Ciudades
y edificios
neutrales


Por
Dania González Couret*

Diversas maneras de enfocar
el tema de los edificios
o comunidades de «energía 0»
o «energía neutral»


 

Uno de los temas más debatidos en el recientemente finalizado Congreso Mundial de Energías Renovables, celebrado en la ciudad sueca de Linköping, en mayo de 2011, fue el de las ciudades de energía neutral, o los edificios de «energía 0».

Según fuentes canadienses, el sector constructivo consume entre 30 y 40% de la energía y más de 50% de los recursos primarios, produce 30% de los gases de efecto invernadero y entre 25 y 40% de los desechos sólidos, mientras que aporta sólo entre 10 y 15% del producto interno bruto.

Otras fuentes sauditas reconocen que como 70% de la población mundial vive actualmente en zonas urbanas, los sectores que más influyen en el cambio climático son las ciudades (que producen 70% de las emisiones de CO2), la generación de electricidad, los desperdicios y el transporte.

En relación con este tema se manejan diversos términos. «Carbono neutral» se refiere sólo a los gases de efecto invernadero que emiten los edificios, traducidos a la generación de CO2; algo similar a lo que sucede con el «clima neutral», relativo a la influencia de las edificaciones en el cambio climático por las emisiones de esos gases.

El concepto de «energía neutral» es más amplio, ya que indica que la cantidad de energía usada en una región no puede ser mayor que la suministrada por fuentes renovables, y es precisamente en el sistema de suministro donde se concentra la atención.

De lo que se trata en este caso es de reducir por un lado la demanda de energía, mediante una mayor eficiencia, y también propiciar cambios en las formas de vida; y por otro, elevar la producción de energía a partir de fuentes renovables. El momento en el que ambas curvas (la de la demanda y la de la energía renovable producida) se encuentren, será el punto de la energía neutral, el que algunas ciudades se están proponiendo alcanzar antes del 2050.

Para ello hay problemas que resolver y oportunidades que aprovechar, pero por su importancia, tanto social como comercial, deberán desarrollarse innovaciones y actuar de forma cooperada y coordinada.

El proceso deberá ser monitoreado, y una buena contribución sería que cada edificio pudiera ser de «energía 0», para lo cual la recuperación de la inversión deberá incluir el no pago de la energía, es decir, su consumo gratuito como estímulo.

Existen diversas maneras de enfocar el tema de los edificios «energía 0»: según la energía consumida por el edificio en el sitio, o particularmente la energía primaria, de acuerdo con su exergía, por la emisión de CO2 y también por su costo energético. En cualquier caso, en un gráfico de demanda contra consumo, costo o emisiones, es necesario comenzar reduciendo la primera. Se ha reconocido la necesidad de encontrar una metodología de diseño sobre la base de la simulación y optimización, que considere la energía en el ciclo de vida, es decir, la energía embebida en la masa de la edificación.

Las prácticas que conducen por este camino son sistemáticamente abordadas en la revista Energía y tú. Entre las temáticas se incluyen el uso de ciclos o transporte público seguro y eficiente (en lugar del automóvil privado), la agricultura urbana, el reuso y reciclaje de los residuos, la colección del agua pluvial, y la conveniencia de dotar a los edificios de dispositivos para la producción de energía limpia, como puede ser la terminación con paneles fotovoltaicos. El concepto de «0» se aplica no sólo a la energía, sino también al aire, el agua, el suelo y los materiales, tratando de cerrar todos los ciclos y recuperar (reusar y reciclar) todo lo posible.

Sin duda, para arribar al concepto de «energía neutral» a nivel de un asentamiento o una región, resulta decisivo el uso de los residuos urbanos para producir energía, en lugar de enterrarlos como tradicionalmente se hace. Se dice que cuatro toneladas de residuos urbanos equivalen, energéticamente, a una tonelada de petróleo. En el caso de Linköping, la ciudad sueca donde se desarrolló el Congreso Mundial de Energías Renovables, los residuos urbanos son incinerados para generar electricidad, calefacción y enfriamiento en las edificaciones, y una parte son tratados biológicamente (digestores) para producir biogás (con lo cual hacen funcionar un tren) y biofertilizantes.

Los principales retos en los edificios y las comunidades son, entonces, la mitigación del impacto ambiental y la adaptación al cambio climático; un incremento radical de la eficiencia energética y la introducción de energías limpias; satisfacer las expectativas de los habitantes en cuanto a salud, seguridad, calidad y costos, y la demanda de procesos integrados de construcción e industrialización para elevar la productividad.

Según algunos conferencistas en el citado Congreso, entre las oportunidades aaprovechar se encuentran las tecnologías emergentes, como las nanotecnologías y los bioproductos, que pueden resultar más duraderos, energéticamente eficientes y ambientalmente amigables; las tecnologías de control de la información que permiten automatizar los procesos para una mayor eficiencia energética; los sistemas de iluminación con LED, y las fuentes alternativas de energía, como el hidrógeno.

En ejemplos canadienses, la eficiencia energética se logra mediante una red automatizada de sensores, la iluminación con LED que aporta un ahorro de 50%, el aislamiento de alto desempeño y una demanda responsable en los edificios. También trabajan en el desarrollo de sistemas integrados con cubiertas fotovoltaicas y celdas de alta eficiencia energética. Usan sistemas de sensores que van dirigidos a mejorar los servicios en los edificios, la salud de los habitantes y la calidad del aire interior. Por otro lado, están pasando de los sistemas centralizados al control ambiental automático personalizado, que ha producido un ahorro energético de 30% en oficinas. Además, están produciendo sistemas prefabricados para la renovación de edificios residenciales con bajo consumo de energía.

Entre las líneas de investigación que actualmente desarrolla el Instituto de Investigaciones en Construcción de Canadá, se encuentran la evaluación post-ocupación en edificios verdes (en el sitio y en línea), materiales de construcción a base de bio-productos (asfaltos, gomas, celulosas y fibras para mezclar con cemento), y fachadas avanzadas (protección solar, tecnologías microestructurales para vidrios dinámicos, integración de fachadas fotovoltaicas). Mediante el proyecto SUNRISE, en el que participan varias universidades, se estudian semiconductores que usan nanoestructuras para incrementar la eficiencia de las celdas solares.

Mucho se ha hablado, recientemente, de indicadores de sustentabilidad urbana que deberán ser adaptados localmente. La ciudad de Masdar, proyectada por el arquitecto británico Norman Foster en los Emiratos Árabes, constituye un paradigma para muchos.

Declarada como la primera ciudad «neutral en carbono» del mundo, su aporte más singular radica en la solución inteligente de transporte a partir de un sistema automatizado de carros eléctricos, diseñado para una población de cincuenta mil habitantes, más una población flotante de sesenta mil.

 
Fig. 1. La ciudad de Masdar constituye un paradigma
de ciudad «neutral en carbono».
 

Sin embargo, a diferencia de la mayoría de los enfoques y soluciones debatidos en el Congreso Mundial de Energías Renovables que se encaminan hacia la alta tecnología y la aplicación de los últimos adelantos científicos, en Cuba hay mucho que hacer aún usando simplemente soluciones arquitectónicas y urbanas apropiadas.

Por fortuna, el clima cubano es lo suficientemente favorable como para poder habitar en ambientes naturales sin el uso obligatorio de climatización artificial. De hecho, las viviendas cuando usan aire acondicionado sólo lo hacen en las habitaciones de dormir. Sin embargo, frecuentemente soluciones arquitectónicas y urbanas contribuyen a empeorar el ambiente térmico, al adicionar una carga radiante innecesaria al espacio interior por la ausencia de protección solar o aislamiento térmico de los cierres exteriores (paredes y techos).

Las inadecuadas soluciones de diseño arquitectónico y urbano no sólo contribuyen a un aumento innecesario del consumo de energía en climatización e iluminación artificial, sino que afectan también el bienestar y la salud de las personas. Y muchas veces las causas de esto no estriban en los arquitectos urbanistas y diseñadores, sino en los inversionistas y decisores que optan por proyectos repetitivos, o por soluciones erróneamente consideradas más económicas.

Las ciudades y edificios en Cuba están mucho más cerca de ser neutrales, no usando necesariamente la alta tecnología, sino sólo la inteligencia y el sentido común.

*Arquitecta y Doctora en Ciencias.
Directora de Postgrado del Instituto Superior Politécnico
José Antonio Echeverría (CUJAE),
La Habana, Cuba.
e-mail: dania@arquitectura.cujae.edu.cu