Edificios inteligentes
También son llamados verdes o bioclimáticos a los edificios cuya arquitectura e ingeniería tienen interés ecológico. Es un diseño que hace uso de la iluminación y la ventilación interior natural, y los materiales adecuados para la creación de un microambiente que llene las necesidades de una persona y las exigencias ambientales de hacer un gasto eficiente de energía.
También son llamados verdes o bioclimáticos a los edificios cuya arquitectura e ingeniería tienen interés ecológico. Es un diseño que hace uso de la iluminación y la ventilación interior natural, y los materiales adecuados para la creación de un microambiente que llene las necesidades de una persona y las exigencias ambientales de hacer un gasto eficiente de energía.
En los años 50 surgió la tecnología de la climatización artificial lo que hizo de la arquitectura acentuar la importancia del confort, creando estructuras cerradas y represarías de la moda, sin conciencia del consumo exagerado de energía que se estaba haciendo.
La energía ha estado disponible en cantidades ilimitadas y a precios razonables, sin urgencia alguna que justificara la reducción de su consumo, hasta ahora. El consumo eficiente de la energía ha asumido un papel central en la actividad constructiva y este nuevo enfoque implica una respuesta pragmática a la situación, ajeno ya a los impulsos de las modas del momento.
Hoy en día coexisten dos inclinaciones extremas respecto a la optimización energética y la preservación ecológica, con la del diseño de las construcciones. Por una parte esta el esnobismo dispuesto a seguir el camino “verde”, por otra parte están las variantes que ignoran las preocupaciones ecológicas y siguen construyendo como si el equilibrio del medio ambiente no estuviera en riesgo.
El reto en el futuro será la creación de mejores condiciones medioambientales dentro y fuera de las edificaciones, usando una tecnología altamente eficiente. El desarrollo de nuevos componentes, metodologías y procedimientos para la construcción está generando un gran número de nuevos productos para facilitar su labor a los diseñadores interesados en ofrecer opciones ecológicamente aceptables.
Se están llevando a cabo tres proyectos demostrativos de arquitectura energéticamente eficiente en Argentina; sus autores son John Martin Evans y Silvia de Schiller, Alejandro Labeur, Claudio Delbene y Daniel Kozak, pertenecientes al Centro de Investigación Hábitat y Energía de la Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo, de la Universidad de Buenos Aires. Con esto se pretende mostrar la factibilidad de realizar proyectos de bajo impacto ambiental, eficiencia energética y favorables condiciones de confort logradas por medios naturales, de bajas exigencias de mantenimiento, unido a la flexibilidad y sencillez de operación. Por lo que se aprovecha y optimiza la luz natural y la captación de energía solar e implementa recursos bioclimáticos y estrategias de acondicionamiento natural para lograr refrescamiento en verano y conservación de energía en la época invernal con la incorporación de sistemas de captación de energía Solar.
Los objetivos principales son:
1. Demostrar estrategias de diseño bioclimático e integración de sistemas de aprovechamiento de energías renovables en arquitectura.
2. Utilizar al edificio como ejemplo didáctico para demostrar la importancia del medio-ambiente y ejemplificar la responsabilidad ambiental en la toma de decisiones de diseño.
3. Promover el uso racional de la energía y las tecnologías apropiadas en la construcción de edificios públicos.
4. Priorizar el uso de materiales de construcción de bajo impacto ambiental, evitando el uso de materiales energía-intensivos o que atenten contra el medio.
5. Optimizar el uso y la flexibilidad espacial de modo de minimizar el tamaño de los edificios y los recursos necesarios para su construcción, operación y mantenimiento.
Para poder llevar a cabo los objetivos anteriores, se plantearon los siguientes puntos:
1. Pautas y estrategias de diseño bioambiental. A partir del análisis climático del sitio y los requisitos de confort, se derivan pautas de acondicionamiento natural para las diferentes épocas del año que han servido como base para el diseño del edificio:
Estrategias de invierno: Se optimiza la captación de radiación solar con aberturas y sistemas solares pasivos orientados al N, la conservación de ganancias internas partiendo de una óptima aislación térmica y el aprovechamiento de la iluminación natural aún en días nublados. También se plantea la incorporación de materiales de importante inercia térmica para moderar la variación de temperatura y almacenar calor.
Estrategias de verano: Se incorpora protección solar con aleros al N, ventilación cruzada para refrescamiento natural en los espacios principales, masa térmica para moderar los picos de temperatura estival, colores claros en interiores a fin de optimizar la distribución de iluminación natural, techos reflectantes para reducir la absorción de radiación solar y aislación térmica óptima en techos y paredes para controlar la transmisión de calor.
2.Utilización de Sistemas Solares. El proyecto plantea la instalación de sistemas no convencionales como elementos demostrativos del uso de energías renovables, limpias y renovables y la factibilidad de instrumentación de recursos para reducir la dependencia en las instalaciones convencionales y uso de energías no renovables.
Sistemas solares pasivos: Ganancia directa a través de aberturas vidriadas en la fachada N del edificio, con protección en verano para evitar problemas de sobre-calentamiento, e incorporación de muros acumuladores con pared interior de hormigón y doble vidrio exterior, protegido en verano por aleros.
Colectores solares planos: Los colectores se destinan al calentamiento de agua en duchas y lavatorios; este sistema consta de dos colectores solares de 5 m2, inclinados a 45º, y orientados al N.
Módulos fotovoltaicos: El sector administrativo y el pórtico de acceso incorporan paneles fotovoltaicos con el fin de demostrar la conversión de energía solar en energía eléctrica y utilizar la energía generada en el edificio. Para evitar el sobre-dimensionamiento de la superficie de los módulos, se propone un sistema conectado a la red eléctrica convencional urbana.
Figura 1. Vista del SO, la fachada oeste, con limitadas aberturas y la fachada sur incorpora elementos de protección del viento frío. Fuente http://www.anes.org/publicaciones/revista/Solar50.pdf
¿Por qué en México los calentadores solares no son tan comunes como deberían?
1. Desconocimiento de la tecnología. Quizá la razón más importante para que no sea tan generalizado el uso de calentadores solares en los hogares, es que la mayoría de la gente desconoce la existencia de esta tecnología. Esto tiene que ver con el hecho de que la industria solar en México no tiene todavía la capacidad económica para, por ejemplo, tener un inventario puesto en exhibición en tiendas donde el público en general los vea, lo cual es un reflejo del nivel casi artesanal de la mayoría de las empresas. Existen, sin embargo, esfuerzos de varios de estos fabricantes que, trabajando hacia el futuro, han hecho donaciones de equipos a instituciones de educación superior para alumnos de carreras técnicas. Igualmente, en un esfuerzo conjunto pero modesto, fabricantes afiliados a la Asociación Nacional de Energía Solar (ANES) y la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía (CONAE) han mostrado en ferias hechas para ese propósito los equipos a comunidades en el centro del país. Hay, por supuesto, zonas del país donde ya existe un conocimiento de estos equipos. Cuernavaca, Guadalajara, Morelia y Puebla son ciudades donde existen cientos de equipos instalados y donde los fabricantes han gastado en poner anuncios espectaculares y en tiendas distribuidoras de equipos para alberca. En estas zonas, sin embargo, están la mayoría de quienes han tenido malas experiencias con este tipo de equipos y quienes se convierten en los peores enemigos de las buenas empresas y de la industria solar en general.
2. Costo inicial. La segunda razón, es que la mayor parte del costo se tiene que pagar antes de tener el primer litro de agua caliente, por lo que el mercado, dada la limitada capacidad financiera de las empresas de este sector, está limitado a los usuarios capaces de cubrir ese costo inicial. De acuerdo con posiciones expresadas públicamente por diversos fabricantes, la solución se ubica en el apoyo del Estado, a través de la aplicación de recursos para financiamiento con intereses debajo de los del mercado e incentivos económicos que hagan de los colectores solares una opción económicamente atractiva a los usuarios de agua caliente.
3. El problema de la calidad de los equipos, de su instalación y de su servicio. Como se refirió arriba, la mayor parte del costo del calentador solar se paga a la instalación. Esto, además de ser un impedimento para que el mercado sea mayor, puede convertirse (como lo ha sido, al parecer, en muchas ocasiones) en el abandono del usuario por parte de una empresa que quizá no viva más allá de lo que dure el calentador solar. Diversas referencias anecdóticas recogidas por el autor apuntan a una industria que apenas madura de talleres de manufactura a empresas que comercializan equipos y a empresas que dan un servicio integral. En este sentido es típico, para quienes han tenido algún problema con sus sistemas de calentamiento solar, que, teniendo un buen equipo (el calentador) tiene una mala instalación (ya sea por diseño o por baja calidad en la mano de obra y/o en la supervisión). Es “clásico” el caso de equipos bien construidos, con conexiones de calidad y bien hechas que no están orientados de manera adecuada para aprovechar la energía solar. Otro “clásico” es el de una buena instalación que no integra elementos que prevengan los efectos de una ocasional helada (que, con las crecientes incertidumbres del clima planetario, pueden ocurrir en cualquier lugar) y que puede reventar al calentador solar en su parte más sensible y costosa: los colectores. Es también común denominador el hecho de que los problemas con las instalaciones aparecen en el primer año de su operación, aunque no hay registros sobre qué tan comunes son y, quizá más importantes, cuántos se resuelven y cómo. Es aquí donde hay que preguntarnos (y preguntar, a la industria): ¿cómo vamos a conseguir recursos para financiamiento si la industria no puede garantizar la calidad de sus productos e instalaciones? La respuesta ha sido, desde hace más de tres años, que deben existir normas para equipos e instalaciones, las cuales, no necesariamente tienen que ser de obligación general, pero sí de obligación a las empresas que quieran participar en programas de fomento con apoyo de recursos públicos.
Ventajas
•El suministro de energía para sistemas que colectan energía solar para calefacción de agua es gratuito y se encuentra disponible de manera natural.
•La tecnología está bien desarrollada y puede instalarse con rapidez.
•No hay emisión de dióxido de carbono a la atmósfera y los impactos ambientales por la contaminación de aire y agua son muy bajos.
Desventajas
•Los altos costos iniciales desalientan a los compradores, lo mismo que los costos bajos del gas.
•Los propietarios de sistemas solares necesitan de reglamentaciones que impidan que otros construyan estructuras que bloqueen el acceso de un usuario a la insolación.
•Los sistemas solares pueden requerir de un calentador convencional de respaldo para dar servicio continuo aun en días muy nublados.
Trabajando por una solución
1. Desconocimiento de la tecnología. Quizá la razón más importante para que no sea tan generalizado el uso de calentadores solares en los hogares, es que la mayoría de la gente desconoce la existencia de esta tecnología. Esto tiene que ver con el hecho de que la industria solar en México no tiene todavía la capacidad económica para, por ejemplo, tener un inventario puesto en exhibición en tiendas donde el público en general los vea, lo cual es un reflejo del nivel casi artesanal de la mayoría de las empresas. Existen, sin embargo, esfuerzos de varios de estos fabricantes que, trabajando hacia el futuro, han hecho donaciones de equipos a instituciones de educación superior para alumnos de carreras técnicas. Igualmente, en un esfuerzo conjunto pero modesto, fabricantes afiliados a la Asociación Nacional de Energía Solar (ANES) y la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía (CONAE) han mostrado en ferias hechas para ese propósito los equipos a comunidades en el centro del país. Hay, por supuesto, zonas del país donde ya existe un conocimiento de estos equipos. Cuernavaca, Guadalajara, Morelia y Puebla son ciudades donde existen cientos de equipos instalados y donde los fabricantes han gastado en poner anuncios espectaculares y en tiendas distribuidoras de equipos para alberca. En estas zonas, sin embargo, están la mayoría de quienes han tenido malas experiencias con este tipo de equipos y quienes se convierten en los peores enemigos de las buenas empresas y de la industria solar en general.
2. Costo inicial. La segunda razón, es que la mayor parte del costo se tiene que pagar antes de tener el primer litro de agua caliente, por lo que el mercado, dada la limitada capacidad financiera de las empresas de este sector, está limitado a los usuarios capaces de cubrir ese costo inicial. De acuerdo con posiciones expresadas públicamente por diversos fabricantes, la solución se ubica en el apoyo del Estado, a través de la aplicación de recursos para financiamiento con intereses debajo de los del mercado e incentivos económicos que hagan de los colectores solares una opción económicamente atractiva a los usuarios de agua caliente.
3. El problema de la calidad de los equipos, de su instalación y de su servicio. Como se refirió arriba, la mayor parte del costo del calentador solar se paga a la instalación. Esto, además de ser un impedimento para que el mercado sea mayor, puede convertirse (como lo ha sido, al parecer, en muchas ocasiones) en el abandono del usuario por parte de una empresa que quizá no viva más allá de lo que dure el calentador solar. Diversas referencias anecdóticas recogidas por el autor apuntan a una industria que apenas madura de talleres de manufactura a empresas que comercializan equipos y a empresas que dan un servicio integral. En este sentido es típico, para quienes han tenido algún problema con sus sistemas de calentamiento solar, que, teniendo un buen equipo (el calentador) tiene una mala instalación (ya sea por diseño o por baja calidad en la mano de obra y/o en la supervisión). Es “clásico” el caso de equipos bien construidos, con conexiones de calidad y bien hechas que no están orientados de manera adecuada para aprovechar la energía solar. Otro “clásico” es el de una buena instalación que no integra elementos que prevengan los efectos de una ocasional helada (que, con las crecientes incertidumbres del clima planetario, pueden ocurrir en cualquier lugar) y que puede reventar al calentador solar en su parte más sensible y costosa: los colectores. Es también común denominador el hecho de que los problemas con las instalaciones aparecen en el primer año de su operación, aunque no hay registros sobre qué tan comunes son y, quizá más importantes, cuántos se resuelven y cómo. Es aquí donde hay que preguntarnos (y preguntar, a la industria): ¿cómo vamos a conseguir recursos para financiamiento si la industria no puede garantizar la calidad de sus productos e instalaciones? La respuesta ha sido, desde hace más de tres años, que deben existir normas para equipos e instalaciones, las cuales, no necesariamente tienen que ser de obligación general, pero sí de obligación a las empresas que quieran participar en programas de fomento con apoyo de recursos públicos.
Ventajas
•El suministro de energía para sistemas que colectan energía solar para calefacción de agua es gratuito y se encuentra disponible de manera natural.
•La tecnología está bien desarrollada y puede instalarse con rapidez.
•No hay emisión de dióxido de carbono a la atmósfera y los impactos ambientales por la contaminación de aire y agua son muy bajos.
Desventajas
•Los altos costos iniciales desalientan a los compradores, lo mismo que los costos bajos del gas.
•Los propietarios de sistemas solares necesitan de reglamentaciones que impidan que otros construyan estructuras que bloqueen el acceso de un usuario a la insolación.
•Los sistemas solares pueden requerir de un calentador convencional de respaldo para dar servicio continuo aun en días muy nublados.
Trabajando por una solución
Un intento relativamente reciente del Gobierno Federal para hacer avanzar a la industria en el mercado residencial, arrancó la CONAE en 2002 con la participación de los seis principales fabricantes nacionales. Este programa piloto de venta de colectores solares para el sector doméstico, llevado a cabo de manera modesta pero con una fuerte carga de innovación, se planteó después de un largo proceso de discusión interna en la CONAE de la forma detener un programa a gran escala. No existiendo todavía normas para equipos y sistemas pero con lanecesidad de poder garantizar un nivel mínimo de calidad, la CONAE estableció, en primer lugar reglas de entrada al programa para las empresas, en particular una presencia nacional comprobada y una lista amplia de usuarios que pudieran ser consultados para referencia del trabajo de las empresas. En segundo lugar, y como medio de promoción y ventas, la CONAE estableció una sección particular en su sitio en Internet que, además de informar sobre la tecnología y las reglas del programa, permitiese a los interesados solicitar, al mismo tiempo y todos recibiendo la misma información, un presupuesto para la compra de un equipo. En tercer lugar —dentro de un contexto de reducciones presupuestales en la CONAE— una modesta campaña de promoción que incluyó la impresión de trípticos, el posicionamiento privilegiado en la página principal del sitio de la CONAE de una liga a la información sobre el programa y una serie de ferias —apoyadas por autoridades locales— en varios colonias del D.F; Estado de México, Morelos
y Puebla. Este programa —que aún existe pero sobre el cual no hay información oficial pública todavía— ha tenido suficiente éxito para que las empresas participantes hayan solicitado a CONAE, cuando se puso sobre la mesa la posibilidad de terminarlo por la falta aparente de resultados y de entusiasmo por las empresas participantes, el mantenerlo
indefinidamente.
La industria del calentamiento solar de agua tiene en México una gran experiencia y un gran futuro. Lo que es urgente, más que financiamiento, son las través de la CONAE, debe seguir apoyando a la industria para lograr este primer objetivo ya urgente. A su vez, es más que indispensable una evolución de los empresarios solares más allá de las mejoras tecnológicas en equipos o sistemas, sino a formas novedosas de llegar a los posibles clientes, convencerlos de los claros beneficios de sus productos y servicios y mantenerlos satisfechos por los quince años que, cuando menos, debe durar un sistema de calentamiento solar de mediana calidad. Finalmente, cuando se hayan hecho estas tareas, el Estado, a través de la Secretaría de Energía o la del Medio Ambiente, deberá instrumentar un programa que facilite la compra de estos equipos que permiten cuidar recursos no renovables, el medio ambiente y la economía.
Conjunto habitacional Orizaba - Colonia Roma. Nº de paneles instalados: 39 CR-120 agua de servicio m2 instalados: 109.2. Fuente http://www.anes.org/publicaciones/revista/Solar57.pdf
Fuente: revista no. 50 de la ANES http://www.anes.org/publicaciones/revista/Solar50.pdf
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