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BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA

 

 

FACULTAD DE ARQUITECTURA

 

 

COLEGIO DE ARQUITECTURA

 

 

COMPUTACION

 

 

ARQUITECTURA SUSTENTABLE

 

 

JAIR EBER PEREZ SERRANO

 

 

 

 

 

 

 


 

Contenido

 

INTRODUCCION.. 4

EL DESARROLLO SOSTENIBLE. 4

¿QUÉ ES LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE?. 5

COMO ES LA ARQUITECTURA SUSTENTABLE. 7

PAUTAS QUE DEFINEN LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE. 8

INTEGRACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍAS ALTERNATIVAS EN LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE. 9

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LOS EDIFICIOS. 10

VIABILIDAD DE LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE. 10

ENERGÍA Y ARQUITECTURA.. 11

CALEFACCIÓN EFICIENTE. 12

ENFRIAMIENTO EFICIENTE. 14

REFRESCAMIENTO PASIVO.. 14

PRODUCCIÓN DE ENERGÍAS ALTERNATIVAS EN EDIFICIOS  15

RECICLADO ENERGÉTICO.. 16

MATERIALES PARA EDIFICIOS SUSTENTABLES. 17

MANEJO DE RESIDUOS. 17

RECICLADO DE ESTRUCTURAS Y MATERIALES. 18

Materiales reciclados. 18

CONCLUSIÓN.. 19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

INTRODUCCION

EL DESARROLLO SOSTENIBLE

El desarrollo sostenible se apoya sobre tres patas: la medioambiental, la económica y la social. Creo que haría falta añadir una cuarta: la cultural (las sillas de tres patas son bastante inestables, como demostraron a Frank Lloyd Wright los fabricantes Johnson al hacerle sentarse, y caer, de la silla que les había diseñado). "La sostenibilidad es un concepto radical que requiere, también, un cambio cultural. Especialmente de los consumidores y creativos. Hacer que las ideas ambientales avancen en el terreno de la cultura siempre ha sido una obsesión para los pioneros del ecologismo."20 El concepto de sostenibilidad, aunque tildado de confuso y diluido, puede servir como referente, aunque tenga varias acepciones. Esta diversidad de enfoques puede enriquecer el debate y la reflexión. Porque al final la actitud es lo que cuenta. Porque, aunque tengamos algunos aspectos bastante conocidos, hay otros que evolucionan en función del conocimiento de la realidad que tengamos. Para ayudarnos a aclararlo nos podemos acercar a dos conceptos que también han sido valorados de diferentes maneras a lo largo de la historia: los conceptos de tradición y progreso.

 

 

 

¿QUÉ ES LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE?

 

Para definir qué es la Arquitectura Sostenible, previamente debemos tener en cuenta el concepto de Desarrollo Sostenible (desarrollo que satisface las necesidades presentes, sin crear fuertes problemas medioambientales  y sin comprometer la demanda de las generaciones futuras.

La Arquitectura Sostenible reflexiona sobre el impacto ambiental de todos los procesos implicados en una vivienda, desde los materiales de fabricación (obtención que no produzca deshechos tóxicos y no consuma mucha energía), las técnicas de construcción que supongan un mínimo deterioro ambiental, la ubicación de la vivienda y su impacto con el entorno, el consumo de energía de la misma y su impacto, y el reciclado de los materiales cuando la casa ha cumplido su función y se derriba.

La Arquitectura sostenible se basa en 5 pilares básicos:

  • El ecosistema sobre el que se asienta.
  • Los sistemas energéticos que fomentan el ahorro
  • Los materiales de construcción
  • El reciclaje y la reutilización de los residuos
  • La movilidad

 

 

 

 

Cuando hablamos de Edificicación Ecológica no solo nos referimos al ahorro en el consumo energético, sino que además, incluye todos los procesos de fabricación como la elaboración de los materiales, el transporte de éstos, la puesta en marcha de la obra, la utilización del edificio o derribo y la posibilidad de recuperación de los materiales.

El término Arquitectura Sostenible es un término muy genérico, dentro del cual se puede encuadrar la Arquitectura Bioclimática como medio para reducir el impacto del consumo energético de la vivienda como medio para reducir el impacto del consumo energético de la vivienda.

 

COMO ES LA ARQUITECTURA SUSTENTABLE

 

Una arquitectura sostenible respetuosa con el entorno debe considerar cinco factores: el ecosistema sobre el que se asienta, los sistemas energéticos que fomenten el ahorro, los materiales de construcción, el reciclaje, la reutilización del residuo y la movilidad. Una sociedad sostenible no es posible sin la complicidad de los arquitectos.

http://www.arqhys.com/imagenes/blanco.GIF

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No se  trata de una cuestión baladí. Según el Worldwatch Institute de Washington, los edificios consumen el 60% de los materiales extraídos de la tierra y su utilización, junto a la actividad constructiva, está en el origen de la mitad de las emisiones de CO2 vertidas a la atmósfera. Los estudios no dejan lugar a dudas: los residuos procedentes de la construcción están alcanzando grandes proporciones; a principios de esta década se calculó que en Europa existía una media de 1,6 kg por habitante y día. Además, algunos de los materiales utilizados contienen importantes cantidades de halones y CFC (los causantes directos de la destrucción de la capa de ozono), y el 30% de las construcciones nuevas o rehabilitadas, según el citado Worldwatch Institute, padecen el síndrome del edificio enfermo: provocan molestias y dolencias, a veces crónicas, en sus usuarios o sus moradores.

 

 

A principios de una década marcada por los problemas ambientales, y con unos datos que involucran decididamente su función, los arquitectos reconocieron oficialmente el principio de sostenibilidad en 1993, durante el congreso celebrado por la Unión Internacional de Arquitectos (UIA) en Chicago. Lo definieron como una pauta de progreso y adquirieron el compromiso de situarlo "social y ambientalmente como una parte esencial de nuestra práctica y de nuestras responsabilidades profesionales". Para los arquitectos medioambientalistas, la declaración de Chicago se ha convertido en el único documento serio que los profesionales tienen sobre la cuestión. Lo malo, según Albert de Pablo, arquitecto y urbanista, "es que la declaración de Chicago casi no se lee".

 

PAUTAS QUE DEFINEN LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE

·         Adoptar nuevas normativas urbanísticas con el objeto de lograr una construcción sostenible (forma de los edificios, distancia de sombreado, orientación de los edificios, dispositivos de gestión de residuos, etc.)

·         Aumentar el aislamiento de los edificios, permitiendo a su vez su "transpirabilidad".

·         Establecer ventilación cruzada en todos los edificios, y la posibilidad de que los usuarios puedan abrir cualquier ventana de forma manual.

·         Orientación sur de los edificios, de manera que la mayoría de las estancias con necesidades energéticas estén orientadas al sur, mientras que las estancias de servicio lo estén al norte.

·         Disponer una orientación aproximada de las cristaleras del 60% al Sur; el 20% al Este, el 10% al Norte y el 10% al Oeste.

·         Disponer de protecciones solares al Este y al Oeste, de modo que solo entre luz indirecta; y al Sur de modo que en verano no entren rayos solares al interior de los edificios, mientras que si puedan hacerlo en invierno.

·         Aumentar la inercia térmica de los edificios, aumentando considerablemente su masa (cubiertas, jardineras, muros). Favorecer la construcción con muros de carga en edificios de poca altura.

·         Favorecer la recuperación, reutilización y reciclaje de los materiales de construcción utilizados.

·         Favorecer la prefabricación y la industrialización de los componentes del edificio.

·         Disminuir al máximo los residuos generados en la construcción del edificio.

 

INTEGRACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍAS ALTERNATIVAS EN LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EFICIENCIA ENERGÉTICA EN LOS EDIFICIOS

 

Se pueden seguir unas pautas que conduzcan a lograr la mayor eficiencia energética de los edificios. Entre ellas estarían:

·    Aumentar el aislamiento de los edificios en torno a un 40% con respecto a la normativa actual.

·    Utilizar tecnologías de alta eficiencia energética.

·    Diseñar el edificio de tal modo que consuma la menor energía posible durante su utilización (diseño bioclimático, correcta ventilación e iluminación natural, facilidad de acceso, reducción de recorridos, fácil intercomunicación entre personas, etc.)

·         Diseñar el edificio de tal modo que se utilice la menor energía posible durante su construcción, utilizando materiales que se hayan fabricado con el menor gasto energético posible; buscando la mayor eficacia durante el proceso constructivo; evitando al máximo el transporte de personal y de materiales; estableciendo estrategias de prefabricación e industrialización. 

 

VIABILIDAD DE LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE

 

Desde el punto de vista de la política de mercado, para que una arquitectura sostenible sea viable debe considerar una serie de puntos:

 

 

ENERGÍA Y ARQUITECTURA

 

Cuadro de texto: Ilustración 1Edificio City hall en Londres de Norman Foster.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1d/City_hall_london.jpg/300px-City_hall_london.jpgLa eficiencia energética es una de las principales metas de la arquitectura sustentable, aunque no la única. Los arquitectos utilizan diversas técnicas para reducir las necesidades energéticas de edificios mediante el ahorro de energía y para aumentar su capacidad de capturar la energía del sol o de generar su propia energía.

Entre estas estrategias de diseño sustentable se encuentran la calefacción solar activa y pasiva, el calentamiento solar de agua activo o pasivo, la generación eléctrica solar, la acumulación freática o la calefacción geotérmica, y más recientemente la incorporación en los edificios de generadores eólicos.

 

 

La casa pasiva estándar combina una variedad de técnicas y tecnologías para alcanzar un uso ultra-bajo de la energía.

 

 

 

 

 

CALEFACCIÓN EFICIENTE

 

Los sistemas de climatización (ya sea calefacción, refrigeración o ambas) son un foco primario para la arquitectura sustentable porque son típicamente los que más energía consumen en los edificios. En un edificio solar pasivo el diseño permite que éstos aprovechen la energía del sol eficientemente sin el uso de ciertos mecanismos especiales, como por ejemplo: células fotovoltaicas, paneles solares, colectores solares (calentamiento de agua, calefacción, refrigeración, piscinas), valorando el diseño de las ventanas. Estos mecanismos especiales se encuadran dentro de los denominados sistemas solares activos. Los edificios concebidos mediante el diseño solar pasivo incorporan la inercia térmica mediante el uso de materiales de construcción que permitan la acumulación del calor en su masa térmica como el hormigón, la mampostería de ladrillos comunes, la piedra, el adobe, la tapia, el suelo cemento, el agua, entre otros (caso muro Trombe). Además es necesario utilizar aislamiento térmico para conservar el calor acumulado durante un día soleado. Además, para minimizar la pérdida de calor se busca que los edificios sean compactos y se logra mediante una superficie de muros, techos y ventanas bajas respecto del volumen que contienen. Esto significa que los diseños muy abiertos de múltiples alas o con forma de espina deben ser evitados prefiriendo estructuras más compactas y centralizadas. Los edificios de alta compacidad tradicionales en los climas muy fríos son un buen modelo histórico para un edificio energéticamente eficiente.

Las ventanas se utilizan para maximizar la entrada de la luz y energía del sol al ambiente interior mientras se busca reducir al mínimo la pérdida de calor a través del cristal (un muy mal aislante térmico). En el hemisferio sur implica generalmente instalar mayor superficie vidriada al norte para captar el sol en invierno y restringir al máximo las superficies vidriadas al sur. Esta estrategia es adecuada en climas templados a muy fríos. En climas cálidos a tropicales se utilizan otras estrategias. El uso del doble vidriado hermético (DVH) reduce a la mitad las pérdidas de calor aunque su costo es sensiblemente más alto. Es recomendable plantar delante de las ventanas orientadas a los cuadrantes NO-N-NE, árboles de hojas caducas para bloquear el sol excesivo en verano y a su vez permitir el paso de la luz solar en invierno cuando desaparecen sus hojas. Las plantas perennes se plantan a menudo al sur del edificio para actuar como una barrera contra los fríos vientos del sur.

 

 

 

 

ENFRIAMIENTO EFICIENTE

Cuando por condiciones particulares sea imposible el uso del refrescamiento pasivo, como por ejemplo, edificios en sectores urbanos muy densos en climas con veranos cálidos o con usos que implican una gran generación de calor en su interior (iluminación artificial, equipamiento electromecánico, personas y otros) será necesario el uso de sistemas de aire acondicionado. Dado que estos sistemas usualmente requieren el gasto de 4 unidades de energía para extraer 1 del interior del edificio, entonces es necesario utilizar fuertes y activas estrategias de diseño sustentable. Entre otras:

 

 

 

 

    Con esto se colaborará en reducir el calentamiento global y el agujero de ozono en la atmósfera.

 

 

REFRESCAMIENTO PASIVO

En climas muy cálidos donde es necesario el refrescamiento el diseño solar pasivo también proporciona soluciones eficaces. Los materiales de construcción con gran masa térmica tienen la capacidad de conservar las temperaturas frescas de la noche a través del día. Para esto es necesario espesores en muros o techos que varían entre los 15 a 60 cm y así utilizar a la envolvente del edificio como un sistema de almacenamiento de calor. Es necesario prever una adecuada ventilación nocturna que barra la mayor superficie interna evitando la acumulación de calor diurno. Puede mejorarse significativamente la ventilación en el interior de los locales con la instalación de una chimenea solar

Durante el día la ventilación debe ser mínima. Así al estar más frescos los muros y techos tomarán calor corporal dando sensación de frescura.

En climas muy cálidos los edificios se diseñan para capturar y para encauzar los vientos existentes, particularmente los que provienen de fuentes cercanas de humedad como lagos o bosques. Muchas de estas estrategias valiosas son empleadas de cierta manera por la arquitectura tradicional de regiones cálidas.

 

PRODUCCIÓN DE ENERGÍAS ALTERNATIVAS EN EDIFICIOS

 

Las energías alternativas en la arquitectura implican el uso de dispositivos solares activos, tales como paneles fotovoltaicos o generadores eólicos que ayudan a proporcionar electricidad sustentable para cualquier uso. Si los techos tendrán pendientes hay que tratar de ubicarlas hacia el mediodía solar con una pendiente tal que optimice la captación de la energía solar a fin que los paneles fotovoltaicos generen con la eficacia máxima. Para conocer la pendiente óptima del panel fotovoltaico en invierno (cuando el día es más corto y la radiación solar más débil) hay que restar al valor de la latitud del lugar el ángulo de la altura del sol. La altura del astro la obtendremos de una carta solar.

Se han construido edificios que incluso se mueven a través del día para seguir al sol. Los generadores eólicos se están utilizando cada vez más en zonas donde la velocidad del viento es suficiente con tamaños menores a 8 m de diámetro. Los sistemas de calefacción solar activos mediante agua cubren total o parcialmente las necesidades de calefacción a lo largo del año de una manera sustentable.

 Los edificios que utilizan una combinación de estos métodos alcanzan la meta más alta que consiste en una demanda de energía cero y en los 80s se denominaban autosuficientes. Una nueva tendencia consiste en generar energía y venderla a la red para lo cual es necesario contar con legislación específica, políticas de promoción de las energías renovables y programas de subsidios estatales. De esta forma se evitan los costos excesivos que representan los sistemas de acumulación de energía en edificios. Uno de los ejemplos más notables es la Academia de Mont-Cenis [2] [3] en Alemania de los arquitectos Jourda & Perroudin inaugurado en 1999.

Otras formas de generación de energía basadas en fuentes renovables son la energía solar térmica (para calefacción, agua caliente sanitaria y aire acondicionado), biomasa o incluso la geotérmica. Lo ideal para garantizar el suministro energético durante todo el año, bajo condiciones climáticas y ambientales cambiantes, es combinar las diferentes fuentes.

 

 

RECICLADO ENERGÉTICO

La alternativa más económica para conseguir un edificio energéticamente eficiente es incluyendo desde la fase de proyecto el tema. Pero es posible tomar un edificio existente y mediante una técnica denominada de reciclado energético conocida por su raíz anglosajona como retrofit dar al edificio un nuevo ciclo de vida sustentable.

Entre las primeras tareas se encuentra la de realizar una auditoría energética para conocer cuales son las entradas y salidas de energía al edificio como sistema, siempre buscando mantener el confort higrotérmico, la salubridad y la seguridad.

 

 

MATERIALES PARA EDIFICIOS SUSTENTABLES

Los materiales adecuados para su uso en edificios sustentables deben poseer características tales como bajo contenido energético, baja emisión de gases de efecto invernadero como CO2 - NOx - SOx - material particulado, ser reciclados, contener el mayor porcentaje de materiales de reutilización, entre otros. En el caso de maderas evitar las provenientes de bosques nativos y utilizar las maderas de cultivos como el pino, el eucaliptus entre otras especies. Entre los materiales usados en la construcción que más energía propia poseen se encuentran el aluminio primario (215 MJ/kg), el aluminio comercial con 30% reciclado (160 MJ/kg), el neopreno (120 MJ/kg), las pinturas y barnices sintéticos (100 MJ/kg), el poliestireno sea expandido o extruido (100 MJ/kg) y el cobre primario (90 MJ/kg), junto a los poliuretanos, los polipropilenos y el policloruro de vinilo PVC.

 

MANEJO DE RESIDUOS

La arquitectura sustentable se centra en el uso y tratamiento de los residuos en el sitio, incorporando cosas tales como sistemas de tratamiento de aguas grises mediante filtros y estabilización biológica con juncos y otras variedades vegetales acuáticas. Estos métodos, cuando están combinados con la producción de compost a partir de basura orgánica, la separación de la basura, pueden ayudar a reducir al mínimo la producción de desechos en una casa.

 

RECICLADO DE ESTRUCTURAS Y MATERIALES

 

Una cierta arquitectura sustentable incorpora materiales reciclados o de segunda mano. La reducción del uso de materiales nuevos genera una reducción en el uso de la energía propia de cada material en su proceso de fabricación. Los arquitectos sustentables tratan de adaptar viejas estructuras y construcciones para responder a nuevas necesidades y de ese modo evitar en lo posible construcciones que partan de cero.

 

 

Materiales reciclados

Entre los materiales posibles de reciclar se encuentra:

En países no desarrollados es usual que haya una gran recuperación de demoliciones y sitios donde se concentran estos productos para su posterior reutilización. En Argentina se las denomina Chacaritas en alusión al mayor cementerio de Buenos Aires.

 

 

 

CONCLUSIÓN

La arquitectura genera un gran impacto social en la población y son necesarios buenos ejemplos en cada comunidad local para mostrar a la sociedad los caminos a seguir. En cada cultura en el tiempo surgieron nuevos tipos edificatorios pero sólo algunos se convirtieron en modelos para ser repetidos por la sociedad. En el campo experimental los primeros desarrollos sistemáticos se aglutinaron en lo que se dio en denominar "Lista de edificios solares pioneros" que muestra una producción continua por parte del mundo académico desde 1939 cuando se construyera en Míchigan la Casa solar MIT #1 por parte de H.C. Hottel del Masachusset Institute of Technologies - MIT. Mientras en los Estados Unidos son usuales las casas de construcción liviana (10 a 150 kg/m²), en América del Sur son mayoritariamente de construcción pesada (>150 kg/m²). Los materiales y modos de construcción son diferentes probablemente por la cultura que trajo cada tipo edificatorio. Dado que los cambios en las costumbres no son sencillos, se requieren de enormes esfuerzos para generar alternativas válidas que sean adoptadas por la sociedad.

Aquí entran conceptos tales como cual es el costo inicial de un edificio, cual es el costo a lo largo de su vida útil(estimada en 30 a 50 años),[13] la Vulnerabilidad de las edificaciones y el análisis de riesgo, ¿puede una familia o una sociedad pagar dichos costos? ¿Puede afrontarse el costo ambiental? Son todas preguntas que cada sociedad local debe responder y la dirigencia debe dar respuestas adecuadas y sustentables.