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ECOTECNOLOGIAS
U N I V E R S I D A D V E R A C R U Z A N A
F A C U L T A D D E A R Q U I T E C T U R A
C A M P U S X A L A P A
T A L L E R D E A R Q U I T E C T U R A
S O L A R E X P E R I M E N T A L
M A R T E S 1 3 D E M A R Z O D E
2 0 1 2
OSCAR HERRERA, ALBERTO
SOSA, LUIS MEDINA,
CARMEN VELEZ, EDUARDO
PEREZ.
INVESTIGACION.
cotecnología
Ecotecnología es una ciencia aplicada que integra los campos de
estudio de la ecología y la tecnología, usando los principios de la
permacultura. Su objetivo es satisfacer las necesidades humanas
minimizando el impacto ambiental a través del conocimiento de las
estructuras y procesos de los ecosistemas y la sociedad. Se considera
ecotecnología a todas las formas de ingeniería ecológica que reducen
el daño a los ecosistemas, adopta fundamentos permaculturales,
holísticos y de desarrollo sostenible, además de contar con una
orientación precautoria de minimización de impacto en sus procesos y
operación, reduciendo la huella ambiental.
Ecotecnicas
La aplicación práctica de la ecotecnología son las ecotecnicas. Éstas
son herramientas tecnológicas que ofrecen ventajas ambientales
sobre sus contrapartes tradicionales. Dentro de las ecotecnicas se
encuentran: la bioconstrucción, captación pluvial, el aprovechamiento
directo de la energía solar, los biofiltros (viveros flotantes, biofiltro
jardinera, etc.), elementos ahorradores de agua, los baños secos,
biodigestores, naturación urbana, estufas ahorradores, productos
naturales y los vehículos de propulsión humana.
En el área de la producción agrícola, la composta, la Agricultura
Natural propuesta por Masanobu Fukuoka, los principios de
Permacultura propuestos por Bill Mollison y David Holmgren, se
traducen a técnicas productivas de la ecotecnología.
La generación eléctrica supone un enorme reto para la ecotecnología.
Un panel solar ofrece la ventaja considerable de no requerir insumos,
el sistema de carga formado por baterías supone la contraparte
ambiental negativa a considerar. Por otro lado, la energía eólica es
causantes de mortandad entre la fauna aérea del lugar, rompiendo con
el principio de respeto a la biodiversidad el gran impacto hidrológico
que supone la fabricación de presas hidroeléctricas es una variable
que aleja a las mismas de ser consideradas ecotecnicas.
Ejemplos:
Uso de energía alternativa
Aprovechamiento del medio para ahorrar energía
Entre otros puntos.
VIVIENDAS CON ECO TECNOLOGIA
La necesidad de cumplir con los compromisos de reducción de gases
de efecto invernadero y, principalmente, de ahorrar agua y energía,
está generando en México una nueva tendencia: la aplicación de eco
tecnologías en las viviendas.
Entre las eco tecnologías residenciales están los focos ahorradores,
calentadores solares, aislantes térmicos y WC ahorrador.
"También es importante el ahorro de nuestros trabajadores en la
generación de gas, luz y agua", explicó Estela García, gerente de
Vivienda Económica del Infonavit y encargada del programa Hipoteca
Verde.
La consultora Ecosecurities considera que la población utiliza estas
tecnologías para ahorrar, por lo que el Gobierno debe incentivar esta
tendencia.
"Puede significar ahorros importantes en la factura eléctrica y de
combustible y es una preferencia de los consumidores con aspiración
ambiental.
"Hogar, verde hogar
El objetivo de las ecotecnologías es mejorar el medio ambiente con
menos contaminación y más sustentante.
Lámparas fluorescentes: duran hasta 10 veces más, aportan mayor
iluminación, consumen sólo una tercera parte de la energía y generan
menos calor.
Llaves ahorradoras de agua: incrementan la velocidad de salida al
disminuir el área hidráulica.
Regadera con obturador: tiene una cabeza giratoria que permite el
ahorro de agua durante el enjabonado y un flujo de agua de 9 litros por
minuto.
Aislante térmico: material que reduce la transmisión de calor en la
estructura en la que se instala.
Permite ahorrar hasta 50 por ciento de la energía que se utiliza para la
calefacción o aire acondicionado.
Calentador de agua híbrido (solar-gas): consiste en un calentador de
gas y uno solar, que a su vez involucra dos partes: el colector solar
que captura la energía, y el termo tanque, que almacena el agua
caliente.
Contenedor de residuos orgánicos e inorgánicos: Divide los dos tipos
de basura.
Sanitarios con consumo menor a 5 litros o con doble válvula: permiten
el ahorro de agua por medio de un sistema que usa 3 litros para
descargas líquidas y 6 para sólidas."
Arquitectura de casas de tierra.
En los últimos tiempos la conciencia en el cuidado ambiental ha
aumentado a nivel mundial, y está despertando un gran interés por
métodos y materiales de construcción ecológicos.
Existe una gran variedad de sistemas de construcción, muchos de los
cuales se han utilizado durante cientos de años, que suponen un
menor riesgo para el medioambiente y la salud humana.
Este tipo de construcciones presentan ciertas ventajas frente a la
construcción convencional: menor impacto ambiental, menor consumo
energético y reducción de emisiones contaminantes tanto en
fabricación, como transporte y ejecución; facilidad de construcción con
métodos sencillos, sin necesidad de mucha tecnología; y amplia
disponibilidad de materiales a menor costo.
Estas propiedades hacen de la construcción con sacos de tierra, un
método atractivo para viviendas no sólo para el mercado occidental,
también para su uso en proyectos de ayuda humanitaria.
Gracias a técnicas basadas en principios básicos de las estructuras,
con los materiales y herramientas del lugar, es posible construir
refugios o viviendas en muy poco tiempo, lo que facilita las labores de
reconstrucción de lugares devastados.
Una construcción de tierra de buena calidad, es perfecta para lograr la
autosuficiencia energética de la vivienda; incrementan el ahorro
energético, gracias a la inercia térmica del material, facilitan la
alimentación energética pasiva, optimizando el aprovechamiento de
las energías naturales, e incorporando nuevas fuentes de energía y
aprovechamiento y depuración de aguas.
La arquitectura de tierra es más que una apuesta por la sostenibilidad,
es una apuesta por la humanidad.
Edificios "esponja" para limpiar el aire podrían ser el futuro
¿Cómo limpiar el smog de nuestras ciudades?Un equipo de científicos
españoles dice tener una solución: convertir a los edificios en
"esponjas" que absorban la contaminación.
La forma de lograrlo, dicen, es mediante el uso de una "cerámica que
purifica el aire".
La sustancia funciona generando una reacción química con los gases
que están presentes en la atmósfera.
La cerámica está compuesta por una sustancia llamada OFFNOx,
creada por un equipo de ingenieros del Instituto de Tecnología
Química de la Universidad Politécnica de Valencia.
De forma natural las plantas harían el trabajo de transformar el CO2 y
otros gases de la atmósfera.
"Nuestro material es un mímico de una planta", explica a BBC Mundo
el profesor Hermenegildo García.
"La idea es convertir a los edificios en árboles y a las ciudades en
bosques", agrega el científico.
¿CÓMO FUNCIONA?
Según sus creadores, esta solución tecnológica surgió para solucionar
un problema: las ciudades europeas están sobrepasando el límite
tolerable de gases contaminantes en la atmósfera.
"Lo ideal sería dejar de emitir gases de efecto invernadero usando
combustibles que no contaminen, pero mientras sigamos
contaminando habrá que buscar algo que limpie, así que esta
tecnología puede ayudar a subsanar el daño que hacemos", explica
García.
"La idea es convertir a los edificios en árboles y a las ciudades en
bosques", agrega el científico.
Según sus creadores, esta solución tecnológica surgió para solucionar
un problema: las ciudades europeas están sobrepasando el límite
tolerable de gases contaminantes en la atmósfera.
El OFFNOx es un semiconductor que transforma la energía de la luz
solar o los fotones, en una energía química.
Los óxidos de nitrógeno que están en la atmósfera, -y que dañan al
medio ambiente y son nocivos a la salud- son transformados en
nitrato, que es inofensivo.
La sustancia se puede añadir a materiales para la construcción de
edificios como cerámica o pinturas acrílicas y de exterior, y al ser
expuestos a la luz solar comienza la reacción química y se va
transformando el dióxido de nitrógeno.
"La cerámica es un material resistente, no se puede rayar, no se
mancha y no se puede corroer, por lo que agregando este
fotocatalizador la cerámica tendría una propiedad nueva, la de ir
limpiando el aire", asegura a BBC Mundo el especialista de la
Universidad Politécnica de Valencia.
Otra de las ventajas de este material es que, como está en una
cerámica que no tiene poros, la lluvia de forma natural limpia la
cerámica y el nitrato cae al suelo, usándose como nutriente para las
plantas del entorno.
LIMPIAR EL AIRE
Aunque los científicos aún no han probado el material en una
atmósfera abierta, han logrado demostrar que funciona a nivel de
laboratorio.
En el Centro Atmosférico de Valencia simularon la atmósfera con
gases contaminantes en cantidades similares a las que habría en una
gran ciudad.
Al exponer el material a la luz solar y usando técnicas
espectroscópicas para determinar la composición atmosférica
pudieron demostrar que la cantidad de óxido de nitrógeno va
disminuyendo y la concentración baja a niveles casi despreciables.
"Además no se forman otros gases no deseables como ácido nítrico o
ácido nitroso, pero eso es en una atmósfera ideal y cerrada", aclara el
profesor García.
¿Cómo será en en la atmósfera real?
Para saberlo habrá que esperar a unos ensayos que se llevan a cabo
en Barcelona, pero según el científico, su invensión logrará "limpiar el
aire".
UNA CRÍTICA A LA NORMATIVA DE LA CONSTRUCCIÓN
Solución de lamas para la corrección del soleamiento en el Hospital de
Dolores. Federico García Barba y Cristina González Vázquez,
arquitectos. La Laguna, Tenerife. 2005
Una nueva normativa que afecta a la forma de los edificios y,
especialmente, a las condiciones de la construcción y las
instalaciones técnicas asociadas ha empezado a exigirse
oficialmente en España desde hace ya algún tiempo. Es el
denominado Código Técnico de la Edificación que, junto a todos
aquellos documentos que lo desarrollan, constituye una nueva
referencia de obligado cumplimiento para todos los profesionales
que trabajan en el campo de la arquitectura.
Un importante esfuerzo administrativo que se expande año a año y
cuyo objetivo programático ha sido, en principio, mejorar las
condiciones en que se desenvuelve la práctica de la construcción en
este país y que, sin embargo, es realmente un poderoso obstáculo
para desarrollar una verdadera arquitectura de calidad al contener
numerosísimos errores de concepto. El Código Técnico español es
una colección de normas en las que se priman algunas ideas
equivocadas sobre la sostenibilidad y también muchísimos
planteamientos injustificados. En su conjunto, representa una
concepción burocratizada de la profesión y traerá a largo plazo una
progresiva perdida de la calidad de aquello que teóricamente se quiere
mejorar.
En el campo de la arquitectura y la ingeniería relacionada con las
instalaciones, el Código Técnico de la Edificación se ha convertido en
una verdadera pesadilla. Un instrumento administrativo más que exige
un esfuerzo excesivo para la justificación de condiciones obligatorias.
Contiene errores de bulto en relación a los objetivos pretendidos de
mejora de la calidad constructiva y el avance en la sostenibilidad de
las tecnologías aplicadas a los edificios.
Vivimos en una época que avanza hacia una destrucción masiva de
recursos esenciales, donde el exterminio originado por una civilización
depredadora del entorno se pretende frenar o atajar con herramientas
que no hacen sino complicar aun más la difícil situación que
padecemos. Parece como si estuviéramos abocados inexorablemente
a cumplir aquel segundo principio de la Termodinámica que decía que
en cualquier sistema aislado la cantidad de entropía tiende a
incrementarse en el tiempo. Considerando la entropía en términos más
genéricos como la tendencia al caos y la inutilidad, está claro que, a
veces nuestras acciones aceleran radicalmente este proceso.
Casi podríamos asociar lo anterior con la continua referencia social y
mediática al cumplimiento del protocolo de Kyoto y la necesaria
reducción de gases de efecto invernadero. Unos lemas
propagandísticos vacíos que están continuamente en boca de
políticos, académicos y profesionales y a los que se dedican ingentes
recursos que se quedan meramente en el marketing de las
declaraciones o que suelen producir efectos contrarios a lo que se
pretende. Sería conveniente exigir una mayor prudencia en la
disposición de instrumentos no contrastados científicamente de una
manera suficiente y que se plantean para alcanzar aquellos nobles
objetivos.
Efecto benéfico de la acción de la humedad proveniente de las nubes
en el clima del Norte de la isla de Tenerife. Gráfico: Francisco Ferrer,
Universidad de La Laguna
Otro de esos elementos de distorsión es el movimiento que se agrupa
tras la bandera de la sostenibilidad en arquitectura como factor
transformador y de progreso. Un esfuerzo colectivo que está derivando
en aberraciones técnicas por estar liderado por quien no tiene los
conocimientos adecuados. Este es un campo en el que multitud de
esfuerzos con pretensiones de veracidad han surgido para acabar
creando un confusionismo enorme al no estar suficientemente
avalados científicamente. La presencia aquí de intereses económicos
no explicitados claramente está teniendo también consecuencias
funestas. Y como ejemplo de ello pueden presentarse los
innumerables materiales y soluciones que nominalmente sostenibles
no coinciden claramente con esos objetivos que pretenden defender, y
que son apoyados vehementemente por los intereses de la industria
de la construcción y las instalaciones técnicas.
La construcción residencial es un sector que consume muchísimos
recursos y lleva inserta la aportación de una gran cantidad de energía.
Tanto la producción de los materiales necesarios, como su transporte
y disposición en los edificios supone un consumo energético muy
elevado. Algo que también se produce con la renovación y
reconstrucción que se hace a veces por razones meramente
especulativas y que no tienen nada que ver con la durabilidad real de
los edificios. Este es un apartado que representa una parte
considerable del despilfarro incremental de recursos naturales en el
que estamos inmersos.
Pero otra gran parte de este derroche, que se relaciona con el
consumo de energía, viene directamente relacionado con el mal
diseño y el empleo de todo tipo de ideas equivocadas en la
proyectación de la propia arquitectura, tanto constructivas, estéticas
como, simplemente, de baja calidad técnica en las soluciones de los
edificios. Últimamente, se han vuelto a defender las llamadas
estrategias pasivas en la fase de proyecto de obra, orientadas a la
disminución del consumo energético y garantizando siempre
condiciones de confort ambiental adecuado. Es lo que algunos
denominan arquitectura bioclimática, en una adjetivación confusa al
menos
En las estrategias pasivas de diseño arquitectónico tiene un papel
fundamental el análisis y comprensión de tres elementos que
configuran el confort climático de los lugares en relación a las
personas: el soleamiento, la humedad relativa y la temperatura.
Factores éstos, esenciales en la configuración del clima de los
territorios y que presentan diferencias muy importantes entre las
distintas regiones del mundo como en el transcurso de las estaciones.
Las formas constructivas que atienden a la corrección del soleamiento
y a la protección frente a las otras inclemencias atmosféricas
constituyen, por así decirlo, un repertorio de recursos formales que
han diferenciado históricamente las respuestas arquitectónicas entre
unos lugares y otros. Constituyen un abanico de recursos casi
estéticos, cuyo empleo contemporáneo simplemente imitativo ha
conducido a infinidad de aberraciones constructivas y a problemas de
climatización forzada casi insolubles en algunos casos. Es lo que
ocurre, por ejemplo, con el empleo de fachadas acristaladas en muro
cortina, sin protección solar en los climas tropicales.
Solución errónea y optima para el posicionamiento de los edificios
respecto al sol en invierno y verano en la zona de Miami. Esquema
realizado por Victor Olgvay para Arquitectura y Clima
Determinados autores han estudiado este problema proponiendo
soluciones que tienen una influencia decisiva en la forma de las
edificaciones y la arquitectura. Un precedente ha sido el esfuerzo del
norteamericano Victor Olgyay, cuyo libro Arquitectura y Clima de 1963
es una referencia fundamental para comprender el alcance de estas
cuestiones que afectan profundamente a la arquitectura. En ese texto,
Olgvay proponía el establecimiento de una zona de confort térmico
teórico interior que valorará combinadamente una serie de elementos
atmosféricos que influyen en la definición de un marco adecuado para
los edificios. Entre ellos, la latitud del lugar y la forma en que se
produce el soleamiento directo relacionado, la temperatura media
diaria durante los distintos meses y estaciones del año, junto a la
humedad relativa y la acción de los vientos predominantes. Todos
estos factores definirían, según el autor, un perímetro de confort
deseable situado entre los 21 y 25º Celsius y con una humedad entre
10 y 80 %, ajustable y mejorable con la ventilación y la acción de los
vientos.
En los esquemas de Arquitectura y Clima se aportaban también ideas
para combatir los problemas derivados del exceso de penetración
solar con simples soluciones constructivas que aumentarían las áreas
de sombra en las fachadas y cubiertas de la edificación. También
planteaba la posibilidad de utilizar la acción benéfica del arbolado y la
vegetación, así como el estudio de la posición conveniente de los
edificios en relación con la topografía existente en los lugares.
Aportaba unos criterios simples y prácticos para mejorar la calidad del
ambiente interior. Finalmente, la revisión de soluciones para la
disposición inteligente de huecos y aislamientos permitiría
contrarrestar también los efectos de las bajas temperaturas en climas
continentales y extremos. Unas indicaciones que inmediatamente
algunos podrían relacionar con la sabiduría y las estrategias que
tradicionalmente han utilizado los constructores anónimos de la
arquitectura popular.
La ejemplificación de la zona de confort ambiental en la arquitectura.
Victor Olgvay, 1963
Más recientemente las propuestas de Olgyay se han concretado de
una manera que profundiza en sus planteamientos científicos,
mediante los denominados climogramas de bienestar. Uno de estos
diagramas que ha tenido indudable fortuna es el que se ha
denominado como climograma de Givoni (bautizado así en honor a su
creador el arquitecto israelí Baruch Givoni). Con esta herramienta se
analiza la calidad del confort climático atendiendo a los mismos
condicionantes que Olgyay, pero estableciendo unos ámbitos de
mejora posible de la calidad ambiental. En el climograma de Givoni,
realizado para cada localidad concreta, se puede determinar cuales
son las épocas del año en que es posible optimizar la calidad
ambiental interior recurriendo solamente a elementos pasivos como el
sombreado y la ventilación cruzada. Todo ello, de acuerdo a cartas
específicas donde concreta el despliegue de la representación
mensual de temperaturas y humedades conocidas en relación a la
zona de confort estimada.
Climograma de Givoni aplicado a la situación climatica específica de
Alcalá de Henares. Fuente: Esther Higueras
Esta es una de las técnicas más elaboradas para la determinación de
soluciones térmicas apropiadas para los edificios, que se apoya en la
determinación de las condiciones climáticas particulares de un entorno
geográfico. La construcción del diagrama de Givoni parte del dibujo de
la interrelación con la zona de confort establecida de humedades y
temperaturas medias a lo largo de los distintos meses del año y, a
partir de ahí, la definición de los ámbitos en que son necesarias
mejoras que se conseguirán con distintas técnicas, desde la
ventilación natural hasta el uso de maquinaria específica, finalmente y
en último lugar.
Por el contrario, las administraciones públicas españolas no han tenido
en cuenta para nada estos criterios y experiencias en la exigencia de
medidas para el control térmico y el confort interior de la edificación.
La experiencia de Olgyay y Givoni ha sido ignorada a pesar de que es
una técnica avalada y contrastada internacionalmente. Un recurso
técnico que ha sido adoptado como patrón de referencia incluso por la
American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning
Engineers (Asociación Americana de Ingenieros de Climatización).
La investigación sobre la forma en relación a las mejores condiciones
de aprovechamiento térmico del soleamiento en una localización
concreta. Sede del Ayuntamiento de Londres. Foster Ass.
En 2006, el Ministerio de Vivienda español presenta el Documento
Básico de Ahorro de Energía (DB-HE), en desarrollo del Código
Técnico de la Edificación, por el que se trataba de hacer más
sostenible la edificación en este país y así tratar de cumplir los
compromisos contraídos en relación al Protocolo de Kyoto. Un objetivo
loable para racionalizar el uso de la energía y su consumo relacionado
con la construcción.Posteriormente, ha adquirido vigencia también el
denominado Procedimiento de Certificación Energética de los Edificios
y el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, ambos
promulgados por el Ministerio de Industria. De su lectura parecería que
este último organismo quisiera potenciar unas soluciones técnicas de
climatización que tienen que emplear maquinaria en cualquier caso,
incrementando innecesariamente el consumo energético.
El problema es que todos estos documentos de exigencia legal
obligatoria parten de un error de concepto, que es la consideración
exclusiva de la temperatura como elemento de medida de la calidad
ambiental del interior de los edificios. Probablemente, sus redactores
transcribieron acríticamente esquemas y criterios provenientes de la
experiencia en las zonas septentrionales del continente europeo,
donde el factor frío es muy importante. Sin embargo, en el sur
mediterráneo y atlántico, el problema del soleamiento es la cuestión
esencial.
En este caso, una maraña legal y de dudosa validez científica está
contribuyendo a establecer mayor complejidad en la redacción de los
proyectos de arquitectura. Con ello se está obligando a incluir cálculos
innecesarios y equivocados como parte obligatoria de la
documentación exigible. Con toda probabilidad, el Código Técnico y
sus Documentos Básicos van a producir, en muchos casos, el efecto
opuesto a sus objetivos programáticos: una generación de edificios de
peor calidad técnica y estética