
DE VOLUMEN
DE AIRE
CONSTANTE)
AIRE EXTRAIDO
UNIDAD(ES) DE MANEJO DE AIRE
TOMA DE AIRE FRESCO DEL EXTERIOR
ENFRIADOR(ES)
La recuperación de energía instalada en el sistema mecánico de ventilación puede ayudar
a ahorrar energía. Es posible utilizar extractores de aire acondicionado para refrigerar el
aire de ingreso sustituido a través de un intercambiador, en lugar de que sea directamente
76
liberado hacia la intemperie. Esto podría preenfriar el aire de ingreso, a una temperatura
de aproximadamente 25°C en regiones tropicales, y así reducir el uso de energía para
refrigeración (BCA, 2007). Las ruedas desecantes tienen la habilidad de deshumidificar el aire
simultáneamente al intercambio de calor, y también son idóneas para las regiones cálidas y
húmedas en la franja tropical.
Un sistema automático de limpieza del tubo condensador permite, a los enfriadores del tipo
de intercambio de calor refrigerado por agua, mantener un buen rendimiento por medio de
una limpieza constante de los tubos del condensador. El sistema pone en circulación pelotas
de esponja limpiantes en los tubos del condensador, que son enjuagadas en un receptáculo
mediante un movimiento de remolino (Hydroball, 2007).
Figura 4.7.2: Diagrama de un sistema típico de enfriamiento y ventilación
energéticamente eficiente
BOMBA DE CALOR
CALDERA DE AGUA
TORRE(S) DE REFRIGERACIÓN
SUMINISTRO DE AGUA CALIENTE
AIRE EXTRAIDO
AIRE DE RETORNO
SISTEMA DE RECUPERACIÓN TÉRMICA
SUMINISTRO DE AIRE
ACONDICIONADO
RUEDA DESECANTE
UNIDAD(ES) DE MANEJO DE AIRE
VENTILACIÓN POR
DESPLAZAMIENTO
SISTEMA DE VOLUMEN
DE AIRE VARIABLE
TOMA DE AGUA FRÍA
SISTEMA DE LIMPIEZA POR
TUBO CONDENSADOR
AUTOMÁTICO
ENFRIADOR(ES)
TOMA DE AIRE FRESCO DEL EXTERIOR
AGUA FRESCA UTILIZADA
EN HORAS PICO
AGUA FRESCA PRODUCIDA
EN HORAS PICO
TANQUE DE
ALMACENAMIENTO
TÉRMICO PARA AGUA
FRESCA
Sistemas de ventilación:
Los sistemas de Volumen de Aire Variable (VAV, por su sigla en inglés) modifican la cantidad
de admisión de aire a una habitación, mientras mantienen la temperatura constante. Esta
estrategia es diferente de los sistemas del Volumen de Aire Constante (CAV, por su sigla
en inglés), que suministran una tasa constante de admisión de aire, al mismo tiempo que
modifican la temperatura del aire suministrado. Puesto que el aire de suministro es refrigerado
centralmente para responder a la demanda de temperatura más fría, los sistemas CAV
podrían dar lugar a un enfriamiento excesivo de habitaciones/ zonas con menor demanda de
temperatura, lo cual da lugar a energía desperdiciada. El sistema de VAV permite asimismo
un mejor control de la temperatura de la habitación y, cuando se utiliza con ventiladores de
velocidad variable, puede ahorrar hasta 15% en el uso de energía (BCA, 2007).
77
La ventilación por desplazamiento utiliza el principio según el cual el “aire templado se eleva”
para proporcionar ventilación en una habitación con aire acondicionado. Como característica,
la ventilación por desplazamiento suministra aire acondicionado de un sistema de piso elevado
a través de una serie de registros ajustables instalados en el piso. El aire de la habitación es
estratificado: el aire de temperatura inferior se mantiene en la porción inferior de la habitación
(donde están las personas y se requiere aire fresco) y el aire de temperatura elevada se eleva
hacia el cielo raso (Graham, 2009). Como resultado de ello, la ventilación por desplazamiento
ayuda a reducir la energía utilizada por una mayor velocidad del ventilador para llevar el aire
refrigerado del cielo raso hacia abajo, como las salidas de aire convencionales instaladas en
el cielo raso. Además, la ventilación por desplazamiento puede proporcionar el mismo nivel
de confort con una temperatura significativamente superior del aire suministrado, es decir
alrededor de 180C comparada con cerca de 130C en un sistema de ventilación convencional
(Levine et al., 2007).
Figura 4.7.3: Ventilación por desplazamiento
Requisitos para su aplicación
Los sistemas de HVAC altamente eficientes requieren grandes esfuerzos durante la etapa de
diseño a fin de coordinar, seleccionar y diseñar la mejor integración de los componentes de
HVAC para un contexto específico y los singulares parámetros de un edificio.
El control de zonas es la primera estrategia y la más fácil para un sistema de HVAC altamente
eficiente (incluso calefacción y refrigeración). Siempre que sea posible, los espacios/
habitaciones de un edificio deberían dividirse en habitaciones cerradas más pequeñas, cada
una equipada con su propio termostato, compuesto por un motor y un sistema de control. De
esta manera, los usuarios pueden ajustar la temperatura de la habitación individualmente,
para adecuarla a su nivel de confort térmico. Se estima que la aplicación del control por zonas
en un edificio comercial en Singapur puede reducir hasta un 25% del consumo de energía
(DLS, 2009).
78
Dimensionamiento apropiado de los componentes. Este es un concepto simple pero difícil
de lograr. La práctica convencional de los ingenieros mecánicos y eléctricos es planificar las
dimensiones para el peor de los casos en términos de demandas simultáneas de carga,
p.ej. clima menos favorable, cargas de iluminación, carga de equipo, ocupación total y así
sucesivamente. No obstante, en los últimos años, los datos empíricos de investigación
científica en construcción han comprobado que un equipo sobredimensionado opera menos
eficientemente y cuesta más. Se sugiere “planificar una posible expansión y no dimensionarla”.
(Graham, 2009).
La ubicación de la toma de aire fresco debe seleccionarse cuidadosamente lejos de
cualquier (potencial) foco de contaminación y mal olor, como un garaje en el sótano o
directamente frente a puntos de recolección de basura. Tampoco es deseable ubicar una
toma de aire cerca de una conexión de salida de aire. De esta manera, el aire de ingreso a
los sistemas de HVAC es fresco y de buena calidad.
Transferencia de la carga máxima en sistemas de enfriamiento utilizando electricidad
producida fuera de horas pico por la noche o energía solar durante el día para generar energía
térmica, p.ej. en forma de hielo o agua fresca. La energía térmica será almacenada y utilizada
para el aire acondicionado durante los periodos de refrigeración/ calefacción máxima, lo cual
reducirá la demanda máxima de electricidad, bajando así los costos de energía.
La distribución de calor en sistemas de calefacción a los espacios ocupados/ usados
comprende dos métodos comunes, calor hidrónico y aire forzado caliente. En un sistema
de calor hidrónico el agua calentada en una caldera es bombeada por medio de ductos
instalados en la losa del suelo y/o alrededor de las paredes del edificio. El calor es emitido
desde el agua caliente, caldeando de esa manera los espacios ocupados. La ventaja de
estos sistemas es que no hacen ruido y que el calor se distribuye de manera uniforme.
En sistemas de aire forzado caliente, el agua calentada circula a través de una unidad de
ventilación para calentar el intercambiador de calor. El aire del interior del edificio circula
y atraviesa el intercambiador cálido. Por último, el aire templado se distribuye en el(los)
espacio(s) ocupado(s). Se recomienda ubicar los distribuidores de aire templado en el suelo
o parte inferior de la pared de los espacios ocupados. Los distribuidores instalados en el
cielo raso funcionan contra la flotación natural de aire templado y por tanto requieren energía
adicional para conducir el aire templado al nivel humano a través de ventiladores de mayor
velocidad.
Grado de aplicación e inserción en el mercado
Se ha informado que la demanda global para el equipo general de HVAC, hasta 2010,
ha experimentado un aumento anual de 6,2%, es decir a 93.2 mil millones de USD. En la
región Asia-Pacífico, el aumento de la demanda superará el promedio global puesto que
el crecimiento del mercado chino contribuye con alrededor del 40% del incremento de la
demanda global (Freedonia, 2010).
Con el aumento en los gastos de construcción y mayor ingreso per cápita, se prevé que la
gran demanda de HVAC en el mercado hindú también crecerá a un ritmo más acelerado
que el promedio. Con la creciente demanda mundial, los sistemas altamente eficientes de
79
HVAC están en posición de disfrutar buenas perspectivas de mercado. Es más, los precios
del petróleo y electricidad en ascenso, junto a un público más consciente de la eficiencia
energética ayudarán a impulsar la demanda hacia la sección altamente eficiente del mercado.
El IPCC destaca asimismo la tendencia a una demanda superior de aire acondicionado en
casas y departamentos individuales en países en vías de desarrollo, que alcanzan niveles
aún superiores en los países desarrollados (Levine et al., 2007). Esta inclinación es evidente
en las tendencias de producción de tales unidades de aire acondicionado –de 35.8 millones
de unidades en 1998 a 45,4 millones en 2001–, lo cual implica un aumento de 26% (IPCC/
TEAP, 2005).
Si bien se requieren costos de inversión más elevados, se estima que la inserción en el
mercado de enfriadores por absorción corresponde a una quinta parte del mercado central
de China para los sistemas de HVAC. Esto es mucho más alto que en los EE.UU., donde
es de alrededor de 1%. Esto se debe a que en China, muchos edificios y fábricas ya tienen
generadores a diésel y tanques de almacenamiento de combustible para abordar los
apagones. Por tanto, tiene más sentido económicamente que los propietarios de edificios
instalen enfriadores por absorción que los que funcionan con electricidad (Bradsher, 2010).
Según el Cuarto Informe de Evaluación del IPCC, la ventilación por desplazamiento tiene
una tasa elevada de utilización en Europa del Norte, es decir, 50% de los nuevos edificios
industriales y 25% de los nuevos edificios de oficinas en el mercado escandinavo. La tasa
de utilización de la ventilación por desplazamiento en Norteamérica ha sido muy inferior, es
decir, menor al 5% en los nuevos edificios.
Factibilidad de su aplicación
El desarrollo de capacidades, los códigos de construcción local relacionados con el sistema
de HVAC y el apoyo al crecimiento de las empresas de servicios de energía ESCO (véase
sección 4.16), son los elementos clave para hacer más factibles los sistemas altamente
eficientes de HVAC y sus subsistemas para implementarlos en gran escala, especialmente
en el contexto de los países en vías de desarrollo.
Como se destaca en la sección de “requisitos para su aplicación”, una de las principales
barreras para implementar sistemas de HVAC altamente eficientes es la instalación de
sistemas sobredimensionados que dan lugar a una carga parcial ineficiente la mayor parte
del tiempo. Para romper el círculo vicioso creado por esta práctica convencional serán
necesarios talleres de capacitación a fin de actualizar el conocimiento profesional. Además,
los proyectos de demostración, de edificios equipados con sistemas de HVAC altamente
eficientes y con registros verificados de ahorro de energía y buen rendimiento en confort
térmico, se constituirán en el catalizador adecuado.
El establecimiento de rendimientos mínimos en los códigos de construcción proporciona un
escenario institucional para el diseño e implementación de sistemas de HVAC más eficientes
en edificios. Un ejemplo de buenos estándares es la Sociedad Norteamericana de Ingenieros
de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHREA, por su sigla en inglés), que
proporciona pautas sobre cómo lograr un diseño e instalación altamente eficiente de HVAC.
80
Puesto que los sistemas de HVAC se consideran el componente principal de consumo de
energía en los edificios, mejorar el rendimiento energético de los sistemas de HVAC es
la principal área de actividad de muchas Empresas de Servicios de Energía (ESCO). Por
tanto, respaldar el desarrollo de las ESCO y el contrato de eficiencia energética fomentará
indirectamente la implementación de estos sistemas de HVAC altamente eficientes.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
Debido al gran porcentaje de consumo de energía, los sistemas de HVAC altamente
eficientes contribuyen tanto al desarrollo económico como ambiental. En primer lugar, se
sabe que su potencial de ahorro de energía es de 30% a 40% en el consumo de energía de
HVAC convencional de edificios, lo cual contribuye en gran manera a las reducciones en las
emisiones de GEI en el sector de la construcción. Es más, tales ahorros se pueden traducir
en ahorros significativos en las facturas por electricidad para los propietarios de edificios o
inquilinos. Con la reglamentación y el apoyo gubernamental adecuado, las ESCO podrían
prosperar en el área, que a su vez estimula más demanda de mercado y la adopción de
sistemas HVAC altamente eficientes.
Estos sistemas distribuyen aire más limpio y de mejor calidad al ambiente interior; es decir,
a través de una toma de aire fresco cuidadosamente ubicada, la instalación de sistemas de
limpieza por tubo condensador automático y emisores de UVC (luz ultravioleta de espectro
germicida). Esto, a su vez, contribuye a mejores ambientes interiores para vivir y trabajar,
reducción del síndrome de edificio enfermo, y mejor confort para vivir y producir.
Requerimientos financieros
Puesto que los sistemas de HVAC altamente eficientes pueden lograrse de muchas maneras,
dependiendo de la característica de los edificios, sus requisitos financieros varían. Si se
diseñan sistemas de HVAC altamente eficientes durante la etapa de diseño, los costos de
inversión adicionales en muchos casos serían mínimos, gracias a que el costo de equipamiento
es reducido por el adecuado dimensionamiento (en vez de un sobredimensionamiento) del
equipo.
A veces se requieren gastos de inversión adicionales para otros subsistemas de HVAC, por
ejemplo, para la instalación de sistemas de limpieza por tubo condensador automático, áreas
más grandes de ductos o sistemas de almacenamiento de hielo. En general, el incremento
en los costos de inversión para sistemas de HVAC altamente eficientes será recuperado
del ahorro de energía y menores costos de mantenimiento. Por ejemplo, el periodo de
recuperación típico para un sistema con 30% de reducción de energía es de alrededor de 3
a 5 años en Norteamérica (Graham, 2009). Los siguientes son algunos costos de inversión
indicativos para subsistemas de HVAC altamente eficientes en Singapur:
81
1.El enfriador por absorción, con capacidad de 1mW, cuesta aproximadamente 315.000
SGD; el de 2mW 501.000 SGD; el de 3mW cuesta 783.000 SGD; y el de 4mW alrededor
de 1.061.000 SGD.
2.Un enfriador de velocidad variable 1.5kW cuesta aproximadamente 992 SGD; de 5kW
1.500 SGD; de 10kW 2.000 SGD, de 22kW cuesta 3.200 SGD y de motor de 30kW
3.600 SGD. El periodo de recuperación es de alrededor de un año o menos.
Estudio de Caso:
Edificio del Ministerio de Energía, Agua y Comunicaciones en Malasia:
Es conocido como edificio de oficinas de bajo consumo de energía (LEO, por su sigla en
inglés) y tiene un área de 17.000 m2 con aire acondicionado. El sistema de aire acondicionado
altamente eficiente se logra a través de la integración de los siguientes subsistemas
fundamentales:
1.Zonificación para refrigeración y capacidad de control a fin de responder a los modelos
de ocupación y cargas requeridas.
2.Se instalan cajas de volumen de aire variable (VAV) y motores de velocidad variable
(VSD, por su sigla en inglés) para respaldar la zonificación de las necesidades de
refrigeración.
3.También se utilizan sensores para control de temperatura en el ambiente, a fin de
administrar mejor la demanda de aire fresco.
4.Se instalan sensores de CO2 para controlar la cantidad de aire fresco entrante para
elevar al máximo el rendimiento de energía y la calidad del aire en el interior.
5.Se utiliza la rueda de recuperación de calor para refrescar el aire fresco entrante y
reducir la carga de refrigeración.
6.Se utilizan limpiadores de aire electrónicos para mantener el sistema de filtración de
aire eficiente, mejorar la calidad del aire en el interior, y reducir las pérdidas de energía
por acumulación de polvo.
El resultado es una carga de refrigeración de 64 kWh/m2/año, comparada con la de un edificio
convencional de 120 kW/m2/año, lo cual supone un ahorro de energía de cerca del 50%.
4.8 Sistemas eficientes de iluminación
La tecnología
Se ha evidenciado que la iluminación consume hasta 21% del uso de energía total en edificios
(Levine et al., 2007), y corresponde a alrededor del 17,5% del uso global de electricidad
(Pike Research, 2010). Un viraje del mercado hacia alternativas energéticamente eficientes
reduciría la demanda de electricidad mundial por iluminación en un 18% estimado (UNEP,
82
2009). Por tanto, los sistemas de iluminación eficientes se constituyen en una de las medidas
más importantes de mitigación del cambio climático para el sector de la construcción.
Entre las tecnologías de iluminación eficientes están los bombillos, balastos y dispositivos
de iluminación. Los requisitos para implementar un sistema de iluminación eficiente son:
incorporación de luz natural del día, control zonal, control del usuario, y sistemas de circuito
de iluminación dual.
Las tecnologías utilizadas en bombillos artificiales modernos para emisión de luz comprenden
radiadores térmicos, bombillos de descarga, y radiadores electro luminiscentes. Los
radiadores térmicos, como los bombillos incandescentes y halógenos en general no son
energéticamente eficientes. Los bombillos que generan luz a través de radiación térmica
requieren energía para calentar materiales a una elevada temperatura a fin de emitir luz. Por
tanto, además de emitir luz en un rango visible de iluminación, emiten una gran cantidad de
radiación sobre los alrededores en forma de calor y radiación en otras longitudes de onda.
Los bombillos de descarga (p.ej. bombillos fluorescentes) generan luz por medio de descarga
eléctrica a través de gases y vapores. Son más energéticamente eficientes que los bombillos
de radiación térmica. Por ejemplo, un bombillo fluorescente compacto (CFL, por su sigla en
inglés) convierte un 25% de la energía en luz visible, en tanto que un bombillo incandescente
solo 5% de la energía consumida, dejando 95% de la emitida como calor (UNEP 2009).
Figura 4.8.1: Bombillos energéticamente eficientes
Bombillos fluorescentes
LED
Los radiadores electro luminiscentes que se utilizan en diodos emisores de luz (LED, por su
sigla en inglés) también son energéticamente eficientes. Los LED dependen de un circuito
semiconductor para convertir la corriente eléctrica en luz. Esta tecnología es al menos diez
veces más eficiente que los bombillos incandescentes.
83
Cuadro 4.8.1: Comparación con los bombillos que se utilizan comúnmente
Tipo
Radiadores térmicos
Bombillos de descarga
Radiadores
electroluminiscentes
Bombillos
Incandescente
Halógeno
Bombillos
fluorescentes
compactos
T5 y T8
Medios de
descarga de
energía
Luz, calor y
radiación
Principales
aplicaciones
En el hogar, oficina,
fábricas, etc.
Comercio,
hostelería, etc.
Luz por medio de
En el hogar, oficina,
descarga eléctrica a
fábricas, comercio,
través de gases y
hostelería , etc.
vapores.
Conversión de En el hogar, oficina,
Diodos emisores de
corriente eléctrica fábricas, comercio,
luz
en luz
hostelería, etc.
Eficiencia
energética
NO
SÍ
Los diferentes tipos de bombillos tienen sus propias características. La selección de luz
energéticamente eficiente debe tener en cuenta los siguientes criterios: alta eficacia luminosa
(lumen/watt), miniaturización, ciclo vital más largo, uso de materiales reciclables, y prevención
de sustancias peligrosas (DLS, 2009).
Además de los bombillos, los balastos y luminarias también cumplen su parte en la eficiencia
energética de la iluminación. Los balastos ayudan a incrementar el rendimiento energético
por atenuación. Las luminarias generalmente están fabricadas de materiales reflectantes y en
forma de lentes, refractores, persianas u hojas para realzar la producción lumínica al reflejar
luz indirecta a fin de iluminar un área, como las paredes circundantes o superficies de trabajo.
Bombillos energéticamente eficientes. Existen dos grupos comúnmente utilizados de
bombillos energéticamente eficientes: los bombillos de descarga y los LED. Los bombillos
de descarga de gas están clasificados en bombillos de baja presión y de alta presión. Los
bombillos de baja presión también se conocen como bombillos fluorescentes. La tecnología
comprende tubos lineales T5/T8 y bombillo fluorescente compacto (CFL, por sus sigla en
inglés). Ambos son tecnología avanzada con alto rendimiento y energéticamente eficientes,
son compactos en tamaño y tienen un ciclo vital prolongado. Los CFL emiten buena luz
difusa y generalmente se utilizan para luz descendente y de pared. También pueden utilizarse
para iluminación directa. Los bombillos de presión alta, también conocidos como bombillos
de descarga de alta intensidad (HID, por su sigla en inglés), son otro tipo de bombillos
energéticamente eficientes. Son adecuados para iluminar áreas grandes y para aplicaciones
en exteriores. Los bombillos HID de halogenuros metálicos, por ejemplo, son de alta eficacia
luminosa y ciclo vital de hasta 9.000 horas operables (Hausladen et al., 2005). Los bombillos
de halogenuros metálicos PAR con quemador cerámico tienen un buen rendimiento en color
y pueden reemplazar a los bombillos de halógeno para iluminación intensiva. Una desventaja
de los bombillos HID es que tardan más en arrancar. Por tanto, son más idóneos para su
84
aplicación en espacios que requieren muchas horas de operación, donde se prenden y
apagan con menos frecuencia.
Los bombillos LED emiten luz en un espectro de banda más angosto, pero pueden producir
luz blanca que es adecuada para su instalación en ambientes de vida diurna como hogares
y oficinas. La luz blanca puede formarse mezclando bombillos LED individuales que emiten
una variedad de rojos, verdes y azules o aplicando al bombillo LED azul una capa de fósforo
(Nelson, 2010). Los bombillos LED tienen un ciclo vital muy largo de 40.000 a 100.000 horas
operables, dependiendo del color. En la etapa temprana de desarrollo, los bombillos LED
tenían aplicaciones muy limitadas como en letreros de “Salida” y aplicaciones decorativas,
debido a que su índice de emisión de color es deficiente, lo mismo que su eficacia. No
obstante, las tecnologías de bombillos LED han mejorado enormemente, y ahora pueden
encontrarse en una amplia gama de aplicaciones: desde iluminación de jardines, iluminación
directa, iluminación total de pared, el uso de reflectores en comercios y para iluminar obras
de arte.
Los balastos ayudan a mejorar la eficacia del bombillo, aumentan su vida útil y reducen
las pérdidas de corriente. Los balastos electrónicos de alta frecuencia ayudan a mejorar
el rendimiento y la fatiga visual. Por ejemplo, el alcance de frecuencia de 20kHz y superior
ofrece alta calidad e iluminación sin oscilaciones que reduce el cansancio en los ojos (Nelson,
2010). Los balastos electrónicos para atenuar la luminiscencia para bombillos fluorescentes
ayudan a reducir el consumo de energía cuando no se requiere luz brillante, es decir, en el
espacio y horas de luz intensa.
Las luminarias contribuyen a realzar el rendimiento lumínico, mejorar la distribución, controlar
el resplandor y así aumentar la eficiencia energética. Una variedad de accesorios lumínicos
diseñados para ajustarse a la iluminación energéticamente eficiente ya están disponibles
en el mercado minorista y para usos empresariales. Entre los ejemplos de aplicaciones de
accesorios lumínicos energéticamente eficientes están:
1.Las luces empotradas ofrecen un diseño circular que se utiliza con bombillos CFL.
2.Las luminarias lineales por lo general se instalan en el cielo raso con o sin los reflectores
laterales típicamente utilizados con los bombillos T8. Son pequeños, de bajo costo y
fácilmente atenuables. Es más adecuado para áreas mecánicas, casilleros, garajes,
etc. También pueden utilizarse para iluminar los lugares de trabajo desde el cielo raso.
3.Los candelabros de pared se instalan con propósitos decorativos y pueden aplicarse
con bombillos CFL. Se emplean en paredes de pasillos, corredores, áreas de reunión
formales, etc.
4.Los accesorios de iluminación linear indirecta/ directa pueden colgarse en el cielo raso
o instalarse en la pared y generalmente se usan con bombillos T5 o T8. En combinación
con una superficie brillante de cielo raso, los accesorios de luz lineal indirecta ofrecen
un efecto visual suave y cómodo y es posible atenuarlas. Los accesorios de iluminación
lineal indirecta generalmente se aplican en espacios elevados de cielo raso, como
aulas.
85
Figura 4.8.2: Ejemplos de aplicaciones de accesorios lumínicos energéticamente
eficientes
Luz descendente empotrada
Accesorio de iluminación
lineal
Candelabro de
pared
Accesorio de luz
lineal indirecta
Requisitos para su aplicación
Un sistema de iluminación energéticamente eficiente comprende bombillos eficientes, balastos
y accesorios para iluminación. Hay al menos cuatro diseños principales que es necesario
tomar en cuenta al implementar sistemas energéticamente eficientes de iluminación.
Utilización con luz del día natural. Se debe diseñar y utilizar luz artificial junto con tecnologías
para aprovechar la luz del día (véase Sección 4.6), en primer lugar, para reducir la demanda
de energía. Para lámparas instaladas en áreas del cielo raso cerca de ventanas, el espacio
entre los bombillos puede ser más amplio. Las lámparas de trabajo pueden utilizarse como
iluminación complementaria.
El control zonal es particularmente útil para dividir los espacios de un edificio en zonas de
diferentes niveles de necesidad de iluminación artificial y proporcionar circuitos de control
múltiple para facilitar la demanda de luz. Un ejemplo de control zonal consiste en incorporar
luz del día a la iluminación zonal en corredores o habitaciones ubicadas cerca de áreas de
ventanas e instalar circuitos múltiples para encender/ apagar o atenuar la luz como respuesta
a la luz del día disponible.
Figura 4.8.3: El control zonal permite al espacio de la biblioteca, cercano a ventanas,
explotar la luz del día (izq.), mientras que el espacio alejado de las ventanas se
ilumina con CFL.
86
Capacidad de control del usuario y sensores de movimiento. Este requisito se refiere
al cableado para iluminación en edificios de oficinas, especialmente en oficinas abiertas.
La aplicación convencional consiste en proporcionar un circuito para vincular muchos (si no
todos) accesorios de luz en un gran espacio, junto con uno o dos interruptores centralizados.
Este tipo de aplicación desperdicia energía y reduce el ciclo vital de los accesorios de luz
en horas de baja ocupación. Por tanto, proporcionar flexibilidad para el control por parte
del usuario en lugares de trabajo individuales o zonas de trabajo más pequeñas ahorraría
energía. También pueden instalarse sensores de movimiento para que la iluminación se
apague automáticamente cuando no hay ocupantes en la zona.
Sistema de iluminación de doble circuito. Este sistema permite apagar las luces alternas
cuando la iluminación brillante no es crucial. Entre las áreas idóneas para esta aplicación
están garajes, corredores de complejos residenciales y áreas ajardinadas. Estas áreas se
utilizan bastante menos después de medianoche. Parte de las luces pueden ser apagadas
para ahorrar energía. La investigación muestra que es posible lograr un ahorro de 30% en
el consumo de electricidad por iluminación y que el periodo de recuperación es tan solo de
alrededor de 6 meses (BCA, 2007).
Grado de implementación e inserción en el mercado
La iluminación energéticamente eficiente ha sido adoptada ampliamente gracias a casos
comerciales verificados que han demostrado ahorros de energía y rentabilidad de inversión.
La proyección del Environmental Leader Insight (septiembre de 2010) es que el potencial del
mercado global para iluminación energéticamente eficiente aumentará de 13.5 mil millones
de USD a 32.2 mil millones de USD entre 2010 y 2015, lo cual representa una tasa de
crecimiento de 19%. También se proyecta que el crecimiento será el más sólido en iluminación
comercial entre 2010 y 2012, seguido de iluminación residencial de 2012 a 2015. Entre las
diversas tecnologías de iluminación energéticamente eficientes, LED tiene un significativo
potencial de largo plazo, porque está en su etapa temprana de inserción en el mercado,
con costos potencialmente en descenso y con tecnologías en proceso de mejoramiento que
llevan a aplicaciones comerciales más amplias (Pike Research, 2010).
Los mercados para tecnologías de iluminación energéticamente eficiente están tanto en
los países desarrollados como en vías de desarrollo. En años recientes, los mercados de
iluminación energéticamente eficiente han crecido firmemente por tres razones. En primer
lugar, en 2009, el Fondo Mundial para el Medio Ambiente (FMMA), el Programa de la ONU
para el Medio Ambiente y socios de la industria de la iluminación iniciaron la Transformación
del Mercado Global para un Proyecto de Iluminación Eficiente, conocido como la iniciativa
de en.lighten: (Iluminación Eficiente para Países Emergentes y en Desarrollo). Uno de los
objetivos de la iniciativa es la eliminación progresiva de las luces incandescentes en todo el
mundo (en.lighten, 2009). La iniciativa estima el ahorro de 409 teravatios hora/año o 2,3%
de consumo de electricidad global, al reemplazar todos los bombillos incandescentes por los
CFL. En segundo lugar, los países en vías de desarrollo están implementando programas para
promover los CFL e incluso distribuirlos gratuitamente. Estos programas muchas veces son
parte de las estrategias de desarrollo rural, espacialmente en países del África, India y China.
El programa de CFL de Etiopía, tal como se detalla en el estudio de caso a continuación, es
un ejemplo de tales programas. En tercer lugar, los costos del CFL y del LED se han reducido
87
significativamente con los años. Por ejemplo, en países del sur asiático, el costo del CFL ha
disminuido de un promedio de 12 USD, a mediados de la década de 1990, a un promedio de
3 a 5 USD en 2008 (Goswami et al., 2010).
Factibilidad de su aplicación
Las tecnologías de iluminación energéticamente eficiente están entre las más factibles de
implementar en gran escala. Esto se debe a sus menores costos de inversión, instalación fácil
y sencilla, y el hecho de ser una necesidad para la vida cotidiana. Con tales características, las
tecnologías de iluminación energéticamente eficiente pueden implementarse de abajo hacia
arriba y de arriba hacia abajo. En el método de abajo hacia arriba, los propietarios de edificio/
casa pueden tomar la decisión de adaptar y usar accesorios de iluminación energéticamente
eficiente con una sola inversión pequeña, que puede restituirse a través de sus facturas de
electricidad. La decisión de optar por sistemas de iluminación energéticamente eficiente con
el método de abajo hacia arriba puede facilitarse con las políticas de apoyo de arriba hacia
abajo. Estas incluyen:
1.Reducción/eliminación de las tarifas de importación en componentes de iluminación
energéticamente eficiente.
2.Inicio de programas de iluminación energéticamente eficiente que la proporcionan o
subsidian.
3.Apoyo a los fabricantes locales que producen componentes y sistemas de iluminación
energéticamente eficiente a fin de bajar los costos y crear nuevos empleos locales.
4.Oferta en educación pública y programas de campañas publicitarias para introducir
tecnologías de iluminación energéticamente eficiente y sus beneficios.
5.Oferta de desecho seguro de los CFL al final de su vida útil debido al mercurio que se
utiliza en los bombillos. Una medida consiste en establecer una planta de reciclamiento
de CFL, que pueda manejar el mercurio y otros aspectos de seguridad ambiental.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
La implementación de tecnologías de iluminación energéticamente eficiente conlleva muchos
beneficios para proteger el medioambiente y para la conservación del recurso energía. Los
bombillos energéticamente eficientes pueden reducir sustancialmente las emisiones de
GEI provocadas por la iluminación de los edificios. Por ejemplo, los bombillos fluorescentes
compactos (CFL) o los LED consumen una quinta parte (o menos) de la energía que requieren
los bombillos incandescentes para la misma capacidad de iluminación y son aproximadamente
1000 veces más eficientes que las lámparas de kerosén (Mills, 2005). En términos de ciclo
vital, comparados con los bombillos incandescentes, los CFL duran ocho veces más con
un ciclo vital de hasta 8000 horas operativas (Hausladen et al., 2005). Los bombillos LED
duran entre 40 y 100 veces más, con un ciclo vital de 40.000 a 100.000 horas operables,
dependiendo del color.
88
Las tecnologías de iluminación energéticamente eficiente también mejoran la salud y
condiciones de vida de/para los ocupantes del edificio. En áreas rurales, como los pueblos
remotos de África y el sur asiático, las tecnologías CFL y LED, como sustitutos de las lámparas
de kerosén, ayudarían a mejorar la calidad de la iluminación, ofrecerían más horas de estudio
o trabajo y reducirían el riesgo de incendios presente en las lámparas de kerosén. En áreas
urbanas, el uso de balastos electrónicos de alta frecuencia ayuda a reducir la vista cansada
y fatiga, aumenta la productividad en los lugares de trabajo, y ofrece mayor calidad de vida.
En términos de desarrollo económico, la implementación en gran escala de iluminación
energéticamente eficiente en las regiones/ países menos desarrollados tendría el potencial de
formar una masa crítica para establecer la fabricación local de componentes de iluminación.
Esto ayudaría a crear empleos, actualizaría las capacidades de la fuerza laboral local, y
proporcionaría dispositivos de iluminación energéticamente eficiente y costo-efectivos a los
usuarios finales locales.
Requerimientos financieros
El requisito financiero principal para las tecnologías de iluminación energéticamente eficiente
es la inversión inicial para adquirir los productos y para su instalación. El costo normalmente
se restituye en un corto periodo de tiempo. Por ejemplo, en India, el periodo de recuperación
estimado de reemplazar un bombillo incandescente por un CFL es de 1,2 años, y el de
reemplazar la lámpara de kerosén por CFL es menor a un año (Bhattacharya & Cropper,
2010). Comparados con los bombillos de CFL, los LED requieren una inversión inicial
superior, pero su ciclo vital más largo (hasta 10 veces más que los CFL) compensa el costo
de inversión. Por regla general, el costo de inversión en luz LED se paga dentro del primer
año de uso. Los costos de mantenimiento son insignificantes durante el ciclo vital de los
bombillos energéticamente eficientes y de los balastos.
En general, se espera que el costo de inversión para los bombillos eficientes continúe
bajando debido a sus permanentes actualizaciones tecnológicas, el aumento de la capacidad
de producción en masa a través de la demanda de mercado, y el traslado de fabricantes de
componentes a los países en vías de desarrollo y a los menos desarrollados.
Estudio de Caso
Programa de CFL de Etiopía:
Con el apoyo del Banco Mundial, el gobierno de Etiopía ha puesto en práctica la iniciativa
de cambiar los bombillos incandescentes por CFL en toda la nación. El gobierno comenzó
distribuyendo 5 millones de CFL gratuitamente, a cambio de los bombillos incandescentes en
uso. Para elevar al máximo el impacto, el programa de intercambio funcionaba paralelamente
a una importante campaña de sensibilización del ahorro de energía. Después de tres meses,
con 2.5 millones de CFL distribuidos, la Corporación de Energía Eléctrica Etíope informó de
una reducción de 80MW de demanda máxima, que habría tenido lugar con generadores a
diésel. Esto se traduce en un ahorro de aproximadamente 100 millones de USD generado
89
por un programa de distribución de CFL de 4 millones de USD (World Bank, 2010). Los
participantes se benefician de una mejor calidad de iluminación y menos gastos en energía.
4.9 Tecnologías hidroeficientes
La tecnología
El uso de agua en edificios contribuye indirectamente, pero significativamente, al consumo de
energía y de recursos. La producción y distribución de agua para los edificios es una actividad
intensiva en energía; se utiliza para purificar las fuentes de agua fresca a un nivel seguro para
su consumo en los edificios y para operar bombas para limpieza y distribución. En muchas
regiones, donde el agua fresca es un recurso escaso, se requiere energía adicional para
extraer agua del subsuelo profundo a fin de transportarla a gran distancia u operar una planta
de desalinización intensiva en energía, etc. Por otra parte, se requiere energía para bombear
las aguas residuales de vuelta a la planta de tratamiento. En la planta de tratamiento de aguas
residuales se requiere electricidad para la aeración de las aguas residuales y otros sistemas
de tratamiento. Se estima que de 30% a 40% de la electricidad en una ciudad de tamaño
medio se utiliza para el bombeo de agua a través del sistema de distribución y tratamiento de
aguas residuales. Por tanto, si conservamos agua, conservamos energía.
En resumen, la eficiencia hídrica en edificios tiene un fuerte vínculo con el ahorro de energía
y mitigación del cambio climático. Por tanto, las tecnologías de eficiencia hídrica se presentan
en esta guía como una opción de mitigación en el sector de la construcción.
En esta sección se describen cuatro tecnologías clave de eficiencia hídrica para edificios:
datos sobre medición y consumo de agua, sistemas de cosecha de agua de lluvia, sistemas
de reutilización de aguas grises, sistemas de suministro hidroneumático y dispositivos para
el ahorro de agua.
La medición y la información sobre el consumo de agua se constituyen en una de las
tecnologías fundamentales para ayudar a controlar el consumo de agua. Convencionalmente,
la información sobre el consumo de agua se ofrece únicamente en forma de facturas
mensuales de agua, sin más detalle respecto a su consumo. Es más, en muchos casos,
los usuarios no tienen acceso a tal información en edificios comerciales ni en los complejos
de edificios de múltiples viviendas, donde muchas unidades comparten un solo medidor
de agua. La medición separada y el acceso a información detallada sobre el consumo de
agua permiten a los usuarios monitorear la cantidad de agua consumida y sus patrones de
consumo. Les ayuda a estar más conscientes de su consumo diario de agua y a catalizar los
comportamientos relacionados con el ahorro de este recurso.
Los sistemas de cosecha de agua de lluvia facilitan la recolección de agua de buena
calidad de las precipitaciones naturales. El método más popular de cosecha de agua de
lluvia es de techos u otras superficies del edificio. Un sistema simple comprende canaletas
y ductos de bajada conectados a un tanque de almacenamiento. A veces se utiliza un tubo
de bajada para excluir el primer drenaje durante una tormenta de lluvia. El primer drenaje por
lo general está contaminado con polvo, hojas, insectos o desechos fecales de aves (UNEP
SBCI et al., 2007).
90
Un sistema avanzado de cosecha de agua de lluvia comprende un sistema de tratamiento
de agua (p.ej. destilación solar), de modo que el agua cosechada pueda ser potabilizada.
Un ejemplo de aplicación de la cosecha de agua de lluvia en lugares de edificios de varios
pisos coloca el almacenamiento de agua de lluvia inmediatamente debajo del techo para
aprovechar la gravedad para riego de jardines, limpieza de inodoros y otros usos de agua no
potable.
Figura 4.9.1: Aplicación de la cosecha de agua de lluvia en edificios de varios pisos
AGUA DE LLUVIA
TEJADO VERDE
TANQUE DE AGUA
AGUA FILTRADA
TUBO DE BAJADA CON VALVULA
RIEGO DE JARDIN
Los sistemas de reutilización de aguas grises reciclan y reutilizan aguas grises de la
ducha/ baño, palanganas y sumideros para usos de agua no potable, como limpieza de
inodoros y riego, dentro de un edificio. Un sistema de reutilización de aguas grises a menudo
comprende una red de ductos para canalizar las aguas grises de sus fuentes a un sistema de
tratamiento (p.ej. filtrado de arena y filtrado vegetal), un tanque de almacenamiento, y ducto
de distribución a puntos finales, como el sistema de riego.
91
Figura 4.9.2: Diagrama de flujo de un sistema típico de reutilización de aguas grises
Lavado
de manos
Lavado
de ropa
Preparación
de alimentos
Baño /
ducha
Fuentes de aguas grises
Subsistema de
tratamiento (Filtro
de arena)
Filtro
vegetal
Tanque de
almacenamiento
Jardín / Invernadero
Los sistemas hidroneumáticos de suministro de agua introducen presión de aire en
los tanques de agua como un componente clave de ahorro de energía en los sistemas
de suministro de agua para uso en el edificio. El aire comprimido del tanque cumple tres
funciones principales:
1.Suministro de agua según las fluctuaciones de presión actuales.
2.Reducción de las elevaciones repentinas de presión en los sistemas de suministro de
agua.
3.Utilización del ajuste de presión para monitorear y controlar las bombas de agua.
El ahorro de energía se logra por medio de un consumo reducido de energía de las
bombas de agua.
Dispositivos de ahorro de agua: Se han desarrollado cuatro tipos de dispositivos de ahorro
de agua en edificios. El primer tipo de producto aplica la tecnología de aireación, que mezcla
el aire con el flujo de agua a fin de reducir el caudal de agua. Este tipo de dispositivo actúa
como regulador del flujo de agua y puede ser tan simple como un dedal que puede fijarse
prácticamente a cualquier grifo doméstico de agua, como los de sumideros de cocina y
lavanderías para lavado manual. El sumidero de cocina provisto de regulador de flujo puede
lograr una tasa de flujo menor a 6 litros por minuto sin comprometer la presión del agua.
Comparado con la tasa de flujo de 15 litros por minuto en los grifos de agua de la cocina sin
reguladores, los dispositivos reducen el consumo de agua en más de 60%. La tecnología de
aireación puede aplicarse asimismo a los cabezales de ducha para lograr una tasa de flujo
de menos de 5 litros por minuto.
92
Figura 4.9.3: Flujo de agua de grifo con (izq.) y sin (der.) regulador de aireación
El segundo tipo mejora el diseño de inodoros y urinarios para reducir el caudal de agua, al
mismo tiempo que aprovecha al máximo el efecto de limpieza. Por ejemplo, un urinal eficiente
en agua con un espesor de 300 mm requiere menos de 0,5 litros de agua por descarga.
Para los inodoros se han desarrollado cisternas de doble descarga a fin de adaptarlos a los
diferentes requerimientos de descarga. La capacidad recomendada es 4,5 litros o menos
para una descarga completa y menos de 3 litros para media descarga (BCA, 2007).
Figura 4.9.4: Inodoro con cisterna de doble descarga
93
El tercer tipo está relacionado con electrodomésticos ahorradores de agua, como lavavajillas
y lavadoras de ropa. El desarrollo de tecnologías y nuevos diseños han dado paso a
importantes ahorros de agua para estos aparatos. Por ejemplo, los lavavajillas ahorradores
de agua utilizan alrededor de 14-38 litros de agua, en comparación con los convencionales
que utilizan de 34 a 45 litros de agua por carga de vajilla. El nuevo enfoque de diseño de las
lavadoras de ropa ha dejado de lado los modelos de carga superior por los de carga frontal
que utilizan la acción giratoria para lavar la ropa. Las lavadoras de carga frontal utilizan de
30%-50% menos agua, al igual que de 50%-60% menos energía para funcionar respecto a
las lavadoras de carga superior.
Figura 4.9.5: Lavadora de carga frontal ahorradora de agua (izq.) y lavadora de carga
superior convencional (der.)
El cuarto tipo tiene relación con el diseño y aplicación de tecnologías de automatización en
sistemas de riego de jardines. Por ejemplo, los sistemas de riego por goteo para ahorro de
agua utilizan 30% a 50% menos agua que los sistemas de riego por aspersión. Los sistemas
de riego por goteo suministran agua directamente a las raíces de las plantas lentamente.
Con ello, las tasas de escurrimiento y la evaporación del agua se mantienen al mínimo (BCA,
2007). Las tecnologías avanzadas para ahorro de agua comprenden asimismo controles
automatizados que pueden utilizarse con sensores de lluvia, que suspenden el riego cuando
la detectan. Un sistema de riego por goteo automatizado con sensores de lluvia y temporizador
en regiones tropicales puede ahorrar 23% del consumo anual de agua en un gran complejo
de edificios (BCA, 2007).
94
Figura 4.9.6: Sistema de riego por goteo
Requisitos para su aplicación
Información sobre medición y consumo de agua. En unidades de vivienda individuales
o edificios de pequeña escala con un solo propietario es posible instalar medidores en el
lugar de ingreso, donde la tubería de suministro de agua está conectada con la empresa
municipal para este servicio. El medidor debe ser colocado en un espacio pequeño y simple
para protegerlo de daños por el clima, cuidando que sea fácilmente accesible para su lectura.
Generalmente está ubicado cerca de las rejas de ingreso o de la puerta principal de edificios.
En complejos de edificios, que comprenden varios sistemas importantes de consumo de agua,
es decir, dispositivos de agua caliente, riego de jardines y torres de refrigeración, se pueden
instalar submedidores para cada uno de estos sistemas. Los datos de todos los submedidores
pueden vincularse con el sistema de control central del edificio y proporcionarse a los usuarios
finales (cuando corresponda) para optimizar el uso del agua y facilitar la detección de fugas.
Los sistemas de cosecha de lluvia pueden aplicarse muy fácilmente en unidades de vivienda
individuales o casas adosadas, donde los propietarios pueden cosechar agua de lluvia para
su propio consumo. En los edificios de varios pisos, con múltiples propietarios, como mejor
se utiliza el agua de lluvia cosechada es para áreas comunes con necesidades similares de
agua no potable; es decir, riego de jardines o limpieza de áreas comunes. El agua de lluvia
cosechada de un techo no debe usarse con fines potables sin el adecuado tratamiento. El
tamaño del tanque de almacenamiento depende del área de captación del tejado y los datos
de las precipitaciones locales, como la intensidad de la lluvia, su frecuencia y duración. Las
canaletas y ductos de bajada deben estar fabricados de materiales no corrosivos, p.ej. PVC,
hierro galvanizado, etc., por razones de durabilidad e higiene. Los sistemas de cosecha de
agua de lluvia requieren limpieza regular de contaminantes, hojas secas, etc., que podrían
obstruir el sistema y contaminar el agua cosechada.
Sistemas de reutilización de aguas grises. De manera convencional, las aguas grises
y negras comparten la misma red de tuberías de un edificio. Las aguas negras son
aguas residuales cargadas con materiales bioquímicos y descargadas principalmente de
95
inodoros. Los sistemas de reutilización de aguas grises requieren una atención temprana
en la etapa de diseño del edificio, ya que los sistemas necesitan espacios para redes de
cañerías adicionales, que son separadas del alcantarillado o de la red de tuberías para las
aguas negras. Además, los sistemas de tratamiento y tanques de almacenamiento también
requieren espacios adicionales. Las aguas grises almacenadas deben utilizarse lo antes
posible. Se deben establecer medidas preventivas para desinfectar las aguas almacenadas a
fin de evitar contaminación cruzada y el desarrollo de bacterias y hongos. Si las aguas grises
no han sido desinfectadas, se recomienda utilizarlas únicamente para riego a través de un
sistema subterráneo. Solo cuando las aguas grises están desinfectadas y son tratadas para
responder a ciertos estándares de calidad pueden emplearse para la descarga de inodoros
y riego superficial (Government of Western Australia, 2010). Los sistemas de reutilización de
aguas grises requieren mantenimiento regular para verificar potenciales fugas, reemplazar
los medios de tratamiento y prevenir el desarrollo de criaderos de mosquitos y bacterias.
Los sistemas hidroneumáticos de suministro de agua requieren espacio para el tanque
de agua presurizado. Generalmente es colocado en el tejado de un edificio. El espacio
debería ser lo suficientemente grande para el tanque y para acceder a él con propósitos
de mantenimiento. El tejado y la estructura de apoyo deben estar diseñados para soportar
la carga adicional del tanque, además de una capacidad máxima de agua. Se requieren
sensores para monitorear el nivel y presión del agua. Los sensores envían señales para
controlar la operación del comprensor y bomba de agua. Lo mejor es vincular todo el sistema
con el de administración central del edificio (si se dispone de ella) para monitoreo central.
Figura 4.9.7: El espacio debería ser lo suficientemente grande para el tanque y para
acceder a él con propósitos de mantenimiento
96
Los dispositivos para ahorrar agua pueden aplicarse fácilmente tanto en los edificios
nuevos como los existentes. Los dispositivos, como aireadores o reguladores de flujo pueden
agregarse fácilmente a los grifos de agua existentes. Las cisternas de baja capacidad de
doble descarga y urinales hidroeficientes pueden instalarse en los nuevos edificios o
especificarse para reemplazar los dispositivos convencionales existentes. No hay requisitos
de mantenimiento adicionales en comparación con los dispositivos convencionales.
Figura 4.9.8: El aireador fijado a un grifo es una manera simple de lograr
hidroeficiencia
Sistemas de riego hidroeficientes. Es necesario programar la frecuencia de riego para
adecuarse a los requisitos climáticos y estacionales. También se recomienda identificar
las oportunidades para el control zonal, de modo que las plantas con diferentes tipos de
necesidades de agua reciban riego por separado. Luego pueden programarse los controles
automáticos para encendido/ apagado de los sistemas de riego, de modo que las diferentes
zonas respondan a las diversas necesidades de agua. Esta disposición reducirá el riego
innecesario.
Grado de aplicación e inserción en el mercado
Las tecnologías y prácticas de hidroeficiencia en general han sido implementadas en la
mayor parte de las regiones del mundo. El uso de formas simples de medición de agua para
edificios individuales, en muchas áreas urbanizadas, es una práctica obligatoria, dado que los
gobiernos municipales reconocen que puede influir significativamente en los comportamientos
de los usuarios en términos de conservación del agua. Dos terceras partes de los países
miembros de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) ya han
instalado medidores de agua en más de 90% de las casas de una sola familia (Brandes et
al., 2010). La aplicación de submedidores complejos a los principales sistemas de consumo
de agua en edificios de gran escala requiere inversión adicional y esfuerzos coordinados. Por
tanto, la instalación de los submedidores no es tan popular. No obstante, sus beneficios han
97
sido reconocidos, y la tasa de implementación ha ido en aumento, especialmente en áreas
urbanas donde el agua es escasa, como en Singapur.
Debido a sus tangibles beneficios y a la simplicidad de su instalación y operación, los sistemas
de cosecha de agua de lluvia son en general aplicados en escenarios rurales y pueblos
pequeños, donde el suministro municipal de agua es limitado o no está disponible.
La reutilización de aguas grises es también una práctica popular en su forma más simple,
la cual consiste en almacenar manualmente las aguas grises para su posterior utilización
manual. Los sistemas de reutilización de aguas grises requieren espacio adicional, una red
de tubería adicional y equipo de tratamiento. Por tanto, las tecnologías no tienen el mismo
nivel de implementación generalizada que los sistemas de cosecha de agua de lluvia. La
OCDE, sin embargo, proyecta que más gobiernos metropolitanos apoyen y promuevan la
reutilización de aguas grises en sus ciudades, ya que enfrentan “la incompatibilidad entre
recursos disponibles de agua y una creciente demanda, tanto en los países de la OCDE
como en los países en vías de desarrollo” (OECD, 2009).
Los sistemas hidroneumáticos de suministro de agua se constituyen en una tecnología para
ahorro de electricidad y reducción de las elevaciones repentinas de presión en los sistemas
de suministro de agua, sin un gran desembolso de capital. Por tanto, la tecnología disfruta de
una buena inserción en el mercado, especialmente para edificios altos de áreas urbanas, y
edificios en áreas con suministro comunitario de agua de baja presión como Calcutta, India y
otras ciudades de países en vía de desarrollo.
Los dispositivos de ahorro de agua de bajo costo, como los reguladores de flujo de agua en
grifos y regaderas, se implementan de manera generalizada y tienen un gran potencial de
mercado tanto en países desarrollados como en países en vías de desarrollo. En el Distrito
de Saanich, Columbia Británica, Canadá, el gobierno inició el programa de Intercambio de
Accesorios Ahorradores de Energía y Agua Grifo por Grifo (Tap by Tap Energy and Water
Saving Fixture Exchange) para permitir que los residentes reemplacen sus accesorios de
ducha, baño y cocina con un juego de accesorios de ahorro de agua. La regadera de alta
eficiencia, el aireador de grifo de cocina y los aireadores de grifos de baño están entre la
nueva serie de dispositivos de ahorro de agua en oferta. El objetivo es ayudar a los residentes
a reducir su consumo diario de agua en 50% (District of Saanich, 2010). Las cisternas de
descarga de baja capacidad de descarga dual y urinales hidroeficientes también tienen un
buen potencial de desarrollar un importante segmento de mercado para nuevos edificios.
Empero, los sistemas de riego hidroeficientes limitan su cuota de mercado a edificios más
costosos.
Factibilidad de su aplicación
La factibilidad de aplicación de las tecnologías y prácticas hidroeficientes en general depende
del contexto. En un escenario rural, donde el suministro comunal de agua es limitado o no está
disponible, los sistemas de cosecha de agua de lluvia y sistemas de reutilización de aguas
grises son los más adecuados, y ya se han establecido como práctica común en muchas de
esas áreas. En áreas urbanizadas, donde la presión del agua comunal suministrada es baja,
o en edificios de varios pisos, lo más útil sería un sistema hidroneumático de suministro de
98
agua. Por último, los dispositivos de ahorro de agua pueden aplicarse en la mayoría de los
contextos.
En el caso de los sistemas de cosecha de agua de lluvia y reutilización de aguas grises se
requiere apoyo institucional para su implementación en gran escala. Las formas institucionales
de apoyo pueden incluir y no limitarse a:
1.Pautas para el diseño e instalación de sistemas de cosecha de agua de lluvia.
2.Pautas para el tratamiento preliminar de agua y/o purificación del agua para beber
(aplicable en regiones con escasos recursos de agua y limitado suministro comunal).
3.Pautas y reglamentación relacionada con la salud ambiental, es decir evitar criaderos
de mosquitos en agua de lluvia/ tanques/ contenedores de agua de lluvia/ aguas grises.
Para respaldar la implementación de sistemas hidroneumáticos de suministro de agua,
el desarrollo de capacidad a través de talleres de capacitación, ayudará a establecer un
grupo de técnicos calificados para diseñar, instalar y mantener los sistemas. Los programas
estimulación y demostraciones son útiles para promover la puesta en funcionamiento de
estas tecnologías.
En el caso de los dispositivos de ahorro de agua, los programas de sensibilización de los
gobiernos locales u ONG sería el primer paso más útil. Estas actividades ayudan al público
en general a comprender los beneficios y generar aceptación. Además de su introducción
e implementación, son útiles sistemas de etiquetado de dispositivos de ahorro de agua. Un
ejemplo de tal sistema es el Plan de Etiquetado Eficiente de Agua (Water Efficiency Labelling
Scheme) por el Directorio de Servicios Básicos Públicos de Singapur. Planes de etiquetado
como este son útiles para mantener el interés del público y promover la implementación de
productos de ahorro de agua y tecnologías relacionadas que contribuyan a su prevalencia en
el mercado.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
Las tecnologías de hidroeficiencia contribuyen al medioambiente y a la protección de recursos
por medio de la reducción directa del consumo de agua en general y de agua potable en
edificios.
Disminuir el uso de agua limpia y potable en edificios también reduce el consumo de energía.
Este ahorro se logra no solo por medio de un menor bombeo de agua en el lugar, sino debido
a los requisitos de energía de la planta de tratamiento de agua, la transferencia de agua a los
usuarios finales y el tratamiento de aguas residuales descargadas de edificios. Por otra parte,
se ha informado que los sistemas de suministro hidroneumático de agua ahorran no solo
agua, sino hasta 40% de la energía utilizada por los sistemas convencionales de bombeo
(SBCI, 2010).
Los sistemas de cosecha de agua de lluvia reducen asimismo el estrés en la capacidad de
los sistemas de procesamiento del agua de tormenta. La puesta en funcionamiento de la
tecnología en gran escala contribuye a reducir tanto el escurrimiento del agua superficial de
99
tormenta como la descarga máxima a los sistemas de drenaje urbano. Los ahorros de agua y
energía resultantes pueden traducirse en un ahorro económico tangible tanto para el gobierno
local (al reducir los gastos de infraestructura relacionados) como para los propietarios de los
hogares que ahorran en sus facturas de agua. Los sistemas de cosecha de agua de lluvia,
reutilización de aguas grises y uso de inodoros de doble descarga involucran directamente a
los usuarios finales en la conservación del agua, lo cual da lugar a la concientización de los
ocupantes de edificios y ayuda a inculcar hábitos y prácticas sensibles con el medioambiente
en la sociedad en su conjunto.
Requerimientos financieros
Los requisitos financieros varían dependiendo de las tecnologías específicas, al igual que
la disponibilidad e idoneidad de una tecnología en una región. Por ejemplo, en escenarios
de aldeas o pueblos menos densos, la factibilidad de implementación de los sistemas de
cosecha de agua es elevada. La inversión requerida para tales sistemas es reducida debido
a la disponibilidad de espacio de tejado, a la canaleta y sistemas de ductos de bajada ya
instalados. Los costos para los usuarios finales son mínimos, y eso incluye a los tanques de
almacenamiento de agua, los ductos desmontables de bajada, al igual que el mantenimiento
necesario. Los sistemas de cosecha de agua de lluvia en edificios altos y ambientes urbanos
de alta densidad podrían costar más y son menos costo-efectivos. Se requieren sistemas
más sofisticados a fin de considerar una proporción más pequeña del área de tejado respecto
al número de usuarios.
A continuación se presentan algunos ejemplos indicativos de costos. Un sistema de cosecha
de agua de lluvia con un tanque subterráneo en Singapur cuesta alrededor de 1.250 SGD/m3,
lo cual excluye los costos relacionados con excavación, relleno, conexión de ductos, bomba,
filtro, etc. (DLS, 2008). El costo de la regadera de bajo flujo es de alrededor de 5 USD en la
región del Caribe. Los precios de los reguladores de flujo de agua oscilan entre 1,4 y 4 USD
para el aireador de grifo doméstico en los EE.UU. y alrededor de 95 ZAR en Sudáfrica. El
precio de un medidor de agua convencional oscila entre 1.000 y 3000 SGD cada uno y el de
un medidor digital entre 3.000 y 5.000 SGD por unidad en Singapur.
Estudio de Caso:
Umhlanga Sands Lifestyle Resort, Umhlanga, Sudáfrica:
El edificio es un complejo vacacional de 237 habitaciones en una playa frente a Umhlanga. En
su esfuerzo por reducir los costos operativos y conservar recursos, el Balneario invirtió 9000
ZAR para instalar regaderas de bajo flujo y reguladores de flujo en grifos. El flujo se redujo
de un promedio de 20 litros/minuto a aproximadamente 11 litros/minuto. Con ello se ahorró en
el consumo de agua y la energía que se requiere para producir agua caliente, en tanto que la
calidad de la ducha no se vio comprometida significativamente. La evaluación mostró que se
logra un ahorro de 41% de la electricidad requerida para calentar agua, además de reducir
su consumo. El periodo de recuperación fue menor a un mes (Imagine Durban, Ethekwini
Energy Office & Ethekwini Electricity Department, 2009).
100
4.10 Materiales y productos de construcción bajos en carbono y que
actúan como sumideros de carbono
La tecnología
Los materiales y productos que se utilizan en construcción, como acero y aluminio, se crean
mediante un proceso de extracción y procesamiento de materia prima, fundición, fabricación
de productos finales y transporte al lugar de la construcción. Cada uno de los pasos consume
energía, que también es expresada en términos de emisiones de carbono. El total de las
emisiones de carbono para todos los materiales y productos de construcción involucrados
a fin de integrarlos se conoce como carbono incorporado en edificios. El carbono contenido
da cuenta de alrededor del 20% de las emisiones de carbono del sector de la construcción
(Lane, 2010).
La reducción del carbono incorporado es una de las opciones simples y prácticas para el
sector de la construcción, mediante la utilización de materiales y productos bajos en carbono
y que actúan como sumideros de carbono en edificios. Los materiales de construcción que
secuestran carbono se obtienen fundamentalmente de productos de madera cosechados
(HWP, por su sigla en inglés). La madera es recogida de árboles que capturan el carbono
por medio de un proceso de fotosíntesis. Cincuenta por ciento del peso seco de la madera
es carbono, y la cantidad de carbono en 1 m3 de madera es similar al que se encuentra en
alrededor de 350 litros de gasolina (Labbe, 2010). Es importante asegurar que la madera
provenga de plantaciones administradas de manera sostenible. La madera procedente de
la tala ilegal de árboles no es carbono-neutral y no debe utilizarse en absoluto. La tala ilegal
destruye permanentemente vastos sumideros de carbono natural y la biodiversidad asociada
con ellos, que no pueden restituirse. Utilizando productos de madera obtenidos de una
fuente no sostenible es más perjudicial, desde el punto de vista del medioambiente, que los
beneficios de emplear materiales bajos en carbono en edificios.
No todos los materiales de construcción pueden ser sumideros de carbono. En tales casos,
deben utilizarse materiales de construcción bajos en carbono mientras sea posible. Los
materiales de construcción bajos en carbono pueden obtenerse de materiales tanto de la
baja energía como del carbono incorporados en su producción, ensamblaje y transporte.
Debido a que es una definición general, los materiales de construcción bajos en carbono
se interpretan de diferente manera en diferentes contextos. Por ejemplo, los productos de
metal se consideran materiales altos en carbono incorporado debido a que los procesos de
extracción y refinamiento involucrados son intensivos en carbono. Sin embargo, los productos
de metal reciclados que se utilizan en edificios nuevos pueden considerarse bajos en carbono.
Materiales y productos de construcción que actúan como sumidero de carbono. Entre
los materiales y productos de construcción obtenidos de madera están materiales para suelos
y revestimiento, marcos de ventanas, puertas, muebles, columnas estructurales, travesaños
y viguetas. Los productos de bambú recientemente han recibido mucha atención debido a su
rápido crecimiento, renovación y disponibilidad tanto en climas tropicales como subtropicales.
Se ha descubierto que el bambú laminado es más resistente que el acero blando, y su
superficie más dura que la de la madera roja de roble y la fibra de vidrio. En consecuencia, el
bambú ha sido utilizado ampliamente en estructuras de construcción, mamparas, al igual que
101
como componentes de techado. Los productos de bambú también han sido aplicados en el
mercado de edificios de gran prestigio, por ejemplo, en suelos de bambú tratado.
Figura 4.10.1: Aplicación de materiales que actúan como sumidero de carbono en
edificios
Los materiales y productos bajos en carbono han sido objeto de investigación y desarrollo.
Esto ha dado lugar a muchos materiales y productos innovadores de construcción, mediante
el uso de productos derivados y reciclados. Algunos ejemplos de materiales y productos
recientemente desarrollados en el mercado son:
1.Ladrillos bajos en carbono. Estos se lanzaron para producción e implementación masiva
desde 2009. El uso de 40% de cenizas volantes (Ritch, 2009) ayuda a reducir el carbono
incorporado que se encuentra en los ladrillos convencionales. Las cenizas volantes son
un polvo fino de vidrio compuesto principalmente de sílice, hierro y alúmina. Es un
derivado de la combustión de carbón, debido a la generación de electricidad, el cual es
descartado una vez separado del gas de combustión.
2.Hormigón “verde”. La materia prima para formar concreto convencional puede sustituirse
con productos derivados de procesos industriales y materiales reciclados. Por ejemplo,
el cemento Portland intensivo en carbono puede sustituirse por cenizas volantes y
escoria granulada. El agregado o la arena pueden sustituirse con escoria de cobre
lavada y granito por medio de granito reciclado de los escombros de demoliciones.
3.Tejas ecológicas. Existe material cerámico fabricado con más de 55% de vidrio reciclado
y otros minerales. Los productos transforman los desechos de vidrio en tejas para
utilizarlas en suelos y revestimiento interno y externo del edificio. Los componentes
brillantes del vidrio reciclado agregan una calidad estética a los productos.
4.Metales reciclados. El proceso de producción de los metales es muy intensivo en
carbono. No obstante, el rendimiento del ciclo vital de los productos de metal reduciría
significativamente el consumo de energía en su producción, por ejemplo, el aluminio
en 95%, el plomo en 80%, el zinc en 75% y el cobre en 70%. Esto se debe a que los
metales reiteradamente reciclados aún conservan sus propiedades. Otras formas de
utilizar productos de metal, sin el proceso de reciclamiento completo (que comprende
refundición de productos metálicos viejos y nuevo moldeado para obtener nuevos
productos) consiste en reutilizar los componentes estructurales metálicos, como las
columnas de acero y vigas que aún mantienen su rendimiento estructural. Por último,
102
los productos metálicos no relacionados con la construcción, como contenedores para
transporte también pueden utilizarse de manera adaptable en proyectos de nuevos
edificios.
Además de los ejemplos antes mencionados, existen muchos otros productos innovadores
bajos en carbono y muchos más están pasando por un proceso de investigación y desarrollo.
Figura 4.10.2: Contenedores para transporte pueden utilizarse de manera adaptable
en proyectos de nuevos edificios
Requisitos para su aplicación
Las grandes oportunidades de aplicar sumideros de carbono y materiales y productos bajos
en carbono pueden identificarse en muchos tipos de edificios y localidades. Por una parte, los
requisitos técnicos para la mayoría de estos materiales son similares a cualesquier materiales
ordinarios utilizados en edificios. Por ejemplo, los productos de madera obtenidos, similares a
la aplicación de cualquier producto de madera convencional en edificios, deben ser resistentes
a la infestación de termitas y daños por humedad. Los productos de madera con tecnología
mejorada, que involucra laminación y tratamiento químico, pueden reducir su vulnerabilidad
frente a la infestación de termitas y fortalecer su resistencia al agua y humedad.
103
Figura 4.10.3: Ejemplos de detalle de construcción de madera
Por otra parte, los requisitos estrictos se aplican al uso de ciertos materiales y productos que
actúan como sumideros de carbono y bajos en carbono por razones de seguridad y salud
ambiental.
Es posible que la buena intención de utilizar materiales que actúan como sumideros de
carbono y bajos en carbono no logren un efecto óptimo, si estos se desperdician durante
su aplicación. Muchas veces se desperdician materiales a fin de lograr ciertos efectos
estéticos. Consecuentemente, muchas veces se recortan y cortan materiales modulares
estandarizados en el lugar de la construcción para cumplir con la intención de diseño y los
materiales restantes se convierten en basura. De ahí que un requisito, en la práctica de
diseño para una construcción baja en carbono, sea reducir al mínimo el desperdicio tomando
en cuenta el tamaño estándar de los materiales de construcción.
Grado de aplicación e inserción en el mercado
Para mitigar los impactos del cambio climático del sector de la construcción, los materiales y
productos bajos en carbono y especialmente los que actúan como sumideros de carbono se
han considerado una de las oportunidades más importantes de mitigación. Muchos gobiernos
regionales y nacionales han establecido sistemas de etiquetado de productos ecológicos de
construcción y sistemas de etiquetado de carbono, que fomentan la implementación e inserción
en el mercado de estos materiales y productos. Entre los ejemplos de estos sistemas está la
Etiqueta de Material Ecológico de Construcción de Taiwan y los Productos de Construcción
Ecológica de Singapur. Estos sistemas certifican los productos, sobre la base de una serie de
aspectos ambientales, entre ellos baja intensidad en carbono, materiales locales, riesgo para
la salud ambiental, etc. Los planes de etiquetado de carbono para materiales y productos de
construcción constituyen una práctica incipiente. No obstante, en la actualidad se agrupa en
sistemas de etiquetado de carbono, que abarca todas las categorías de productos –como
alimentos, bebidas, productos de limpieza, etc. Entre los ejemplos de sistemas de etiquetado
de carbono están Carbon Footprint de Carbon Trust (Reino Unido), Low Carbon Product
Certificate de Corea del Sur y Carbon Reduction Label de Tailandia.
104
Entre los productos de sumidero de carbono, el bambú ha sido recientemente reconocido como
de alto potencial. A medida que aumenta la demanda de productos de madera cosechada, el
bambú se utiliza como sustituto para especies de madera de crecimiento más lento con un
alto potencial comercial. En 2007, el bambú representaba 4%-7% del total del comercio de
madera tropical y subtropical (Lou et al., 2010).
Además, las aplicaciones innovadores dan lugar a una amplia gama de productos de bambú
que son reconocidos inclusive por muchos códigos de construcción nacional. Por ejemplo,
Colombia reconoce los diseños y métodos de construcción resistentes a terremotos que
involucra al bambú en el código de construcción de la nación. Debido a la disponibilidad
generalizada de bambú en países en desarrollo, los productos de bambú tienen un fuerte
potencial de inserción en el mercado y oportunidades de transferencia Sur-Sur.
Factibilidad de su aplicación
Existe una gran factibilidad de implementación de materiales y productos de construcción
considerados sumidero de carbono y bajos en carbono. Muchas veces depende de la
voluntad de los arquitectos de diseñar y especificar tales productos, y de la aceptación de los
promotores inmobiliarios. También depende de la disponibilidad local de los productos. Entre
los factores clave de éxito que facilitan tales acciones están:
1. Sensibilización general, que puede construirse por medio de campañas de educación,
programas de desarrollo para edificadores y profesionales de la construcción y
urbanizadores, respaldados por proyectos de demostración.
2.Disponibilidad local de materiales y productos. Para crear el mercado y facilitar
el desarrollo de la industria de materiales de construcción es importante contar con
un mecanismo que lo haga posible. Estos materiales y productos también deben
actualizarse constantemente para ser tecnológicamente sólidos y costo-efectivos.
3.El apoyo institucional cumple un importante rol al fomentar el reconocimiento,
desarrollo e implementación de materiales y productos de construcción considerados
sumideros de carbono y bajos en carbono. Una de las herramientas más efectivas
es el etiquetado ecológico y programas de etiquetado de carbono, articulados con
programas de certificación de materiales y productos de construcción. Estos programas
de etiquetado los establecerían entidades gubernamentales u ONG de prestigio.
4.El desarrollo de capacidad es una forma útil de actualizar a las fuerzas laborales
profesionales y técnicas acerca de los nuevos materiales y productos de construcción
considerados sumidero de carbono y bajos en carbono.
5.Investigación y desarrollo. Una de las formas más efectivas de colaboración son los
programas dirigidos a la investigación y el desarrollo entre universidades, industria y
entidades del gobierno. Los objetivos son identificar y desarrollar nuevos materiales y
productos que actúan como sumideros de carbono y sus innovadoras aplicaciones.
105
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
Los materiales y productos de construcción considerados sumidero de carbono y bajos en
carbono ofrecen una opción fundamental de mitigación del sector de la construcción, al
mismo tiempo que contribuyen al desarrollo social y económico, especialmente en países en
vías de desarrollo.
Los materiales de sumidero de carbono sustituyen a los intensivos en carbono convencionales
y reducen su demanda. Los edificios duran más tiempo, los productos de madera cosechados
de forma sostenible que se utilizan en edificios ofrecen un largo periodo de preservación y un
sumidero para el carbono absorbido en los productos de madera. Cuando se establece una
reglamentación estricta para las fuentes de productos de madera cosechados, la demanda
de gestión sostenible de bosques aumenta, y esto, a su vez, crea una fuente estable de
productos de madera cosechada (PMC) legales. En consecuencia, es posible absorber más
carbono de la atmósfera y crear más empleos ecológicos, tanto en el sector de la construcción
como en silvicultura a fin de contribuir a la economía ecológica.
Figura 4.10.4: Ahorro estimado en la emisión de carbono al sustituir un metro cúbico
de madera en varios componentes de construcción (con referencia a (Ruter, 2011)
Componentes
Pared de ladrillo
sustituidos del edificio
Sustitución de componentes
del edificio (madera)
División con tabique
(equivalencia de 1 metro
de madera
cúbico)
Ahorro estimado de emisiones
1,66
(equivalente a una tonelada
métrica de CO2)
Alfombra
Ventana de
aluminio
Piso de madera
Ventana de madera
1,38
7,71
El uso generalizado de materiales y productos de construcción bajos en carbono también
promueve el desarrollo medioambiental y socioeconómico local. El uso de materiales y
productos disponibles localmente no solo reduce el uso de materiales intensivos en carbono,
sino también el carbono incorporado por el transporte de larga distancia. Esto respalda
asimismo el desarrollo de industrias locales, que a su vez ofrecen empleos a sus residentes.
Es más, el creciente uso de materiales reciclables y productos derivados de los desechos
industriales reduce la necesidad de tratamiento y disposición de desechos, al igual que la
extracción de recursos naturales y la energía requerida. Esto creará asimismo una economía
de escala para reducir el costo de producción de materiales con contenidos reciclados,
aumento de la demanda de los materiales, que a su vez ayudan a crear un círculo positivo
de retroalimentación, y contribuirá a que la práctica de utilizar materiales y productos bajos
en carbono se generalice.
Requerimientos financieros
Puesto que los materiales y productos de construcción son necesarios para crear un edificio,
los requisitos financieros no son un gran problema si se comparan con los de otras tecnologías
106
de mitigación. Los materiales y productos de sumidero de carbono y bajos en carbono no
deberían incurrir en requisitos de inversión adicionales. Su costo sería potencialmente aún
más bajo que el de productos intensivos en carbono ya que su disponibilidad local ahorra
en costos de transporte, y el costo de los componentes es menor porque los materiales
reciclados o derivados remplazan a la materia prima virgen. Por otra parte, muchos materiales
y productos de madera se utilizaban convencionalmente en edificios durante largo tiempo
antes de la sensibilización por el cambio climático. Por tanto, no se considera que el empleo
de productos de madera cosechada conlleve costos de inversión adicionales.
Estudio de Caso:
Casas de Bambú resistentes a terremotos, provincia de Sichuan, China:
El proyecto es parte del esfuerzo de reconstrucción masiva de la zona golpeada por un
terremoto en Sichuan en 2008. Se construyeron veinte casas con componentes hechos de
bambú, que está disponible localmente en grandes cantidades. De hecho, una tercera parte
de las especies de bambú de China pueden encontrarse en Sichuan, donde la producción
industrial de bambú es valuada en más de 7 mil millones de CNY (People’s Daily Online,
2010)
Las casas sirven como proyecto de demostración, pero también para estudiar la factibilidad
y aplicación de casas modulares de bambú prefabricadas en términos de su capacidad de
soportar fuertes terremotos. El alto contenido de fibra del bambú produce gran elasticidad
y resistencia a impactos, lo que hace al bambú idóneo para edificios en áreas propensas a
terremotos. Las casas se concluyeron satisfactoriamente en menos de tres meses entre el
diseño y la construcción. Se monitorearon los rendimientos de las casas, como durabilidad,
aislamiento, acústica, así como la calidad del aire y las experiencias se compartieron en un
taller. (INBAR, 2010).
4.11 Vegetación y sistemas de vegetación integrados al edificio
La tecnología
La vegetación en ambientes construidos es una de las opciones de mitigación más factibles y
costo-efectivas para el sector de la construcción en áreas rurales o de baja densidad urbana.
Las técnicas simples, como proporcionar un jardín o un estanque, pueden encontrarse en
casas tradicionales en muchos países. Tomando como ejemplo la organización de una
casa tradicional en Vietnam, las plantas del jardín proporcionan hortalizas y fruta, absorben
el dióxido de carbono, ofrecen sombra y un ambiente fresco. El estanque recoge el agua
escurrida, suministra agua para regar el jardín, y puede utilizarse para criar peces y un
microclima placentero por la refrigeración debida al vapor.
Los sistemas de vegetación integrada al edificio permiten proporcionar plantas, más allá
del jardín y patio convencionales, al propio edificio (como el tejado y la fachada) e incluso
ser parte de un componente del edificio (como terraza en la azotea). Estas tecnologías son
relevantes en escenarios urbanos de alta densidad, donde la tierra es escasa. Proporcionan
múltiples beneficios: reducen la temperatura ambiental, actúan como aislantes adicionales
107
de las superficies de tejados, y de esa manera reducen la carga de refrigeración y ahorran
energía. Las plantas absorben asimismo el dióxido de carbono, ayudan a limpiar el aire y
ofrecen un panorama placentero.
Figura 4.11.1: Sistemas de espacios verdes integrados al edificio
Los tejados verdes están extensivamente cubiertos de vegetación, como pasto o arbustos,
utilizando un sistema de apoyo integral. Este sistema a menudo incluye sustrato, filtro, riego,
almacenamiento de agua y sistemas de drenaje, al igual que una superficie/ estructura de
tejado resistente al agua. La instalación in situ es una aplicación de tejado verde convencional.
Implica la instalación del tejado verde, capa por capa, directamente sobre el tejado. El tamaño
y forma de las capas se configura de manera que se adecúe al diseño del tejado. Los tejados
verdes están diseñados para ser de poco peso, y normalmente no soportan actividades de
peso aparte del mantenimiento.
Los jardines sobre tejados y/o balcones y terrazas en azoteas son jardines con plantas
ubicadas sobre tejados, balcones y terrazas de edificios con acceso a actividades al aire libre.
Las plantas de estos jardines pueden ser más diversas y a veces comprenden árboles además
de pasto y arbustos. Dependiendo del tipo de plantas, la profundidad del suelo típicamente
oscila de 0,2 m a más de 1 m (NParks, 2002). El riego integral, drenaje e impermeabilización
de la superficie del techo son componentes comunes de jardines sobre tejados.
Las fachadas/ paredes verdes permiten a las plantas crecer en varios medios como
enredaderas con raíces autoadherentes en las superficies de paredes, plantas trepadoras en
soportes de malla o cable, y paneles trasportadores con plantas previamente desarrolladas
y fijadas verticalmente en las paredes (NParks, 2009). Es posible fabricar estructuras de
apoyo livianas, de polipropileno o materiales sintéticos, mientras que los medios livianos para
plantar son principalmente de piedras volcánicas o piedra pómez.
108
Figura 4.11.2: Tipos comunes de fachada/pared verde
Enredaderas en paredes
Soporte de malla/cable Paneles transportadores
Si bien los sistemas de espacios verdes integrados a edificios no constituyen un concepto
nuevo, en años recientes el grado de su aplicación ha aumentado y representan una
oportunidad para mayor investigación y desarrollo, al igual que para su innovación y mejora.
Un área importante en la investigación y desarrollo en curso es la selección de plantas para
diversas regiones climáticas y sistemas de instalación de espacios verdes. Para aplicaciones
de tejados y fachadas/ paredes verdes, la vegetación seleccionada debe ser apta para
prosperar bajo un sol intenso y ser resistente a sequías. La selección de plantas con raíces
poco profundas es un criterio para responder a los requerimientos de poco peso y reducido
mantenimiento de los sistemas de tejados verdes. Para la selección de plantas, entre otros
criterios, se puede mencionar:
1.Plantas con cobertura más gruesa o densa de hojas para un mejor efecto de sombra y
mejor rendimiento térmico.
2.Empleo de plantas nativas para fomentar la biodiversidad local.
En el aspecto tecnológico, el rendimiento de los sistemas de espacios verdes integrados a
edificios ha sido mejorado gracias al desarrollo de nuevos sistemas de sustrato, sistemas
de riego automático empotrados con sensores de lluvia, y sistemas de drenaje empotrados.
Tales tecnologías contribuyen a reducir el peso de los sistemas de espacios verdes y a
aumentar su hidroeficiencia. Con ellas su mantenimiento es menos intensivo y ayudan a
eliminar problemas de potenciales fugas de agua.
Los tejados y fachadas/ paredes verdes están cambiando asimismo de una aplicación in
situ (es decir, instalación de tejado verde capa por capa directamente sobre el tejado) a otra
modular. Ese tipo de aplicación reduce el tiempo de instalación, tiene un mínimo riesgo de
daño a los materiales de construcción, es flexible en cuanto a diseño (en términos de mezclar
109
y emparejar tipos de plantas para crear patrones interesantes de diseño), y ofrece facilidad
para su mantenimiento y para reemplazar las plantas.
En tejados verdes, los módulos son bandejas pequeñas cuyo tamaño oscila entre los 0,25
m2 a 2 m2. Cada bandeja está equipada con drenaje, riego por goteo (opcional), capa de
filtro, sustrato, capa media y pasto/ arbusto. En fachadas/ paredes verdes la integración es
aplicable para tipos de sistemas transportadores. Cada panel transportador es un módulo
con una profundidad de entre 100 mm y 250 mm. Los módulos pueden alinearse sobre un
marco de metal que es fijado en la superficie de la fachada/ pared. Los ductos para riego o
drenaje están interconectados entre los módulos y ocultos dentro o detrás del marco.
Figura 4.11.3: Sistema modular de fachada verde con tecnologías de riego y
autodrenaje incorporados
Requisitos para su aplicación
Los sistemas de espacios verdes integrados al edificio son los más útiles y factibles en ciudades
y áreas densamente pobladas. Para contrarrestar el entorno densamente construido, tales
áreas con espacios verdes crean alternativas para jardines, actividades de esparcimiento,
espacios abiertos y un ambiente urbano placentero para vivir. Los sistemas de espacios
verdes integrados a los edificios son los más apreciados en regiones tropicales y en regiones
templadas en los meses de verano. En tales condiciones climáticas, las plantas prosperan y
de esa manera aprovechan al máximo sus beneficios ambientales. No obstante, es posible
que estos sistemas no sean idóneos para su aplicación en regiones climáticas áridas o muy
cálidas, donde la mayor parte de las plantas no sobreviven debido al calor.
Los diversos sistemas descritos anteriormente tienen el mismo objetivo de integrar espacios
verdes en los edificios, y así comparten diversos aspectos que requieren atención técnica y
soluciones. Entre ellos:
1.La estructura del edificio debe ser tal que soporte cargas adicionales en el tejado y/o en
paredes, dependiendo de los sistemas de espacios verdes instalados.
2.La superficie del tejado, balcón, terraza en azotea, así como del suelo y áreas de
110
fachada deben tener la impermeabilización adecuada y medidas para evitar que las
raíces penetren y causen daños estructurales.
3.Es necesario evitar el riesgo de caída de plantas o ramas de árboles de los edificios.
Entre las medidas para ello están la sujeción adicional de árboles/ plantas y los
procedimientos regulares de mantenimiento.
4.Los sistemas de riego, almacenamiento de agua y drenaje deben diseñarse, instalarse
y mantenerse de la manera apropiada para responder a las condiciones climáticas.
5.El sustrato y el medio para que las plantas crezcan debe ser de bajo peso y diseñarse
de modo que permitan la penetración firme de la raíz de las plantas.
Si bien hay requisitos comunes, los diferentes sistemas de espacios verdes integrados al
edificio tienen diferentes requisitos para su aplicación:
Los tejados verdes son los más adecuados para los edificios de áreas urbanas. Esto se
debe a que su sistema de bajo peso e inaccesibilidad pública no agrega cargas adicionales
constantes significativas en los tejados, y no plantean ninguna preocupación sobre seguridad.
Para que el edificio sea idóneo para la instalación de un tejado verde, este último debe ser
relativamente plano, con acceso a instalación y mantenimiento periódico.
Los jardines en tejado y balcones, así como las terrazas de azotea requieren decisiones
tempranas en cuanto a diseño para que las condiciones espaciales y estructurales permitan
cargas adicionales constantes y acceso a actividades de esparcimiento. Por tanto, estos
sistemas se instalan principalmente en edificios nuevos. El diseño de terrazas en azoteas
debe asimismo permitir una relación apropiada de altura y profundidad para el ingreso de
la luz solar. La relación adecuada varía de una región a otra, dependiendo de la latitud y
orientación de la terraza de azotea. En regiones tropicales, una relación 1:1 se considera
suficiente, independientemente de la orientación. No obstante, en Europa del Este y Noreste
no es recomendable colocar terrazas en azoteas o jardines de balcón en el lado norte de un
edificio, ya que es posible que las plantas no se desarrollen bien con un acceso limitado de
luz solar. Igualmente, en regiones australes alejadas de Sudamérica y África, las terrazas de
azotea y jardines en balcones deben instalarse en el lado norte del edificio para permitir el
ingreso de luz solar.
111
Figura 4.11.4: Detalle seccional del jardín sobre el tejado
PARAPETO DE HORMIGÓN ARMADO
BARANDILLA DE ACERO DULCE
140 mm DE TIERRA VEGETAL
40 mm DE ARENA LAVADA
CAPA DE DRENAJE CON LÁMINA DE
GEOTEXTIL (2 CAPAS)
LECHO DE PLANTACIÓN
MEMBRANAS DE CEMENTO IMPERMEABILIZADAS
Las fachadas/ paredes verdes pueden implementarse tanto en edificios nuevos como en
los existentes. Resultan muy efectivos en términos de reducir la subida de temperatura, si
se instalan en fachadas orientadas al oeste del edificio. Por lo demás, pueden colocarse
estratégicamente para esconder elementos/ componentes de los edificios que no se desea
exponer, como áreas de instalaciones mecánicas y eléctricas. Para los sistemas transportadores
y dependiendo del tipo de plantas, estas se cultivan en paneles con anterioridad, durante 3
a 8 meses. Una vez instalado en el lugar, el sistema transportador proporciona un efecto
exuberante instantáneo. Con todo, cabe señalar que para los sistemas de soporte las plantas
trepadoras, estas tardan de 3 a 12 meses en crecer en el lugar (Chang, 2009).
112
Figura 4.11.5: Fachada verde con un sistema de apoyo para cubrir una sala de
máquinas
Grado de aplicación e inserción en el mercado
Tejados verdes: Debido a su limitado beneficio –es decir, inaccesibilidad para actividades de
esparcimiento y requisitos de mantenimiento–, los tejados verdes no se han implementado
ampliamente. Esta aplicación es principalmente para el acondicionamiento de los edificios
existentes que tienen tejados planos de concreto. Esta configuración de edificio constituye
solo un pequeño segmento del inventario de edificios. Por tanto, el potencial de mercado es
limitado.
Jardines en tejados, balcones y terrazas de azotea. Debido a los costos adicionales
para hacer posible la instalación de estructuras adicionales y cumplir con los requisitos de
mantenimiento, estos sistemas de espacios verdes integrados al edificio se implementan
principalmente en edificios nuevos de prestigio. No obstante, el mercado potencial para
jardines en tejados es elevado en regiones de la franja tropical de China e India, donde el
crecimiento –tanto de la población como de las tasas de urbanización– es elevado. En las
ciudades densamente pobladas con elevados costos y escasez de tierra de estos países, los
jardines en tejados, terrazas de azotea y balcones proporcionan espacios alternativos para
actividades de esparcimiento a la intemperie y mejoran la biodiversidad.
113
Figura 4.11.6: Los jardines sobre tejados crean paisaje, mejoran la conectividad y
aumentan la arboleda y espacio abierto en el Institute of Technical Education College
East, Singapur
Fachadas/ paredes verdes. Debido a la difícil y frecuente necesidad de mantenimiento, las
fachadas/ paredes verdes no se implementan ampliamente y tienen una limitada inserción en
el mercado. Se aplican principalmente por estética en edificios institucionales y en complejos
comerciales y de entretenimiento. Los beneficios ambientales por lo general se consideran
un objetivo secundario. Pero, considerando las grandes áreas de superficie de los edificios
en un escenario urbano, las fachadas/ paredes verdes tienen un enorme potencial para
su implementación en gran escala a fin de proporcionar un cambio ambiental positivo en
ciudades densamente pobladas (GRHC, 2008).
Figura 4.11.7: Espacios verdes como componente integral del diseño del edificio en la
Universidad de Dirección y Administración de Empresas de Singapur
114
Factibilidad de su aplicación
La implementación de sistemas de espacios verdes integrados a edificios es más factible
en escenarios urbanos, especialmente en ciudades densamente pobladas donde la tierra
disponible para jardines y espacios verdes es escasa. Los altos precios de los terrenos hacen
menos factible para los urbanizadores y propietarios de edificios reservar áreas suficientes
de terreno para los jardines convencionales a nivel de la calle, espacios abiertos y públicos.
Tiene más sentido desde el punto de vista económico ofrecer espacios verdes alternativos
integrados a los edificios para brindar esparcimiento y, hasta cierto punto, actividades
comunitarias. El costo de instalación y mantenimiento de sistemas de vegetación integrados
a edificios es fácilmente contrarrestado por los altos precios de los terrenos y el aumento en
el valor de la propiedad.
Sin la intervención del gobierno, la implementación de sistemas de vegetación integrada al
edificio solo se hará de manera ad hoc con un pequeño grupo de promotores inmobiliarios
social y ambientalmente conscientes. Las políticas con base científica pueden facilitar la
aplicación generalizada de sistemas de vegetación integrada al edificio. Por ejemplo, en
Singapur el concepto de Espacio Verde Útil se desarrolla como herramienta para cuantificar
los beneficios ambientales de integrar vegetación en edificios de manera tridimensional. En
lugar de medir el suministro de la vegetación en el emplazamiento de un edificio en términos
de un área bidimensional, p.ej. porcentaje de cobertura vegetal en China, la Proporción de
Área Verde mide el índice total de área de hojas en el emplazamiento de un edificio, utilizando
un método volumétrico, tomando en cuenta las paredes, tejados verdes y jardines en tejados,
etc. (Ong et al., 2003). La Proporción del Área Verde ha sido adoptada en la reglamentación
para construcción, es decir, en el Código para la Sostenibilidad Ambiental de los Edificios de
Singapur.
Las iniciativas gubernamentales también son necesarias para la implementación en gran
escala de los sistemas de vegetación integrada a edificios. En varios países, los gobiernos
incentivan a urbanizadores y propietarios de edificios, con métodos para compartir costos.
En Singapur, por ejemplo, el Consejo de Parques Nacionales administra el Programa de
Incentivo de Tejados Verdes, en el cual el gobierno comparte hasta la mitad del costo de la
instalación de tejados verdes, hasta el límite de 75 SGD por metro cuadrado, para edificios
que están en las áreas centrales de la ciudad (NParks, 2010).
Las políticas para incentivar un sistema de vegetación pueden asimismo constituirse en un
catalizador para una implementación generalizada de otros sistemas de vegetación. En Tokio,
por ejemplo, el gobierno de la ciudad se enfocó en los jardines en tejados, estableciendo
para ello un programa para apoyar la creación de al menos 12 km2 de jardines en tejados
hasta 2011, del cual se han beneficiado varios tipos de sistemas de vegetación integrada al
edificio. Las fachadas verdes también han atraído más interés y han sido comercializadas
entre arquitectos, contratistas y urbanistas (Dunnett et al., 2008).
En regiones donde los profesionales del sector de la construcción y comercios relacionados
no están familiarizados con sistemas de vegetación integrada al edificio, se requiere desarrollo
de capacidades antes de la implementación de las tecnologías en gran escala. Este debería
hacerse en las siguientes áreas:
115
1.Planificación, destrezas en diseño y selección de plantas, de modo que los sistemas de
vegetación integrada al edificio contribuyan a la biodiversidad y ecosistema locales.
2.Técnicas de instalación (para técnicos de comercio), entre ellos impermeabilización y
sistemas de riego.
3.Procesos de mantenimiento (propietarios del edificio y personal administrativo).
4.Fabricación y suministro de componentes de bajo peso para los tejados y módulos de
fachadas/ paredes verdes.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
La integración de los sistemas de vegetación a los edificios tiene muchos beneficios para el
desarrollo ambiental, social y económico de ciudades y áreas urbanizadas densas.
Entre los beneficios ambientales están:
1.La reducción en las elevaciones de temperatura en los edificios en regiones climáticas
cálidas. Los resultados de la investigación muestran que los tejados verdes pueden
reducir las temperaturas de la superficie del tejado en 300 C (Wong et al., 2003).
Igualmente, las fachadas verdes pueden reducir la temperatura inmediata exterior de
la fachada en 5,50 C, y crear una reducción de 50% a 70% en la demanda energética
para aire acondicionado (Peck et al., 1999).
2.Reducción del efecto de isla de calor en áreas urbanas proporcionando sombra a las
superficies del edificio que absorben calor, como el cemento, mampostería, metales,
etc. Los tejados verdes pueden reducir la temperatura ambiental del aire en la zona
inmediatamente próxima en alrededor de 40 C en regiones tropicales (Wong et al.,
2003).
3.La posibilidad de absorber las partículas aerotransportadas y mejorar la calidad del
aire ambiental en escenarios urbanos. Las fachadas/ paredes verdes ubicadas cerca
de caminos concurridos pueden descomponer y absorber los componentes orgánicos
volátiles e hidrocarburos no quemados de tubos de escape de vehículos (Chiang et al.,
2009). Las enredaderas tienen la capacidad de atrapar y filtrar el polvo en sus tejidos
(Johnston et al., 1993).
4.La posibilidad de alentar y realzar la biodiversidad urbana, especialmente a la hora
de seleccionar especies de vegetación nativa y coordinar los sistemas de vegetación
integrada al edificio en una red de vegetación urbana más grande.
5.Reducción del escurrimiento de agua de lluvia durante los aguaceros a través de
su retención por medio de vegetación y almacenamiento de agua en sistemas de
vegetación integrada al edificio.
6.Absorción del dióxido de carbono para fotosíntesis y, de esa manera, la posibilidad de
actuar como sumidero de carbono.
116
Figura 4.11.8: Esfuerzo por promover la biodiversidad urbana al proporcionar franjas
de plantación, conectar la vegetación del suelo con el jardín del tejado en el Solaris
One North, en Singapur
Entre los beneficios relacionados con el desarrollo social están:
1.Crear valor biofílico para los ocupantes del edificio y habitantes de la ciudad, y
estimularlos a conducir estilos de vida ecológicos.
2.Proporcionar lugares públicos alternativos para actividades de esparcimiento y fomentar
lazos comunitarios a través de oportunidades para la interacción en un escenario urbano
de varios pisos.
Figura 4.11.9: Pared verde y vegetación en tejado como amortiguador ambiental para
un conjunto residencial frente a un camino concurrido
117
Entre los beneficios económicos de los sistemas de vegetación integrada están:
1. Reducción de la carga de refrigeración del edificio, que da lugar a una disminución del
consumo de energía y por tanto a ahorros en costos a los propietarios/ inquilinos del
edificio.
2. Incremento de la posibilidad de comercialización de los edificios y aumento del valor de
la propiedad, gracias a su mayor atractivo estético y valor biofílico (Chiang et al., 2009).
3. Reducción de la fluctuación de la temperatura diurna de los techos y fachadas de
los edificios, lo cual lleva a la reducción en la contracción y expansión de materiales,
prolongando así la vida útil de los tejados y fachadas del edificio. Los resultados de
la investigación de la región tropical muestran que el cambio de temperatura del día
a la noche, en una pared de cemento, es de aproximadamente 100 C, en tanto que el
cambio de temperatura en una pared de cemento similar, equipada con un sistema de
transporte de vegetación es de apenas 10 C (Wong et al., 2009).
4. Fomento de la prosperidad de nuevas cadenas de oferta y nueva generación de
empleos para apoyar la economía verde.
Figura 4.11.10: Una pared verde ayuda a reducir la fluctuación de la temperatura
diurna en la fachada del edificio.
118
Requerimientos financieros
Los requerimientos financieros para sistemas de vegetación integrada al edificio comprenden
el costo de inversión de los productos y su instalación, y los costos de mantenimiento continuo.
Estos costos varían de un sistema a otro y de una región a otra. Los siguientes costos y
consideraciones tienen fines orientativos.
Tejados verdes: El costo de inversión de un sistema de techo verde modular liviano en
Singapur oscila entre 150 SGD a 400 SGD por metro cuadrado (DLS, 2009). En China, el
costo inicial de inversión orientativo para los tejados verdes oscila entre 200 y 1000 CNY por
metro cuadrado (China Real Estate News, 2010).
Jardines de tejados, terrazas en azotea y jardines en balcones. Los costos de inversión
varían dependiendo de cuán elaborados sean los jardines. Estos costos son similares al costo
de construir un jardín convencional al nivel de la calle, además de los costos adicionales de la
estructura más sólida del edificio y medidas de impermeabilización, y del sistema de drenaje
adicional. Los costos de mantenimiento también son más elevados en comparación con los
del jardín al nivel de la calle.
Fachadas/ paredes verdes. Los costos de inversión para fachadas/ paredes varían
dependiendo del sistema. El costo del sistema de apoyo es inferior al del sistema transportador,
que está en el rango de los 30-2000 SGD por metro cuadrado. Esto no incluye los marcos de
acero estructural y riego por goteo. Se sugiere contar con un presupuesto para replantación
en 1-2 años (DLS, 2009).
Estudio de Caso:
Los jardines sobre tejados en la parte superior de estacionamientos integrados de varios
pisos se han convertido en un rasgo popular en los distritos de viviendas públicas de alta
densidad de Singapur desde 2000. Esto se constituye en una respuesta a la escasez de
tierra en la isla. Aprovechan al máximo el uso de terrenos para estacionamiento (abordando
el tema ambiental del estacionamiento en superficies convencionales) y al mismo tiempo
brindan exuberantes áreas de jardín en tejados. La figura 4.11.11 muestra un jardín típico en
tejado en un distrito de viviendas sociales en Punggol. El tejado del estacionamiento de varios
pisos es cubierto con vegetación intensiva y es accesible a los residentes de los bloques de
viviendas adyacentes. Los resultados de investigación muestran que la vegetación puede
evitar que la temperatura del edificio se eleve de manera significativa bajo una fuerte luz
solar. En una superficie sin plantas del tejado, la temperatura puede incrementarse hasta 580
C, en tanto que un área de jardín en tejado tiene una temperatura de superficie por debajo
de 310 C. La temperatura del aire ambiental en el jardín del tejado puede igualmente ser 40
C más baja comparada con un tejado sin plantas (Wong, 2003). Como tal, los jardines de
tejado no solo proporcionan un área de vegetación para las actividades de esparcimiento de
los residentes, sino que contribuyen a bajar la temperatura ambiental y reducir el efecto de
isla de calor urbano.
119
Figura 4.11.11: Jardín de tejado de un distrito de viviendas públicas en Punggol,
Singapur
4.12 Tecnologías Solares
La tecnología
Las tecnologías solares facilitan la extracción de una fuente renovable de energía aprovechando
la energía del sol. Son dos los principios tecnológicos que pueden utilizarse para lograrlo:
1. Acumulación de energía térmica solar (conocida como solar térmica).
2.Conversión de luz en electricidad (a través del proceso fotovoltaico).
Tanto energía solar térmica como la fotovoltaica (PV) pueden integrarse en los edificios. Los
dispositivos para PV comprenden (energía) fotovoltaica integrada en edificios (BIPV, por su
sigla en inglés), sistemas solares de uso doméstico (no conectados a la red) y estaciones
de carga de solar. Estos dos últimos son los más adecuados para su aplicación en áreas
rurales y remotas donde no hay redes de energía fácilmente disponibles. La mayoría de los
dispositivos BIPV están conectados a la red, lo que permite exportar la producción de energía
excedente a la red.
El calentador térmico solar de agua, en su forma más básica, consta de un recolector y
tanque de almacenamiento de agua. El recolector es un plato plano compuesto por una hoja
de metal de color negro con ductos metálicos adosados. La hoja de metal es soportada por una
capa de aislamiento térmico y, en la parte superior, está cubierta por un panel de vidrio para
reducir la pérdida de calor conectivo y protección del clima. El ducto recolector es conectado
a un tanque de agua que está ubicado en la parte superior del recolector. Este absorbe la
radiación de calor solar, que es transmitida al agua que circula en el ducto metálico. El agua
calentada se eleva y es almacenada en el tanque de agua a través de convección natural. El
agua refrigerada llena automáticamente el espacio en el ducto metálico.
120
Recientemente, el uso de energía solar térmica se ha extendido al incluir sistemas de uso dual,
combinando tanto la calefacción de agua como del espacio (sistemas combi). Estos sistemas
reducen el consumo de energía para la calefacción del espacio durante el invierno en edificios
ubicados en regiones templadas. Una desventaja es que los sistemas deben descargar el
calor excedente durante la estación cálida de verano. Este tema ha sido superado mezclando
sistemas de refrigeración solar y sistemas combinados, que aprovechan al máximo el uso de
tecnologías termosolares todo el año (Troi et al., 2008). La refrigeración solar tiene sentido
para aplicarse en regiones climáticas cálidas. Durante un día típico, la demanda máxima
para refrigeración de espacio se corresponde con el máximo de radiación solar. Como tal, la
implementación de la tecnología de refrigeración solar en gran escala contribuirá a reducir las
cargas máximas de electricidad.
Figura 4.12.1: Calentador térmico solar de agua (izquierda), paneles fotovoltaicos
(derecha)
Un sistema BIPV consta de paneles PV y un convertidor de CD a CA. Un panel PV comprende
una serie de celdas conectadas y hechas de materiales semiconductores. Cuando los módulos
PV están expuestos a la luz del sol, generan electricidad de corriente directa (CD), que con
mucha frecuencia es convertida en electricidad de corriente alterna (CA): una forma común de
electricidad que puede utilizarse en la mayoría de los dispositivos y sistemas de iluminación.
La electricidad de CA puede posteriormente alimentarse a tableros de distribución de CA o
conectarse a la red principal de electricidad. Los paneles PV, integrados al tejado, fachada y
tragaluces o dispositivos para brindar sombra se conocen como fotovoltaicos integrados en
edificios (BIPV, por su sigla en inglés). Con las tecnologías BIPV, los módulos PV generalmente
se utilizan como sustitutos de otros componentes del edificio, p.ej. dispositivos de control
solar, y de esa manera se compensa el costo.
121
Figura 4.12.2: Paneles PV como parte integrante del diseño del edificio
Aunque se considera una tecnología verificada, los PV aún son objeto de investigación y
desarrollo, especialmente para aumentar la eficiencia de producción de energía y reducir los
costos de fabricación. Las tecnologías PV comunes pueden categorizarse ampliamente en
dos grupos: silicio cristalino y silicio amorfo. Las tecnologías de silicio cristalino dan cuenta de
la mayor parte de la producción de celdas PV, en tanto que el silicio amorfo es más reciente,
menos eficiente, pero su popularidad está creciendo.
Figura 4.12.3: BIPV: Módulos PV introducidos entre los paneles de vidrio o tragaluces
sobre un atrio
122
El sistema solar de uso doméstico se desarrolla en base a tecnologías fotovoltaicas (PV) e
integra a dispositivos que funcionan con electricidad de CD. Es la tecnología más apropiada
para áreas remotas y rurales que no son atendidas por la red de electricidad (Grimshaw et al.,
2010). La tecnología ha sido implementada en pueblos y asentamientos remotos de África y
Asia. Un sistema típico comprende un módulo PV de 10 a 50 Watt Pico, controlador de carga,
batería de almacenamiento, y varios equipos de uso final que operan con electricidad CD
(p.ej., lámparas fluorescentes, radio, televisión, ventilador, etc.).
Figura 4.12.4: Diagrama de un sistema solar casero típico
CONTROLADOR
DE CARGA
MODULO(S) PV
Tubos
Fluorescentes
TV
RADIO
BATERÍA
VENTILADOR
OTROS
La estación de carga solar es otra aplicación para las tecnologías PV. Una estación de carga
solar típica comprende módulo(s) PV para generar electricidad, un controlador de carga para
normalizar el voltaje y un banco de batería para almacenar la electricidad CD. La electricidad
del banco de batería puede utilizarse para cargar baterías para varios usos, como lámparas,
teléfonos móviles y otros dispositivos basados en electricidad CD.
Requisitos para su aplicación
Las tecnologías solares rinden mejor en regiones y estaciones con la mayor intensidad y
largas horas de luz solar. Los tejados de edificios son los emplazamientos lógicos para la
instalación de tecnologías térmicas solares y PV. Con anterioridad a la instalación de un
gran número de paneles solares, es importante asegurar que la estructura de tejado sea lo
suficientemente fuerte para soportar su peso. También debería planificarse la accesibilidad
para mantenimiento. Se recomienda realizar inspecciones preventivas y mantenimiento cada
6 a 12 meses. La inspección incluye verificar si no hay signos de daño, acumulación de
suciedad, o intrusión de sombra (BCA & EMA, 2009).
Calentador térmico solar de agua. Donde con más frecuencia se utilizan estos sistemas es
en áreas urbanizadas que tienen acceso a un suministro estable de agua. La estabilidad en el
suministro de agua se requiere para el funcionamiento automático de calentadores de agua
térmico solares. En estos sistemas, la presión del sistema de suministro de agua debe ser
123
lo suficientemente alta para permitir un reabastecimiento automático de agua en los ductos
de calefacción. La presión de suministro de agua puede ser provista por el sistema principal
de suministro de agua de la ciudad, o localmente bombeando agua a un nivel superior al
calentador de agua térmico solar. La segunda opción requiere electricidad para bombear, lo
cual reduce la rentabilidad y eficiencia energética del sistema. Con todo, los calentadores
térmicos solares de agua no requieren gran mantenimiento una vez instalados.
Figura 4.12.5: Sistema solar térmico instalado sobre el tejado del edificio
BIPV, sistema solar de uso doméstico y estación de carga solar. La tecnología central
de estos tres sistemas es PV. La condición fundamental de los dispositivos PV es que sus
emplazamientos deben estar expuestos a la luz solar directa y sin sombra. Esto porque,
en los módulos PV, las tecnologías de silicio cristalino en particular son muy sensibles a la
sombra. Tomando como ejemplo un módulo de 36 celdas PV, si una celda tiene sombra, en
lugar de producir energía consume la producida por otras celdas, debido a su conectividad
en cadena. La producción de electricidad en todo el módulo, en este caso, puede reducirse
en hasta 50%. Por tanto, se debe evitar el sombreado. Entre las medidas preventivas está el
mantenimiento periódico para limpiar la superficie de los módulos (p.ej. polvo acumulado y/o
excremento de aves).
Para obtener el máximo rendimiento, los paneles PV deben instalarse de modo que
confronten directamente al sol. En regiones templadas, como Europa Oriental, los paneles
PV deben instalarse con un ángulo de inclinación adecuado hacia el Sur, en tanto que en
las regiones tropicales, especialmente las cercanas a la Línea del Ecuador, los paneles
PV instalados horizontalmente tienen el mejor rendimiento. Sin embargo, los paneles PV
montados en superficies planas dan lugar a un rendimiento menos óptimo de auto limpieza y
tienden a acumular polvo, que a veces proyecta sombra a las celdas y aminora los resultados
del sistema. Una ligera inclinación de 3 a 5 grados del ángulo que permita un adecuado
escurrimiento del agua de lluvia y promueva una autolimpieza es aceptable y útil. Se requiere
mantenimiento regular.
124
Grado de aplicación e inserción en el mercado
La energía solar se considera una de las tecnologías promisorias de energía renovable.
La Agencia Internacional de la Energía (AIE) estima que la contribución de la energía solar
a la demanda global de electricidad se incrementará en alrededor de 0,02% de 2007 a
aproximadamente 1% hasta 2030 (IEA, 2009). El IPCC informa que en 2003 había más de
132 millones de metros cuadrados de superficie de recolección solar para calentamiento de
espacio y agua en todo el mundo (Levine et al., 2007). A China le corresponden cerca de
51.4 millones de metros cuadrados, seguida de Japón con 12.7 millones de m2 y Turquía con
9.5 millones de m2 (Weiss et al., 2005). Reconociendo el alto potencial de la energía solar, los
gobiernos de todo el mundo están prestando atención y preparándose para su implementación
en gran escala. Esto crea una importante inserción en el mercado para tecnologías solares.
Por ejemplo, la tasa de crecimiento anual de China, del área instalada de paneles solares, ha
sido regular en alrededor de 27% entre 2000 y 2005. (Abbaspour et al., 2005). El mercado
solar chino inicialmente tenía como objetivo la instalación en pueblos y pequeñas ciudades,
pero recientemente ha logrado un sólido apoyo en áreas urbanizadas.
Los mercados actuales y potenciales para la implementación en gran escala de tecnologías
solares están en escenarios rurales y áreas no atendidas por la red de energía eléctrica. En
estas áreas, el costo de instalación de energía solar generalmente puede justificarse si se
compara con el alto costo de infraestructura para extender la red o construir una planta de
energía eléctrica.
Calentador térmico solar de agua. Estos calentadores han disfrutado de una buena inserción
en el mercado, en comparación con las tecnologías PV, que se consideran más costosas.
En Rizhao (China), por ejemplo, se conoce que 99% de los hogares utilizan calentadores de
agua solares (Grimshaw et al., 2010).
El suministro de agua caliente en regiones no templadas puede considerarse un tema
menos crucial e incluso un lujo, como en el caso de África. Se observa que la mayoría de
los calentadores de agua térmicos solares que se utilizan allí son adquiridos por unidades
familiares de altos ingresos y grandes establecimientos comerciales como hoteles (Karekezi,
2002). El uso de agua caliente, y por tanto la necesidad y potencial de mercado para
calentadores de agua térmico solares, son más apremiantes en regiones de climas más
fríos, como los pueblos y ciudades de países del noroeste europeo, áreas montañosas de los
Andes y los Himalayas (SEPCO, 2010).
Tecnologías PV: Las tecnologías relacionadas con PV, como BIPV, sistemas solares de uso
doméstico, y las estaciones de carga solar, son más intensivas en capital para invertir en ellas
y tienen requisitos más estrictos de instalación debido a su sensibilidad a la sombra, si se
comparan con las térmicas solares. Por tanto, las tecnologías PV en el presente tienen una
menor inserción en el mercado. No obstante, los resultados de investigaciones muestran que
prácticamente todos los países en desarrollo tienen un enorme potencial para energía solar.
Por ejemplo, muchas regiones de África tienen 325 días de luz solar intensa cada año. Esto
puede dar lugar a un promedio de más de 6kWh de energía cosechada por metro cuadrado
al día (Grimshaw et al., 2010).
125
Los futuros mercados de tecnologías PV comprenden escenarios urbanos, especialmente si
los sistemas de red inteligentes y las políticas que incentivan la tarifa de alimentación para la
energía renovable se generalizan.
Factibilidad de su aplicación
La experiencia sugiere que la disponibilidad de apoyos institucionales sólidos, especialmente
políticas de incentivación y mecanismos financieros, son los primeros pasos clave para
establecer las tecnologías solares en el mercado. Esta reglamentación debe incluir, aunque
no limitarse a:
1.Reducción/ eliminación de subsidios al suministro de electricidad basado en combustibles
fósiles.
2.Reducción/ eliminación de las tarifas de importación sobre componentes de tecnologías
solares.
3.Identificación clara de los planes de expansión de la red de energía eléctrica (para
áreas rurales y remotas) y comunicación de estos planes claramente al público. Esto
es necesario para calcular los periodos de recuperación utilizados en los procesos de
toma de decisiones para invertir e implementar las tecnologías solares fuera de la red,
como los sistemas solares de uso doméstico y las estaciones de carga solar.
4.Establecimiento de redes inteligentes y tarifas de alimentación garantizadas (en áreas
urbanizadas) como una plataforma para promover la aplicación en red de tecnologías
PV, p.ej. BIPV.
En las regiones, donde las tecnologías solares no se han implementado o solo lo ha hecho
de forma ad hoc, un paso importante para determinar la factibilidad de implementación es la
investigación y desarrollo. Las áreas de prioridad incluyen:
1.Recolección de datos sobre la radiación solar local, intensidad y horas de luz solar
disponibles durante varias estaciones.
2.Investigación de las tecnologías más adecuadas, eficientes y costo-efectivas y
productos para su instalación en gran escala.
3.Establecimiento de modelos de financiamiento y mecanismos financieros para un buen
rendimiento de las inversiones.
Estas actividades pueden realizarse estableciendo un instituto de investigación que podría
adoptar la forma de colaboración con el gobierno y universidades locales.
El desarrollo de capacidades debe hacerse en el área de conocimiento técnico, técnicas
de diseño para profesionales de la construcción, destrezas de instalación para técnicos, e
inspección rutinaria y mantenimiento para propietarios de casas/ inmuebles y personal de
administración de las instalaciones.
126
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
Las tecnologías solares cumplen un papel destacado y promisorio en la mitigación del cambio
climático, al reemplazar la producción de electricidad basada en combustible fósil. Tomando
como ejemplo los sistemas solares de uso doméstico, un sistema típico de 10 Wp a 50 Wp
(Watt Pico) desplazará directamente alrededor de 0,15 a 0,3 toneladas equivalentes de CO2
(Kaufman, 1990) anualmente a través de combustible fósil.
En cuanto al desarrollo social, las tecnologías solares mejoran la calidad de vida y contribuyen
a un ambiente saludable. Los calentadores térmicos solares proporcionan agua caliente a
millones de personas en los Himalayas montañosos y en China. El uso de sistemas solares
de uso doméstico reduce la necesidad de almacenar y quemar kerosene para iluminación,
mejorando así la salud y reduciendo los peligros de incendio para habitantes de pueblos de
África y Asia. Los sistemas solares de uso doméstico también permiten que la información y
el esparcimiento sean accesibles en las áreas rurales por radio y televisión.
En términos de desarrollo económico, las tecnologías solares brindan beneficios directos a
unidades familiares y economías regionales/ nacionales. El Cuarto Informe de Evaluación
del IPCC estima que el BIPV podría generar energía suficiente para satisfacer 15% de la
demanda total de electricidad nacional en Japón, y cerca de 60% en los EE.UU. (Levine et
al., 2007). En el plano doméstico, la aplicación de BIPV reduce los gastos mensuales de
electricidad y ofrece, a los propietarios de edificios, la oportunidad de vender electricidad
excedente a la red. La implementación de estaciones de carga solar brinda oportunidades
para nuevos negocios amigables con el medio ambiente. La implementación en gran escala
de tecnologías solares, a través del desarrollo de capacidad, ofrece nuevas habilidades y
fuentes de ingreso a las fuerzas laborales locales. Los estudios han mostrado que la inversión
en tecnologías solares crearía empleos adicionales inclusive en países ricos en petróleo del
Medio Oriente, como Irán (Abbaspour et al., 2005).
Requerimientos financieros
Los requerimientos financieros para tecnologías solares comprenden el costo de inversión
de los productos e instalación, y costos de mantenimiento. En general, se espera que el
costo de inversión de las tecnologías solares disminuya como consecuencia de las mejoras
en la tecnología e incremento de la producción en masa, que es posible a través de la
mayor demanda de mercado. Los componentes de costo también varían dependiendo de
las tecnologías y de si los productos son fabricados localmente o importados. A continuación
cifras y consideraciones indicativas:
Calentador de agua térmico solar. En la región del Caribe, un calentador térmico solar de
agua para una unidad doméstica típica cuesta de 1500 a más de 2000 USD. Este costo inicial
de inversión tiene un periodo de recuperación de 2 a 2,5 años en la mayoría de las islas del
Caribe (Escalante, 2007). En India, el costo de inversión de un calentador de agua térmico
solar está entre 15.000 y 45.000 INR.
BIPV. El costo inicial de inversión del sistema BIPV es elevado, en tanto que los costos
operativos son insignificantes durante el periodo de garantía. Por regla general, después del
127
periodo de garantía, el costo anual de mantenimiento podría ser equivalente a 0,5% a 1% del
costo de inversión. También se observa que históricamente el costo de PV ha ido bajando en
alrededor de 4% anualmente. Si continúa la misma tendencia, tomará alrededor de 10 años
más para que el PV sea competitivo (EMA y BCA, 2009). En Singapur, el costo de inversión
para PV oscila entre 8 y 12 SGD por Wp, con un periodo de garantía normal de 25-30 años
(DLS, 2009).
Sistemas solares de uso doméstico: El costo de inversión de un sistema solar completo en
África oscila habitualmente de 250 a 630 USD (Davies, 2010). Se ha conocido que el sistema
solar de uso doméstico en África tiene un periodo de recuperación de menos de dos años si
se usan mecanismos financieros correctos (Grimshaw et al., 2010).
Estudio de Caso:
El Barefoot College en Tilonia, India, es bien conocido por al menos dos aspectos relacionados
con tecnologías solares. En primer lugar, la electricidad de la ciudad universitaria es totalmente
solar. Fue diseñada y construida por un equipo de residentes rurales de Tilonia para su propia
comunidad rural. La ciudad universitaria posee 45kW de módulos PV, respaldado por 5 bancos
de baterías. Los sistemas PV producen electricidad para 500 bombillos, ventiladores, una
fotocopiadora y más de 30 computadoras e impresoras (página web de Barefoot College). En
segundo lugar, Barefoot College ofrece un programa singular de capacitación para transformar
a hombres y mujeres rurales en especialistas y técnicos solares.
El programa de capacitación ha sido ampliado más allá de la frontera India: de Afganistán
hasta Jordania y otros países de África. El programa admite únicamente a estudiantes sin
educación formal, que viven en áreas rurales y remotas. Los estudiantes normalmente pasan
alrededor de seis meses en Barefoot College para aprender sobre tecnologías solares,
antes de regresar a sus lugares de residencia para conducir actividades que fomentan la
implementación de tecnologías solares en sus propias comunidades. La asistencia financiera
para los estudiantes por lo general es donada por apoyos/ programas de gobierno a gobierno,
como el Programa de Cooperación Técnico Económica de India (Luck, 2010).
4.13 Turbinas eólicas integradas al edificio
La tecnología
Las tecnologías eólicas pueden clasificarse en dos categorías: macro turbinas eólicas que
son instaladas para generación de energía en gran escala y las microturbinas eólicas que
son adecuadas para su aplicación en edificios y se denominan “turbinas eólicas integradas
al edificio”. Los principales componentes de una turbina eólica comprenden palas/ aspas,
rotor, caja de cambios y generador. Las turbinas eólicas pequeñas también conocidas como
turbinas eólicas de eje horizontal (HAWT por su sigla en inglés) se diseñaron originalmente
con un eje horizontal. Para reducir la necesidad de una torre alta y por razones estéticas,
las turbinas eólicas de eje vertical (VAWT) son cada vez más populares para su aplicación
integrada a edificios. Además, las VAWT también son más silenciosas (y con ello menos
molestas por ruido) que las HAWT durante su funcionamiento.
128
Figura 4.13.1: Turbina eólica de eje horizontal (HAWT, por su sigla en inglés)
Las turbinas eólicas pueden operar con o sin conexión a la red. Los sistemas fuera de red
requieren almacenamiento en batería para la electricidad excedente, proporcionando con ello
un suministro de electricidad más estable. Su aplicación es más adecuada para áreas rurales
y remotas, como las aldeas alejadas y pequeñas islas aisladas donde la red de energía
eléctrica no está disponible. Convencionalmente, los sistemas conectados a red requieren
convertidores de energía eléctrica DC a AC para ser compatibles con la red eléctrica y
dispositivos basados en electricidad AC. A medida que mejoran las tecnologías, las turbinas
de viento modernas también pueden generar directamente energía eléctrica AC.
Los desarrollos recientes en las tecnologías de turbinas eólicas integradas a edificios
implican mejora de la confiabilidad y la eficiencia a baja velocidad y disminución de los costos
de capital. Las aspas de las turbinas eólicas ahora son diseñadas con materiales livianos
y principios aerodinámicos, de modo que son sensibles a pequeños movimientos de aire.
Además, el uso de generadores de imán permanente –basados en imanes permanentes de
tierras raras– da lugar a sistemas livianos y compactos que permiten bajas velocidades de
conexión. De esta manera, la electricidad puede generarse con velocidad de viento de hasta
unos cuantos metros por segundo.
Para ser más atractivas para su integración en edificios, las microturbinas eólicas también se
diseñan de modo que resulten visualmente más agradables, sin comprometer su rendimiento.
Otro objetivo es reducir/ eliminar el ruido relacionado con la rotación del aspa y ruido de la
caja de cambio/ generador. Esto puede lograrse utilizando diseños de aspas menos ruidosas,
129
aislantes de vibración para reducir el sonido y materiales que absorben el sonido en torno
a la caja de cambio y generador. Por último, al simplificar los componentes/ sistemas de
turbinas eólicas se agrega atractivo a su aplicación y se reducen los costos de mantenimiento.
Los esfuerzos en este área comprenden la integración de inversionistas en la góndola del
aerogenerador (EWEA, 2009).
Por último, para reducir los costos de los productos, se utilizan métodos avanzados para la
fabricación de aspas, como moldeado por inyección, moldeado por compresión y moldeado
por inyección y reacción a fin de reducir la mano de obra y aumentar la calidad de fábrica.
En términos de aplicaciones, el desarrollo de sistemas eólicos domésticos (WHS, por su sigla
en inglés), basado en la idea de sistemas solares de uso doméstico (véase Sección 4.12),
es una tendencia creciente. Un sistema eólico de uso doméstico típico es una micro turbina
eólica, con una batería y varios dispositivos eléctricos DC. La investigación muestra que en
las áreas de islas costeras con vientos frecuentes (p.ej. Kutubdia y las islas de San Martín
en Bangladesh), la aplicación de WHS es más costo efectiva comparada con los sistemas
solares de uso doméstico (Khadem, 2006).
Requisitos para su aplicación
Los micro VAWT muchas veces se instalan en emplazamientos con condiciones climáticas muy
ventosas. Antes de la instalación de una turbina eólica es importante recolectar información
eólica en el vecindario inmediato de un edificio o sitio donde se va a instalar. A partir de
los datos del viento es posible determinar el tipo de turbina eólica adecuado y aprovechar
al máximo la generación de electricidad. Un criterio importante es la compatibilidad de las
condiciones ambientales del viento con una velocidad de conexión de la turbina eólica, la
velocidad nominal y la velocidad de corte.
Antes de la instalación de las turbinas de viento –especialmente en gran número en un
tejado de edificio existente– es importante asegurar que la estructura del tejado sea lo
suficientemente fuerte como para soportar cargas adicionales. Estas incluyen el peso de
las turbinas eólicas y la vibración derivada de su funcionamiento. Se debe aplicar tecnología
absorbente de vibración a fin de evitar daño a la estructura del edificio y reducir el ruido en
el interior. Puesto que las turbinas eólicas generalmente se instalan en un punto elevado del
edificio, se deben establecer medidas de prevención de daños causados por rayos. También
debería planificarse su accesibilidad para mantenimiento.
130
Figura 4.13.2: Integración de micro turbinas eólicas al ambiente construido en un
escenario urbano
Grado de aplicación e inserción en el mercado
En los últimos años, las tecnologías de turbinas eólicas han disfrutado de un importante
crecimiento de mercado globalmente. La tasa de crecimiento anual global promedio de la
capacidad de energía eléctrica eólica de 2003 a 2007 estuvo cerca de 25% (es decir, de
40.000 MW al final de 2003 a 94.000 MW al final de 2007) (EWEA, 2009). Se conoce que
China posee el mercado más grande para las turbinas eólicas pequeñas (REN21, 2009).
En general, se observa que la inserción en el mercado para turbinas eólicas en las regiones
cercanas a la Línea del Ecuador es reducida, debido a los pocos cambios en la escala de
temperaturas a lo largo del año; un fenómeno natural cuyo resultado es una menor velocidad
de viento respecto a regiones similares más alejadas de la Línea del Ecuador.
Para las microturbinas eólicas, los mercados iniciales eran pueblos y urbanizaciones en
islas y áreas rurales remotas. En estas áreas, el costo de instalación de micro turbinas
eólicas generalmente puede justificarse si se compara con el alto costo de infraestructura
para extender la red o construir una planta de energía eléctrica. Tomemos por ejemplo a la
Región Autónoma de Mongolia Interior, donde ya existen alrededor de 250.000 microturbinas
eólicas instaladas, y el uso de WHS se considera una norma. La capacidad de fabricación
en esta Región es de alrededor de 40.000 unidades anualmente (EWEA, 2009). El uso
de los sistemas de micro turbinas eólicas conectadas a la red se ha establecido asimismo
en edificios residenciales y comerciales de áreas urbanizadas. La European Wind Energy
Association (2009) prevé que este sector del mercado se expandirá rápidamente, debido
a la tendencia a la elevación de los precios de la energía y a una creciente demanda de
generación de electricidad in situ.
131
Factibilidad de su aplicación
El primer paso para la implementación en gran escala de turbinas eólicas integradas
a edificios en una región que no tiene precedente en la aplicación de turbinas eólicas es
investigación y desarrollo. En particular, lo que se requiere es un mapeo local del viento para
comprender su velocidad, frecuencia, direcciones en diversas alturas y escenarios. Estos
datos son fundamentales para determinar la factibilidad y tipos de turbinas eólicas adecuados
para implementación en un área específica. Si el estudio de factibilidad muestra resultados
positivos, con una recuperación posible de la inversión, es necesario establecer políticas de
apoyo y mecanismos financieros para que las turbinas eólicas integradas a edificios sean
comercialmente viables para su adopción en gran escala por los propietarios de edificios,
urbanizadores, profesionales y gremios relacionados. Las políticas de apoyo deben incluir,
aunque no limitarse a lo siguiente:
1.Reducción/ eliminación de subsidios al suministro de electricidad basada en combustibles
fósiles.
2.Reducción/ eliminación de las tarifas de importación sobre componentes de turbinas
eólicas.
3.Identificación clara de los planes de expansión de la red de energía eléctrica (para
áreas rurales y remotas) y comunicar estos planes claramente al público. Esto es
necesario para que los promotores inmobiliarios calculen el periodo de recuperación
en el proceso de toma de decisiones para invertir e implementar sistemas de turbinas
eólicas fuera de red, entre ellos sistemas eólicos domésticos.
4.Establecimiento de redes inteligentes y tarifas de alimentación garantizadas (en áreas
urbanizadas) como una plataforma para promover la aplicación en red de las turbinas
eólicas.
Además de las políticas de incentivo mencionadas, las autoridades locales de edificación
y construcción deben regular la instalación de turbinas eólicas integradas a edificios en los
siguientes aspectos:
1. Seguridad estructural
2. Control de la contaminación sonora
3. Conexión a red
4. Pautas de diseño del bohordo urbano
Otro factor importante para la implementación en gran escala de las turbinas eólicas integradas
al edificio es el desarrollo de capacidades, especialmente en las área que se describen a
continuación:
1. Conocimiento técnico para computar, simular, poner en funcionamiento los tipos
apropiados de turbinas eólicas, en los lugares apropiados a fin de aprovechar al máximo
su rendimiento e integración estética con los edificios y paisaje urbano.
132
2.Destrezas y técnicas de instalación para la fuerza laboral.
3. Los procesos de mantenimiento para los propietarios del edificio y personal
administrativo.
4. La fabricación de turbinas eólicas y componentes relacionados. De esta manera, los
productos disponibles en el ámbito local reducirán el carbono incorporado, al mismo
tiempo que se respalda a la economía ecológica con creación de empleos y fuentes de
ingresos.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
La energía eólica es un componente clave de la utilización de energía renovable. La
implementación de turbinas eólicas integradas al edificio contribuye positivamente al
medioambiente como opción de mitigación del cambio climático.
Las tecnologías de turbinas eólicas que se utilizan en sistemas eólicos domésticos, en
particular, contribuyen al desarrollo social, al mejorar la calidad de vida de los pobladores en
islas remotas y áreas rurales, de manera similar a los sistemas solares domésticos (véase
Sección 4.12). Entre tales beneficios están:
1. Mejor salud ambiental y reducción del peligro de incendios al evitar el uso de kerosén
para iluminación.
2. Facilitación del acceso a información y esparcimiento a través de la radio y televisión.
Las turbinas eólicas integradas al edificio ofrecen oportunidades para el desarrollo económico
local, que comprende:
1.Menor carga financiera a las unidades domésticas debido a los menores costos de
electricidad.
2.Oportunidades para que los propietarios de hogares/ edificios revendan el excedente
electricidad a la red.
3.Nuevas destrezas y oportunidades de empleo para la fuerza laboral local.
4.Mecanismo para el crecimiento de la economía ecológica local.
Requerimientos financieros
Los requerimientos financieros para la implementación de turbinas eólicas integradas al
edificio comprenden costos de inversión y mantenimiento. Los costos de inversión abarcan
no solo los productos y su instalación, sino también estudios de factibilidad y actividades
relacionadas con el diseño del sistema. Una de las más críticas es el análisis (para los edificios
existentes) y previsión (para los nuevos durante la etapa de diseño) de las condiciones del
viento y el lugar y en los alrededores del edificio, para determinar la factibilidad y ubicación
de la instalación.
133
Los componentes del costo de las turbinas eólicas varían en una amplia gama, dependiendo
del tipo, capacidad nominal, y disponibilidad local. La rentabilidad depende en gran medida
de las condiciones reales del viento y del rendimiento en el lugar, y en parte del nivel de
incentivo de las tarifas de alimentación y de los precios locales de la electricidad.
Estudio de Caso:
Bahrain World Trade Centre, Manama, Bahrain:
El Bahrain World Trade Centre es un buen ejemplo de una aplicación en gran escala de
turbinas eólicas integradas a un edificio comercial. Este edificio de gran altura tiene instalados
tres HAWT, cada uno con un rotor de 29 m de diámetro, en los puentes que vinculan dos
torres de 50 pisos. Las turbinas eólicas se instalan a alturas de 60 m, 98 m, y 136 m.
La forma de las torres fue sometida a una prueba extensiva de túnel de viento y se depuró
para ofrecer óptimo rendimiento de las turbinas eólicas. Las torres canalizan, aceleran y
dirigen el viento marino para que fluya de forma perpendicular al eje del rotor de la turbina. En
el diseño se ha previsto lo necesario para la instalación de pequeñas grúas en los tres puentes
de apoyo para mantenimiento de las turbinas eólicas y sustitución de sus componentes.
Se ha evidenciado que el costo total de las turbinas eólicas integradas al edificio correspondía
alrededor del 3,5% del costo total del proyecto. Las tres turbinas eólicas generan entre
1.100MWh y 1.300MWh anualmente, que responden alrededor del 11% a 15% de la demanda
de electricidad del edificio (Designbuilt-network.com, 2010).
4.14 Gestión energética y mejora del rendimiento
La tecnología
Una vez que se han puesto en funcionamiento varias medidas de eficiencia energética en
un edificio, las mejoras en la gestión y rendimiento energético pueden establecerse como un
juego de herramientas para:
1. Asegurar que el funcionamiento de los sistemas de energía responda a la intención del
diseño, por medio de un proceso apropiado de commissioning durante el procedimiento
de traspaso del edificio.
2. Monitorear, evaluar y controlar el rendimiento energético para optimizar el confort de
los ocupantes y funciones del edificio, al mismo tiempo que se mantiene la eficiencia
energética, por medio del Sistema de Gestión Energética del Edificio (BEMS, por su
sigla en inglés).
3. Mejorar el rendimiento energético del edificio por medio del Contrato de Rendimiento
Energético (CRE) provisto por parte de una Empresa de Servicios Energéticos (ESCO,
por su sigla en inglés).
134
Commissioning originalmente tenía que ver con la prueba y rectificación de deficiencias de
los sistemas de calefacción-ventilación-y aire acondicionado de un edificio de modo que
responda a los estándares establecidos antes de que el propietario tome posesión de este.
Hoy en día commissioning reconoce “la modalidad integrada de que todos los sistemas que
afectan el rendimiento del edificio tienen impacto en la sostenibilidad y productividad en el
lugar de trabajo, la protección y la seguridad del ocupante” (US GSA, 2005). El proceso
de commissioning se refiere al control de calidad que presupone funciones y rendimientos
correctos de todos los sistemas técnicos y componentes del edificio durante la entrega del
edificio. En muchos países, el proceso de commissioning es una práctica convencional y
obligatoria en virtud de los códigos de construcción. Se han desarrollado herramientas para
apoyar las actividades de commissioning: desde una simple lista de verificación hasta un
sofisticado formulario matriz, que organiza varios aspectos de este proceso, tomando como
base las etapas del desarrollo del edificio desde el diseño hasta su funcionamiento. También
se han desarrollado varias herramientas computacionales para apoyar las actividades del
commissioning. Un ejemplo de ello es la matriz MQC_JP desarrollada para los usuarios de
Microsoft Excel. Esta matriz permite el almacenamiento de gran número de datos y fácil
navegación. La matriz MQU-JP puede adaptarse para responder a un proyecto específico
(IEA, 2008).
Sistema de Gestión Energética del Edificio (BEMS, por su sigla en inglés): es un sistema
computarizado de control instalado en edificios. BEMS integra el monitoreo y control
de los sistemas mecánico y eléctrico dentro de un edificio en una estrategia global de
control y optimización de energía, confort del ocupante, etc. Los sistemas y subsistemas
controlados por BEMS comprenden, aunque no se limitan, a enfriadores, control de máximo
aprovechamiento de la planta, dispositivos de iluminación y atenuadores, control de la
calidad del aire en interiores, plomería y otros sistemas eléctricos relacionados. BEMS posee
la capacidad de responder de manera proactiva a alarmas y de rastrear las causas de los
problemas. Asimismo, BEMS reúne, analiza y controla los datos de rendimiento del edificio
como temperatura, humedad, niveles de dióxido de carbono, iluminación de ambientes, etc.,
de varios espacios de un edificio. Por lo general, los componentes de BEMS se sitúan en un
sistema de cuatro niveles:
1.Sensores, interruptores, etc., en el nivel de terreno (equipo).
2.Estaciones remotas y controladores discontinuos en el nivel de control.
3.Estación central con un sistema de control por computadora en el nivel de operación.
4.Comunicación de estación central a través de entradas en el nivel de administración.
En su forma más reciente, BEMS se beneficia del desarrollo avanzado de tecnologías y
comunicaciones inteligentes como las inalámbricas. Estas tecnologías potencian el BEMS
para ampliar su alcance, como la optimización de la eficiencia energética a través de servicios
interoperables y control dinámico de múltiples equipos y sistemas tecnológicos. Entre otros
enfoques avanzados se encuentra la comunicación entre sensores, sensibilidad frente al
contexto, adaptabilidad al usuario, priorización de información, etc. (European Commission,
2009). Por ejemplo, los sensores de iluminación de un sistema de luz del día de un ambiente
pueden enviar señales de cielo cubierto a BEMS. El sistema analiza entonces datos de los
detectores de movimiento instalados en el ambiente para verificar si este está siendo utilizado
135
y decidir si en torno a encender automáticamente iluminación artificial complementaria. Tales
datos también se utilizan para determinar si el aire acondicionado en ese ambiente específico
debe apagarse o mantenerse encendido.
Contrato de Rendimiento Energético (CRE) es un método de adquisición sobre la base del
rendimiento y mecanismo financiero para renovación del edificio. Los ahorros en la factura
de servicios públicos, derivados de la instalación de sistemas nuevos de construcción que
reducen el uso de energía, se utilizan para pagar el costo del proyecto de renovación del
edificio. Un “Contrato de Rendimiento de Ahorros de Energía Garantizados” comprende un
lenguaje que obliga al contratista, una Empresa de Servicios Energéticos (ESCO), a pagar
la diferencia si en cualquier momento los ahorros desaprovechan la garantía.” La ESCO
proporciona soluciones integrales para lograr eficiencia energética y por tanto la reducción
del costo de energía. Las actividades de la ESCO comprenden:
1.Realización de auditorías energéticas.
2.Proporción de servicios de consultoría para mejorar la eficiencia energética.
3.Operación y mantenimiento de instalaciones.
4.Administración de instalaciones y de la energía, lo cual incluye monitoreo y administración
de la demanda.
5.Modificación/ actualización del equipo consumidor de electricidad.
6.Suministro de energía y energía térmica de calefacción/ refrigeración urbana,
cogeneración y triple generación.
Los pagos por servicios de la ESCO están vinculados con el rendimiento de las soluciones
implementadas (KPMG, 2009).
Requisitos para su aplicación
La gestión de energía y mejora del rendimiento pueden aplicarse en todos los contextos
climáticos. Las prácticas son más adecuadas para los edificios comerciales (oficinas,
comercios, hoteles, etc.) y complejos de gran escala de uso mixto, en los cuales los sistemas
tecnológicos son complejos y para administrarlas requieren un método sistemático.
Las buenas prácticas de commissioning durante la transferencia normalmente comprenden
la verificación del rendimiento de cara a las intenciones establecidas en la etapa temprana del
diseño del edificio, garantizando que se han inspeccionado las instalaciones en el sitio, probado
todos los sistemas técnicos y rectificado cualquier fallo que pudiera haberse presentado. El
proceso de commissioning de las tecnologías/ sistemas avanzados/as requiere capacitación
del personal de operaciones/ administración de las instalaciones y formación de los usuarios
potenciales. Durante el procedimiento de commissioning se proporciona asimismo una guía
de usuario del edificio para explicar los procedimientos y funciones operativas de sistemas
técnicos complejos. La transferencia de edificios complejos y los de gran escala a menudo
implica el proceso de commissioning a cargo de un delegado independiente. La participación
de un tercero puede ayudar a eliminar las deficiencias ocultas que de otra manera no sería
posible de detectar hasta el periodo posterior a su ocupación (Lohnert et al., 2003).
136
Si bien el proceso de commissioning del edificio, en la mayor parte de los casos es una parte
esencial de un buen contrato de construcción, el Sistema de Gestión Energética del Edificio
(BEMS, por su sigla en inglés) y Contrato de Rendimiento Energético (CRE) requieren del
apoyo de los promotores inmobiliarios/ propietarios del edificio. Para aprovechar al máximo
su potencial y costo-efectividad, lo mejor es incorporar el BEMS en la etapa de diseño. La
información puede ser parte tanto de los diagramas como de las especificaciones relacionadas
con un contrato de construcción. Durante la etapa de funcionamiento del edificio, el BEMS
requiere personal tanto para las operaciones como para monitoreo. Se debe establecer la
interfaz del usuario y la sustitución manual de funciones para posibles intervenciones en
caso de averías en el sistema y/o situaciones de emergencia. El BEMS puede aplicarse
asimismo a los edificios existentes para monitorear y posteriormente aprovechar al máximo
el rendimiento energético. De hecho, el BEMS es una de las tecnologías que pueden utilizar
las ESCO para monitorear y controlar el rendimiento energético de los edificios.
Las ESCO a menudo inician un proyecto con la definición de la línea de base: modelos y tasas
de consumo energético actuales, inventario de equipo y condiciones, ocupación, medidas de
ahorro energético existentes, etc., por medio de estudios, inspecciones, medición puntual
y mediciones de corto plazo. Luego de las intervenciones tecnológicas de las ESCO, las
líneas de base se utilizan para computar los potenciales ahorros en el consumo de energía
y los términos monetarios. Sobre la base de la situación de las líneas de base, las ESCO
desarrollan mediciones específicas del proyecto y un plan de verificación. El plan abarca
intervenciones tecnológicas específicas, su potencial de ahorro energético y monetario,
metodología de verificación, cronograma y costos de mantenimiento, así como periodo de
recuperación. Una vez que las medidas de intervención están instaladas o actualizadas, se
pone en práctica la verificación posterior a la instalación, lo cual muchas veces comprende
el proceso de commissioning. Esto es para garantizar que las medidas de intervención
tecnológica sean diseñadas, instaladas y sometidas a prueba. Los métodos de verificación
pos-instalación pueden ser estudios, inspecciones, mediciones in situ y medición de corto
plazo. Posteriormente, suele exigirse a las ESCO verificaciones periódicas del rendimiento
y que, en un informe documentando, presenten los resultados sobre el ahorro real logrado.
Estas actividades brindan asimismo retroalimentación de las operaciones, facilitando así
cualquier ajuste necesario a las medidas de intervención instaladas.
137
Figura 4.14.1: Proceso típico de la ESCO
DEFINICIÓN DE LAS
LÍNEAS DE BASE
DESARROLLO DE MEDICIÓNES Y
PLAN DE VERIFICACIÓN
INSTALACIÓN/ ACTUALIZACIÓN DE MEDIDAS DE
INTERVENCIÓN TECNOLÓGICA
COMMISSIONING
VERIFICACIÓN Y DOCUMENTACIÓN
POSINSTALACIÓN
AJUSTE FINO
Grado de aplicación e inserción en el mercado
Entre las tres prácticas y tecnologías presentadas en virtud de la gestión energética y
mejora del rendimiento, el proceso de commissioning del edificio es el más factible para la
implementación general. Este ha evolucionado de una implementación ad hoc de sistemas
tecnológicos individuales y equipo (como sistemas de aire acondicionado) para incluir
commisioning exhaustivo de todo el edificio. Se han valorado sus beneficios tangibles para la
construcción y la práctica se ha popularizado en muchas partes del mundo.
La implementación del BEMS es más común para edificios comerciales que para residenciales.
El BEMS es una tecnología popular en países en vías de desarrollo. No obstante, la tecnología
aún no es muy conocida por muchos usuarios en estos países, que al mismo tiempo son
mercados potenciales enormes para el BEMS. Si tomamos como ejemplo a Sudáfrica, en
el contexto de precios elevados de la energía, el BEMS –por mucho tiempo considerado un
gasto de capital innecesario– se justifica como una de las tecnologías efectivas para reducir
el consumo de energía en complejos habitacionales y edificios de gran escala. Se conoce
que el mercado sudafricano para BEMS obtuvo 19.2 millones de USD en 2008; se estima que
esta cifra alcanzará alrededor de 57.3 millones de USD en 2015 (Alternative Energy Africa
News, 13/05/2010).
El Contrato de Rendimiento Energético (CRE) ha sido implementado en muchos países.
La práctica se originó en Norteamérica, y desde entonces se ha extendido a otros países
desarrollados y economías en transición, y actualmente se encuentra más y más en países
en desarrollo e incluso en los menos desarrollados. En 2002, los ingresos del mercado
estadounidense para las ESCO alcanzan alrededor de 2 mil millones de USD (Goldman et
138
al., 2005). En Europa, Austria y Alemania son los mercados principales para las ESCO. En
Austria, entre 1998 y 2003, de 600 a 700 edificios públicos fueron renovados utilizando el
CRE (Bertoldi et al., 2005). En Asia, especialmente en el contexto de urbanización rápida con
un gran espacio dedicado a comercios, el CRE es cada vez más popular, especialmente los
servicios relacionados con aire acondicionado energéticamente eficiente. En Europa Oriental,
el CRE resultó tener éxito al proporcionar calefacción centralizada y plantas combinadas
de calor y electricidad, para abordar las condiciones climáticas frías. Gracias al apoyo de
organizaciones internacionales, en África, el CRE encontró asimismo soluciones de energía
renovable fuera de red. En Sudamérica, especialmente en el Caribe donde el sector de
turismo contribuye de manera significativa al PIB, las ESCO pueden ser atractivas para el
sector hotelero.
Factibilidad de su aplicación
La implementación de la gestión energética y mejora del rendimiento requiere apoyo institucional
y actividades de desarrollo de capacidades como catalizadores. Posteriormente, como lo ha
demostrado la experiencia, los mercados eventualmente pueden ser autosuficientes.
La implementación del proceso de commissioning del edificio es más factible. Podría
incluirse en los contratos de construcción como acuerdo común entre los urbanizadores y
constructores/ contratistas. Esto puede hacerse en la medida que exista un acuerdo entre las
partes involucradas, en países o regiones sin escenarios institucionales especiales para el
proceso de commissioning: p.ej., requisitos legales para exigir commissioning en contratos
para tipos de edificios complejos.
El BEMS requiere desarrollo de capacidad para formar técnicos altamente calificados a fin
de instalar y operar el sistema. Entre las áreas cruciales de desarrollo de capacidades se
pueden mencionar, aunque no se limitan:
1.Conocimiento de los sistemas mecánicos y eléctricos individuales, los requisitos para
su instalación, operación y mantenimiento.
2.Conocimiento y destrezas analíticas, a fin de comprender la optimización del rendimiento
energético a través del control interoperativo y dinámico de sistemas/ equipo eléctrico
afines.
3. Habilidades en TI para operar el BEMS, pasarlo a modo manual (cuando sea necesario)
y efectuar su mantenimiento.
Un escenario institucional sólido que cuente con un sistema financiero, constituye una buena
base para los servicios del CRE. Por ejemplo, un precio no subsidiado de electricidad y
la disponibilidad de una tarifa de alimentación son buenos incentivos para que las ESCO
incrementen sus servicios de energía renovable; es decir, planta combinada de calor
y electricidad que utilice fuentes renovables de energía primaria. En los países menos
desarrollados, el desarrollo de capacidades y asistencia financiera de organizaciones
internacionales impulsa los servicios del CRE, que a su vez contribuyen a mitigar el cambio
climático, al mismo tiempo que mejoran la calidad de vida.
139
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
La gestión energética y un mejor rendimiento contribuyen al desarrollo ambiental, económico
y social, a través de:
1.Eficiencia energética permanente de la etapa de diseño del edificio hasta su
funcionamiento real, que reduce las emisiones de GEI de todo el ciclo vital de los
edificios.
2.Monitoreo y aprovechamiento al máximo del rendimiento de los edificios para el confort
de sus ocupantes y la eficiencia energética.
3.Creación de nuevos empleos, al ofrecer mecanismos adicionales de financiamiento
ecológico, y apoyo a una economía baja en carbono a través de servicios emergentes
del CRE.
Entre los beneficios del commissioning del edificio se pueden mencionar:
1.Garantía de buen rendimiento de los sistemas técnicos y tecnológicos, y mejora de su
ciclo vital.
2.Aumento de la satisfacción de propietarios y ocupantes, al mejorar la salud
medioambiental y el nivel de confort.
3.Reducción de los costos de capacitación y conocimiento del personal administrativo de
la instalación.
4.Disminución de las facturas de servicios básicos al ser energéticamente eficiente y
mejora de la productividad de los ocupantes del edificio. Se ha informado que el costo
operativo de los edificios con un proceso de commissioning adecuado es de 8% a 20%
menor que el de los que no lo aplicaron (US GSA, 2005).
Entre las contribuciones cruciales del BEMS están:
1.Mejor aprovechamiento del uso de energía, al mismo tiempo que se mantiene la calidad
del ambiente interior para los propietarios/ ocupantes del edificio.
2.Oferta de alerta temprana y detección de problemas para el equipo y subsistemas
conectados y simplificación del diagnóstico del problema.
3. Reducción del consumo de energía al proporcionar consumo de energía en tiempo real
para los equipos/ artefactos conectados que consumen energía. El IPCC destaca la
reciente investigación señalando que el BEMS puede ahorrar consumo de energía para
calefacción (hasta 20%), para iluminación y para ventilación (hasta 10%), así como
para el funcionamiento general del edificio (5% a 20%) (Levine et al., 2007).
Las principales contribuciones del CRE son:
1.La oportunidad de apuntar y mejorar el rendimiento energético de un gran número de
edificios existentes.
140
2.La oportunidad para los propietarios del edificio de contar con equipo y sistemas
actualizados y renovados que consumen electricidad. Reemplazar los equipos y
sistemas intensivos en energía obsoletos por otros más eficientes con bajo o nulo costo
de inversión para los propietarios del edificio.
3.Un mecanismo ecológico de financiamiento que puede destrabar el cuello de botella
de la implementación en gran escala de tecnologías energéticamente eficientes y
renovables.
Requisitos financieros
Los requisitos financieros para que los promotores inmobiliarios/ propietarios de edificios
implementen la gestión energética y logren mejoras en el rendimiento varían de un costo único
para el proceso de commissioning del edificio, estructura de costos de inversión, operación y
mantenimiento para el BEMS, a cero costo de inversión adicional para el CRE.
El costo único del proceso de commissioning del edificio a menudo se planifica de manera
directa y es parte de las especificaciones del contrato del edificio. Para proyectos de
construcción más complejos, muchas veces participan delegados independientes para
el proceso de commissioning. Con frecuencia sus honorarios son sostenidos por los
urbanizadores/ propietarios.
El BEMS puede considerarse un rasgo tecnológico incorporado al edificio. Por tanto, es
parte de los costos de inversión, operación y mantenimiento. El costo de inversión varía
dependiendo de lo sofisticado que sea el BEMS, y del nivel de complejidad, número y tamaño
de los subsistemas mecánicos, eléctricos y otros conectados al BEMS. El costo operativo
suele incluir el consumo de electricidad de sensores, computadoras y otro equipo electrónico
relacionado con el BEMS, al igual que salarios para el personal administrativo de la instalación.
Se debería asimismo reservar un presupuesto para costos de mantenimiento relacionados
con la reparación y sustitución de accesorios/ componentes del BEMS y actualización del
software y hardware.
El CRE requiere una inversión de mínima a cero de los propietarios del edificio. El costo de
llevar a cabo auditorías energéticas y modificar/ actualizar equipos y sistemas, en la mayor
parte de los casos, es sostenido por la ESCO. Una vez que los sistemas actualizados estén
ubicados, la ESCO recupera la inversión a través del ahorro monetario en las facturas de
electricidad. El CRE beneficia a los propietarios de los edificios existentes, quienes reciben
equipo y sistemas nuevos/ actualizados sin o con solo un pequeño costo de inversión. No
obstante, durante la auditoría y periodo de actualización se esperan algunas interrupciones
en las operaciones del edificio.
141
Estudio de Caso:
El Estilo de vida en el hogar del Garden Centre en Randpark Ridge, Johannesburgo:
El centro es un complejo de uso mixto comercial y de oficinas. El Centro tenía planes de
duplicar su área útil, pero su solicitud para aumentar el suministro permitido de electricidad
de modo que sea proporcional a la ampliación del área útil, fue rechazada. El urbanizador
tuvo entonces que apoyarse en medidas energéticamente eficientes para que, una vez
ampliado, el complejo operara de manera 50% más eficientemente. A fin de gestionar el
máximo aprovechamiento de todas las cargas de electricidad, se puso en funcionamiento la
tecnología del sistema de gestión de edificaciones (BMS, por su sigla en inglés). El BMS se
programó para controlar y monitorear todos los sistemas mecánicos y eléctricos del edificio,
entre ellos el control de incendios y seguridad. El BMS ayudó asimismo a cuidar que la
demanda de energía del edificio no exceda el suministro de electricidad permitido. Esto se
logra identificando y cerrando las cargas no esenciales que no impactan las funciones centrales
de los edificios. El costo de inversión de 500.000 ZAR por el BMS se restituyó en menos de
un año (Imagine Durban, Ethekwini Energy Office & Ethekwini Electricity Department, 2009).
Gebhard-Muller School, Biberach, Alemania:
Este edificio de la escuela vocacional está equipado con un BEMS que conecta la calefacción,
refrigeración, ventilación, iluminación eléctrica y sistemas de sombra. Los datos son enviados
al BEMS a través de una gran red de 2000 puntos de datos. La intención del diseño era lograr
menos de 25kWh/m2 anuales para calefacción y menos de 100Wh/m2 anuales para energía.
Se incluyó el proceso de commissioning para el edificio, que abarcó el diseño conceptual, la
construcción, entrega y etapa de operación. Las actividades del commissioning se beneficiaron
de diversas metodologías, entre ellas:
1.Simulación computacional para aprovechar al máximo la estrategia de control para el
sistema de calefacción y refrigeración incorporadas. Los resultados muestran que se
puede lograr un potencial 35% de ahorro de energía sin efectos negativos en el confort
térmico de los ocupantes.
2.Se han realizado pruebas de rendimiento funcional para los sistemas y componentes
cruciales identificados de cara a la eficiencia energética del edificio, lo cual incluye
unidades de manejo de aire con sistemas de intercambio de calor rotativo y bombas de
calor.
3.Visualización de datos disponibles para dos años de monitoreo y registro.
Los resultados comprendieron un alto nivel de satisfacción de los ocupantes en términos
de confort térmico y eficiencia energética. Este involucramiento del usuario y personal de
operaciones en el diseño del proceso se consideró una cualidad muy positiva (IEA, 2008).
142
4.15 Catalizadores del cambio de comportamiento
La tecnología
Una medida efectiva para reducir el consumo de energía en edificios es poner en funcionamiento
tecnologías que tengan la capacidad de influir en el comportamiento de sus ocupantes hacia
un estilo de vida sostenible, derrochando menos electricidad. Las características de estas
tecnologías son:
1.Hacer visible la información y datos relacionados con el consumo de energía para los
ocupantes.
2.Asegurar que los beneficios de ser energéticamente eficientes sean tangibles para los
ocupantes, especialmente en términos monetarios.
Actualmente, entre las tecnologías clave que pueden considerarse como catalizadores del
cambio de comportamiento están:
1.Dispositivos energéticamente eficientes.
2.Red del área doméstica (HAN, por su sigla en inglés), también conocida como
tecnologías domésticas inteligentes.
3.Medidores prepagados que se han implementado en países africanos al igual que en
partes de China.
Si bien los dispositivos eléctricos energéticamente eficientes y medidores prepagados son
tecnologías probadas y ampliamente implementadas, la red de área doméstica (HAN, por su
sigla en inglés) es una tecnología relativamente nueva que tiene potencial para aplicaciones
futuras en gran escala.
Los dispositivos energéticamente eficientes se diferencian de los convencionales en que
consumen menos electricidad por el mismo servicio y calidad. Los dispositivos clave de alto
consumo de energía –como el aparato de aire acondicionado, refrigeradores, lavadoras y
secadoras de ropa, calentadores de agua, etc. – se constituyen en los blancos principales
para el mejoramiento de la eficiencia energética. En años recientes, se ha destacado el
consumo de energía en modos en espera y de bajo consumo, porque acumulativamente da
cuenta de hasta 1% de las emisiones de CO2 global y 2,2% del consumo de electricidad de
la OCDE (IEA, 2001). Esto ha llevado a una competencia mundial para realizar investigación,
desarrollo y producción de dispositivos energéticamente eficientes. Por ejemplo, entre fines
de la década de 1990 y del año 2007, el Top Runner Program –una iniciativa para actualizar
los estándares de eficiencia de los dispositivos en Japón– pudo observar que los estándares
de eficiencia de varios dispositivos aumentaron de 5% a 83%, dependiendo del tipo de
dispositivo (Brown, 2009).
Red del área doméstica: es una red dentro del hogar que conecta los electrodomésticos
(es decir, HVAC, iluminación, refrigeradores, lavadoras, calentadores de agua, televisores,
computadoras, etc.) a medidores inteligentes. Los medidores inteligentes permiten a los
143
propietarios/ inquilinos monitorear y controlar su uso de energía, así como monitorear y
controlar a distancia los termostatos y otros dispositivos eléctricos por medio de dispositivos
digitales personales (computadoras, teléfonos móviles, etc.).
La HAN abarca desde una unidad doméstica simple de monitoreo de energía hasta sistemas
avanzados de gestión de energía a escala comunitaria y urbana. La unidad domestica de
monitoreo básica comprende termostatos programables y funciones de automatización
para dispositivos domésticos inteligentes. Es conveniente para los propietarios y les permite
comprender sus modelos de uso de energía. En el nivel avanzado, las unidades domesticas
de monitoreo están conectadas a los medidores inteligentes para una gestión más amplia de
energía a escala comunitaria y urbana por medio de los sistemas inteligentes de red. Algunas
de las capacidades clave para su aplicación son:
1.Reunión de datos acerca de los estilos de vida de los propietarios/ inquilinos y modelos
de actividad cotidiana.
2.Análisis de los datos reunidos y síntesis de los parámetros de operación óptimos
para los dispositivos (p.ej. registro de la temperatura, tiempo de encendido y apagado
automático) a fin de optimizar el consumo de energía mientras se mantiene un estilo de
vida específico.
3. Desarrollo de una comunicación bidireccional con la red inteligente (donde corresponda)
para intercambiar una demanda de energía de tiempo real desde el consumidor,
alimentar a la red cualquier excedente de energía, y recepción de un régimen tarifario
dinámico del suministro de energía (es decir, tarifas en horas pico versus fuera de horas
pico). En este nivel, la red doméstica puede ayudar asimismo a optimizar la demanda
de electricidad para lograr costo efectividad para los propietarios y reducir la demanda
de carga pico para la infraestructura comunitaria de suministro de energía.
Las tecnologías de la red del área doméstica y capacidades de aplicación aún están en
investigación y desarrollo para superar las barreras a su implementación generalizada. Entre
tales barreras están:
1.Falta de un protocolo común para facilitar la compatibilidad en la comunicación entre
varias tecnologías/ productos de la red del área doméstica y entre esta y el sistema
de red inteligente.
2.Falta de garantías para evitar la posibilidad de filtraciones de datos que comprometan
la privacidad del propietario/ inquilino.
3.Deficiente inserción en el mercado y aceptabilidad del usuario en el presente.
Los medidores prepagados han sido implementados principalmente en África, como
una alternativa innovadora a los medidores eléctricos convencionales. Los medidores de
electricidad miden la cantidad de electricidad utilizada en un edificio o las unidades especiales
de un edificio en un periodo de tiempo y muestran el consumo en kilowatts por hora (kWh).
La aplicación popular de los medidores de electricidad convencionales es facilitar la lectura
de la cantidad de electricidad ya consumida, de modo que las empresas de servicios
puedan computar la tarifa y cobrarla a los clientes como corresponde. Sin embargo, este
144
procedimiento es invertido en la aplicación de los medidores prepago, en los cuales se exige
a los consumidores pagar directamente por una cierta cantidad de electricidad antes de
consumirla.
En otras palabras, los medidores prepagados se utilizan para regular la cantidad de electricidad
que se va a suministrar a los consumidores. En su aplicación, los consumidores adquieren
fichas de las máquinas expendedoras ubicadas en lugares convenientes del pueblo/ ciudad.
Posteriormente las fichas pueden insertarse en los dispensadores de electricidad instalados
en cada unidad familiar. Las aplicaciones más avanzadas comprenden sistemas de venta en
línea, que pueden utilizarse en combinación con la banca electrónica. Tales sistemas ayudan
a reducir los costos operativos para los proveedores de servicios básicos, lo cual se puede
traducir en menores costos de electricidad para los consumidores.
Requisitos para su aplicación
Los dispositivos energéticamente eficientes no plantean requisitos especiales ni de
espacio ni técnicos para su aplicación, ya que corrientemente no son diferentes en tamaño o
forma respecto a los convencionales.
La Red de Área Doméstica (HAN, por su sigla en inglés) puede aplicarse fácilmente en
el hogar para unir en red dispositivos eléctricos con un sistema doméstico de monitoreo y
accesorios digitales personales (p.ej. computadora con acceso a internet, teléfono móvil,
etc.) para monitoreo y control remoto. El equipo clave comprende:
1.Puntos “inteligentes” de energía eléctrica que permiten que los dispositivos conectados
sean identificables y controlables por red.
2.Un artefacto de ingreso con conexión inalámbrica a los puntos “inteligentes” de energía
eléctrica para reunir información acerca del consumo de energía de los dispositivos
conectados.
3.Una pantalla interactiva, que exhibe los datos reunidos del artefacto de ingreso y
permite a los usuarios monitorear el uso de energía e incluso ajustar los perfiles de
energía para los dispositivos. Es posible ver y controlar la información desplegada en la
pantalla de la unidad de monitoreo desde dispositivos personales como computadoras
y teléfonos móviles con acceso a internet.
Cuando hay disponibilidad de redes inteligentes es posible facilitar la aplicación exhaustiva
avanzada de la red de área doméstica (HAN, por su sigla en inglés) para la gestión de
energía a escala comunitaria y urbana, a través de comunicación bidireccional entre la HAN
y la red inteligente por medio de del medidor inteligente instalado en cada unidad familiar.
Los medidores prepagados requieren principalmente el sistema de crédito y/o de máquinas
expendedoras instaladas por los proveedores del servicio básico. En el ámbito del edificio y
unidad familiar, los requisitos técnicos son similares a los que se requieren para la instalación
de un medidor convencional. Entre ellos:
145
1. Protección de los medidores del clima, especialmente de la lluvia.
2. Ubicación de los medidores lejos de un potencial contacto con agua o fuentes de calor.
3. Accesibilidad para mantenimiento.
Grado de aplicación e inserción en el mercado
El uso de dispositivos energéticamente eficientes ya se ha afianzado en los países
desarrollados y se ha popularizado en los países en vías de desarrollo. Esto se debe al
continuo aumento de las tarifas de energía, a la sensibilización del público acerca del
consumo de energía y a las exigencias gubernamentales. Por otra parte, el potencial de
mercado para los dispositivos energéticamente eficientes es elevado, gracias al creciente
número de programas de etiquetado voluntario de eficiencia energética, estándares de
eficiencia energética mínima obligatorios, y etiquetado obligatorio con información para los
dispositivos dispuesto por muchos gobiernos locales y nacionales. Ejemplo de ello es el
Programa de Etiquetado con Información Obligatoria sobre Energía del Instituto Nacional
Chino de Estándares (CNIS, por su sigla en inglés). El programa fue lanzado en 2005 para
abarcar solo dos productos. En 2007, el Programa se amplió para incluir tres tipos clave de
dispositivos, entre ellos aparatos de aire acondicionado, refrigeradores y lavadoras de ropa.
El CNIS prosiguió con la implementación de Estándares de Eficiencia Energética Obligatorios
que abarcan a la mayoría de los dispositivos residenciales y comerciales, iluminación, así
como equipos de calefacción y refrigeración. En resumen, se prevé que el uso de dispositivos
energéticamente eficientes se generalizará en virtud de las fuerzas de mercado y el incentivo
de las políticas de apoyo.
Figura 4.15.1: Etiqueta verde para dispositivos energéticamente eficientes
146
Las redes de área doméstica (HAN) están en su etapa de infancia en cuanto a prueba de
mercado e inserción en el mercado. El mercado potencial para la red de área doméstica está
restringido al sector residencial de alto nivel. Esto se debe a los elevados costos y requisitos
de alta tecnología.
Los medidores prepagados se establecieron por primera vez en el Reino Unido, y en 1992
se lanzaron en Sudáfrica para apoyar el programa de electrificación nacional. Los medidores
prepagados son populares en Sudáfrica, donde se informa que la tecnología disfruta la
inserción más alta de mercado. Es más, Sudáfrica es el líder mundial en la fabricación de
medidores prepagados. Sus aplicaciones se extienden a otros países del África y a otras
regiones como Turquía y China. De hecho, se conoce que China era el mercado más grande
para los medidores prepagados en 2006 (ABS Energía Research, 2006).
Factibilidad de su aplicación
Los dispositivos energéticamente eficientes a menudo son analizados y verificados por
medio de sistemas de etiquetado energético de productos, que pueden poner en marcha
entidades gubernamentales u ONG acreditadas. Entre los ejemplos de ello se puede
mencionar a la Energy Star por parte de la U.S. Environmental Protection Agency y al U.S.
Department of Energy, y al Mandatory Energy Labelling Scheme para dispositivos domésticos
(es decir., equipos de aire acondicionado, refrigeradores y secadoras de ropa) por la National
Environment Agency de Singapur. A través de los programas de etiquetado, los consumidores
pueden comparar rápidamente la eficiencia energética de diferentes productos de capacidad
similar, al igual que el ahorro de energía y monetario que supone operar productos más
eficientes. Para fortalecer su aplicación, los programas de etiquetado energético de productos
muchas veces son integrados con herramientas locales para la calificación ecológica de
edificios (siempre que estén disponibles).
La red de área doméstica aún está en la etapa de experimentación del mercado y requiere
mucho más esfuerzo antes de su implementación en gran escala. En primer lugar, los
proveedores de tecnología tienen que establecer una serie de estándares y protocolos
comunes para una integración compatible de varios productos, y ajustar sus productos de
modo que sean fáciles para usar y atractivos para los usuarios finales. En segundo, los
proyectos de demostración y programas de sensibilización para el público general deben
establecerse en la etapa inicial de inserción en el mercado. En tercer lugar, se requiere más
investigación y desarrollo para reducir el costo, de modo que las tecnologías de la HAN
también puedan ser utilizadas por usuarios de ingresos medios y menores. Desde el punto
de vista del marco institucional, un régimen tarifario dinámico simple de electricidad –es decir,
diferentes tarifas de electricidad para consumo en horas pico y fuera de horas pico– será una
iniciativa para la implementación de la HAN en gran escala. Una vez establecida se podría
desarrollar un régimen tarifario dinámico más sofisticado –p.ej. basado en horas o tiempo
real– a fin de alentar a los propietarios a ser aún más energéticamente conscientes.
Los medidores prepagados son los más viables para apoyar la electrificación de
comunidades rurales en la etapa temprana. Su implementación requiere buena colaboración y
comunicación entre los operadores de la planta de energía eléctrica, proveedores de servicios
básicos, gobierno local y miembros de la comunidad. Cada una de estas partes interesadas
147
cumple roles distintos, pero relacionados entre sí. Por ejemplo, el gobierno local establece
políticas claras e incentivos. Los operadores de planta de energía eléctrica y proveedores
de servicios básicos desarrollan la factibilidad económica, proporcionan la infraestructura y
activan el sistema. Los miembros de la comunidad tienen conocimiento actualizado acerca
del funcionamiento del sistema y están capacitados en torno al mantenimiento básico. La
forma más avanzada de medidores prepagados, como sistemas de venta en línea, pueden
implementarse en las comunidades donde la mayoría de las unidades familiares tienen
acceso a la red.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
Las tres tecnologías enfocadas –dispositivos energéticamente eficientes, HAN y medidores
prepagados– contribuyen directamente al ahorro de energía doméstica y por tanto a la
reducción de emisiones GEI. La contribución de estas tecnologías al desarrollo social es
significativa porque ofrecen un catalizador para el cambio de comportamiento masivo hacia
un estilo de vida más sostenible. Por ejemplo, la HAN permite a los propietarios ver los
datos sobre el consumo de energía de los dispositivos y equipo fácilmente en tiempo real.
Esto ofrece un catalizador a quienes se encargan de tomar decisiones y conducir acciones
encaminadas al ahorro de energía. Es más, por medio de la comunicación bidireccional
automatizada, la HAN proporciona una plataforma a los proveedores de electricidad para
mejorar su eficiencia operativa.
Los medidores prepagados se utilizaron originalmente para abordar los temas sociales de
robo de energía y sabotaje con medidores de electricidad. Poco después, la aplicación de
medidores prepagados exigía a los consumidores planificar con antelación sus demandas de
electricidad. Desde entonces, sirven de recordatorio constante a los consumidores para que
utilicen energía atinadamente.
La creciente popularidad de los dispositivos energéticamente eficientes sirve asimismo como
catalizador para el desarrollo ecológico de la economía. Junto con las redes inteligentes
a escala comunitaria y urbana, la HAN tiene el gran potencial de convertirse en el medio
vital para un régimen tarifario dinámico del suministro de electricidad, que a su vez será
otro catalizador para fortalecer aún más la práctica de ahorro de energía. La HAN mejora
la correspondencia entre demanda y oferta de electricidad; y en ese sentido contribuye a
reducir la demanda pico que lleva a menos restricciones en la oferta de electricidad y en la
necesidad de ampliar la infraestructura para el suministro de energía eléctrica.
Requerimientos financieros
Los dispositivos energéticamente eficientes en muchos casos cuestan más que los
convencionales. Esto se debe a la incorporación de nuevas tecnologías de ahorro energético,
al igual que a su etapa relativamente temprana de inserción en el mercado. No obstante,
se proyecta que el costo de los dispositivos eléctricos energéticamente eficientes será
menor que el de aquellos que no ahorran energía, gracias a la escala de la economía futura,
posible intervención regulatoria (p.ej. impuesto al carbono), y su avance hacia convertirse en
norma entre los consumidores. El factor alentador tiene que ver con que la mayoría de los
148
dispositivos energéticamente eficientes en el mercado, restituyen su inversión luego de un
periodo de tiempo debido al ahorro de energía. Con la tendencia a la elevación de las tarifas
de energía, el periodo de recuperación de la inversión de los dispositivos energéticamente
eficientes es más corto, lo cual proporciona más incentivos para su aplicación.
La red de área doméstica requiere que los propietarios inviertan directamente para instalar
el equipo compatible. Entre los otros costos están los relacionados con la energía utilizada
para la unidad doméstica de monitoreo y costos de mantenimiento. Además, es necesario
establecer un presupuesto pequeño para las actualizaciones del sistema y del software, ya
que las tecnologías están aún en la etapa de ajuste.
Los medidores prepagados requieren inversión financiera de un proveedor de servicios
básicos para preparar la infraestructura de distribución, instalar máquinas expendedoras y
operar el sistema. A menudo se requiere una pequeña inversión inicial de los consumidores,
para instalar los medidores prepagados en sus hogares. Posteriormente, los consumidores
deberán preparar presupuestos para el prepago de la electricidad que consumirán.
Estudio de Caso:
Proyecto de medición prepagada, Chittagong, Bangladesh:
El proyecto es un programa piloto para implementar el uso del medidor prepagado en
Bangladesh. El programa lo está llevando a cabo la Directiva de Desarrollo de Energía Eléctrica
de Bangladesh con apoyo del gobierno alemán. Los medidores prepagados están instalados
en los cuartos, departamentos y casas de los residentes involucrados. Los residentes pueden
pagar por anticipado el monto deseado de electricidad y recibir contraseñas numéricas en
uno de los diez centros locales de expendio. Una vez ingresada la contraseña al medidor
prepagado, se otorga electricidad para consumo. El medidor apagará automáticamente el flujo
de electricidad una vez que se haya consumido el crédito. Pero, si el crédito se agota durante
la noche, un fin de semana o feriado público, el medidor continúa otorgando electricidad, y los
residentes pueden devolver el monto deficitario el día hábil siguiente en uno de los centros de
expendio. Se ha recibido comentarios positivos de los residentes participantes. Por ejemplo
están satisfechos con la capacidad de controlar su propio consumo y presupuesto, y con no
tener que molestarse por la desconexión y reconexión. Las empresas de electricidad también
se benefician con un mejor flujo de caja (gracias a que reciben pagos por adelantado), menos
gastos fijos (es decir, ahorro en fuerza laboral para la lectura del medidor y la facturación), y
evitan disputas en torno a la falta de pago, al mismo tiempo que disfrutan una mejor gestión
de carga de electricidad. Se prevé que los costos iniciales de inversión del proyecto se
recuperarán en 6 o 7 años (Deutsche Botschaft Dhaka, 2010).
4.16 Servicios de energía basados en la comunidad
La tecnología
Como sugiere el término, los servicios de energía basados en la comunidad, proporcionan
calefacción, refrigeración y energía renovable a más de un edificio. La utilización de sistemas
149
individuales de energía en cada edificio es una alternativa. Los servicios por lo general
comprenden:
1.Generación de electricidad y suministro de calefacción/ refrigeración centralizados,
provenientes de energía de fuentes renovables.
2.Red de distribución para llevar calefacción/ refrigeración a los edificios de la comunidad.
3.Otras instalaciones (unidades de tratamiento de aire, y controles) dentro de los edificios
individualmente.
Por lo general se encuentran en dos formas: calefacción/ refrigeración urbana y generación
combinada de calor y electricidad (CHP, por su sigla en inglés).
Calefacción/ refrigeración urbana: se refiere a calefacción/ refrigeración combinadas
en un lugar centralizado, y distribución de calefacción/ refrigeración a los edificios de una
determinada comunidad, por medio de una red de ductos para caldear el espacio –y agua–
o refrigerarlo. La energía que se requiere para calefacción/ refrigeración puede obtenerse
de calor residual de los procesos industriales cercanos (si están disponibles) y/o fuentes
renovables como energía solar térmica y geotérmica. La calefacción/ refrigeración urbana
podría proporcionar más eficiencia a estos dos procesos, en comparación con el uso de los
sistemas individuales en cada edificio. También ofrece flexibilidad a los propietarios/ inquilinos
del edificio para que adquieran y utilicen solo la calefacción/ refrigeración requerida.
Figura 4.16.1: Diagrama ilustrativo de calefacción/ refrigeración urbana
Debido a la economía de escala de las instalaciones centralizadas de calefacción/
refrigeración, los sistemas urbanos de calefacción/ refrigeración pueden aplicar varias
prácticas energéticamente eficientes de una manera costo-efectiva. Una de estas prácticas
es el uso de almacenamiento de energía térmica por hielo. El hielo se genera fuera de las
150
horas pico y se almacena para generación de agua fresca que se utiliza durante horas pico,
lo cual ayuda a reducir la carga pico de electricidad. Al transferir una parte de la carga de
refrigeración fuera de las horas pico, los requerimientos y tamaño del equipo de refrigeración
pueden reducirse a parámetros cercanos a la carga promedio. Esto dar lugar a una mayor
eficiencia operativas en el proceso de refrigeración, al igual que a un costo menor por unidad
de refrigeración. Otra práctica de refrigeración de espacios es el uso de agua de mar como
fuente indirecta para los sistemas de refrigeración urbana en regiones costeras tropicales.
La temperatura fresca constante del mar en estas regiones puede actuar como sumidero de
calor –para refrigerar los sistemas de refrigeración urbana con condensadores basados en
agua– y así reducir la demanda de electricidad.
Generación combinada de calor y electricidad (CHP, por su sigla en inglés) opera con
un concepto similar al de la calefacción urbana. Sin embargo, el calor proviene del residuo
calórico derivado de la generación de energía eléctrica del mismo sistema. Habitualmente,
la generación de energía eléctrica es solo 35% eficiente en promedio, y 65% del potencial
de energía eléctrica es residuo de calor. La CHP puede reducir la pérdida de eficiencia
recuperando el residuo de calor como una forma de energía térmica para caldear/ refrigerar
espacios; y, como tal, puede aumentar la eficiencia de la planta a 90% o más (KPMG, 2009).
De manera convencional, la recuperación de calor residual y generación de energía eléctrica
de las plantas de CHP proviene de la cogeneración en plantas que queman combustibles
fósiles.
Con todo, un número cada vez mayor de plantas de CHP se basa en fuentes renovables como
las térmicas solares, biogás, microcentrales hidroeléctricas, o más limpias como biomasa. El
gas natural y los combustibles fósiles pueden utilizarse únicamente como fuentes auxiliares
y de respaldo. Los sistemas de CHP también se están integrando a otras tecnologías de
cosecha de energía renovable, y de esa manera forman un sistema híbrido. Por ejemplo,
un sistema CHP que utiliza biogás es adecuada para las comunidades agrícolas. El biogás
(generalmente en forma de metano) es cosechado de desechos orgánicos sólidos y estiércol
que ha experimentado digestión anaeróbica. Los desechos orgánicos sólidos y el estiércol
son residuos cotidianos producidos en la de la comunidad y de los derivados de la agricultura.
Pueden utilizarse como fuentes para la CHP a fin de cogenerar calor y electricidad. El estiércol
metabolizado puede utilizarse asimismo como fertilizante para la producción agrícola.
La disponibilidad de varias tecnologías de calefacción-refrigeración –p.ej. enfriadores por
compresión y absorción– han dado paso al desarrollo de sistemas que combinan la refrigeración
con generación de energía eléctrica. En estos sistemas, el calor residual del proceso de CHP
es convertido en agua fresca y transmitido a edificios individuales en comunidades con la
finalidad de refrigerar espacios. Estos avances permiten aplicaciones más amplias y flexibles
de calefacción/ refrigeración urbana y combinan la calefacción/ refrigeración con generación
de electricidad en varias regiones y estaciones climáticas.
Requisitos para su aplicación
Los servicios de energía basados en la comunidad pueden agruparse en dos categorías de
aplicación: de alta y baja densidad. En los escenarios de alta densidad es más factible la
calefacción/ refrigeración urbana, ya que puede servir a un gran grupo de miembros de la
comunidad en un pequeño radio de servicios. En el escenario urbanizado de alta densidad, la
151
implementación de un sistema de CHP es menos factible debido a: (1) que la generación de
energía es menos crucial puesto que la electricidad está fácilmente disponible desde la red,
(2) las restricciones de espacio para un cogenerador en combinación con otras instalaciones
de generación de energía renovable como el biogás, y (3) a una menor accesibilidad a
fuentes de energía renovable como el biogás o la biomasa, que se necesitará transportar al
lugar. Los sistemas CHP son, sin embargo, más factibles en escenarios de menor densidad
en los márgenes urbanos o en pueblos y caseríos agrícolas. En estas áreas, las fuentes de
energía renovable están más fácilmente disponibles dentro de la propia comunidad, p.ej.
biogás a partir de residuos agrícolas y estiércol, biomasa de derivados agrícolas y residuos
de jardines, etc.
Tanto para los sistemas de calefacción/ refrigeración urbana como para la CHP, existen cinco
requisitos principales de aplicación. Cuatro de ellos son los componentes principales: plantas
centralizadas, una red de distribución de calefacción/ refrigeración, instalación en edificios
individuales y medición. El quinto requisito es mantenimiento.
Las plantas centralizadas producen calefacción/ refrigeración a través de calderas/
enfriadores, recuperan el calor residual por medio de la cogeneración o aprovechan el calor
residual de procesos industriales o plantas de energía eléctrica cercanos. La tecnología térmica
solar puede asimismo ponerse en funcionamiento para la generación de energía térmica. En
lugares donde el calor residual está disponible pero se necesita energía de refrigeración,
se requieren tecnologías de conversión de calefacción a refrigeración. La energía térmica
generalmente se almacena y transmite en forma de agua caliente/ fresca.
Las redes de distribución de calefacción/ refrigeración transfieren la energía térmica de
una planta centralizada a edificios individuales dentro de una comunidad. La red de distribución
incluye ductos y bombas. A menudo los ductos son de acero o cobre, y están térmicamente
aislados. Suelen funcionar en el subsuelo para ahorrar espacio y reciben aislamiento térmico
adicional de la tierra. Para los ductos del subsuelo se requieren sistemas de detección de
fugas y protecciones contra la corrosión. Las bombas crean presión para permitir la circulación
de fluido térmico en la red de ductos de los edificios individuales; luego, el fluido térmico es
remitido nuevamente a la planta centralizada, donde se recarga con energía térmica. Se
recomiendan las bombas de velocidad variable para ahorrar energía. Las bombas deberían
ser de bajo ruido para evitar que este se transfiera a los edificios a través del medio térmico.
Instalaciones en edificios. Puesto que la energía térmica se genera en una ubicación
centralizada, las instalaciones en edificios son más simples comparado con el uso de sistemas
convencionales completos de calefacción/ refrigeración de edificios individuales. Entre los
requisitos de instalación están el intercambiador de calor, ductos, válvulas y sistema de
control. Los sistemas de control son similares a los que se utilizan en los sistemas individuales
convencionales de calefacción; es decir, el mismo tipo de termostatos de habitación, válvulas
de radiador termostático, e interruptores o programadores de tiempo (Energy Saving
Trust, 2007). De manera similar a los sistemas individuales de calefacción/ refrigeración,
los inquilinos deben saber cómo utilizar sus controles de calefacción/ refrigeración para
aprovechar al máximo el confort térmico y la eficiencia energética.
La medición es esencial para monitorear y asegurar un funcionamiento y uso eficientes.
Los datos del medidor son útiles para cualquier ajuste en los componentes del sistema, en
152
términos de capacidad, a fin de permitir una mejor eficiencia operativa. Los medidores deben
instalarse igualmente en inmuebles individuales de los usuarios finales, no solo para calcular
las tarifas a cobrar sino también para ofrecer a los consumidores un incentivo directo y evitar
el despilfarro de la energía adquirida (Energy Saving Trust, 2007).
Entre los requisitos de mantenimiento están las inspecciones preventivas, monitoreo y
presentación de informes del rendimiento del sistema.
Grado de aplicación e inserción en el mercado
Como observación general, la calefacción urbana tiene una mayor inserción en el mercado
respecto a la refrigeración urbana debido al impacto más severo del clima frío con relación al
cálido. Los principales mercados para la calefacción urbana están en Europa (lo cual incluye
a Europa Oriental) y el Norte de Asia. Hasta 2007, el espacio de suelo con calefacción urbana
alcanzaba a 108.8 millones de metros cuadrados, que abarca al 41% de unidades familiares
en la República Checa, 8 millones de metros cuadrados en Eslovaquia, 38,16 millones de
metros cuadrados (que atiende a 70% de las unidades familiares) en Letonia y más de 3
millones de metros cuadrados en China (Euroheat & Power, 2007). Sin embargo, el empleo
de recursos de energía renovable y calor residual para calefacción urbana e implementación
de la CHP tienen un significativo potencial de expansión. En Eslovaquia, por ejemplo, las
fuentes de energía renovable corresponden a solo 4% de la capacidad total de calefacción
urbana instalada. Las demás fuentes de energía son productos de carbón (91%) y gas natural
(5%) (Euroheat & Power, 2007).
Factibilidad de su aplicación
Las actividades fundamentales que dan lugar a la expansión de la prestación de servicios de
energía basados en la comunidad comprenden: la determinación de mecanismos adecuados
de inversión y financiamiento, investigación y desarrollo, consulta con usuarios potenciales y
energía térmica, al igual que desarrollo de capacidades del personal de mantenimiento.
Los mecanismos de inversión y financiamiento determinan la factibilidad de implementación,
debido al gran costo de inversión inicial de un sistema de servicio de energía basado en la
comunidad. A esto debe seguir la investigación y desarrollo, especialmente para identificar
fuentes de energía (p.ej. calor residual disponible localmente de procesos industriales,
biomasa y biogás).
La consulta al usuario es importante para lograr comprensión, expectativas y cooperación
generalizada. La consulta puede tener lugar en varias secciones, durante un estudio de
factibilidad, planificación y diseño de un sistema y las etapas de construcción y funcionamiento.
La agenda debería abarcar temas como ubicación de la planta centralizada, elección del
equipo y sistemas de control individual para edificios, sistema de carga, procedimientos para
rectificar fallas y recopilación de comentarios de los usuarios.
También es necesario desarrollar capacidades, particularmente en los países en vías de
desarrollo para mejorar el rendimiento del sistema a mínimo costo, y capacitar a la fuerza
153
laboral local de mantenimiento en capacidades de instalación, monitoreo, identificación de
fallas y reparación de los sistemas.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
El uso de los servicios basados en la comunidad puede dar lugar a muchos beneficios
relacionados con el desarrollo medioambiental. Los sistemas de calefacción/ refrigeración
pueden ser más eficientes térmicamente respecto a muchos sistemas pequeños aislados
en edificios individuales. Por ejemplo, la calefacción urbana puede proporcionar hasta 60%
de las demandas de energía para la calefacción y agua caliente para el 70% de las familias
de los países de Europa Oriental y Rusia (OECD/IEA, 2004). Además, el funcionamiento de
una planta centralizada es más aprovechable en términos de eficiencia energética, puesta
en funcionamiento de energía renovable y personal de mantenimiento. El Cuarto Informe de
Evaluación del IPCC (Levine et al., 2007) llama la atención sobre ejemplos del sistema de
calefacción urbana explotando fuentes de calor de:
1.Calor residual del alcantarillado en Tokio, Japón y Gotenburgo, Suecia.
2.Calor geotérmico en Tianjín, China.
3.Calor residual de incineración en el norte de Europa.
Por otra parte, la CHP puede funcionar en biogás obtenido de los residuos orgánicos generados
por la comunidad a la que atiende. Entre los productos de la CHP están tanto la electricidad
como los derivados (calor) de su generación y así utiliza mejor los recursos energéticos. La
combinación de un digestor anaeróbico de biogás y un cogenerador de CHP también ofrece
mejores soluciones sanitarias para las comunidades rurales, reducción de malos olores y
moscas, prevención de contaminación del agua debido a descarte de residuos, y mejor salud
medioambiental. Además, el sedimento residual de un digestor de biogás puede utilizarse
como abono vegetal para jardines o producción agrícola.
En términos de desarrollo social, los servicios de energía basados en la comunidad ayudan
a crear un sentido de comunidad y fortalecen la cohesión social dentro de esta. En términos
económicos, el uso de servicios de energía basados en la comunidad ofrece a los propietarios
de edificios individuales:
1.Ahorros sobre costo de capital para instalar plantas de calefacción/refrigeración.
2.Ahorros sobre espacio de edificio y costo de mantenimiento para plantas de calefacción/
refrigeración.
3.Ahorros sobre gastos de capital para actualizar calderas/ plantas de refrigeración.
4.Flexibilidad, capacidad de monitoreo y de control del uso de energía térmica.
5.Con ello, los servicios de energía basados en la comunidad se convierten en una forma
de catalizador del comportamiento ahorrador de energía.
154
Requerimientos financieros
Los principales requerimientos financieros para los servicios de energía incluyen costos
iniciales de capital/ inversión, costo operativo, y costo de mantenimiento. Todos los
componentes de costo son altos debido a la aplicación del sistema del servicio en gran escala.
El costo de inversión real de la CHP y calefacción/ refrigeración urbana varía dependiendo de
los sistemas, regiones y de si los componentes están disponibles localmente. Por ejemplo,
el costo para una CHP que incluye un digestor anaeróbico (para alimentar la operación de
la CHP con biogás) con una capacidad de 370kW fue de aproximadamente 8.5 millones de
USD por una instalación en Estados Unidos en 2002 (North West Community Energy, 2002).
Una CHP basada en biomasa, con una capacidad de 2-3 MW, costó alrededor de 1.2 millones
de Euros en Finlandia en 2002 (Kuntatekniikka, 2001).
Estudio de Caso:
Klaipeda, Lituania:
El sistema de calefacción urbana en Klaipeda, Lituania tiene una planta centralizada que
funciona con energía geotérmica. La capacidad de la planta, de 43MW, es suficiente
para suministrar energía térmica a toda la ciudad (Ekodoma, 2004). En la planta, el agua
geotérmica a una profundidad de 1.135 m y 38º C de temperatura se bombea a la superficie,
y la temperatura se incrementa a 70º C por una bomba de calor por ciclo de absorción. La
bomba de calor es impulsada por agua calentada a 175º C por una caldera ubicado en la
planta. El agua a 70º C de temperatura es luego suministrada a una red de distribución de
calefacción urbana. En momentos en que el consumo de agua caliente es bajo, el excedente
de agua caliente es almacenado en el depósito de agua térmica para su uso en periodos pico.
El agua de descarga a 11º C es filtrada antes de devolverla a la misma capa de la tierra, a una
profundidad de 1.135 m de subsuelo.
Jindrichuv Hradec, República Checa:
Se modernizaron dos sistemas independientes de calefacción urbana, que atienden a 15.000
habitantes de Jindrichuv Hradc. La calefacción urbana de vapor por petróleo fue sustituida
por un sistema de agua caliente a gas natural y biomasa (residuos de madera) con una
pequeña unidad de cogeneración. El resultado fue una reducción de emisiones de CO2 en
más de 20% y un 68% de reducción en dióxido de sulfuro, óxidos de nitrógeno y emisiones
de ceniza volante. Consecuentemente, la calidad del aire en la ciudad y región vecina mejoró
significativamente (Zenman, 2003).
4.17 Diseño y prácticas comunitarias sostenibles
La práctica
Puesto que el concepto y prácticas de un ambiente construido sostenible han evolucionado
con los años, es un hecho cada vez más aceptado que el área de competencia puede
ampliarse más allá de los edificios individuales a escala de la comunidad. El diseño y las
prácticas sostenibles para la comunidad se refieren a: planificación, diseño, construcción,
155
gestión y promoción de desarrollo social y económico de las comunidades para cumplir los
objetivos del desarrollo sostenible.
El diseño comunitario sostenible muchas veces se conoce como el relacionado con la
planificación física para una nueva comunidad. Los actores clave son expertos planificadores,
arquitectos, ingenieros y otros profesionales ambientales que planifican y diseñan
infraestructura, instalaciones públicas y edificios. Este ambiente físico construido servirá
posteriormente como base y como facilitador para la comunidad recientemente establecida
a fin de que pongan en práctica estilos de vida e iniciativas de desarrollo sostenible. Las
prácticas comunitarias sostenibles involucran iniciativas, organización y gestión tanto de las
comunidades existentes como de las nuevas orientadas a las metas de desarrollo sostenible.
El diseño y prácticas comunitarias sostenibles han sido desarrollados desde las ideas
conceptuales en la etapa temprana a modelos y marcos depurados, a través de la experiencia
lograda de prácticas en todo el mundo.
La actual acumulación de experiencias globales muestra que cualquier comunidad,
independientemente de su nivel de ingresos, puede esforzarse por obtener una visión de
desarrollo sostenible. En el nivel más básico, el diseño y las prácticas comunitarias sostenibles
pueden enfocarse en:
1.Dotación, rectificación y/o mejora del ambiente físico construido, servicios sanitarios y
de infraestructura, e incremento al máximo de los recursos renovables disponibles en
el contexto local: p.ej. sol, viento, lluvia y vegetación.
2.Oferta de alternativos para generar ingresos de la economía amigable con el medio
ambiente, como ecoturismo, producción local de alimentos, reciclamiento de residuos,
etc.
3. Mejora de las condiciones sociales y lazos comunitarios a través de proyectos conjuntos
con la comunidad y programas educativos.
Este modelo, denominado modelo comunitario sostenible de bajos ingresos es el más idóneo
para las comunidades de menores ingresos con una visión del desarrollo sostenible.
Para las comunidades de nivel de ingresos medio a más altos, el diseño y prácticas comunitarias
sostenibles comprenden el punto (1), además de las siguientes áreas de enfoque:
1. Alta calidad de vida, como instalaciones deportivas, terminales de transporte sostenible,
disponibilidad local de alimentos orgánicos, y acceso a servicios, comercios, escuelas,
parques y otros, a poca distancia.
2.Cohesión comunitaria y un ambiente de baja delincuencia.
3.Orgullo e identidad comunitarios que pueden lograrse elaborando proyectos comunitarios
(como tecnologías de energía renovable) emblemáticos para la comunidad neutral en
cuanto a emisiones de carbono.
156
Figura 4.17.1: Instalaciones Sostenibles de Transporte en Nankang, Taiwan
Se conocen y se han publicado ampliamente muchas historias de éxito de comunidades
sostenibles tanto en los niveles de ingresos más bajos como más altos.
Requisitos para su aplicación
El diseño comunitario sostenible funciona y aprovecha plenamente las condiciones
naturales o climáticas, entre ellas la sensibilidad al sol, viento, lluvia y vegetación, a la hora
de planificar un ambiente energéticamente eficiente y cómodo para una comunidad.
La respuesta a la trayectoria local del sol en el ámbito de la planificación comunitaria toma
en cuenta:
1.La disponibilidad de planos de construcción orientados al norte/ sur y restricciones a los
edificios con fachadas grandes hacia el oeste.
2.Acceso a la luz solar para edificios individuales, especialmente durante los meses de
invierno. Esto se puede lograr a través de la provisión de espacio mínimo entre edificios
para evitar sombras en las ventanas.
Por ejemplo, en las provincias del norte de China, se exige que los edificios residenciales
estén orientados en no más de 20º a 25º de orientación directa al sur. Además, se requiere
un mínimo espacio entre edificios, de modo que todas las unidades residenciales tengan al
menos 3 horas de acceso a la luz solar por día.
Planificar las ubicaciones en respuesta a las características estacionales locales del
viento contribuirá a crear buenas condiciones microclimáticas para una comunidad, lo cual
157
comprende confort térmico en espacios comunitarios y edificios individuales. Las estrategias
de planificación comprenden:
1.Diseño para estructuras más altas y/o plantación más compacta de árboles en la
frontera orientada hacia la dirección predominante del viento invernal, de modo
que los espacios públicos comunitarios y/u otros edificios de la comunidad puedan
protegerse del viento frío.
2.Empleo de normas y diseños de edificios que canalicen y permitan el paso a la
brisa de verano hacia los espacios comunitarios abiertos y otros edificios en las
comunidades.
La lluvia ofrece un recurso comunitario de agua particularmente importante para regiones
donde el agua fresca es un recurso escaso. Si se planifica bien, el agua de lluvia cosechada
brinda una fuente alternativa de agua fresca para la comunidad. No obstante, si no se
administra bien, el agua de lluvia se contamina y se convierte en una fuente de peligros para
la salud ambiental, al ser caldo de cultivo para mosquitos. El diseño y prácticas comunitarias
sostenibles comprenden:
1.Cosecha de agua de lluvia de los techos para utilizarla en el edificio (véase sección
4.9).
2.Captación y canalización del agua de escorrentía para proporcionar mecanismos de
limpieza natural, entre ellos una red que la conduzca a un estanque de retención.
Aquí el agua depurada puede emplearse para usos no potables como agricultura local
o riego de jardines.
Figura 4.17.2: Mecanismos de limpieza natural para utilización de agua de tormenta
158
Las buenas prácticas en ecología del paisaje también son factores importantes para el
diseño comunitario y comprenden:
1.Protección de la naturaleza y ecosistema de un sitio. En el proceso de planificación es
una buena práctica identificar y preservar la red ecológica existente, que es densa en
vegetación y rica en biodiversidad.
2.Planificación de corredores ecológicos que conecten varias áreas verdes para crear
una red ecológica continua dentro y más allá de la comunidad a fin de fomentar la
biodiversidad.
3.Promoción y fomento de la vegetación nativa, que generalmente requiere un
mantenimiento mínimo y ahorra recursos hídricos (ya que no requiere riego adicional).
4.Dotación de espacios verdes abiertos, como parques y jardines comunitarios, que sean
fácilmente accesibles a pie por todos los miembros de la comunidad.
Figura 4.17.3: El jardín comunitario brinda oportunidades de vínculos comunitarios
y es parte de un espacio verde abierto para desahogo visual de este escenario de
viviendas de pisos altos y mucha densidad
Las prácticas comunitarias sostenibles, especialmente para las comunidades existentes,
muchas veces comprenden: rectificar y realzar el rendimiento medio ambiental del entorno
físico construido, desarrollar un sentido de comunidad, mejorar la calidad de vida comunitaria
y desarrollar series de habilidades encaminadas a una economía ecológica. Los pasos
159
necesarios hacia prácticas comunitarias sostenibles adoptan un enfoque de abajo hacia
arriba e incluyen:
1.Intercambio de opiniones con miembros de la comunidad para comprender sus
actuales estilos de vida, modelos de actividad cotidiana, y aspiraciones para mejorar la
experiencia de vida en la comunidad.
2. Métodos para impulsar a los miembros de la comunidad a participar en todas las
actividades, como identificar áreas para introducir mejoras, planificar y diseñar el
ambiente físico construido y operar y monitorear actividades relacionadas con la
sostenibilidad.
3.Empoderamiento de los miembros de la comunidad en todos los procesos de toma
de decisiones e imbuirlos de un sentido de propiedad y orgullo en las actividades
comunitarias.
Grado de Implementación
El diseño y prácticas comunitarias sostenibles han sido ampliamente aplicados en todo el
mundo. Las evidencias de ello, en los países en vías de desarrollo, están corroboradas por
el lanzamiento de versiones comunitarias de calificación ecológica de edificios existentes,
como LEED para el Desarrollo del Vecindario, Comunidades con certificación de construcción
sostenible (BREEAM, por su sigla en inglés), Comunidades Green Star, etc.
En los países en vías de desarrollo, el diseño y las prácticas comunitarias sostenibles también
han sido extensamente aplicados, lo cual se evidencia en una serie en expansión de nombres
de comunidades sostenibles, al igual que en reportajes de éxito en la prensa, especialmente
en África. Se ha demostrado que los modelos de comunidades sostenibles son útiles para
mejorar los medios de vida en numerosas áreas rurales de países en vías de desarrollo
y en los menos desarrollados, y para reconstruir las comunidades afectadas después de
desastres naturales (p.ej. el tsunami de 2004 afectó a comunidades del Sudeste asiático y
de Asia Meridional).
Factibilidad de su aplicación
La factibilidad para implementar el diseño y prácticas comunitarias sostenibles requiere un
gran esfuerzo para su preparación y coordinación, especialmente en la etapa inicial. Los pasos
que hay que dar para su implementación, especialmente para los modelos de comunidades
sostenibles de bajos ingresos comprenden:
1.Involucramiento del mayor número posible de actores interesados en evaluar el estado
de las comunidades existentes, en términos del ambiente físico construido, y de las
condiciones sociales y económicas. Los actores involucrados son todos los residentes
de las comunidades, agencias del gobierno local, y redes de negocios, al igual que las
entidades no gubernamentales relacionadas.
160
2.Designación de persona(s) defensores(as) de los programas comunitarios sostenibles.
Los miembros de la comunidad y autoridades gubernamentales locales pueden avalar
y apoyar a esta(s) persona(s).
3.Identificación, junto a los actores involucrados, de necesidades y objetivos clave. Todas
las decisiones deberían basarse en el desarrollo de consenso.
4.Desarrollo de una visión y directriz operable para lograr la visión, basada en las
necesidades, objetivos y restricciones contextuales clave (Smart Community Network,
2003).
5.Desarrollo de una serie de indicadores para establecer una referencia y monitorear el
avance.
6.Identificar y comunicarse con socios patrocinadores: (a) apoyo financiero y de expertos
de entidades internacionales, gobiernos regionales y nacionales, y (b) clientes
potenciales o receptores del servicio de las actividades de la comunidad.
7.Comenzar con las actividades más factibles y económicas que puedan generar una
corriente de ingresos, capaces de apoyar actividades posteriores y más estimulantes.
8.Monitorear y mejorar el avance de las actividades con retroalimentación regular de
todos los actores y socios involucrados.
Contribuciones al desarrollo social, económico y ambiental
El diseño y prácticas comunitarias sostenibles contribuyen al desarrollo del medio ambiente
a través de:
1.Diseño acorde con las condiciones climáticas, que incluye la trayectoria del sol
y situación de viento, para crear un microclima confortable tanto para los espacios
comunitarios como para los edificios individuales en una comunidad.
2.Cosecha de agua de lluvia como una alternativa adicional de recursos de agua fresca
para usos no potables, p.ej. riego de jardines y agrícola. Esto ayuda a evitar y reducir
la extracción de agua de subsuelo y su agotamiento.
3.Promoción de la vegetación nativa, preservando así la red ecológica existente y
fomentando la biodiversidad.
El diseño y prácticas comunitarias sostenibles contribuye al desarrollo económico de una
comunidad con la:
1. Reducción y eliminación de la pobreza en comunidades de menores ingresos, al mismo
tiempo que se actualizan sus habilidades de cara a las oportunidades de empleo en
sectores de economía ecológica.
2.Facilitación de una economía ecológica local sostenible, por ejemplo, a través del
ecoturismo y producción local de alimentos.
161
Por último, el diseño y las prácticas comunitarias sostenibles, especialmente el modelo para
comunidades de bajos ingresos, contribuye al desarrollo social porque:
1.Oferta, a los miembros de la comunidad de oportunidades para aprender nuevas
destrezas y adquirir nuevo conocimiento.
2.Generación de lazos comunitarios y sentido de propiedad.
3.Reducción de la delincuencia
4.Generación de fuentes adicionales de ingresos
5.Mejora de la calidad de vida.
Requerimientos financieros
La implementación del diseño y las prácticas comunitarias sostenibles en comunidades de
bajos ingresos a menudo requiere apoyo financiero de organismos internacionales, p.ej.
Habitat for Humanity, Banco Mundial, entidades de Naciones Unidas, ONG, con el respaldo
de los gobiernos locales. El apoyo financiero es requerido en la etapa inicial para el arranque
por lo general relacionado con el diseño e implementación de actividades que tienen que ver
con el ambiente construido y desarrollo de infraestructura. El diseño comunitario sostenible de
bajos ingresos, basado en principios de máximo aprovechamiento de los recursos renovables
disponibles, tal como se detalla en la sección de “Requisitos para su aplicación”, no siempre
incurre en un costo significativo de inversión adicional. Por otra parte, con frecuencia se ve
que actividades comunitarias satisfactorias suponen una corriente sostenible de ingresos
generada por el rendimiento de la inversión, que puede ayudar a mantener sus actividades
presentes, e inclusive permitir que la comunidad autofinancie actividades posteriores.
Estudio de Caso:
Proyecto de Renovación Ecológica Urbana, Samora Machel, Filipos, Sudáfrica:
Este proyecto se inició y estuvo a cargo de una ONG denominada Green Communities con
el propósito de promocionar un entorno ecológico de vida en un asentamiento de bajos
ingresos: Samora Machel. Tenía como sus objetivos: mejorar la apariencia del ambiente físico
construido, producir alimentos localmente y así aumentar las oportunidades de ingresos para
sus residentes, y restaurar la salud ambiental mediante una intervención práctica sostenible.
Inicialmente, Green Communities trabajó estrechamente con residentes de la comunidad a
fin de conocer sus principales necesidades y el tipo de iniciativas que la comunidad deseaba
aplicar. Se identificaron dos preocupaciones principales: seguridad alimentaria y fuentes de
ingresos. Estos hallazgos dieron paso a actividades iniciales relacionadas con agricultura
urbana para la producción de hortalizas orgánicas en túneles, para cultivo, cubiertos por una
malla (Green Communities, 2010).
Para que el programa fructifique, Green Communities vinculó a la comunidad con restaurantes
de primera categoría de Ciudad del Cabo, que aceptaron comprar las hortalizas orgánicas
producidas en Samora Machel. La comunidad tiene gran expectativa por lograr un ingreso
anual de 200.000 a 300.000 ZAR, parte del cual se utilizaría para volver a financiar los
162
programas comunitarios y el resto se compartiría en partes iguales entre los 35 miembros
familiares del proyecto (Palitza, 2010).
Con la proyección de una corriente de ingresos del proyecto agrícola urbano, Green
Communities tenía el plan de lanzar un proceso de intercambio para el reciclado y la gestión
de la basura en la comunidad. Esto facilitaría la práctica de los residentes en reciclamiento
de residuos como vidrio, papel y plástico, que podría intercambiarse con artículos del hogar
en general y ropa. La organización también aseguró la promesa, por parte Waste Plan –
la empresa más grande de gestión de residuos de la Provincia Occidental del Cabo– de
emplear a 60 residentes de Samora Machel, quienes debían asistir a dos cursos sobre
gestión de residuos, de seis semanas de duración. Este programa respondería a la segunda
preocupación y necesidad principal de la comunidad.
Paralelamente a estas actividades, Green Communities trabajó estrechamente con los
gobiernos locales para iniciar un programa de arborización urbana de gran escala en
Samora Machel. Las actividades incluirían la plantación de árboles y plantas nativas en
todas las escuelas y centros de cuidado infantil, creando así nuevos parques, jardines, y
comprometiendo a los residentes en actividades de compostaje y lombricultura para producir
fertilizante para los programas de arborización urbana (Palitza, 2010).
163
5. Implementación de las Tecnologías y
Prácticas de Mitigación
5.1 Priorización de las tecnologías y prácticas de mitigación en el ámbito
nacional
Condiciones nacionales como factores determinantes
Las tecnologías y prácticas detalladas en los capítulos 3 y 4, como tipologías de mitigación
desde el sector de la construcción, deben priorizarse a fin de adecuarlas a las circunstancias
del país. Cada país tiene su propia serie de condiciones específicas, las cuales presentan
ventajas y oportunidades para implementar algunas tecnologías y prácticas de mitigación y
plantean limitaciones para otras. Las condiciones fundamentales son:
1. Entornos geográficos. Estos comprenden las condiciones climáticas de diferentes áreas
(p.ej., ubicación en zona costera o interior, tierras altas o valles) y determinan la idoneidad de
las tecnologías y prácticas de mitigación. Por ejemplo, en una región cálida y húmeda situada
en un valle, prevalecen las tecnologías para refrigerar y ventilar el ambiente construido, las
tecnologías para calefacción no son aplicables y es posible que las tecnologías de turbinas
eólicas no sean adecuadas debido a las condiciones climáticas sin vientos. Entre otras
consideraciones está la disponibilidad de recursos y materiales locales, que respaldaría
el plan de largo plazo para construir y ampliar la capacidad de fabricación local de ciertas
tecnologías de mitigación.
2. Situación del desarrollo económico. Es útil para determinar las tecnologías y
prácticas que son significativas en términos económicos. Por ejemplo, en los países menos
desarrollados, el enfoque debería estar en tecnologías de mitigación de bajo o ningún costo,
como renovación y uso innovador de materiales y técnicas de construcción tradicionales. La
implementación de tales tecnologías puede darse en el plazo intermedio o corto, antes de
avanzar a tecnologías más sofisticadas que requieren mayores inversiones tanto en capital
como en fuerza de trabajo calificada.
3. Estado y tendencia de la urbanización. Es relevante identificar el estado de urbanización
nacional imperante; es decir, escenarios y áreas rurales sometidas a procesos de urbanización,
áreas urbanizadas, y trayectoria de urbanización. Si el país tiene muchas áreas que están en
un proceso de acelerada urbanización, las tecnologías y prácticas de mitigación relevantes
para los nuevos edificios tendrán mayor prioridad. Si el país tiene grandes áreas rurales con
baja proyección de urbanización, las tecnologías renovables autónomas podrían estar en la
lista de mayor prioridad.
4. Estado del ambiente construido. En particular, es necesario identificar la cantidad y
calidad de los edificios existentes. Pueden clasificarse en términos del porcentaje estimado
del número de edificios ya presentes, a los cuales se espera introducir renovaciones
164
importantes; porcentaje estimado de edificios existentes que serán reemplazados en el corto
plazo; y cantidad proyectada de nuevos edificios que se construirán en el corto, mediano y
largo plazo. Esto ayudará a dar prioridad a las tecnologías y prácticas que serían idóneas
para edificios nuevos o la renovación de los existentes.
5. Fortaleza de las industrias existentes. Al tomar en cuenta las industrias establecidas se
presentan oportunidades inmediatas para crear tecnologías y prácticas de mitigación con una
alta tasa de éxito. Por ejemplo, países con una sólida producción del cemento y una industria
naviera tienen la oportunidad de desarrollar e implementar concreto ecológico. Esto debido
a la abundante disponibilidad de derivados de la industria naviera (p.ej. cenizas volantes,
arenas de machaqueo) que la industria de cemento puede utilizar para sustituir el uso de
cemento Portland intensivo en carbono.
6. Disponibilidad de la fuerza laboral y expertos. Las aptitudes disponibles en el país
pueden aprovecharse y/o actualizarse fácilmente para implementar las tecnologías y prácticas
de mitigación enfocadas. De esta manera, las tecnologías relevantes pueden priorizarse para
su aplicación con un mínimo desarrollo de capacidad y formación. A largo plazo se deberían
considerar estrategias nacionales para el desarrollo de fuerza laboral.
7. Normas sociales y de comportamiento. Esto debe tomarse en cuenta a la hora de
priorizar las tecnologías y prácticas de mitigación, pues contribuye a obtener el apoyo de
las partes interesadas, lograr mejores tasas de participación, y ayudan a evitar resultados
negativos al no introducir tecnologías y prácticas sin relevancia. Por ejemplo, en países donde
la ventilación natural para edificios es la norma (lo cual es posible debido a las condiciones
climáticas favorables), la priorización de tecnologías de cierre hermético no es racional
porque no son relevantes para edificios diseñados con ventilación, mientras que sí lo son
para edificios con aire acondicionado.
8. Tecnologías y prácticas autóctonas con potencial de mitigación. Si existen en el país,
es necesario identificarlas. Ejemplo de ello es la aplicación tradicional de captadores de viento
en países de Medio Oriente. Esta tecnología autóctona sirve de escalón para una aplicación
innovadora hacia tecnologías de diseño solar pasivo, tal como se describe en la Sección 4.1.
Por tanto, si el país posee tecnologías y prácticas autóctonas con potencial de mitigación, se
debe dar prioridad a su aplicación.
Marco para la toma de decisiones a fin de establecer prioridades
Es necesario establecer un marco para la toma de decisiones a fin de realizar un análisis
comparativos de todas las posibles tipologías y prácticas de mitigación, con la finalidad de
facilitar al Equipo Nacional de ENT la priorización de tecnologías y prácticas de mitigación que
sean relevantes para su país. El marco es una matriz establecida en base a un enfoque de
análisis multicriterio, tal como lo recomienda el Manual para la Evaluación de las Necesidades
Tecnológicas por el cambio climático (UNDP, 2010).
Esta matriz describe las diversas tecnologías y prácticas de mitigación en contra de los
factores determinantes. Esos factores tienen como base las condiciones nacionales, tal
como se detalló en la sección anterior, y la disponibilidad y practicabilidad de las tecnologías/
prácticas en una escala temporal; es decir, corto, mediano y largo plazo. UNDP (2010) explica:
165
1.Se han aplicado comercialmente tecnologías de corto plazo con probada fiabilidad en un
contexto de mercado comparable.
2.Las de mediano plazo serían precomerciales en ese contexto de mercado dado (cinco
años para comercialización plena) y las de largo plazo estarían aún en la fase de
investigación y desarrollo o prototipo.
Además, el potencial de transferencia Sur-Sur ofrece una posibilidad de éxito a largo
plazo y actualización de las tecnologías y prácticas más allá de las fronteras nacionales.
Tales consideraciones de largo plazo contribuyen no solo a los esfuerzos del sector de la
construcción globalmente en la mitigación del cambio climático, sino también al desarrollo
económico doméstico. El cuadro 5.1.1 esboza el marco para la toma de decisiones para la
priorización en su forma genérica.
Diseño Solar
Pasivo
Diseño
Solar
Pasivo
Avanzado
Tecnologías que
realzan el
funcionamiento del
diseño solar pasivo
Diseño activo
Generació
Monitoreo y
Bajo carbono
n de
circuito de
energía y secuestro de
realimentación
carbono
renovable
de los ocupantes
in situ
Más allá de
los edificios
individuales
Sistemas de fachada de alto rendimiento para
edificios
Tecnologías para aprovechar la luz del día
Sistemas altamente eficientes de calefacción,
ventilación y aire condicionado
Sistemas eficientes de iluminación
Tecnologías hidroeficientes
Materiales y productos de construcción bajos en
carbono, y que actúan como secuestradores de
carbono
Vegetación y sistemas de vegetación integrados
al edificio
Tecnologías solares
Turbinas de viento integradas al edificio
Gestión energética y mejora del rendimiento
Catalizadores del cambio de comportamiento
Servicios de energía basados en la comunidad
Diseño y prácticas comunitarias sostenibles
Potencial de
transferencia
Sur–Sur a largo
plazo
Aislamiento térmico de la envolvente del edificio
Desarrollo de Medio
Término
Proceso de ciclo de vida y diseño integral
Disponibilidad a
Corto Plazo
Diseño y tecnologías de casa pasiva
Tecnologías y
Prácticas
Potenciales
autóctonas
166
Renovación e innovación en el diseño y uso de
materiales tradicionales de construcción
Normas Sociales y
de Comportamiento
Empleo de materiales masivos Térmicos
Disponibilidad de la
fuerza laboral y
expertos
Diseño sensible al viento
Fortaleza de las
industrias existentes
Diseño sensible al sol
Estado del ambiente
construido
Diseño sensible a las condiciones del lugar
Estado y tendencia
de la urbanización.
Selección del sitio
Situación del
desarrollo
económico.
Tecnologías y prácticas
Entornos
geográficos
Tipologias de
mitigaciòn
Cuadro 5.1.1 Priorización de las tecnologías y prácticas de mitigación en el ámbito
nacional
Principios fundamentales para la aplicación del marco para la toma de decisiones
Al aplicar el marco para la toma de decisiones a fin de priorizar las tecnologías y prácticas
de mitigación en el ámbito nacional es necesario considerar cuidadosamente los siguientes
principios fundamentales:
1.Reducir las emisiones de GEI en grandes cantidades en un corto marco temporal,
comenzando por las más factibles y avanzando hacia tecnologías y prácticas más
sofisticadas.
2.Asegurar que sean apropiadas para el contexto y circunstancias específicas del país.
3.Asegurar que sean complementarias a otros objetivos nacionales del desarrollo, entre
ellos calidad de vida, control de la contaminación, bienestar social, alta tasa de empleo,
producto interno bruto más alto, etc.
4.Fortalecer el rendimiento social y económico del país.
Además de lo anterior, el Equipo Nacional de ENT debe estar consciente del nivel de
conocimiento de las tecnologías/ prácticas de mitigación. Este podría ser un factor de sesgo
durante el ejercicio de priorización. Por ejemplo, la falta de conocimiento o comprensión
de ciertas tecnologías/ prácticas podría conducir a una aplicación limitada, porque sus
fortalezas, debilidades, oportunidades y amenazas de implementaciones anteriores no
se han comprendido exhaustivamente. Para mayor explicación de este fenómeno, UNDP,
(2010) cita a Winskel et al., (2006) quien señala que las “organizaciones funcionan en redes
sociotécnicas fijas y tienden a reinvertir en competencias establecidas: las tecnologías
disruptivas (p.ej. energía renovable) rara vez tienen sentido para los funcionarios, de modo
que su desarrollo tiende a dejarse a pequeñas organizaciones externas.” Esto podría dar lugar
a que el Equipo Nacional de ENT tome decisiones sobre priorización de tecnologías/ prácticas
sin la suficiente información básica. La estrategia para superar este tema potencial es que el
Equipo Nacional de ENT debe designar a un “campeón de tecnología” para cada tecnología o
práctica desconocida. El papel del “campeón de tecnología” es buscar más información para
el resto de los miembros del equipo y preparar actividades de familiarización, como visitas de
estudio técnico, seminarios, intercambio de experiencias por expertos globales.
5.2 Estrategias, partes interesadas y contexto para la implementación de
tecnologías
Partes interesadas
Las estrategias de implementación pueden crearse una vez que se ha dado prioridad a las
tipologías de mitigación en el ámbito nacional. Las estrategias adecuadas derivarán únicamente
de una comprensión adecuada de las partes interesadas del sector de la construcción. Estos
tópicos y temas relacionados se identificarán y argumentarán en la presente sección.
En general existen 10 partes interesadas clave en el sector de la construcción. Cada una,
convencionalmente con sus propios intereses y preocupaciones principales. Estas se
resumen en el cuadro a continuación:
167
Cuadro 5.2.1: Partes interesadas del sector de la construcción y sus principales
preocupaciones (en base a Wallbauma et al., 2010).
Partes interesadas clave
Principales intereses y preocupaciones
Inversionistas
Rendimiento de inversiones, factibilidad económica
Fabricantes/ proveedores
Suministro de energía, disponibilidad de recursos naturales
Bancos/ instituciones financieras
Planificadores/ diseñadores
Rendimiento de inversiones
Suministro de materiales y energía, disponibilidad de fuerza laboral
cualificada
Conocimiento, aplicación creativa y eficiente de tecnologías
Usuarios finales/ propietarios
Bienestar, factibilidad económica, estilo de vida
Autoridades públicas
Reglamentación y control
ONG y sociedad civil
Equidad social, acceso a información
Investigación y educación
Tecnologías y conocimiento
Medios de comunicación
Intercambio democrático de información
Contratistas
Puesto que el cambio climático ocupa una alta posición en la agenda de la comunidad
internacional, el sector de la construcción en muchos países enfrenta un cambio de paradigma.
El objetivo es hacer realidad el enorme potencial de mitigación del sector de la construcción,
al mismo tiempo que se mejora el desarrollo sostenible del ambiente construido. Por tanto, es
necesario revisar el papel de las partes interesadas. La Iniciativa para Edificios Sostenibles
y Clima (UNEP-SBCI, por su sigla en inglés) del PNUMA, en su Reunión Anual de 2009,
convocó a representantes de las partes interesadas del sector de la construcción, quienes
revisaron y propusieron los compromisos y acciones prioritarias para reducir las emisiones de
GEI del sector de la construcción; los cuales se añaden a las preocupaciones convencionales
principales de las partes interesadas en el cuadro 5.2.2.
Cuadro 5.2.2: Partes interesadas clave del sector de la construcción, sus
preocupaciones convencionales, y compromisos para abordar el cambio climático
(respecto al UNEP SBCI, 2009)
Partes interesadas clave
Inversionistas
Fabricantes/proveedores
Bancos/ instituciones
financieras
Contratistas
Planificadores/ diseñadores
Usuarios finales/
propietarios
168
Principales
preocupaciones
Acciones y compromisos
(para abordar la mitigación)
Rendimiento de inversiones,
1. Trabajar con los gobiernos para desarrollar políticas que marquen la
factibilidad económica
diferencia y actuar como agentes del cambio.
Suministro de energía,
2. Trabajar para introducir un mecanismo de comercio de carbono para
disponibilidad de recursos
edificios.
naturales
3. Renovar edificios para elevar al máximo la reducción en sus emisiones y
mejorar la adaptabilidad climática.
Rendimiento de inversiones 4. Mostrar las fronteras de la tecnología y conocimiento en sus propios
edificios y oficinas alquiladas.
Suministro de materiales y 5. Avanzar hacia soluciones holísticas y de sistema para edificios.
energía, fuerza laboral
6. Dedicar investigación y desarrollo a edificios de clima neutral cero neto.
7. Educar a la cadena de la oferta.
Conocimiento, aplicación
creativa y eficiente de
tecnologías
Bienestar, factibilidad
económica, estilo de vida
1. Crear demanda de mercado para edificios energéticamente eficientes que
ofrecen un mejor ambiente de interiores y promueven una mejor calidad de
vida.
Autoridades públicas
ONG y sociedad civil
Investigación y educación
Medios de comunicación
Reglamentación y control
Equidad social, acceso a
información
Tecnologías y conocimiento
Intercambio democrático de
información
1. Establecer reglamentación nacional para que las inversiones energéticamente
eficientes sean obligatorias en nuevos edificios y en la renovación de los
existentes.
2. Conducir inventarios de consumo de energía, eficiencia energética y de
emisiones provenientes de los edificios nacionales existentes para establecer
líneas de base y una serie de metas de rendimiento a fin de reducir las emisiones
de GEI.
3. Establecer un fondo de inversiones para eficiencia energética en edificios, que
pueda utilizarse para promover inversiones iniciales y renovaciones, de cara a la
eficiencia energética. Ese fondo puede financiarse a través de impuestos sobre el
uso de energía por encima del promedio nacional, y /o reorientando las inversiones
de la producción energética adicional, que se eludirá con la reducción de la
demanda energética en edificios.
4. Apoyar la inclusión de medidas en el nuevo tratado global sobre el cambio
climático, que estimula las inversiones tanto en edificios nuevos como en
proyectos de renovación de edificios que reducen o eliminan las emisiones.
5. Incluir en el marco/ medida de transferencia de tecnología el apoyo al desarrollo
de capacidad para permitir e incrementar la eficiencia energética en los edificios
existentes y en los nuevos.
6. Apoyar el desarrollo y reforma de todos los mecanismos flexibles para estimular
la inversión y la reducción de las emisiones de GEI en el funcionamiento del
edificio.
7. Mejorar todos los edificios de propiedad pública de modo que tengan eficiencia
energética de alto nivel y grandes reducciones en la emisión de GEI.
1. Promover, comunicar y compartir información.
2. Capacitar a profesionales y comerciantes que trabajan en el sector de la
construcción y formar a la siguiente generación de profesionales para que
implementen principios y prácticas de construcción sostenibles.
3. Facilitar el liderazgo y los esfuerzos de transición.
4. Ayudar a monitorear el control de calidad y estándares de rendimiento del
edificio con bajas emisiones de GEI.
5. Ayudar a las comunidades a adoptar comportamientos y estilos de vida
sensibles con relación al clima.
1. Renovar y construir escuelas para reducir las emisiones de GEI y fomentar
estilos de vida responsables de largo plazo.
2. Implementar un currículo interdisciplinario e investigación sobre energía,
emisiones de GEI y rendimiento social.
3. Colaborar para proporcionar un repositorio de datos y análisis continuo del
impacto climático de los edificios.
4. Desarrollar un currículo y herramientas para la eficiencia energética del edificio
y responsabilidad ambiental.
5. Desarrollar centros regionales y subregionales de excelencia, enfocados en el
rol de los edificios en la mitigación del y adaptación al cambio climático.
1. Promover ampliamente la urgencia y necesidad de realizar el potencial de
mitigación desde el sector de la construcción.
2. Difundir información técnica, lecciones aprendidas y experiencias en la
implementación de tecnologías y prácticas de mitigación en el sector de la
construcción.
169
Estrategias
La implementación efectiva de tecnologías y prácticas de mitigación requiere un nuevo cambio
de paradigma en los roles y desempeño de los actores involucrados, tal como se esbozó en
la sección anterior. Los actores involucrados comúnmente comparten un compromiso de
trabajar en colaboración con otros, creando así un nexo de asociaciones. A continuación se
identifican las asociaciones clave. Es importante que estas se incorporen a las estrategias
para implementar las tecnologías y prácticas de mitigación.
1.Integrar los enfoques de arriba hacia abajo con los de abajo hacia arriba. Los
enfoques de arriba hacia abajo se refieren a las políticas gubernamentales. Pueden
presentarse en forma de incentivos y requisitos obligatorios. Tienen la capacidad de
influir en las operaciones de otras partes interesadas en el sector de la construcción,
especialmente las del sector privado. Los enfoques de abajo hacia arriba comprenden
iniciativas y esfuerzos de personas individuales (como propietarios, arquitectos,
ingenieros, urbanizadores e inversionistas), empresas y asociaciones de profesionales,
entre otros. Los enfoques de arriba hacia abajo establecen orientación a escala
macro, y los enfoques de abajo hacia arriba son acciones acumulativas a partir de
la implementación. Para crear un plan realista y efectivo de implementación, los
enfoques de arriba hacia abajo requieren insumos desde las partes interesadas que
implementarían cambios o estrategias. De igual manera, las iniciativas de abajo hacia
arriba requieren que otras partes interesadas reconozcan y apoyen sus contribuciones
a la mitigación. Para que prospere un ambiente propicio se requiere asimismo la
innovación y posterior desarrollo de las tecnologías y prácticas (p.ej. políticas de apoyo,
buenas perspectivas de negocio, etc.). La integración de los enfoques de arriba hacia
abajo y de abajo hacia arriba es una estrategia muy eficaz para abordar las barreras de
segmentación y fragmentación a fin de realizar el potencial de reducción de emisiones
de GEI en el sector de la construcción. También sería una buena estrategia abordar la
barrera de desincentivos financieros, especialmente de cara a los incentivos económicos
divididos entre las partes interesadas en el sector de la construcción. Por ejemplo,
con gobiernos fuertemente comprometidos y con dirección clara a la reducción de las
emisiones de GEI desde el sector de la construcción (enfoques arriba hacia abajo),
los bancos e instituciones financieras pueden presentar confidencialmente servicios
de préstamos ecológicos a los promotores y propietarios de edificios para invertir en
tecnologías y prácticas de mitigación relevantes. Este enfoque de abajo hacia arriba,
a su vez, refuerza las políticas gubernamentales para lanzamientos futuros o políticas
más ambiciosas e innovadoras relacionadas con la reducción de las emisiones de GEI
en el sector de la construcción. 2.Colaboraciones público-privadas (PPP). De manera similar a la integración de
los enfoques de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba, las PPP combinan la
fortaleza de los sectores público y privado para eliminar la barrera financiera (tanto
los gastos de costo inicial como operativos) de implementar tecnologías y prácticas de
mitigación con alta inversión de capital y de gran escala. Un ejemplo es la puesta en
funcionamiento en gran escala de turbinas eólicas integradas al edificio (BIWT, por su
sigla en inglés) en el plazo inmediato, pero con un plan de largo plazo para establecer
la capacidad de manufactura local, y exportar los productos y servicios técnicos en
170
forma de transferencia Sur-Sur. En un arreglo PPP típico, el sector público proporciona
políticas e incentivos de apoyo, en tanto que el sector privado invierte y coinvierte para
desarrollar e implementar un proyecto. El costo de inversión inicial será recuperado
por el sector privado en un periodo de tiempo acordado, y regido por políticas claras y
acordadas por adelantado. Las PPP alivian a los gobiernos de un pesado costo inicial
de inversión, al mismo tiempo que reducen (en forma de políticas gubernamentales de
apoyo) los riesgos de inversión para el sector privado.
3.Colaboraciones con instituciones de investigación/ educación. Esto puede
darse en forma de colaboraciones entre el sector público y/o el sector privado con
instituciones de investigación/ educación para implementar las tecnologías y prácticas
de mitigación ampliamente y desarrollarlas de manera innovadora. En tal colaboración,
las instituciones de investigación/ educación se benefician de los fondos disponibles
del sector público y/o privado. Como contrapartida, las instituciones de investigación/
educación lideran la innovación y posterior desarrollo de tecnologías y prácticas
de mitigación apropiadas al contexto local. Ofrecen asimismo fuerzas laborales y
profesionales cualificados para la implementación de las tecnologías y prácticas de
mitigación. Los beneficios de estas colaboraciones pueden dar frutos en el mediano y
largo plazo, pero las colaboraciones deben iniciarse en el futuro inmediato. 4.Colaboraciones con usuarios finales y comunidades locales. La implementación de
tecnologías y prácticas no tendrá éxito sin la aceptación y participación de los usuarios
finales y de las comunidades. Las colaboraciones con usuarios finales y comunidades
pueden realizarse en forma de programas y campañas de sensibilización pública. Los
anfitriones para estas actividades pueden ser del sector público (es decir entidades
gubernamentales relevantes), sector privado (p.ej. empresas que promocionan
productos energéticamente eficientes), ONG, instituciones educativas, medios de
comunicación (p.ej. programas de TV, artículos de revista, periódicos que informan
sobre el beneficio de tecnologías energéticamente eficientes y las mejores prácticas de
mitigación, etc.). Las actividades de sensibilización pueden al mismo tiempo ayudar a
abordar las barreras que supone la aspiración al consumismo y su efecto rebote en la
reducción de las emisiones de GEI en el sector de la construcción, tal como se destacó
en la Sección 2.3.
5.Colaboraciones internacionales. Las colaboraciones internacionales siempre tienen
algo que ofrecer, tanto en la etapa de infancia de la implementación de tecnologías y
prácticas de mitigación como en la madura. Para países que están en esta última etapa
las calificaciones técnicas, el avance tecnológico y las experiencias de implementación
se transforman en valiosos recursos para la transferencia Sur-Sur. Para los países
que están en la etapa de infancia resulta beneficioso aprovechar la riqueza que
suponen las experiencias técnicas y estrategias de implementación para enfoques bien
documentados y apoyo disponible de países que están en la etapa madura.
Al utilizar estas estrategias colaborativas y coordinadas fundamentales se espera que los
potenciales de las tecnologías y prácticas de mitigación (tal como se describen en detalle en
el Capítulo 4) puedan aprovecharse al máximo.
171
Contexto
Los enfoques y estrategias para comprometer a las partes interesadas en el momento
adecuado se pueden utilizar óptimamente solo si se comprende el contexto social, económico,
cultural del país y su etapa de desarrollo. Incluso dentro del país pueden existir distintos
contextos. Por ejemplo, en general pueden existir tres contextos en términos de la situación
del ambiente construido. Estos escenarios son: áreas rurales, áreas semirurales sujetas
a urbanización y áreas urbanizadas. Debido a las características y requisitos específicos
de diferentes contextos, cada uno de los tres escenarios plantean diferentes desafíos,
oportunidades y requisitos. Desde una observación genérica:
1.En escenarios rurales, las opciones de mitigación inmediatamente aplicables son
tecnologías y prácticas relacionadas con el diseño solar pasivo, diseño solar pasivo
avanzado, rendimiento del diseño solar pasivo con tecnología mejorada, bajo carbono
y sumideros de carbono, generación de energía renovable in situ, al igual que diseño y
prácticas comunitarias sostenibles. Los desafíos a menudo comprenden accesibilidad
deficiente a conocimiento e información técnica, y límites financieros para poner en
funcionamiento tecnologías de energía renovable en el lugar. Los lazos comunitarios
muchas veces son fuertes en escenarios rurales, y pueden utilizarse para campañas
efectivas de sensibilización.
2.En escenarios urbanizados, las tecnologías y prácticas de mitigación adecuadas son
las pertinentes para ambientes construidos de alta densidad, como los sistemas de
plantas integradas al edificio, tecnologías fotovoltaicas conectadas a red, y servicios de
energía basados en la comunidad. Estas tecnologías técnicamente más sofisticadas
son asimismo apoyadas por la disponibilidad de fuerzas laborales más cualificadas,
institutos de investigación existentes, etc.
3.En áreas semirurales sometidas a urbanización existen oportunidades de implementar
una amplia gama de tecnologías y prácticas de mitigación en edificios nuevos. Entre el
gran número de estrategias de implementación es crucial incorporar consideraciones
y programas para que la fuerza laboral de otros sectores (a menudo agricultura) se
incorpore –y/o mejore de sus habilidades– a las áreas de edificios energéticamente
eficientes y tecnologías relacionadas. De esta manera, la implementación de tecnologías
y prácticas de mitigación pueden asimismo ayudar a aliviar la presión e impactos
ocasionados por cambios sociales y económicos proporcionando oportunidades de
empleo.
5.3 Pasos prácticos para implementación
A partir de lo argumentado en la sección anterior sobre el contexto, partes interesadas
y estrategias generales, esta sección describe los pasos prácticos generales para la
implementación de tecnologías y prácticas de mitigación. Estos son:
172
Institucionalizar la unidad operativa
El carácter segmentado y fragmentado del sector de la construcción requiere un escenario
institucional sofisticado para abordar las barreras a la coordinación entre las diversas partes
interesadas en la implementación de tecnologías y prácticas. Debería institucionalizarse
una unidad operativa específica como organismo de gobernanza para que investigue
específicamente la implementación de las tecnologías y prácticas de mitigación en el sector
de la construcción. Esta unidad operativa debe ser intergubernamental y estar integrada por
varias entidades y direcciones gubernamentales, como las relacionadas con el control de
edificios y construcciones, control del desarrollo urbano, de parques y arborización, del medio
ambiente y de la contaminación, gestión de recursos, desarrollo de la industria, finanzas e
impuestos, entre otros.
Tomamos como ejemplo la promoción de la tecnología de mitigación de los sistemas de
plantas integradas a edificios (sección 4.11). La entidad de control de parques y arborización
puede encabezar la disposición de pautas de aplicación (como recomendar plantas y especies
adecuadas), monitorear el avance de la implementación, así como los desempeños (como
la tendencia hacia la biodiversidad). La entidad de control de edificios y construcción puede
proporcionar pautas de construcción, monitorear la calidad de construcción, y establecer
requisitos de seguridad para la instalación de los sistemas. La entidad de planificación
urbana puede coordinar y promocionar la aplicación desde perspectivas de escala urbana
más grandes (como la conectividad de la vegetación, los corredores de biodiversidad,
concentrándose en la mitigación de islas urbanas de calor en puntos clave, etc.) e incentivos
como la posibilidad de áreas útiles adicionales en edificios, etc. La entidad de financiamiento
e impuestos puede investigar acerca de incentivos financieros como subsidios y exenciones
de impuestos para el desarrollo profesional y cursos de capacitación técnica. Tal colaboración
entre entidades intergubernamentales proporcionaría un escenario institucional sólido, que
apoye al sector privado y propietarios de edificios para integrar plantas en sus edificios.
Además de la presencia de entidades intergubernamentales, entre los miembros de la unidad
operativa también deberían estar:
1. Representantes de los centros locales de investigación, universidades e institutos de
capacitación técnica, que contribuyan a las estrategias para una aplicación técnica
detallada, capacitación de la fuerza laboral local y desarrollo profesional
2. Representantes del sector privado, ONG y del público que proporcionan insumos al
proceso de elaboración de la política, y retroalimentación sobre la efectividad de las
políticas.
Se recomienda que la unidad operativa esté orientada por un comité asesor, integrado por
expertos destacados en la implementación de las tecnologías y prácticas de mitigación
enfocadas. Los miembros del comité asesor contribuyen con su acervo de experiencia en
la etapa de infancia de la implementación, al igual que sus amplias redes y conexiones
para establecer puentes entre las prácticas locales y tendencias globales, desarrollo, y
mercados potenciales para exportación de las tecnologías/ prácticas en la etapa madura de
su implementación.
173
Figura 5.3.1: Estructura organizativa de la unidad operativa genérica para las
tecnologías y prácticas de mitigación
MANDATO DEL GOBIERNO NACIONAL
DIRECTORIO CONSULTIVO
INTERNATIONAL
UNIDAD OPERATIVA
(Implementación de Tecnologías y Prácticas
de Mitigación)
CONTROL DE
EDIFICICACIÓN Y
CONSTRUCCIÓN
CONTROL DE
PARQUES Y
VEGETACIÓN
GESTIÓN DE
RECURSOS
FINANZAS E
IMPUESTOS
OTROS
CENTROS DE
INVESTIGACIÓN
SECTOR PRIVADO
UNIVERSIDADES
CONTROL DE
PLANIFICACIÓN
URBANA
CONTROL DEL
MEDIOAMBIENTE Y
CONTAMINACIÓN
CONTROL DE
PARQUES Y
VEGETACIÓN
DESARROLLO
INDUSTRIAL
COLABORACIÓN ENTRE ENTIDADES GUBERNAMENTALES
INSTITUTOS
PARA
CAPACITACIÓN
TÉCNICA
ONG
PÚBLICO
Identificar las brechas y la visión
Una de las tareas inmediatas de la unidad operativa es identificar las brechas que hay entre
la situación de implementación local de las tecnologías/ prácticas de mitigación especificas
frente al punto de referencia internacional, y desarrollar una visión para la implementación y
desarrollo.
Con los insumos del directorio consultivo de la unidad operativa puede llevar a cabo un
estudio global exhaustivo del estado de implementación de las tecnologías/ prácticas de
mitigación. Se debe poner igual énfasis en los casos que tienen éxito como en los que no lo
tienen. También se debe considerar:
1. Análisis de factores de éxito importantes.
2. Lecciones aprendidas de los casos que no han tenido éxito.
Paralelamente al estudio global, la unidad operativa debería también recolectar información
acerca del contexto local respecto a las tecnologías/ prácticas de mitigación específicas.
Puede asimismo consultar con las partes interesadas acerca de la perspectiva de poner en
funcionamiento e implementar las tecnologías/ prácticas específicas en gran escala. Esto
contribuirá a que la unidad operativa comprenda mejor las perspectivas, necesidades y
preocupaciones de todas las partes interesadas locales.
174
Superponiendo las mejores prácticas globales al contexto local, es posible identificar las
brechas en el estado de implementación, las fortalezas y debilidades, oportunidades y
amenazas de las tecnologías y prácticas específicas. Zanjar completamente estas brechas
es una meta de largo plazo, y a partir de ello es posible formar una perspectiva de largo
plazo para implementar las tecnologías y prácticas de mitigación específicas. A su vez, las
consideraciones de largo plazo darán paso a la creación de los objetivos de mediano plazo y
finalmente del plan de corto plazo y de las acciones inmediatas.
Formular un plan de acción
Se necesita un plan de acción en la etapa temprana de implementación. Un buen plan
orientará la puesta en funcionamiento macro e implementación de tecnologías/ prácticas
de manera factible, aunque también puede ser ambicioso. El plan de acción debe tomar
en consideración el contexto local y la serie de acciones y metas de corto, mediano y largo
plazo. En general, el plan de acción puede incluir lo siguiente:
1.Evaluar la disponibilidad de recursos en términos de materiales y fuerzas laborales
cualificadas para la puesta en marcha inmediata y definir las metas realizables en el
corto plazo.
2.Ampliar gradualmente la tasa de adopción de tecnologías a través de la
sensibilización y varias formas de incentivos. Estos se conocen como estrategias
de aceptación de las partes interesadas en la etapa inicial de la implementación, y
también sirven para dar sentido económico a las tecnologías/ prácticas de mitigación
en el corto plazo.
3.Poner en funcionamiento estrategias de implementación y desarrollo de tecnologías/
prácticas de modo que sean independientes de los incentivos y autodirigidos al crear
fuerzas económicas y demandas en el mediano plazo.
4.Mientras se implementan tecnologías/ prácticas de mitigación gradualmente
ampliadas y normalizadas, poner en funcionamiento políticas y estrategias para
desarrollar capacidades de fabricación para la transferencia Sur-Sur, y promover la
innovación por medio de investigación y desarrollo para mejorar el rendimiento de las
tecnologías y prácticas.
Establecer estándares de construcción energéticamente eficientes
El establecimiento de estándares energéticamente eficientes para edificios ha sido puesto en
práctica ampliamente tanto en los países desarrollados como en los países en desarrollo para
fomentar la implementación de todas las tecnologías/ prácticas relevantes, y comprometer la
participación de las partes interesadas. Estos estándares pueden servir tanto de referencia
como de herramienta de monitoreo. Además, pueden aplicarse para establecer la dirección
al igual que objetivo en movimiento para el sector de la construcción y su cadena de oferta.
La implementación de estándares energéticamente eficientes en edificios puede ayudar a
nivelar el campo de acción para todas las partes interesadas del sector de la construcción.
Estos estándares deberían comenzar con rendimientos energéticos realistas mínimos que
son alcanzables sin incurrir en altos costos adicionales para los propietarios de edificios,
175
urbanizadores, profesionales y otros proveedores técnicos y de servicios. El cumplimiento
del prerrequisito de la tipología –de diseño solar pasivo, tal como se detalla en el capítulo
3– puede ser un buen punto de partida; pues, para cumplir estos requisitos, no se incurre en
costos adicionales, y tampoco requiere técnicos altamente capacitados y calificados.
Demostrar la aplicación de las tecnologías y prácticas de mitigación
A una etapa temprana de implementación, demostrar la manera en que las tecnologías/
prácticas de mitigación enfocadas se instalan y operan ofrece datos útiles sobre su factibilidad
técnica y económica. Los proyectos de demostración brindan no solo casos empresariales sino
lecciones para todas las partes interesadas, entre ellas las que participan en los proyectos.
En la mayoría de los casos, los proyectos de demostración son iniciados por el sector público.
Los edificios públicos, como escuelas, hospitales y viviendas sociales pueden facilitar una
interesante variedad de edificios para demostrar varias tecnologías/ prácticas. Es útil comenzar
con los proyectos seleccionados como proyectos piloto. Una vez que el caso empresarial se
ha establecido, las tecnologías/ prácticas específicas pueden presentarse en gran escala
para los edificios públicos.
De esta manera, el sector público puede estar a la cabeza y ser el impulsor del mercado
para reducir las emisiones de GEI del sector de la construcción. Resulta alentador que
recientemente el sector privado ¬ (como parte de sus estrategias de mercado) y universidades
e institutos (como parte de sus actividades de investigación y desarrollo) hayan iniciado más
y más proyectos de demostración.
Establecer centros de información sobre tecnologías de mitigación
Los proyectos de demostración muchas veces son genéricos. Por ejemplo, ciertas tecnologías
pueden rendir mejor bajo ciertas condiciones, que a menudo son establecidas en los proyectos
de demostración. No obstante, individualmente los edificios tienen un contexto específico y
diferentes condiciones, requisitos, oportunidades y restricciones en términos de aplicar varias
tecnologías/ prácticas de mitigación. Se pueden establecer centros de información, además
de los proyectos de demostración, a fin de proporcionar asesoramiento práctico y asistencia
técnica a las partes interesadas. Entre el asesoramiento que se brinde pueden estar productos
específicos, marcas, especificaciones técnicas, donde encontrar una empresa que haga el
trabajo y qué ayuda financiera (si la hay) está disponible (UNDP & GEF, 2010).
Capacitar la fuerza laboral local y desarrollar capacidad
La ampliación gradual de la aplicación de las tecnologías/ prácticas de mitigación más allá
de los proyectos de demostración y piloto no se puede lograr sin fuerzas laborales y expertos
cualificados disponibles localmente. Por tanto, fortalecer los institutos de capacitación técnica
y universidades locales es una prioridad en esta etapa. En áreas rurales y semirurales sujetas
a urbanización es asimismo importante elaborar programas de capacitación adaptados para
las fuerzas laborales de otros sectores (como el agrícola) para efectuar cambios de carrera
hacia el sector de la construcción. De esta manera, la realización del potencial de reducción
de las emisiones de GEI impactaría positivamente en temas sociales y económicos locales.
176
Crear un ambiente empresarial propicio
En este punto, es esencial crear un ambiente empresarial propicio en torno a las tecnologías
y prácticas de mitigación enfocadas y sus actividades empresariales derivadas. Tal
ambiente puede crearse mediante incentivos fiscales, subsidios e incentivos para gestación,
reconocimiento de la mejor práctica a través de galardones, etc. Estos estimularán el
surgimiento de emprendedores y defensores locales en la aplicación innovadora y desarrollo
de las tecnologías y prácticas de mitigación específicas.
Una vez que las partes interesadas locales logren competencia en las tecnologías y
prácticas específicas, la unidad operativa puede llevar a cabo el plan para la transferencia de
conocimiento, y para exportar las tecnologías a través de la transferencia Sur-Sur.
Promover la innovación y el ulterior desarrollo de tecnologías/ prácticas de
mitigación
Una vez que los estándares mínimos de eficiencia energética y la aplicación de las tecnologías/
prácticas específicas se conviertan en norma y sean fácilmente alcanzables por las partes
interesadas locales, los estándares de rendimiento energético podrían elevarse para lograr
metas de mitigación más ambiciosas. Con todo, es importante que estos estándares permitan
e impulsen el uso de tecnologías y prácticas innovadoras más allá de las detalladas en el
Capítulo 4.
Además, las colaboraciones entre los sectores público, privado y/o universidades y centros
de investigación no deben detenerse en el nivel de aplicación, sino ampliar su perspectiva
hacia una mejora posterior y un mayor desarrollo de las tecnologías/ prácticas específicas.
Poner en funcionamiento un mecanismo de monitoreo y retroalimentación
Se recomienda firmemente a la unidad operativa desarrollar medios para monitorear el
avance en la implementación de las tecnologías y prácticas de mitigación específicas, al
igual que monitorear las reducciones en las emisiones de GEI logradas. Puede hacerse como
informes de auditoría periódicos y obligatorios de edificios de gran escala equipados con
tecnologías y prácticas de mitigación específicas. Pueden asimismo cobrar la forma de un
monitoreo del consumo macro de energía por parte de edificios en las áreas/ vecindarios/
pueblos/ ciudades / regiones donde se implementan.
La unidad operativa debe establecer igualmente un mecanismo de retroalimentación al
implementar el plan de acción. Los factores desencadenantes para el mecanismo de
retroalimentación pueden ser las cuantificaciones periódicas de las reducciones en las
emisiones de GEI, al igual que retroalimentación de las partes interesadas involucradas.
El plan de acción debe ser flexible, de modo que pueda adaptarse y mejorarse, al mismo
tiempo que sea capaz de responder al mecanismo de retroalimentación. De esta manera, el
plan de acción puede llevarse a cabo con resiliencia a fin de abordar el carácter dinámico del
contexto local.
177
6. Conclusiones
Tal como se presentó en capítulos anteriores, el sector de la construcción tiene un gran
impacto en el medio ambiente global, al igual que un gran potencial de mitigación del cambio
climático. El sector consume una gran proporción de la energía global suministrada, y da cuenta
de un importante porcentaje de emisiones de GEI. La perspectiva de reducir las emisiones
de GEI en el sector es enorme, especialmente al mejorar los rendimientos energéticos en la
construcción. Gracias a la influencia generalizada de los edificios en muchos aspectos de
nuestra vida, la reducción de las emisiones de GEI en el sector viene acompañada de muchas
oportunidades de mejorar la calidad de vida, la salud, así como otros aspectos ambientales,
sociales y económicos para los usuarios, comunidades locales, pueblos, ciudades, países y
otros.
Como una contribución modesta para aprovechar al máximo las oportunidades antes
mencionadas, este libro ha identificado las opciones clave de mitigación disponibles,
analizado las diversas tecnologías y prácticas de mitigación en detalle y comentado acerca
de su implementación. Se observa sin embargo que la implementación de estas opciones de
mitigación aisladamente no obtendrá el resultado esperado. Como destacan UNDP y GEF
(2010), “Se pueden lograr grandes ahorros optimizando todo el sistema de construcción en
lugar de mejorar elementos individualmente. Esto solo se puede hacer al principio de la vida
útil del edificio o durante renovaciones importantes. El resto del consumo de energía está
vinculado con el uso del edificio, a través del rendimiento del equipo empleado en el edificio
(p.ej. calderas, sistema HVAC, iluminación, dispositivos eléctricos, etc.) y los comportamientos
de las personas que los utilizan (elección de temperatura, desconexión de iluminación y
dispositivos que no se utilizan, etc.)”.
El sector de la construcción tiene una gran influencia en muchos otros aspectos de nuestras
vidas; p.ej. bienestar, salud, impactos sociales, económicos y relacionados con el medio
ambiente. Por tanto, además del enfoque holístico y del ciclo de vida de los edificios, las
tecnologías y prácticas de mitigación deben implementarse en armonía con otras metas y
estrategias generales del desarrollo sostenible de la comunidad, pueblo, ciudad, país, región
locales e incluso con la comunidad global. Este enfoque ha sido el principio orientador para
la selección y organización de las tipologías de mitigación, de los niveles más factibles hasta
los más sofisticados para su implementación, tal como se detalla en el Capítulo 3.
El establecimiento de un Marco para la toma de Decisiones a fin de establecer la prioridad
de las Tecnologías y Prácticas de Mitigación en el ámbito Nacional (Sección 5.1) es otra
aplicación de este principio orientador. El Marco pretende dirigir las tecnologías y prácticas
de mitigación priorizadas de modo que estén en consonancia con la trayectoria de desarrollo
sostenible nacional. Lo hace, permitiendo que la implementación de las tecnologías y
prácticas de mitigación priorizadas sean parte integral de las estrategias para respaldar
el crecimiento social y económico de corto, mediano y largo plazos, al mismo tiempo que
aumenta el bienestar y calidad de vida de la comunidad y las personas.
178
Las estrategias de implementación de las tecnologías y prácticas (Sección 5.2) ponen de
relieve de qué manera las asociaciones entre varias partes interesadas pueden contribuir
positivamente al máximo aprovechamiento del potencial de reducción de las emisiones de GEI
en el sector de la construcción, al enfocarse en la conectividad entre las dimensiones del triple
resultado del desarrollo sostenible (Cam, 2011). En otras palabras, la implementación efectiva
de las tecnologías y prácticas de mitigación requiere un enfoque integrado que involucre a
todas las partes interesadas para poner en funcionamiento las estrategias institucionales,
financieras y de desarrollo de competencias en la fuerza laboral de una manera concertada.
Al hacerlo, es posible superar barreras clave para realizar el potencial de las emisiones de
GEI en el sector de la construcción.
Los pasos prácticos de implementación (Sección 5.3) sugieren acciones paso por paso
para implementar las tecnologías y prácticas de mitigación a fin de cumplir los objetivos
propuestos. Es importante el Equipo Nacional de ENT se asegure que las recomendaciones
sean genéricas y puedan, en el mejor de los casos, servir como pautas generales. Para
obtener los resultados esperados, la implementación detallada debe contextualizarse
cuidadosamente de modo que se adapte a sus circunstancias específicas de un país, ciudad,
o comunidad local.
Considerando el desarrollo sostenible a una escala macro, las tecnologías y prácticas de
mitigación se analizan y debaten con objetivos definidos (Capítulo 4). Para cada una de
las tecnologías y prácticas individuales, el debate detallado comprende análisis de las
contribuciones (tanto respecto a la mitigación del cambio climático como a otro desarrollo
ambiental, social y económico), y detalles de los requisitos técnicos, contextuales y de
factibilidad para su implementación.
En resumen, el propósito del libro es ofrecer una comprensión detallada de las tecnologías
y prácticas de mitigación disponibles en el sector de la construcción, como base para que
los países realicen la Evaluación de las Necesidades Tecnológicas y desarrollen Planes
de Acción para las Tecnologías. Las tecnologías y prácticas de mitigación se estudian con
análisis técnicos y cuidadosas consideraciones sobre la capacidad de implementación. Los
aspectos de implementación comprenden establecer un marco de políticas, factibilidad para
desarrollar capacidad local, potencial para crear y responder a las demandas locales de
mercado, y la posibilidad de transferencias Sur-Sur.
El discurso acerca de las implementaciones también ha sobrepasado el ámbito técnico, pues
comprende aplicaciones más amplias en edificios sostenibles. Los edificios verdaderamente
sostenibles son los que están en condiciones de enriquecer nuestros sentidos en la
interacción diaria con el ambiente construido y natural, y de esa manera transmitir la
belleza de una vida y prácticas sostenibles a sus ocupantes, partes involucradas y público
en general. Esta importante cualidad eleva, a los edificios sostenibles, a un lugar que está
más allá de lo meramente físico y de las obligaciones de rendimiento del edificio: al ámbito
espiritual del estilo de vida y prácticas sostenibles (Cam, 2005). Estas son las condiciones
y beneficios adicionales, más no esenciales, de implementar las tecnologías y prácticas de
mitigación. Esto se constituye en la columna vertebral para alimentar los estilos de vida y
comportamientos sostenibles de sus ocupantes y de las comunidades, que también son
fortalecidos por programas educativos y campañas públicas para elevar la conciencia en
el sector público, ONG y medios de comunicación. Un enfoque tan sistemático colocará al
179
sector de la construcción en una mejor posición para materializar sus enormes potenciales de
mitigación y mejorar la calidad del ambiente construido para la vida, el aprendizaje, el trabajo
y el esparcimiento.
180
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191
Anexo I: Hojas de Resumen: Tecnologías y
Prácticas de Mitigación
Innovación en el diseño y uso de materiales tradicionales de construcción
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Requisitos
fundamentales para su
aplicación
Factibilidad de
implementación
Requisitos
financieros
Contribución al triple
resultado
Conocer los tipos de
suelo locales y sus
características.
Producir, diseñar y
Materiales de
Áreas rurales
Bajo a ningún costo
Relevantes desde la
construcción
donde los tipos de verificar los materiales
Superar las
adicional para su
para
su
rendimiento
(lo
perspectiva ambiental y
relacionados con el
suelo idóneo
percepciones
implementación.
cual incluye
económicamente
suelo
están disponibles.
negativas, p.ej. que la
capacidades de carga)
beneficioso para los
renovación
para responder a los
residentes rurales de
y uso innovador de
estándares seguros de
países en vías de
materiales y diseño
construcción antes de
desarrollo, y
de construcción
su aplicación masiva.
especialmente los menos
tradicionales son
desarrollados.
para los pobres.
Prácticas chinas
Principalmente en
tradicionales de
Apropiado para las
China, y otras
orientación del
condiciones
climáticas
Comprender
la
lógica
áreas aplicables
Reeducación y
edificio y
locales.
en el hemisferio que hay detrás de los
desarrollo de
organización del
principios de las
norte.
capacidad para
espacio interior
Utilización de recursos
prácticas tradicionales arquitectos, ingenieros,
disponibles y accesibles
Ningún costo
relevantes de
urbanizadores
localmente.
orientación del edificio y y técnicos calificados adicional para su
implementación.
organización
de
Estrategias de Principalmente en
locales.
Apoyo a los fabricantes
interiores para una
diseño
la región
locales.
aplicación
que
mejore
el
tradicionales de
mediterránea y
rendimiento ambiental
construcción en la
otras áreas
Inicio de proyectos
Creación de empleos
científicamente.
región del
costeras cálidas y
de demostración
para las fuerzas laborales
Mediterráneo
áridas.
de calidad.
locales con aptitudes,
fácilmente disponibles.
Envolvente de
refrigeración por
agua
Captador de viento
192
Fomentar la
Requieren buen
colaboración entre
conocimiento técnico y
Regiones cálidas
ONG, entidades
habilidad para
y áridas.
gubernamentales
y
construcción
comunidades locales.
impermeabilizada.
Regiones cálidas
y áridas.
Requiere
mantenimiento para
conservar limpia la
vasija de barro,
rellenarla y evitar que
las aves construyan
nidos.
Edificios resultantes
social y culturalmente
conocidos para los
usuarios locales.
Requiere arreglos
financieros para
cubrir el costo de
construcción y
mantenimiento.
Edificios resultantes
social y culturalmente
conocidos para los
usuarios locales.
Diseño y tecnologías de casa pasiva
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Requisitos fundamentales
para su aplicación
Factibilidad de
implementación
Requisitos
financieros
Contribución al
triple resultado
Diseñar el edificio
respondiendo a las
condiciones climáticas
locales, entre ellas aunque
sin limitación respecto a:
Diseño solar
pasivo
Todas las
regiones
Construcción
hermética
Regiones
templadas
Aislamiento de
alto rendimiento
de la
envolvente.
Ventilación con
recuperación
térmica
Todas las
regiones.
Llevar a cabo
investigación para
identificar estrategias
de diseño apropiadas,
Bajo a ningún
estándares
Orientación óptima con
costo de
cuantitativos,
detalles
y
relación a la forma del suelo,
implementación.
sistemas de
trayectoria del sol y vientos
Ahorro de energía
construcción para
estacionales y diurnos
abordar las
gracias al máximo
predominantes.
condiciones climáticas
aprovechamiento
del diseño para luz
locales.
Diseño para autosombra
diurna y
Forma compacta.
ventilación.
Preparar pautas y
estándares de diseño
Requiere excelente
Ofrece confort
generales que sirvan
calificación para la
térmico a los
de punto de partida
construcción que presta gran para la adopción en
ocupantes del
atención a detalles,
edificio.
gran escala.
especialmente en el
acoplamiento, borde de las
Ahorro de energía,
Desarrollo de
puertas, etc.
que evita
capacidad para
demandas
arquitectos,
adicionales, y así
ingenieros,
Establecer medidas para la
inversiones
urbanizadores y
calidad del aire en interiores,
adicionales para
técnicos locales.
p.ej. la utilización de
aumentar la
materiales de construcción
Costos
capacidad de la
de bajo o ningún compuesto Organizar talleres de
adicionales de
infraestructura y
capacitación para
orgánico volátil,
inversión para un
plantas de energía
urbanizadores y
procedimiento adecuado de
óptimo
eléctrica
técnicos calificados a
limpieza antes de la
aislamiento de la
comunitarias
fin de responder a
ocupación del edificio.
envolvente,
locales.
técnicas exigentes,
ventanas con
Aislar la envolvente del
especialmente en
triple
edificio según estándares
Ayuda a la fuerza
construcción
acristalamiento,
rigurosos a fin de limitar
laboral de la
hermética y
construcción
pérdida térmica.
construcción local
aislamiento de alto
hermética,
a mejorar su
rendimiento de la
Instalar un sistema de triple
ventiladores de
calificación
envolvente.
acristalamiento para las
recuperación de
técnica, lo cual da
ventanas.
calor, rigurosos
paso a mejores
Ampliar el desarrollo
detalles de
perspectivas de
de
capacidad
y
Evitar puentes térmicos a
construcción, etc.
empleo.
escenario institucional
través de los puntos de
de
apoyo
a
los
aislamiento térmico como
fabricantes locales, a
marcos y junturas de las
fin de que estos
ventanas.
produzcan
componentes y
Transferir energía térmica
materiales de casa
del aire liberado al aire
pasiva localmente.
fresco de ingreso; de modo
que la temperatura del aire
que ingresa no sea muy
diferente a la del aire del
interior.
193
Proceso de ciclo de vida y diseño integral
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Requisitos fundamentales
para su aplicación
Factibilidad de
implementación
Apoyo de clientes/
urbanizadores/ propietarios
de edificio comprometidos.
Incentivos del gobierno; p.ej.
tomar la delantera en el
apoyo a clientes para
proyectos de edificios con
fondos públicos.
Equipo interdisciplinario
–cliente, arquitecto,
ingeniero de estructuras e
Cambiar la mentalidad de
ingeniero civil, ingeniero
los principales actores del
mecánico y eléctrico,
sector de la construcción
aparejador, consultor de
para que adopten la práctica
energía, arquitecto
con mente abierta y un
paisajista, administrador de
espíritu de trabajo en
instalaciones, contratista
equipo.
(edificador) y facilitador de
diseño– en el momento de
incepción del proyecto.
Enfoque
interdisciplinario e
interactivo
Metas de rendimiento
elevadas, la consideración
del ciclo vital y otras metas
de diseño deberían ser los
objetivos decisivos para
dirigir la interacción y
relaciones de trabajo de los
miembros del equipo.
Todas las
regiones
Toma de
decisiones basada
en el ciclo vital
Herramientas de
diseño por
computadora
194
Requisitos financieros
Contribución al triple
resultado
Proporcionar
metodologías y
herramientas de
computación para
presentar edificios
con alto rendimiento.
Abordar la escasez
de recursos naturales
utilizando materiales
de construcción y
componentes de
manera efectiva, y
tomar en cuenta el
ciclo de vida.
La etapa temprana de
Desarrollo de capacidad
Reducir los costos
diseño de los
para sensibilizar a los
generales del ciclo de
proyectos
tiene
un
actores y profesionales del
vida, así como los
costo de consultoría
sector de la construcción.
sociales y
adicional; el cual será
ambientales del
compensado con los
diseño del edificio,
ahorros creados
construcción,
durante la
operación y uso
construcción y/o
durante el ciclo de
etapa operativa del
vida.
proyecto.
Recolección de información
Fortalecer las
sobre el ciclo de vida de los
Tiene un costo
relaciones entre los
materiales, productos,
adicional mínimo
profesionales
componentes, sistemas
durante la etapa de
relacionados con el
tecnológicos del edificio.
diseño.
edificio mediante la
promoción del trabajo
en equipo e
Tomar la decisión de diseño
interrelación positiva.
sobre la base del análisis de
ciclo vital, que toma en
Establecer bancos de datos
cuenta la energía
Proporcionar una
incorporada en los sistemas exhaustivos para el análisis
del ciclo de vida, por medio
plataforma de
de construcción,
de
colaboraciones
entre
los
aprendizaje
rendimientos, costo del ciclo
encargados
de
reglamentar
transversal,
compartir
vital, uso al final de vida útil.
las edificaciones locales,
conocimiento e
institutos de investigación,
innovación/
universidades, proveedores
creatividad en la
de productos de
presentación de un
construcción y otros
ambiente construido
profesionales relacionados
sostenible.
con ella.
Utilizar programas de
Capacitación de la fuerza
simulación computacional
local de especialistas en
como herramientas para
energía, expertos en el
respaldar el diseño para
análisis de ciclo de vida, y
tomar decisiones en lugar de
expertos en herramientas de
solo verificar la intención de
simulación computacional.
diseño.
Aislamiento térmico de la envolvente del edificio
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Requisitos fundamentales
para su aplicación
Factibilidad de
implementación
Requisitos
financieros
Contribución al
triple resultado
Flexibilidad para
construcciones fuera y en el
lugar.
Exigir buena calificación y
protección de aluminio para
evitar que el producto esté
expuesto al vapor y al agua.
Aislamiento de
fibra mineral
Aislamiento
plástico celular
Todas las
regiones
Aislamiento
derivado de
plantas/ animales
Materiales de
cambio de fase
(PCM, por su sigla
en inglés)
Utilización de
materiales
naturales como
aislamiento
térmico, p.ej.
pacas de paja,
pared doble con
cámara de aire,
etc.
Disponibilidad de
Costo inicial de
políticas de incentivo y
Proporciona
capital en los
Exigir buena calificación para
apoyo.
productos y su confort térmico a
prevenir fugas de aire.
los ocupantes del
instalación.
edificio.
Disponible en forma de hojas Ejecución por medio
del
desarrollo
de
rígidas o espuma (de
Sin costo de
códigos que
atomizador).
mantenimiento Contribuye a crear
salvaguarden niveles
ambientes
para los
Espuma (de atomizador)
mínimos de
saludables y
productos de
aplicable una vez que los
aislamiento aceptable
mejora la
plástico celular.
servicios de electricidad y
para la envolvente del
productividad en
plomería estén instalados, de
edificio.
los lugares de
modo que todas las brechas
trabajo.
Costo
de
estén adecuadamente
sustitución para
selladas.
Evitar productos
fibra mineral y
aislantes de yeso
Reduce las
productos
Exigir buena calificación y
celular relacionados
demandas de
aislantes
protección de aluminio para
con el uso de
energía para
evitar que el producto esté sustancias que agotan derivados de
refrigeración y
plantas/
expuesto a vapor y agua.
la capa de ozono en
caldeo del
animales.
su producción.
Exigir buena calificación para
ambiente.
prevenir fugas de aire.
Costo
Desarrollo de
Encapsular los PCM con
Crea
insignificante
parafina, y mezclarla con capacidad y talleres de
oportunidades
para la
capacitación
para
argamasa para su aplicación
empresariales y
aplicación de
en ambientes construidos. profesionales y fuerza pacas de paja y
empleos.
laboral local del sector
pared doble con
de la construcción.
cámara de aire.
Materiales inflamables o
combustibles (p.ej. pacas de
paja) con revestimiento de
hojas de metal.
195
Sistemas de fachada de alto rendimiento
Tecnologías y prácticas de
mitigación relacionadas
Aplicabilidad contextual
Paredes sólidas de alto
rendimiento
Amplia gama de
productos para
responder a varios
contextos climáticos.
Pinturas reflectantes
Regiones climáticas
cálidas
Requisitos fundamentales
para su aplicación
Factibilidad de
implementación
Requisitos financieros
Contribución al triple
resultado
Diseñar la relación pared
alta-ventana en la fachada
oeste.
Evitar la relación paredes
bajas-ventana en edificios
de regiones cálidas.
Incentivo y ejecución
por medio de códigos
Integrar dispositivos de
que salvaguarden los Varios requerimientos
control solar en las áreas de estándares mínimos de
financieros
acristalamiento expuestas al rendimiento térmico y
Menor elevación y/o
dependiendo de las
Sistemas de acristalamiento
sol.
pérdida de
luz diurna de los
alternativas de
como:
sistemas de fachada sistemas de fachada. temperatura, para así
– Vidrio de baja emisividad
Proporcionar ventanas
reducir las cargas de
del edificio.
Amplia gama de
– Doble y triple acristalamiento
herméticas pero operables.
refrigeración y/o
El costo de los
relleno con aire seco de gas
productos para
calefacción de un
Disponibilidad de
sistemas sólidos de
inerte, argón, criptón o al
responder a varios Aplicar commssioning en la
edificio.
proyectos de
pared es menor que
vacío.
contextos climáticos
envolvente del edificio.
demostración.
para los sistemas de
– Cristal fotocromático
Mejora el confort
acristalamiento (en la
– Acristalamiento electrificado
R&D para determinar la mayoría de los casos). térmico, y ofrece luz
diurna y conectividad
disponibilidad y tipo de
visual con
materiales en sistemas Establecer una relación
perspectiva externa a
de fachada que se
ventana-pared
los ocupantes.
adecúan a las
apropiada como
condiciones climáticas medida costo efectiva.
Más efectivo en
locales.
regiones templadas
Facilitar la ventilación
durante la noche en
regiones cálidas.
Sistema de fachada de doble
piel
Menos efectivo en
regiones cálidas
Solución autolimpiante de
fachada (TiO2)
196
Todas las regiones
Aplicable a la mayor parte
de los materiales/ sistemas
de fachada del edificio.
Desarrollo de
capacidad para
actualizar los
conocimientos de
profesionales locales a
fin de capacitar a la
fuerza laboral en
habilidades de diseño,
instalación, operación,
y mantener un
rendimiento elevado de
los sistemas de
fachada.
La inversión directa
para aplicar
revestimiento TiO2 en
Reduce los costos
la superficie externa de
de consumo de agua
los sistemas de
para limpieza y
fachada reducirá el
mantenimiento de la
costo de
fachada.
mantenimiento y
limpieza durante la
etapa de operación.
Sistemas Altamente Eficientes de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Sistemas de
calefacción
(calderas,
tecnologías de
bomba de calor).
Sistemas de
refrigeración
(enfriadores,
condensadores,
intercambiador de
calor, ruedas
desecantes,
sistemas de limpieza
automática de ducto
condensador).
Sistemas de
ventilación (volumen
de aire variable)
Aplicabilidad
contextual
Requisitos fundamentales
para su aplicación
Regiones
templadas
Requiere esfuerzos durante
la etapa de diseño para que
la coordinación, selección y
diseño den lugar a un
HVAC energéticamente
muy eficiente.
Regiones
templadas
Varias
tecnologías
aplicables a
varias
regiones.
Factibilidad de
implementación
Establecer
Evitar el sobre
dimensionamiento de los rendimiento mínimo
componentes de HVAC,
en códigos de
que dan lugar a un sistema edificios para diseño e
ineficiente.
implementación de
sistemas HVAC más
Planificar la expansión en
eficientes.
lugar de dimensionarlo.
Elevar el nivel de
Dividir los espacios /
sensibilidad para
habitaciones del edificio en
evitar
zonas, cada una equipada sobredimensionamien
con su propio termostato,
to de los sistemas
compuertas con motor y
HVAC por medio de
sistema de control para
proyectos de
zonas y por parte del
demostración con
usuario.
expedientes probados
de ahorro de energía
Ubicar la entrada de aire
y rendimiento de
fresco lejos de las cámaras
confort térmico.
de escape de aire, fuentes
(potenciales) de
Desarrollo de
contaminación y olores
capacidad y taller de
pestilentes.
capacitación
destinado a actualizar
Alterar la carga máxima de los conocimientos y
los sistemas de
habilidades
refrigeración para utilizar
profesionales.
electricidad fuera de horas
pico.
Requisitos financieros
Contribución al triple
resultado
Los costos adicionales
de inversión serían
mínimos si no
sobredimensiona el
sistema HVAC en la
etapa temprana de
diseño.
Contribuye al
desarrollo social,
económico y
Costos adicionales ambiental a través del
para los subsistemas
ahorro de energía.
de HVAC para mejorar
el rendimiento.
Actúa como
Ejemplos de ellos son catalizador para que
la instalación de
prosperen las ESCO.
sistemas de limpieza
automática de ducto Contribuye a un mejor
condensador, sistemas ambiente de vida y
de almacenamiento de trabajo en interiores.
hielo para alterar la
aplicación de carga
Reduce el síndrome
máxima, etc.
de edificio enfermo e
indirectamente mejora
A menudo se
la productividad.
recuperan los costos
adicionales
Con ahorro de energía
y costos reducidos de
mantenimiento.
Utilizar ventilación por
desplazamiento para
equilibrar la flotabilidad
natural del aire templado.
197
Sistemas Altamente Eficientes de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Sistemas de
calefacción
(calderas,
tecnologías de
bomba de calor).
Sistemas de
refrigeración
(enfriadores,
condensadores,
intercambiador de
calor, ruedas
desecantes,
sistemas de limpieza
automática de ducto
condensador).
Sistemas de
ventilación (volumen
de aire variable)
198
Aplicabilidad
contextual
Requisitos fundamentales
para su aplicación
Regiones
templadas
Requiere esfuerzos durante
la etapa de diseño para que
la coordinación, selección y
diseño den lugar a un
HVAC energéticamente
muy eficiente.
Regiones
templadas
Varias
tecnologías
aplicables a
varias
regiones.
Factibilidad de
implementación
Establecer
Evitar el sobre
dimensionamiento de los rendimiento mínimo
componentes de HVAC,
en códigos de
que dan lugar a un sistema edificios para diseño e
ineficiente.
implementación de
sistemas HVAC más
Planificar la expansión en
eficientes.
lugar de dimensionarlo.
Elevar el nivel de
Dividir los espacios /
sensibilidad para
habitaciones del edificio en
evitar
zonas, cada una equipada sobredimensionamien
con su propio termostato,
to de los sistemas
compuertas con motor y
HVAC por medio de
sistema de control para
proyectos de
zonas y por parte del
demostración con
usuario.
expedientes probados
de ahorro de energía
Ubicar la entrada de aire
y rendimiento de
fresco lejos de las cámaras
confort térmico.
de escape de aire, fuentes
(potenciales) de
Desarrollo de
contaminación y olores
capacidad y taller de
pestilentes.
capacitación
destinado a actualizar
Alterar la carga máxima de los conocimientos y
los sistemas de
habilidades
refrigeración para utilizar
profesionales.
electricidad fuera de horas
pico.
Utilizar ventilación por
desplazamiento para
equilibrar la flotabilidad
natural del aire templado.
Requisitos financieros
Los costos adicionales
de inversión serían
mínimos si no
sobredimensiona el
sistema HVAC en la
etapa temprana de
diseño.
Contribución al triple
resultado
Contribuye al
desarrollo social,
económico y
Costos adicionales ambiental a través del
ahorro de energía.
para los subsistemas
de HVAC para mejorar
Actúa como
el rendimiento.
Ejemplos de ellos son catalizador para que
prosperen las ESCO.
la instalación de
sistemas de limpieza
automática de ducto Contribuye a un mejor
condensador, sistemas ambiente de vida y
de almacenamiento de trabajo en interiores.
hielo para alterar la
Reduce el síndrome
aplicación de carga
de edificio enfermo e
máxima, etc.
indirectamente mejora
la productividad.
A menudo se
recuperan los costos
adicionales
Con ahorro de energía
y costos reducidos de
mantenimiento.
Sistemas eficientes de iluminación
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Bombillos
energéticamente
eficientes (tubos
T5/ T8, bombillos
fluorescentes
compactos,
bombillos de
descarga de alta
intensidad, diodos
emisores de luz)
Balastos
Todas las
regiones
Accesorios
lumínicos
Requisitos
fundamentales para
su aplicación
Factibilidad de
implementación
Utilizar sistemas
eficientes de
iluminación, junto a la
Reducir las tarifas
luz diurna natural
mejorada, utilizando de importación en
componentes de
sensores de
iluminación
iluminación.
energéticamente
eficientes.
Dividir espacios/
habitaciones del
edificio en zonas que Iniciar programas de
iluminación
tienen necesidades
energéticamente
de iluminación
eficientes, que
diferentes que
proporcionan o
pueden controlarse
subsidian tal
independientemente.
iluminación.
Permitir a los
Las decisiones
usuarios controlar el
pueden tomarlas
requerimiento de
individualmente
iluminación.
propietarios/
ocupantes del
Instalar sensores de
edificio.
moción para apagar
automáticamente la
luz cuando nadie está El costo único y
pequeño de
presente en la zona.
inversión puede
Instalar un sistema recuperarse a través
de ahorros en las
de circuito de
facturas de
iluminación dual para
electricidad.
permitir que se
apaguen las luces
Colaborar a los
alternas en lugares y
fabricantes locales
tiempos, en
momentos en que no en la manufactura
de componentes y
es fundamental un
sistemas de
ambiente con
iluminación intensa.
iluminación
energéticamente
Proporcionar una
eficiente.
eliminación segura de
CFL al final de su
Ofrecer educación
vida útil, a fin de
pública y campañas
desechar de manera de sensibilización.
segura el mercurio
contenido en los
bombillos.
Requisitos
financieros
Se requiere una
inversión inicial para
comprar e instalar
sistemas de
iluminación
energéticamente
eficientes. Los
costos normalmente
se recuperan en un
corto periodo de
tiempo; p.ej.
aproximadamente un
año de ahorro en las
facturas de
electricidad.
Contribución al triple
resultado
Contribuye al
desarrollo económico
y ambiental por medio
del ahorro de energía.
Se utilizan menos
recursos gracias a
una prolongada vida
útil.
Mejora la salud y las
condiciones de vida
para los ocupantes.
Crea oportunidades
Los costos de
mantenimiento son de negocio y empleo,
una vez que los
insignificantes
durante la vida útil de fabricantes locales
están en condiciones
los bombillos y
de responder a la
balastos
demanda local.
energéticamente
eficientes.
199
Tecnologías hidroeficientes
Tecnologías y
prácticas de mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Requisitos fundamentales para
su aplicación
Factibilidad de
implementación
Instalar medidores en lugares
de fácil acceso para la lectura.
Disponibilidad de
reglamentación sobre
medición hídrica.
Proteger medidores de los
efectos climáticos.
Proyectos de
Instalar submedidores
demostración con datos
independientes para diferentes
probados relacionados
unidades, o usos principales
con ahorro de agua para
(p.ej. riego de jardines, torre de sistemas complejos de
refrigeración, etc.) en edificios medición en edificios de
de gran escala.
gran escala.
Medición e información
sobre el consumo de
agua
Vincular datos de todos los
submedidores con el sistema
de gestión del edificio.
Utilizar materiales no corrosivos
para los componentes.
Sistemas de cosecha
de agua de lluvia
Dimensionar el tanque de
almacenamiento basado en
área de captación en el tejado y
datos de precipitaciones
locales.
Utilizar agua de lluvia
recolectada para uso no
potable.
Limpiar regularmente
contaminantes, hojas secas,
etc.
Sistemas de ductos
independientes de aguas grises
y negras.
Sistemas de
reutilización de aguas
grises
Todas las
regiones
Desinfectar el agua
almacenada para evitar
contaminación transversal y
desarrollo de bacterias/ hongos.
Utilizar las aguas grises
almacenadas lo antes posible.
Exigir mantenimiento regular y
verificación de fugas; sustituir el
vehículo de tratamiento y evitar
la crianza de mosquitos y
desarrollo de bacterias.
Exigir espacio en nivel elevado
(tejado) para el tanque de agua
de aire comprimido.
Sistemas
hidroneumáticos de
suministro de agua
Dispositivos de ahorro
de agua (tecnologías
de aireación, sistema
de cisternas de doble
descarga, lavavajillas y
lavadoras de ropa
ahorradoras de agua,
sistemas de riego por
goteo)
200
Requisitos
financieros
Exigir un sensor para
monitorear el nivel y presión en
el tanque. Vincular los datos
con el sistema de
administración del edificio.
Agregar aireadores a los grifos
o regaderas.
Especificar y equipar los
edificios con sistemas de
cisternas de doble descarga y
dispositivos para ahorro de
agua.
Programar sistemas de riego
por goteo para responder a los
requerimientos climáticos
locales.
Identificar oportunidades para
zonas (de plantas con
diferentes necesidades) para
control zonal.
Los diferentes
sistemas
requieren
inversiones
iniciales
Disponibilidad de pautas distintas, que
para diseño e instalación en general son
del sistema de cosecha de
reducidas.
agua de lluvia.
Pautas para el tratamiento Recuperar la
preliminar de agua y/o
inversión, en
purificación del agua para función de los
beber (aplicable para
sistemas
regiones con recursos de
específicos
agua escasos y suministro adoptados y de
limitado de agua
los contextos.
comunal).
Por ejemplo, la
recuperación
Disponibilidad de pautas y de la inversión
reglamentación
para sistemas
relacionada con la salud
complejos de
ambiental: prevenir la
cosecha de
crianza de mosquitos en el agua de lluvia
agua de lluvia/ tanques/
en edificios
contenedores de
altos, en un
almacenamiento de aguas escenario de
grises.
alta densidad
urbana, no es
tan atractiva
para los
sistemas de
tanques en
tejados
acanalados de
edificios más
pequeños en
escenarios
Desarrollo de capacidad
rurales.
para establecer una
Reservar un
agrupación de técnicos /
comercios calificados para presupuesto
para
diseñar, instalar y
mantener los sistemas. mantenimiento,
p.ej. limpieza,
reparación de
sistemas, y
para sustituir
componentes.
Mayor sensibilización de
los ocupantes de edificios,
profesionales,
constructores y público en
general, por medio de los
gobiernos locales y/u
ONG.
Introducción de un
sistema de etiquetado
para los dispositivos de
ahorro de agua.
Contribución al triple
resultado
Contribuye al
medioambiente por medio
de la conservación de
fuentes de agua e
indirectamente reduce el
consumo de energía.
Tiene la capacidad de
detectar fugas de agua.
Reduce el estrés en el
sistema municipal de
alcantarillado pluvial.
Reduce el agua de
escorrentía pluvial
superficial y dirige la
descarga máxima hacia los
sistemas urbanos de
drenaje
Compromete a los usuarios
a conservar el agua, e
inculca hábitos y prácticas
positivas y sensibles con el
medioambiente y con la
sociedad en su conjunto.
El sumidero de carbono y los materiales y productos de construcción bajos en carbono
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Materiales de
construcción que
actúan como
sumidero de carbono
(madera cosechada,
productos de bambú)
Materiales y
productos de
construcción bajos
en carbono (ladrillos
bajos en carbono,
hormigón fresco,
baldosas ecológicas,
metales reciclados,
materiales y
productos disponibles
localmente)
Todas las
regiones
Requisitos
fundamentales
para su
aplicación
Factibilidad de
implementación
Requisitos
financieros
Contribución al triple
resultado
Elevar la sensibilidad
Reducir o evitar
por medio de campañas
desperdicios
educativas públicas.
durante el
proceso y
Establecer programas
aplicación.
de etiquetado ecológico/
de carbono por medio
de entidades
gubernamentales u
ONG con prestigio.
No se requiere
inversión adicional,
Sustituye los materiales
ya que los
materiales y
intensivos en carbono
productos son
convencionales y reduce
sustituidos por los
su demanda en el
convencionales, que
mercado.
de otra manera
serían intensivos en
Promueve el uso de
carbono.
materiales localmente
disponibles, y de esa
Investigación y
Ahorro por la
manera respalda a las
Reducir o evitar Desarrollo (R&D, por su reducción de costos industrias locales con
desperdicios
sigla en inglés) para
de transporte,
oportunidades de empleo
durante el
identificar nuevos
mediante el uso de
y crecimiento
proceso y
materiales y productos,
materiales
económico.
aplicación.
junto a sus aplicaciones
disponibles
innovadoras.
localmente.
201
Vegetación y sistemas de vegetación integrados al edificio
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Requisitos
fundamentales para su
aplicación
Factibilidad de
implementación
Requisitos
financieros
Contribución al triple resultado
Reduce las elevaciones de
temperatura en los edificios en
regiones climáticas cálidas.
Jardín y paisaje
Todas las
regiones
Aumentar al máximo el
paisaje blando cuando
existe terreno disponible.
Diseñar la estructura del
edificio de modo que
soporte cargas
adicionales constantes.
Tejados verdes
Todas las
regiones,
excluyendo las
templadas
extremas,
Jardines en
o
cálidas y
tejados, balcones
áridas
y terrazas
Más adecuadas
en áreas
urbanas
densamente
pobladas.
Fachadas/
paredes verdes
Proporcionar un buen
sistema de
impermeabilización y
medidas para evitar
daños estructurales por
penetración de raíces o
fugas de agua.
Impedir el riesgo de
caída de plantas o
ramas de los edificios.
Diseñar, instalar y
mantener riego,
almacenamiento de
agua en función de las
condiciones climáticas
locales.
Seleccionar el sustrato
liviano y medios para el
desarrollo de las plantas.
202
Incentivos del
gobierno local,
como programas
para compartir
costos.
Desarrollo de
capacidad,
especialmente en
las siguientes
áreas:
– Planificación,
habilidades de
diseño y selección
de plantas.
– Técnica de
instalación, que
comprenda
impermeabilización
y sistemas de riego.
–Procedimientos de
mantenimiento para
los propietarios del
edificio y personal
de administración
de las instalaciones.
– Fabricación y
suministro de
componente
livianos
No se requiere
incurrir en costos Reduce el efecto de isla de
calor en áreas urbanizadas.
adicionales, ya
que se trata de
Absorbe las partículas
una práctica
aerotransportadas y mejora la
común.
calidad del aire ambiental en
escenarios urbanos.
Fomenta y realza la
biodiversidad urbana.
Reduce el agua de lluvia y
escorrentía máxima del agua
de lluvia.
Costo inicial
Absorbe el dióxido de carbono
adicional de
para fotosíntesis.
inversión de los
productos, su
Crea un valor biofílico entre
instalación y
los ocupantes del edificio y
elementos
residentes urbanos.
estructurales más
fuertes. Estos
Proporciona espacios
costos varían de
públicos alternativos para
un sistema y de actividades de esparcimiento y
una región a otra.
fomenta los lazos
Se incurre en
comunitarios en escenarios
costos de
urbanos de alta densidad y de
mantenimiento en
edificios altos.
forma continua.
Reduce la carga de
refrigeración del edificio, hacia
un menor consumo de
energía y, por tanto, hacia
ahorros en costos para los
propietarios/ inquilinos.
Tecnologías solares
Tecnologías y
prácticas de mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Calentador térmico
solar de agua
La mayoría de las
regiones templadas y
cálidas
Combinación de
calefacción solar por
agua y calefacción de
espacios
Combinación de
calefacción solar y
sistema de
refrigeración solar
Sistema fotovoltaico
integrado al edificio
(BIPV, por su sigla en
inglés)
Sistema solar de uso
doméstico
Estación de carga
solar
Requisitos
fundamentales para
su aplicación
Factibilidad de implementación
Requisitos financieros
Contribución al triple
resultado
Requiere fuertes apoyos
institucionales, especialmente
Diseñar estructura del
políticas de incentivo y mecanismos
edificio y tejado
financieros de apoyo
tomando en cuenta
– Reducir/ eliminar subsidios al
Regiones templadas
cargas adicionales
suministro de electricidad basado en
constantes del
combustibles fósiles.
sistema.
– Reducir/ eliminar tarifas de
importación a componentes de
tecnologías solares.
Regiones climáticas
– Identificar claramente los planes
cálidas
de expansión de red de energía
eléctrica (para áreas rurales y
remotas) y comunicar estos planes
al público. Esto es necesario para
Consideran tecnologías
calcular los periodos de
Necesidad de incurrir en
destacadas y promisorias
Todas las regiones
recuperación utilizados en los
para sustituir la electricidad
costos de inversión en
procesos de toma de decisiones
productos y de instalación, basada en combustibles
para invertir e implementar
fósiles.
así como de
tecnologías solares fuera de red;
mantenimiento.
p.ej. sistemas solares de uso
Mejora la calidad de vida y
doméstico y estaciones de carga
ofrece un medioambiente
Las tecnologías PV
solar.
saludable.
requieren más capital
– Establecer redes inteligentes e
intensivo para inversión,
incentivar tarifas de alimentación
respecto a las tecnologías Beneficia directamente a los
como plataforma para promover la
propietarios de casas y
térmico solares.
aplicación en red de tecnologías PV.
comunidades (en escenarios
rurales remotos).
Los costos de
Áreas prioritarias de R&D, como:
componentes varían,
– Datos locales de radiación solar,
Crea oportunidades
dependiendo de las
horas de intensidad y luz solar para
empresariales para
tecnologías y de si son
varias estaciones.
comunidades rurales
productos locales o
Paneles PV ubicados – Tecnologías y productos solares
remotas con sistemas de
importados.
en lugares expuestos eficientes y costo efectivos más
carga solar.
directamente a la luz idóneos localmente para desarrollo
en
gran
escala.
solar.
Áreas rurales remotas
– Modelos empresariales viables y
de todas las regiones
mecanismos financieros para una
climáticas
recuperación razonable de la
inversión.
– Desarrollo de capacidad en el área
de conocimiento, técnicas de diseño
para profesionales de la
construcción, habilidades de
instalación para técnicos, e
inspección rutinaria y mantenimiento
para hogares/ propietarios de
inmuebles y personal de
administrativo de las instalaciones.
203
Turbinas eólicas integradas al edificio
Tecnologías y prácticas
de mitigación
relacionadas
Turbinas eólicas de eje
horizontal (HAWT, por su
sigla en inglés)
Aplicabilidad
contextual
Requisitos fundamentales para su
aplicación
Factibilidad de implementación
Requisitos financieros
Mapeo del viento local para
comprender la velocidad del viento,
frecuencia y direcciones en
diferentes alturas, tiempos y
escenarios.
Establecer políticas de apoyo y
Recolectar datos de viento del
mecanismos de financiamiento para
vecindario inmediato del edificio o
que las turbinas eólicas integradas al
lugar de instalación.
edificio sean comercialmente viables.
– Reducir o eliminar los subsidios a
Determinar tipos de turbinas eólicas
los combustibles fósiles basados en
idóneas y lugares de instalación, a
el suministro de electricidad.
fin de aprovechar al máximo la
– Reducir o eliminar tarifas de
Costos iniciales de
energía
potencial
generada
desde
Turbinas eólicas de eje
importación sobre los componentes
inversión para estudios
las turbinas, hermanando las
horizontal (HAWT, por su
de las turbinas eólicas.
condiciones ambientales de viento
de factibilidad y diseño
sigla en inglés)
– Identificar claramente los planes de
con la velocidad recortada de las
del sistema, de las
expansión de la red de energía
turbinas eólicas, velocidad del
turbinas eólicas, su
eléctrica (para áreas rurales y
viento evaluada y velocidad del
instalación, así como de
remotas) y comunicar estos planes
viento recortada.
la fortaleza adicional de
al público.
la estructura del edificio.
– Establecer redes inteligentes e
Garantizar que la estructura del
incentivar tarifas de alimentación
edificio sea lo suficientemente
Los componentes de
como plataforma, a fin de promover
Todas las regiones, fuerte para sostener las cargas
costo del sistema de
la aplicación en red de la tecnología
especialmente las constantes adicionales y cargas de
turbinas eólicas
de turbinas eólicas.
áreas costeras
vibración provocadas por el
integradas al edificio
ventosas
funcionamiento de la turbina.
varían en gran medida,
Establecer pautas y estándares para
dependiendo de los
reglamentar la instalación, a fin de
tipos, capacidad
Adoptar tecnología absorbente de
abordar:
la vibración para evitar daños a la
asignada y
– Seguridad estructural
estructura del edificio y reducir al
disponibilidad local.
– Control de la contaminación sonora
mínimo el ruido proveniente del
– Conexión a red
interior.
Reserva de presupuesto
– Pautas de diseño del paisaje
de mantenimiento para
urbano.
Poner en funcionamiento medidas
el reemplazo de
accesorios.
para evitar que las turbinas eólicas
Desarrollo de capacidad:
Sistemas eólicos
sufran daños debido a rayos.
– Conocimiento técnico para
domésticos (WHS, por su
calcular, simular y seleccionar los
sigla en inglés)
Planificar la accesibilidad para
tipos adecuados de turbinas eólicas
mantenimiento y servicios.
en los lugares apropiados.
– Habilidades y técnicas de
Aplicable tanto a escenarios
instalación para la fuerza laboral
conectados a red o fuera de red.
local.
– Procedimientos de mantenimiento
para los propietarios del edificio y
personal administrativo.
– Fabricación de micro turbinas
eólicas y componentes relacionados
para su desarrollo a largo plazo.
204
Contribución al triple
resultado
Reduce la necesidad de
electricidad basada en
combustibles fósiles.
Ofrece, a los propietarios de
edificios, la oportunidad de
vender el excedente de
electricidad a la red.
Ofrece nuevas habilidades y
oportunidades de empleo a
la fuerza laboral local.
Ofrece una oportunidad de
prosperar a la economía
ecológica local.
Los sistemas eólicos
domésticos contribuyen al
desarrollo social, pues
mejoran la calidad de vida
de los habitantes en islas
remotas y áreas rurales.
Gestión energética y mejora del rendimiento
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Commissioning
Aplicabilidad
contextual
Requisitos fundamentales para su
aplicación
Verificar el rendimiento respecto a la
serie de metas en la etapa temprana
de diseño del edificio, asegurando
que las instalaciones sean
sometidas a inspección en el lugar,
los sistemas técnicos a prueba y se
rectifiquen las fallas.
Comprometer a una entidad
contratada independiente durante la
entrega de complejos y edificios de
gran escala para ayudar a eliminar
deficiencias ocultas.
Proporcionar una guía del usuario,
para explicar los procedimientos y
funciones operativas de sistemas
técnicos complejos.
Factibilidad de
implementación
Requisitos financieros
Acuerdo entre los
promotores y constructores/
contratistas.
Proporcionar apoyos
institucionales como
requisitos legales para
autorizar la delegación en
Inversión única del
contratos de cierto tipo de
constructor del edificio
edificios sofisticados.
para desarrollar
Commissioning de
commissioning.
tecnologías avanzadas/
sistemas requiere
capacitación del personal de
operaciones/ administración
de la instalación y formar a
usuarios potenciales.
Muy beneficioso si se considera e
incorpora durante la etapa de diseño
del edificio.
Sistema de
Requiere personal calificado para
Requiere un costo
Gestión
Desarrollo de capacidad
operar y monitorear los datos del
adicional para
Energética del
para formar técnicos
BEMS.
instalación, operación
Edificio (BEMS,
Poner en funcionamiento el empleo altamente calificados para
por
y mantenimiento del
de interface y funciones de control instalar y operar el sistema.
Todas las
su sigla en
sistema.
manual
para
posible
intervención
en
regiones
inglés)
caso
de
descomposición
del
sistema
Más adecuado
y/o situaciones de emergencia.
para edificios
comerciales y
complejos de
uso mixto en
gran escala
Requiere un fuerte apoyo de los
propietarios del edificio.
Las ESCO para definir líneas de
base claras: consumo actual de
energía, modelos y tasas, inventario
de equipo, ocupación, medidas de
ahorro energético existentes, etc., a
partir de medición en el sitio,
medición, inspecciones y estudios.
Contrato de
Rendimiento
Energético
Diseñar intervenciones tecnológicas,
mediciones respecto a las líneas de
base para calcular ahorros
potenciales a partir del consumo de
energía en términos monetarios y
periodo de recuperación.
Establecer medidas específicas del
proyecto y plan de verificación,
cronograma de mantenimiento,
gastos y recuperación.
Disponibilidad de apoyos
institucionales, como:
–Precio de electricidad sin
subsidio.
–Disponibilidad de tarifa de
alimentación.
–Cooperación financiera de
organizaciones
internacionales y locales en
las fases iniciales de
arranque.
Contribución al triple resultado
Asegura un buen rendimiento de
los sistemas técnicos, y mejora los
de sus ciclos vitales.
Mejora la salud y nivel de confort
ambiental
Reduce los costos de
capacitación y conocimiento para
el personal de la administración
Ahorra en las facturas de servicios
básicos, y mejora la productividad.
Aprovecha al máximo el uso de
energía para dar lugar a ahorro.
Ofrece alerta temprana y
detección de problemas y
simplifica el diagnóstico del
problema.
Ofrece oportunidades para
mejorar el rendimiento energético
de grandes edificios ya existentes.
No se espera que los
propietarios del edificio
participen en los
costos adicionales
para el CRE, salvo si
experimentan ciertas
alteraciones en estos
durante la instalación
de tecnologías por
parte de la ESCO.
Ofrece oportunidades, a los
propietarios de edificios
existentes, de actualizar viejos
equipos y sistemas.
Ofrece un mecanismo de
financiamiento ecológico de
pequeña escala que libere el
cuello de botella de la
implementación en gran escala de
tecnologías energéticamente
eficientes y renovables.
Llevar a cabo verificaciones posinstalación y periódicas del
rendimiento, retroalimentación de
operaciones y sintonización.
205
Catalizadores del cambio de comportamiento
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Requisitos
fundamentales para su
aplicación
Factibilidad de implementación
Requisitos financieros
Contribución al triple
resultado
No tienen requisitos
Los dispositivos
espaciales o técnicos
adicionales para su
energéticamente eficientes,
aplicación, ya que los
en general son más costosos
Dispositivos
Disponibilidad de apoyos
Todas las regiones y
productos no son
que los convencionales. Sin
energéticamente
institucionales, como programas
contextos.
normalmente
embargo, el costo adicional
eficientes
de etiquetado de productos.
diferentes en términos
puede recuperarse a través de
de tamaño y forma, si
ahorros de energía durante la
se compara con los
operación.
convencionales.
Requiere más R&D y banco de
prueba.
Establecer una serie común de
normas y protocolos para una
integración compatible de varios
productos y su sintonización, de Inversión inicial para adquirir e
Conectar dispositivos y
modo que sean más sensibles
instalar el equipo conexo.
sistemas eléctricos
Contribuye directamente al
con el usuario y atractivos para
locales (p.ej. HVAC,
ahorro de energía
Para aplicación local
los usuarios finales.
Costo operativo adicional de la
Red del área
iluminación,
doméstica.
en todas las
energía utilizada en la unidad
doméstica (HAN)
refrigeradores,
regiones.
Establecer proyectos de
de proyección doméstica, y
lavadoras, televisores,
Cataliza el cambio de
demostración, salas de exhibición actualización del sistema/
computadoras, etc.) a
comportamiento hacia un
software.
para sensibilizar en la etapa
medidores inteligentes.
estilo de vida más
inicial de penetración de
sostenible.
mercado.
Contribuye a la fijación
dinámica de precios de la
electricidad, que a su vez
ayuda a reducir la demanda
máxima a fin de aliviar el
desabastecimiento de
energía y la necesidad de
ampliar la infraestructura
de la energía eléctrica
Mayor R&D para bajar el costo
Disponibilidad de una forma
simple de fijar precios dinámicos
para la electricidad.
Requiere el crédito y/o
serie de sistemas de
expendio aplicados por
los proveedores de
servicios básicos.
Medidores
prepagados
206
Proteger medidores de
las inclemencias del
tiempo, especialmente
de la lluvia.
Buena colaboración y
comunicación entre los
operadores de la planta de
energía eléctrica, gobierno y
comunidad locales.
Inversión financiera de un
proveedor de servicios básicos
para tender la infraestructura
de distribución, instalar
máquinas de expendio y
operar el sistema.
Más adecuados
para países menos
Los sistemas de expendio en
Ubicar el medidor lejos
Generalmente se requiere
desarrollados
línea pueden implementarse
del potencial contacto
inversión una pequeña directa
únicamente en comunidades
con agua o fuentes de
para que los consumidores
donde la mayoría de las unidades
calor.
adquieran e instalen
familiares tienen acceso a
medidores de prepago con
internet.
Colocar el medidor de
anticipación en sus hogares.
modo que pueda
utilizarse fácilmente y
someterse a
mantenimiento.
Servicios de energía basados en la comunidad
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Calefacción/
refrigeración
urbana
Todas las
regiones
Más factible en
escenario urbano
de alta densidad
Todas las
regiones
Más factible en
escenario rural de
baja densidad,
donde el acceso a
fuentes de
Generación
energía renovable
combinada de
o alternativa es
calor y
fácil.
electricidad
(CHP, por su
sigla en inglés)
Requisitos fundamentales para
su aplicación
Factibilidad de
implementación
Requisitos
financieros
Más eficiente térmicamente en escenario
urbano denso, comparado con el de
muchos sistemas aislados pequeños en
edificios individuales.
Establecer plantas centralizadas
para producir calefacción/
refrigeración a través de
calderas/ enfriadores, recuperar
calor desperdiciado a través de
cogenerador, o aprovechar calor
desperdiciado de procesos
industriales cercanos o plantas
de energía eléctrica.
Desplegar fuentes de energía
Establecer
renovable y limpia (en lo posible)
mecanismos idóneos
para conversión de energía
de inversión y
térmica.
financiamiento.
R&D para identificar
Utilizar tecnologías de
fuentes de energía,
conversión calefacciónsistema adecuado,
refrigeración para abordar los
tecnologías y
diferentes requisitos térmicos de
capacidad del sistema
un año.
para atender a las
comunidades.
Establecer red de distribución de
ductos metálicos, térmicamente
Conducir consulta de
aislados, y bombas para
usuario para lograr
transferir energía térmica de la
comprensión común,
Planta centralizada a edificios
expectativas y
individuales de una comunidad.
cooperación, durante
el estudio de
Poner en funcionamiento
factibilidad, diseño,
sistemas de detección de fugas
construcción y etapas
y protecciones contra la
de operación.
corrosión para ductos
subterráneos.
Desarrollo de
capacidad para formar
Utilizar bombas de velocidad
a la fuerza laboral local
variable con baja generación de
en destrezas técnicas
ruido para ahorrar energía de
para instalar,
bombeo y evitar la transferencia
monitorear, identificar
de ruido a través de medios
fallos, y reparar los
térmicos hacia los edificios.
sistemas.
Contribución al triple resultado
Aprovecha al máximo la operación de la
planta
centralizada, en términos de eficiencia
energética, puesta en funcionamiento de
energía renovable y personal de
mantenimiento.
Exigir al
inversionista y
promotor experto
que inviertan
capital inicial para
establecer los
sistemas de
costos: operativo
y de
mantenimiento.
Es eficiente en generación de electricidad
con el uso del producto derivado: calor.
Crea oportunidades para explotar fuentes
de energía renovable o más limpia.
La combinación de digestor anaeróbico de
biogás y un cogenerador de CHP ofrece
mejores soluciones de saneamiento en
comunidades rurales, pues reduce malos
olores y moscas, y así evita la
contaminación del agua, provocada por los
vertederos de basura, y mejora la salud
ambiental.
Crea sentido de comunidad y fortalece la
coherencia social dentro de una comunidad.
Ofrece, a los propietarios del edificio:
–Ahorro en el costo de capital para instalar
plantas de calderas/ enfriadores y, de esa
manera, ahorro en espacios del edificio.
–Ahorros en gastos de capital en curso
para actualizar calderas/ plantas de
refrigeración.
– Flexibilidad, capacidad de monitoreo y
control del uso de energía térmica.
Instalar edificios individuales:
intercambiador de calor, sistema
de tuberías, válvulas y sistema
de control, p.ej. termostáticos y
medidor.
Exigir mantenimiento periódico,
incluyendo inspección de fugas,
monitoreo y rendimiento de los
sistemas de información.
207
Diseño y prácticas comunitarias sostenibles
Tecnologías y
prácticas de
mitigación
relacionadas
Aplicabilidad
contextual
Requisitos
fundamentales
para su aplicación
Planificar la
disposición de los
edificios de una
comunidad, de
manera que
responda a las
características
locales de sol y
viento
estacionales,
cosecha de agua
de lluvia y mejora
de la ecología del
paisaje local.
Diseño
comunitario
sostenible y
planificación del
ambiente físico
construido.
Requisitos
financieros
Involucrar a muchas partes
interesadas en la evaluación
de la situación actual.
Contribución al triple resultado
Planificación respecto a las
condiciones climáticas locales,
lo cual incluye sol, viento y lluvia.
Crea confort microclimático,
Designar a persona(s) como Se requiere apoyo
tanto para los espacios
abanderadas de programas financiero en la fase comunitarios como edificios
inicial de arranque. individuales en una comunidad.
comunitarios sostenibles.
Por lo general está
Identificar, junto a los actores relacionado con
Logra eficiencia hídrica.
planificación y
involucrados, las
actividades de
necesidades y objetivos
Promueve la vegetación nativa y
implementación en
clave por medio del
fomenta la biodiversidad.
la etapa temprana.
desarrollo de consenso.
Crear perspectiva y una hoja Las comunidades
de bajos ingresos a
de ruta útil.
menudo requieren
apoyo financiero de
Desarrollar una serie de
la cooperación
indicadores para evaluar, por
comparación, y monitorear el internacional y/o del
gobierno local.
avance.
Varias estrategias
de planificación y
prácticas
aplicables a
varios contextos
de comunidades
Prácticas
comunitarias
sostenibles
(desarrollo de un
sentido de
comunidad,
mejora de la
calidad de vida,
fomento de
habilidades que
den lugar a una
economía
ecológica)
Factibilidad de
implementación
Dialogar, con los
miembros de la
comunidad, a fin
de comprender
los estilos de vida
existentes,
modelos de
actividad
cotidiana, y su
lista de
sugerencias para
mejorar la vida en
la comunidad.
Identificar y comunicarse con Las actividades
los socios que brindan su comunitarias que se
realizan
apoyo.
satisfactoriamente
Comenzar por las actividades
muchas veces
más factibles y económicas.
encuentran una
corriente sostenible
Monitorear y mejorar las
de ingresos
actividades a medida que se
generada por el
desarrollan.
retorno de la
inversión.
Continuar buscando
retroalimentación de todas
las partes interesadas y
socios.
Reduce y elimina la pobreza de
las comunidades de menores
ingresos, al mismo tiempo que
amplía sus habilidades, lo cual
las hace más aptas para
emplearse en el sector de la
economía ecológica.
Facilita una economía ecológica
local sostenible, p.ej. a través
del ecoturismo, producción local
de alimentos, etc.
Genera lazos comunitarios y
sentido de propiedad.
Reduce la delincuencia.
Mejora la calidad de vida.
208
Anexo II: Glosario
Actores interesados (del sector de la construcción): comprenden pero no se limitan
a los promotores, financiadores, gerentes de proyectos, arquitectos, ingenieros civiles y
estructurales, gerentes de instalaciones, propietarios, inquilinos y subinquilinos, etc.
Aislamiento derivado de plantas/ animales: se refiere a productos de aislamiento térmico
que derivan de plantas o animales, y comprenden fibra de celulosa, lana de oveja, algodón
y lino. Estos productos tienen bajo contenido de energía, ya que los materiales pueden
obtenerse de materia prima renovable. Los productos están en forma de fibra, placas o tablón
de aglomerado.
Aislamiento de fibra mineral: se refiere a productos de aislamiento térmico basados en
minerales. La gama de productos comprende desde lana de roca, lana de escoria hasta lana
de vidrio. Estos materiales se funden a altas temperaturas, se hilan en fibras y se les agrega
un aglutinante para formar láminas y placas de aislamiento. Si al retirarla está en buenas
condiciones, la fibra mineral puede reutilizarse y reciclarse al final de su vida.
Aislamiento por plástico celular: se refiere a productos de aislamiento térmico derivados
del petróleo e incluye poliuretano rígido, fenólico, poliestireno expandido, y poliestireno
extrudido.
Aislamiento térmico: se refiere a materiales de construcción con baja conductividad térmica.
Ayudan a reducir el consumo de energía en edificios al evitar elevaciones/ descensos de
temperatura a través de la envolvente del edificio.
Almacenamiento con hielo térmico: El hielo es generado durante las horas de temporada
baja y almacenada para generación de agua fría, que se utiliza durante las horas punta,
ayudando así a reducir la carga máxima de electricidad.
Análisis de valor: se refiere a ejercicios de reducción de costos durante la etapa posterior
de desarrollo de diseño.
Artefactos para sombra: evitan que la luz solar directa brille en las superficies de
acristalamiento, mejoran la coeficiencia de la sombra de las fachadas, y dan lugar a menor
transmisión térmica a través del sistema de fachada.
Bloques de tierra comprimida: un material de construcción tradicional renovado que se
encuentra en India, África Oriental y Sudamérica. Los bloques de tierra comprimida están
hechos de una mezcla semiseca de arcilla y arena. En la actualidad se producen utilizando
una máquina hidráulica para bloques comprimidos.
Bomba de calor: extrae el calor de la tierra subterránea más templada, aire o agua subterránea
durante los meses de invierno en regiones templadas para acondicionar la temperatura para
uso en interiores. Invirtiendo el ciclo anterior durante los meses de verano, la bomba de calor
extrae el calor de espacios interiores hacia exterior para proporcionar una temperatura más
fresca.
209
Calefacción/ refrigeración urbana: se refiere a la combinación de calefacción/ refrigeración
en un lugar centralizado; y a la distribución de calefacción/ refrigeración; a los edificios de
una determinada comunidad, por medio de una red de ductos para caldear el espacio y agua
o refrigerar el espacio. La energía que se requiere para calefacción/ refrigeración puede
obtenerse del calor residual de los procesos industriales cercanos (si están disponibles) y/o
fuentes renovables como energía solar térmica y geotérmica.
Casa pasiva: adopta los principios convencionales de diseño del edificio solar pasivo
como punto de partida, y los combina con una envolvente aislada y hermética del edificio
para obtener como resultado edificaciones muy bajas en energía. La casa pasiva es una
edificación en la cual se puede mantener un confortable clima interior sin sistemas activos de
calefacción o refrigeración. La casa se caldea y refrigera a sí misma, por ello se denomina
“pasiva” (Passive House Institute, 2010).
Ciclo de vida (de un edificio): incluye todas las etapas de vida del edificio: fabricación
de los materiales, transporte de los materiales de construcción de las fuentes/ plantas de
producción a los lugares de la obra, construcción, funcionamiento y demolición del edificio.
Cimiento de tierra apisonada: es una aplicación innovadora de materiales de construcción
relacionados con el suelo. La tierra es excavada desde la zanja del cimiento, tamizada y
mezclada con cemento y arena para convertirla en material de construcción destinado a los
cimientos del edificio.
Confort térmico: es un “estado de la mente que expresa satisfacción con el ambiente térmico”
(ISO7330). Tal percepción es afectada por la temperatura del aire, temperatura radiante,
humedad relativa, velocidad del aire, actividad y prendas de vestir.
Construcción in situ: es un método que tiene lugar en el emplazamiento del edificio utilizando
materia prima. La construcción in situ contrasta con la construcción prefabricada, en la cual
los componentes del edificio son manufacturados en una fábrica y luego transportados al
edificio para su instalación.
Contrato de rendimiento energético: es un método de adquisición basado en el rendimiento,
mediante el cual los ahorros en la factura de servicios –como resultado de la instalación
de nuevos sistemas de construcción que reducen el uso de energía– sufragan el costo del
proyecto de renovación del edificio.
Control zonal: es una estrategia que se aplica para derivar el sistema de HVAC o sistemas de
iluminación artificial con mayor eficiencia. Siempre que sea posible, los espacios/ habitaciones
de un edificio deberían dividirse en habitaciones cerradas más pequeñas, cada una equipada
con su propio termostato, compuertas con motor y sistema de control. De esta manera, los
usuarios pueden ajustar la temperatura de la habitación de manera independiente para
adecuarla a su nivel de confort térmico.
Descarga: es una medida para abordar la calidad del aire en interiores. Este procedimiento
implica tener los edificios, recientemente terminados, completamente abiertos para la
circulación del aire por un periodo continuo necesario antes de su ocupación.
210
Diseño solar pasivo: incluye estrategias de diseño que hacen posible que los edificios
respondan a las condiciones bioclimáticas y geográficas del emplazamiento del edificio y
su entorno inmediato. Tiene como objetivos reducir la demanda de energía para el confort
térmico, iluminación artificial y otras funciones ambientales del edificio. Entre las estrategias
aplicadas están la selección del lugar, diseño sensible al sol y al viento y uso de materiales
de masa térmica.
Diseño y prácticas comunitarias sostenibles: se refiere a la planificación, diseño, edificación,
gestión y promoción social y desarrollo económico de comunidades para responder a los
objetivos del desarrollo sostenible.
Edificios bajos en carbono/ cero emisiones: logran su objetivo común de reducir al mínimo
las emisiones de GEI hacia la atmósfera al integrar técnicas de diseño energéticamente
eficientes disponibles y/o utilizando energía renovable para sus operaciones.
Edificios residenciales y comerciales: la definición de edificios residenciales es inequívoca
y comprende casas individuales, chalets pareados, casas adosadas, departamentos; los
edificios comerciales se refieren a edificios residenciales no domésticos, como los públicos,
terciarios, oficinas y municipales, entre otros.
Empleo de materiales térmicos aglomerados: que simplemente absorben y almacenan
el calor y frío para evitar cambios en las temperaturas interiores, cuando las temperaturas
exteriores varían en marcos largos y/o cortos de tiempo. La mampostería, piedra y cemento
tienen una buena capacidad de almacenamiento térmico.
Energía microhídrica: es energía producida explotando la energía del movimiento de
agua en corrientes y ríos pequeños. La energía puede utilizarse para generar electricidad o
emplearse en el sistema híbrido de una planta combinada de calor y energía.
Enfriador: es un componente del sistema HVAC centralizado. Produce agua fresca que es
bombeada a unidades de manipulación de aire para enfriarla.
Fachadas/ paredes verdes: permiten a las plantas crecer en superficies de fachadas/
paredes en varios medios: enredaderas con raíces autoadherentes a las superficies de
paredes, plantas trepadoras en soportes de malla o cable, paneles trasportadores con plantas
previamente desarrolladas y fijadas verticalmente en paredes (NParks, 2009).
Gases de Efecto Invernadero (GEI): son gases que atrapan el calor en la atmósfera,
principalmente vapor de agua, dióxido de carbono, metano, óxido nítrico y ozono. Las
crecientes concentraciones de GEI están elevando la temperatura promedio de la Tierra y
causando una variedad de otros efectos climáticos y atmosféricos adversos.
Herramientas computarizadas de diseño: estas herramientas simulan rendimientos del
edificio, calculan la energía requerida para refrigeración o calefacción, emisiones de CO2,
y realizan análisis de ciclo vital, etc. Las herramientas de simulación son particularmente
útiles para hacer visibles las estrategias de diseño y predecir los rendimientos del edificio,
generalmente en las áreas de la trayectoria del sol y de la sombra, luz diurna, fluidodinámica
computarizada del movimiento del aire, etc.
211
Intercambiador de calor del subsuelo: es un proceso para canalizar el aire entrante a
través de ductos enterrados en el subsuelo. La temperatura constante del suelo, que a
menudo es más templada en el invierno y fresca en verano, ayuda precalentar/ pre-enfriar el
aire entrante.
Jardines en tejados, balcones y terrazas de azotea: son jardines con plantas ubicadas
encima de tejados, balcones y terrazas de los edificios y acceso a actividades al aire libre.
Los componentes comunes de estos son riego, drenaje e impermeabilización.
Materiales de cambio de fase (PCM, por su sigla en inglés): funcionan según el principio
de almacenamiento de calor latente. Cuando se eleva la temperatura, el calor almacenado
no aumenta, pero el medio cambia de un estado físico a otro y, por ese medio, almacena
energía. Por tanto, la toma de energía no puede detectarse por mero contacto. La elevación
de la temperatura solo puede detectarse luego de que ha tenido lugar un cambio completo
de fase.
Materiales de construcción bajos en carbono: pueden obtenerse de materiales tanto con
bajo contenido de energía como de carbono en sus procesos de producción, ensamblaje y
transporte. Debido a tan amplia definición, los materiales de construcción bajos en carbono
se interpretan de diferente manera en diferentes contextos. Por ejemplo, los productos de
metal se consideran materiales con alto contenido de carbono, debido a que los procesos
de extracción y refinamiento involucrados son intensivos en carbono. Sin embargo, los
productos de metal reciclados que se utilizan en edificios nuevos pueden considerarse bajos
en carbono.
Materiales de construcción que secuestran carbono: se obtienen fundamentalmente de
productos de madera cosechados (HWP, por su sigla en inglés). La madera recogida de
árboles, captura el carbono por un proceso de fotosíntesis. El 50% del peso seco de la
madera es carbono.
Medidores prepagados: son medidores de electricidad que requieren el pago por adelantado,
de cierta cantidad de electricidad antes de su consumo por parte de los usuarios.
Opciones de mitigación (del sector de la construcción): pueden definirse como la puesta
en funcionamiento e implementación de estrategias de diseño, tecnologías y prácticas que:
(a) reduzcan la demanda y consumo de energía relacionada con los edificios: desde el diseño,
construcción, transferencia, operación hasta la renovación y disposición al concluir; (b) optar
por combustibles de bajo o ningún carbono; (c) elevar al máximo la oportunidad de que los
edificios actúen como sumideros de carbono; y (d) como catalizadores para el cambio de
comportamiento hacia un estilo de vida sostenible.
Proceso de diseño integral: es un proceso de diseño de un edificio, en el cual su relación
con el contexto circundante, los componentes técnicos y tecnologías son partes de un
sistema completo, para todo el ciclo vital del edificio (Larsson, 2005). Este objetivo puede
lograrse siempre que los miembros del equipo interdisciplinario de profesionales trabajen en
colaboración desde un principio, al igual que en el diseño conceptual para tomar decisiones
estratégicas y abordar juntos todos los aspectos del diseño.
212
Proporción de espacio útil verde: mide el índice de superficie foliar total utilizando un
método volumétrico y tomando en cuenta paredes y tejado verde, al igual que jardines de
azotea, entre otros.
Red de área doméstica: es una red dentro del hogar que conecta los electrodomésticos
(es decir, HVAC, iluminación, refrigeradores, lavadoras, calentadores de agua, televisores,
computadoras, etc.) a medidores inteligentes; los cuales permiten, a los propietarios de
casas/ inquilinos, monitorear y controlar su uso de energía.
Refrigeración por vapor: se logra durante el proceso de evaporación del agua, en el cual la
temperatura del aire desciende, cuando el volumen de aire recoge el agua al transformarla
de líquido a vapor.
Repisas de luz: en su forma más simple están diseñadas como dispositivos para dar sombra,
al instalarse en la parte superior de ventanas y fachadas de acristalamiento por encima del
nivel de los ojos. Si bien las condiciones de luz natural, debajo de las repisas de luz cercanas
a la ventana, están saturadas y evaden el resplandor, la luz difusa del día se refleja encima de
las repisas de luz hacia el área del cielo raso (cerca de la ventana) y penetra en los espacios
interiores.
Secuestro del carbono: un edificio puede actuar como sumidero de carbono, ya
sea estáticamente, utilizando materiales de construcción atrapadores de carbono, o
progresivamente integrando plantas en los edificios y en el lugar donde se encuentra.
Servicios de energía basados en la comunidad: proporcionan calefacción, refrigeración
y energía renovable a más de un edificio. Por lo general se encuentran en dos formas:
calefacción/ refrigeración urbana y combinación de calor y electricidad (CHP, por su sigla en
inglés).
Sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC): suministra aire fresco
y acondiciona la temperatura y humedad del aire interior. El sistema normalmente comprende
componentes para suministrar, filtrar, caldear, refrigerar y distribuir el aire acondicionado en
los espacios interiores a los que están destinados.
Sistema de cosecha de agua de lluvia: es una tecnología que facilita la práctica de recolectar
agua de buena calidad de la precipitación natural. El método más popular de cosecha de
agua de lluvia es de los tejados u otras superficies del edificio. Un sistema simple comprende
canaletas y tubos de bajada conectados a un tanque de almacenamiento.
Sistema de fachada de doble piel: comprende dos pieles de vidrio instaladas con una
cavidad intermedia ventilada, de 0,2 m hasta un ancho de 2 m. Para una cavidad mayor, es
decir 0,6 m o más, por lo general se instala una pasarela de metal para acceder con fines de
limpieza y mantenimiento. Se pueden instalar dispositivos de control solar, como persianas
operables en la cavidad ventilada.
Sistema fotovoltaico integrado al edificio: consiste en paneles fotovoltaicos que son
integrados a tejados, fachadas, tragaluces o dispositivos de control solar para edificios.
213
Sistema de Gestión Energética del Edificio (BEMS, por su sigla en inglés): es un
sistema de control computarizado instalado en edificios. El monitoreo y control de los
sistemas mecánicos y eléctricos se integra a un control global y a una estrategia de máximo
aprovechamiento relacionada con la energía y con el confort del ocupante.
Sistemas hidroneumáticos de suministro de agua: introducen presión de aire en los
tanques de agua como componente clave de ahorro de energía en los sistemas de suministro
de agua para uso en el edificio. El aire comprimido en el tanque cumple tres funciones
principales: suministra agua al rango de presión prefijado, reduciendo así subidas de presión
en los sistemas de suministro de agua, y utilizando el ajuste de presión para monitorear y
controlar la bomba de agua.
Sistema de iluminación energéticamente eficiente: comprende una lámpara eficiente,
balastos y accesorio luminoso. Las lámparas/ bombillos de descarga (como tubos fluorescentes,
T5 y T8) y radiadores electro luminiscentes (diodos que emiten luz) se consideran lámparas
energéticamente eficientes.
Sistema de vegetación integrada al edificio: permite integrar vegetación en el propio
edificio e incluso que esta sea parte de sus componentes (como tejado y paredes ecológicas).
Solución de fachada autolimpiante: se encuentra popularmente en forma de dióxido
de titanio (TiO2), que puede ser aplicado tanto en paredes sólidas como en sistemas de
acristalamiento. El TiO2 es un tipo de fotocatalizador. Cuando está expuesto a la luz del sol,
el TiO2 activa sus moléculas de oxígeno para descomponer gérmenes, bacterias y materia
orgánica. Por tanto, cuando se aplica una capa de TiO2 en superficies externas de fachada;
es decir, aluminio, revestimientos, azulejos, vidrio, etc., la fachada cumple una función
autolimpiante.
Tecnología fotovoltaica: aprovechamiento de la energía del sol convirtiendo la luz en
electricidad a través de un proceso fotovoltaico.
Tecnología térmica solar: aprovecha la energía del sol y la convierte en energía calórica.
Tejados verdes: están extensivamente cubiertos de vegetación, como pasto o arbustos,
utilizando un sistema de apoyo integral. Este sistema a menudo incluye sustrato, filtro, riego,
almacenamiento de agua y sistemas de drenaje, al igual que impermeabilización de una
superficie/ estructura del tejado. Los tejados verdes están diseñados para ser de bajo peso, y
normalmente no soportan actividades públicas intensivas, aparte del mantenimiento.
Tubo de luz solar: esta función comprende una cúpula transparente en el exterior, un tubo
metálico reflectante y un difusor instalado en el techo. La cúpula recoge y magnifica la luz
solar externa, que es transmitida a través del tubo metálico reflectante al difusor, que a su vez
distribuye la luz difusa del día al espacio interno inferior.
Turbinas eólicas integradas al edificio: son micro turbinas de viento integradas al tejado
del edificio para convertir, la energía generada por el movimiento del aire, en electricidad.
Valor Global de Transferencia Térmica (OTTV, por su sigla en inglés): es una medida de
214
consumo de energía de la envolvente del edificio. Su formulación toma en cuenta importantes
componentes de la envolvente, como el tipo de acristalamiento, tamaño de ventana, sombra
externa para las ventanas, tipo y color de las paredes.
Ventilación por desplazamiento: se caracteriza porque suministra aire acondicionado
desde el sistema de piso elevado y a través de una serie de registros ajustables instalados
en el piso. El aire de la habitación es estratificado, de modo que las temperatura inferiores
del aire se mantienen en la porción inferior de la habitación (donde están las personas y se
requiere aire fresco) y el aire más caliente se eleva hacia el cielo raso.
215
Anexo III: Fuentes adicionales de
información sobre Tecnologías y Prácticas
de Mitigación
Renovación y uso innovador de los materiales y técnicas de construcción
tradicionales
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.Auroville Earth Institute (India): www.earth-auroville.com
2.The Energy and Resources Institute (India): www.teriin.org
Diseño y tecnologías de casa pasiva
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.International Passive House Association (International): www.passivehouseinternational.org
2.Passi Haus Institute (Germany): www.passiv.de/07_eng/index_e.html
3.PASS-NET (Europe): www.pass-net.net
Lista preliminar de diseñadores/ proveedores de tecnología:
1.Arquitecta Eva Ibars Novella (Eslovenia): www.ibars.si
2.Projektant Pozemnych Stavieb Katarína Bódiová (Slovakia): http://projekty.bodi.sk
Proceso de Ciclo Vital y Diseño integral
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.International Energy Agency – Task 23(Global): www.iea-shc.org/task23
2.International Initiative for a Sustainable Built Environment (Global): www.iisbe.org
216
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Autodesk (Global): www.autodesk.com
2.Bentley (Global): www.bentley.com
3.Integrated Environmental Solution (Global): www.iesve.com/RestOfWorld
Aislamiento Térmico de la Envolvente del Edificio
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.Laboratory of Heat Transfer and Environmental Engineering, Department of Mechanical
Engineering, Aristotle University, Greece. http://www.meng.auth.gr/el.html
2.National Research Council Canada, Institute for Research in Construction: www.nrccnrc.gc.ca
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Africa Thermal Insulations (South Africa): http://www.alububble.co.za
2.Hangzhou Phase Change Technology Co., Ltd. (China): http://hzfeijie.en.alibaba.com
3.BASF (Asia / Pacific and North America) http://www.basf.com/group/corporate/en/
contact
Sistemas de Fachada de Alto Rendimiento para Edificios
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.Centre for Total Building Performance, National University of Singapore (Singapore):
www.ctbp.bdg. nus.edu.sg
2.Division of Energy and Building Design, Lund University (Sweden): www.ebd.lth.se/
english
3.Buildings Technology Department, Lawrence Berkeley National Laboratory (US):
http:// lowenergyfacades.lbl.gov
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Somfy for Bioclimatic Facades (Global): www.somfyarchitecture.com
2.Advanced Glazings (Canada): www.advancedglazings.com
3.Viracon (Global): www.viracon.com
217
Tecnologías para aprovechar la Luz del Día
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.Daylighting Collaborative (US): www.daylighting.org/index.php
2.MIT Daylighting Lab (US): http://daylighting.mit.edu/home.php
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Solatube International (Global): www.solatube.com
2.Solar Tracking Skylight Inc (USA): www.solar-track.com
Sistemas Altamente Eficientes de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (USA &
Global): www.ashrae.org
2.Energy System Laboratory, Nanyang Technological University (Singapore): www.mae.
ntu.edu.sg/ AboutMAE/Divisions/ESLab/Pages/Home.aspx
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Trane Inc. (Global): www.trane.com/Corporate/default.asp
2.Broad Air Conditioning (China): http://www.broad.com
Sistemas de Iluminación Eficientes
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.en.lighten Initiative (Global): http://www.enlighten-initiative.org
2.Efficient Lighting Initiative (East Asia & Southern Africa): www.efficientlighting.net
3.International Association of Lighting Designers (Global): www.iald.org
4.Lighting Africa (Africa): www.lightingafrica.org
218
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Philips (Global): www.philips.com/global/index.page
2.Osram (Global): www.osram.com/osram_com
Tecnologías Hidroeficientes
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.Healing Water Institute (UK, New Zealand): www.healing-water.org
2.NAHB Research Centre (USA): www.toolbase.org/index.aspx
3.Alliance for Water Efficiency (USA): www.allianceforwaterefficiency.org/default.aspx
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Daelyu Industry Ltd (Korea): http://daelyu.en.ec21.com
2.Johnson Controls (Global): http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en.html
Materiales y Productos Bajos en Carbono y que actúan como Sumideros de Carbono
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.International Network for Bamboo and Rattan (Global): www.inbar.int/index.ASP
2.Singapore Environment Council (Singapore): www.sec.org.sg
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Bamboo Living (USA): www.bambooliving.com
2.ENGRO (Green Concrete) (Singapore & China): www.engro-global.com/index.html
Plantación y Sistemas de Plantación Integrados al Edificio
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.International Green Roof Association (Global): www.igra-world.com
2.Centre for Urban Greenery and Ecology (Singapore): www.cuge.com.sg
219
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Green China Design (China): http://greenchina.cuberoof.com
2.Elmich Singapore Pte Ltd (Singapore): www.elmich.com
3.Zhimizu Corporation (Global): http://www.shimz.co.jp/english/index.html
Tecnologías Solares
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.International Solar Energy Society (Global): www.ises.org
2.UNIDO International Solar Energy Center for Technology Promotion and Transfer
(Global): www.unido-isec.org/englishindex/Index.html
3.Renewable Energy and Policy Network for the 21st Century (Global): www.ren21.net/
default.asp
4.Solar Energy Research Institute of Singapore (Singapore): www.seris.sg
5.Sustainable Energy Society of Southern Africa (Southern Africa): www.sessa.org.za
6.Solar Aid (East and Southern Africa): http://www.solar-aid.org
7.Solar Combi + (Europe): www.solarcombiplus.eu
8.Solar Energy Foundation (Sweden in supporting developing countries): http://www.
solarenergy foundation.com/sefpurpose.htm
9.Solar Energy Section, Barefoot College (India): http://www.barefootcollege.org
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Siemens Solar Industries (Global): http://www.automation.siemens.com/mcms/solarindustry/en/ Pages/Default.aspx
2.Solar Dynamics Pte. (The Caribbean): http://solardynamicsltd.com
3.Shanghai Roy Solar Co., Ltd. (China): http://www.roysolar.com
4.SOLID solarinstallation+design (China): www.solidchina.com
5.Midrand Solar Technologies (South Africa): http://www.midrandsolar.co.za
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Turbinas Eólicas Integradas al Edificio
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.Renewable Energy Research Centre, University of Dhaka, Dhaka (Bangladesh): www.
univdhaka.edu/research3/research_centre_details.php?id=6
2.Center for the Study of Wind Resources (CERE), Universidad de Magellanes
(UMAG),Punta Arenas, Chile: https://www.umag.cl/en/research.php
3.Global Wind Energy Association (Global): www.gwec.net
4.African Wind Energy Association (Africa): www.afriwea.org
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Vestas (Denmark, Global): www.vestas.com
2.Aeolos Wind Turbine (Global): www.windturbinestar.com
3.Eveready-Kestrel (South Africa): www.kestrelwind.co.za
Gestión Energética y Mejora del Rendimiento
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.EPC Watch (Global): http://energyperformancecontracting.org
2.Caribbean Hotel Energy Efficiency Action Project (The Caribbean):
www.caribbeanhotelandtourism.com/CASTchenact.php
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Honeywell Building Solutions (Global): https://buildingsolutions.honeywell.com/
Cultures/en-US
2.Siemens Building Technologies (Global): www.buildingtechnologies.siemens.co.uk
3.Self Energy Group (Europe and Africa): www.selfenergy.eu
Catalizadores del Cambio de Comportamiento
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.Smart House/Smart Grid: www.smarthouse-smartgrid.eu
2.Smart Green Home Consortium (Global): http://smartgreenhome.org
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Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Greenway Reality (Singapore, Denmark & USA): www.greenwavereality.com
2.Pacific Gas and Electricity Company (USA): www.pge.com
Servicios de Energía Basados en la Comunidad
Lista preliminar de institutos/ organizaciones de investigación:
1.IEA District Heating and Cooling (International): www.iea-dhc.org
2.BSP – Nepal Bakhundole, Lalitpur,Nepal: www.bspnepal.org.np/introduction.htm
3.Energy Charter Secretariat (Europe and Asia): www.encharter.org
4.Association for the District Heating of the Czech Republic (ADH CR): http://www.tscr.cz/
index.php
Lista preliminar de proveedores de tecnología:
1.Terra Humana Clean Technology Engineering Ltd (Hungary): www.terrenum.net/
cleancoal
Diseño y Prácticas Comunitarias Sostenibles
Lista preliminar de institutos y organizaciones de apoyo:
1.BREEAM Communities (UK): www.breeam.org/page.jsp?id=117
2.Global Ecovillage Network (Global): http://gen.ecovillage.org
3.Green Building Council Australia, Green Star Communities (Australia): www.gbca.org.
au/green-star/green-star-communities
4.Green Communities (South Africa): www.greencommunities.co.za/default.asp
5.Habitat for Humanity (Global): www.habitat.org
6.Sustainable Community Design, University of Manitoba (North America): www.arch.
umanitoba.ca/sustainable/contents.htm
7.US Green Building Council – LEED for Neighborhood Development (US and Global):
www.usgbc.org/DisplayPage.aspx?CMSPageID=148
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La presente guía abarca una gama de tecnologías de construcción, principios y prácticas
de diseño que pueden reducir de manera significativa las emisiones de gases de efecto
invernadero, al mismo tiempo que mejoran las condiciones de vida y trabajo. Todas
las tecnologías y prácticas de mitigación se describen en lenguaje simple y también se
ofrecen métodos para implementarlas. Esta guía será utilizada por los equipos de ENT
nacionales, compuestos por actores interesados de organizaciones gubernamentales y no
gubernamentales y por el sector privado.
La coordinación de esta publicación está a cargo del Dr. Jorge Rogat y su autor es el Dr. Wynn
Chi-Nguyen Cam, con contribuciones de otros expertos activos en el sector de la construcción.
Combinando la experiencia en ambiente de construcción sostenible y cambio climático como
arquitecto, investigador y facilitador de los encargados internacionales de formular políticas,
el autor brinda un análisis equilibrado de tecnologías tanto desde la perspectiva climática
como de desarrollo sostenible.
Esta publicación es una de las guías de tecnologías de adaptación y mitigación producidas
como parte del proyecto de Evaluación de las Necesidades Tecnológicas con fondos del
FMAM, emprendido por PNUMA y URC en 36 países en Desarrollo.
UNEP DTU Partnership
Technical University of Denmark (DTU)
http://www.unepdtu.org/
http://tech-action.org/
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