Una remodelación ecológica es cualquier remodelación de un edificio existente que tiene como objetivo reducir las emisiones de carbono y el impacto ambiental de ese edificio. Esto incluye, entre otros, la mejora de la eficiencia energética de la calefacción, el aire acondicionado, la ventilación y otros sistemas mecánicos, el aumento de la calidad del aislamiento en la envolvente del edificio y el objetivo de mejorar la comodidad y salud de los ocupantes.
Las renovaciones ecológicas han cobrado importancia recientemente con su inclusión en varios sistemas de clasificación de edificios populares, como LEED del USGBC para edificios existentes: operaciones y mantenimiento, [1] Passive House EnerPHit, [2] y Green Globes para edificios existentes. [3] Numerosas agencias gubernamentales, principalmente la UE , enfatizan y ayudan a financiar renovaciones ecológicas en edificios residenciales y comerciales, ya que los edificios existentes se han identificado como un área de consideración grande y creciente en la lucha contra el cambio climático. [4]
Descripción general
La mayoría de las modificaciones pueden considerarse algo "ecológicas" porque, en lugar de construir un edificio nuevo, se mejora uno existente. [5] Esto ahorra una gran cantidad de recursos materiales incorporados intensivos en energía que de otro modo tendrían que usarse para construir la estructura en primer lugar. Cuando la alternativa es un edificio completamente nuevo, cualquier modificación reducirá el impacto de carbono de ese proyecto. Una modernización ecológica considera además los impactos ambientales de las decisiones de diseño tomadas y tiene como objetivo aprovechar cada decisión de diseño para incorporar el ahorro de energía y la sostenibilidad.
La remodelación de cualquier edificio conlleva inherentemente las limitaciones del edificio y el sitio actuales. En muchos casos, esto puede obligar a los equipos del proyecto a considerar soluciones menos que ideales en relación con los objetivos establecidos del proyecto. Por ejemplo, la orientación de un edificio con respecto al sol tiene un gran impacto en su rendimiento energético, pero una vez que se construye un edificio, generalmente no está dentro del alcance de una modificación para rotarlo. Las limitaciones presupuestarias también suelen afectar las medidas de conservación de energía propuestas. Hasta hace poco, las renovaciones ecológicas generalmente se consideraban proyectos únicos para edificios o clientes específicos, pero dado el mayor énfasis en la mejora de la eficiencia energética del parque de edificios existente frente al cambio climático, se están comenzando a revisar de forma sistemática y a corto plazo. escala. [5] [6] El principal desafío que esto presenta para los gobiernos y los grupos de defensa interesados es que “el parque de edificios existente se caracteriza por diferentes usos, con edificios ubicados en áreas climáticas dispares y con muchas tradiciones de construcción y tecnologías de sistemas diferentes”. [7] Es difícil, entonces, caracterizar estrategias para todos los edificios, cuando cada edificio es tan diferente del anterior.
Otra razón por la que las modernizaciones ecológicas han atraído recientemente una cantidad considerable de atención de la investigación es el énfasis del gobierno en la modernización de edificios antiguos para combatir el cambio climático. Se estima que hasta la mitad del parque de edificios siempre tiene más de 40 años. [8] Estos edificios tienen un rendimiento energético significativamente peor que sus homólogos modernos debido a deficiencias de diseño, deterioro de la eficiencia del sistema mecánico y aumento de la permeabilidad de la envolvente. La intensidad del uso de energía de las casas en los EE. UU. Disminuyó un 9% entre 1985 y 2004 debido simplemente a mejoras en la eficiencia energética del uso final y mejoras en los códigos. [9] Desafortunadamente, esto se compensa con el aumento general en el número total de casas. Esto enfatiza la importancia de modernizar el parque de edificios existente en relación con los objetivos climáticos establecidos; la infraestructura antigua funciona peor.
Componentes de una modificación ecológica
Diseño integrado
Al igual que con cualquier práctica de construcción sostenible, las renovaciones ecológicas utilizan una estrategia de diseño integrada . [10] Esto se opone a la estrategia tradicional de diseño en cascada , en la que arquitectos, ingenieros y contratistas operan de forma independiente entre sí. En una estrategia de diseño integrada, estos equipos trabajan juntos para aprovechar sus áreas individuales de experiencia y resolver problemas de diseño mientras consideran todos los aspectos del edificio a la vez. Esto es imperativo para una modernización ecológica, donde las soluciones de diseño a menudo están limitadas por el sitio existente. Esto podría relacionarse con la orientación y geometría de la forma del edificio existente, el tamaño del sitio o los requisitos de instalación de los sistemas mecánicos existentes y propuestos. Debido a que estas restricciones afectan todos los aspectos del diseño de edificios, la única forma en que se pueden sintetizar soluciones sostenibles, efectivas y rentables es cuando los equipos del proyecto consideran todos estos aspectos desde el inicio del proyecto.
Comportamiento de los ocupantes
Muchas prácticas de construcción sostenible son pasivas y pueden automatizarse, como el aislamiento o los controles de luz, por ejemplo. Muchos otros dependen del comportamiento de los ocupantes del edificio para realizar su potencial de eficiencia energética completamente aumentado. Un sistema de calefacción energéticamente eficiente no sirve de mucho si las ventanas se dejan abiertas en pleno invierno. Según Ascione et al, "... la primera palanca de la eficiencia energética es una educación energética adecuada de los usuarios". [11] Las modificaciones ecológicas pueden implicar la formación de los ocupantes del edificio en prácticas sostenibles y sistemas de construcción instalados con los que interactuarán, lo que ayuda a garantizar que las medidas de conservación de energía utilizadas alcancen su máximo potencial de diseño. La formación puede estar a cargo de los fabricantes del sistema o del equipo de diseño del proyecto.
Modernizaciones de iluminación
Una de las formas más comunes de modernización ecológica es una modernización de iluminación total o parcial. En general, una actualización de iluminación consiste en reemplazar todas o algunas de las bombillas de un edificio por modelos más nuevos y eficientes. [12] Esto también puede incluir el cambio de luminarias, balastos y controladores cuando sea necesario, y también puede aplicarse a las soluciones de iluminación exterior. En la mayoría de los casos, las bombillas LED son la opción preferida en una modernización de iluminación verde debido a su eficiencia mucho mayor en comparación con las bombillas incandescentes, pero también se pueden usar bombillas fluorescentes compactas y otros tipos de bombillas como halogenuros metálicos.
Las actualizaciones de iluminación son una forma tan popular de adaptación ecológica porque, en comparación con otros métodos para mejorar la eficiencia energética, las actualizaciones de iluminación son relativamente sencillas de planificar y ejecutar, y los ahorros de energía a menudo proporcionan un rápido retorno de la inversión. [13] La mayoría de las bombillas LED modernas están diseñadas para funcionar con los artefactos de iluminación de edificios existentes y rara vez implican un trabajo adicional que quitar y atornillar una nueva bombilla. Lo mismo se aplica a las bombillas fluorescentes compactas. Hay muy poco tiempo de inactividad de los ocupantes asociado con una actualización de iluminación, ya que la instalación es relativamente rápida en comparación con las medidas de conservación de energía más invasivas.
Las actualizaciones de iluminación a menudo también consisten en implementar nuevos controles de iluminación como sensores de ocupación, sensores de luz diurna y temporizadores. Además de las lámparas de mayor eficiencia energética, estos controles, cuando se implementan correctamente, pueden reducir la demanda de iluminación. Sin embargo, debido a la naturaleza complicada de los controles de iluminación, existe un debate sobre si son o no una medida eficaz de ahorro de energía. Esto se debe principalmente a la prevalencia de estimaciones de reducción del uso de energía demasiado optimistas y la dificultad para predecir las acciones de los ocupantes humanos. [14] Sin embargo, pueden contribuir a una mayor satisfacción de los ocupantes. [15]
Modernizaciones de HVAC
La calefacción, ventilación y aire acondicionado ( HVAC ) representa alrededor del 50% del consumo energético operativo de un edificio. [16] La reducción de este consumo puede proporcionar ahorros tanto de energía como de costes como parte del proceso de modernización y, por tanto, es otro enfoque de muchas modernizaciones ecológicas. A menudo se consideran el sistema de calefacción, el sistema de enfriamiento, los sistemas de tratamiento de aire y cualquier sistema de humidificación instalado en el edificio. Parte de esta evaluación también incluye los conductos , si los hay, para asegurar su estanqueidad. [17] Cualquier fuga en los conductos resultará en una pérdida de aire acondicionado acorde con el tamaño de la fuga, y generalmente se resuelve con una modernización verde. A menudo, un modelo más nuevo y eficiente del mismo tipo que el sistema existente será una forma rentable de mejorar la eficiencia energética, como reemplazar una caldera vieja por una completamente nueva para alimentar un sistema de calefacción hidrónica . Hay otras ocasiones en las que se amerita una revisión más grande del sistema, por ejemplo, cambiar esa caldera vieja por un sistema de bomba de calor de fuente de aire o de tierra más nuevo . Esto dependerá en gran medida de los detalles del proyecto.
Modificaciones de la envolvente del edificio
El aislamiento y el rendimiento de la envolvente del edificio son clave para el rendimiento energético general de cualquier edificio. [18] Muchos edificios antiguos y existentes no están aislados según los estándares actuales, y mucho menos según los estándares recomendados en muchos sistemas de clasificación de edificios ecológicos. El resultado neto de esto es que muchos de estos edificios gastan energía y dinero en calentar, enfriar o acondicionar el aire dentro de ellos, solo para ver cómo se filtra a través de fugas en la envolvente del edificio o a través de ventanas mal aislantes. Esto es tan malo para el rendimiento energético del edificio como para el resultado final del propietario del edificio.
Durante muchas renovaciones ecológicas, el primer paso para mejorar la envolvente del edificio es evaluar sus deficiencias actuales. Hay varios métodos para hacer esto, pero una opción popular es la prueba de la puerta del ventilador , que puede localizar fugas dentro de la envolvente del edificio. Luego, la acción se evalúa en función de los resultados de esta prueba.
Modernizaciones de ventanas
Las ventanas son el punto más débil de aislamiento en la envolvente de un edificio, por lo que contribuyen en gran medida a la eficacia térmica de esa envolvente. [19] Es por esto que las ventanas son otra área común de enfoque para una modernización verde. De manera similar a una actualización de iluminación, las ventanas son un aspecto relativamente sencillo de un edificio para actualizar, con períodos de recuperación fáciles de calcular. Las ventanas modernas y eficientes generalmente tienen el tamaño adecuado para las aberturas de ventanas existentes, por lo que generalmente se pueden instalar sin mucho trabajo adicional en la envolvente del edificio.
Hay muchos tipos de ventanas y sus usos son tan variados como la cantidad de tipos que existen. La mayoría de las modificaciones ecológicas reemplazarán las viejas ventanas de un solo panel con las nuevas variedades de paneles dobles o triples. Estas ventanas tienen valores R más altos (o valores U más bajos), por lo que pueden ayudar a aislar un espacio mucho mejor que las ventanas de un solo panel. Otros utilizan revestimientos de baja emisividad para controlar el coeficiente de ganancia de calor solar . Cada tipo de acristalamiento tiene un uso diferente que debe evaluarse en función del contexto del proyecto, y con respecto a la orientación y sombreado del edificio.
Modernizaciones de tejados verdes
Los techos verdes , también llamados ecoroofs, tienen una serie de beneficios importantes, que incluyen la reducción de la escorrentía de aguas pluviales y el efecto de isla de calor urbano, el aumento del aislamiento del techo, la mejora de la acústica de los edificios [21] y la protección de la biodiversidad. [22] Es por estas razones, entre otras, que a menudo se considera la adición de un techo verde para una modernización verde.
Hay una serie de factores a tener en cuenta al considerar un techo verde para una modernización verde. En primer lugar, se debe decidir el tipo de cubierta verde, extensiva o intensiva. Los techos verdes extensos usan una capa de sustrato delgada para la vegetación, a menudo más corta, que necesita menos espacio para que las raíces crezcan. Los techos verdes intensivos usan un sustrato de crecimiento más grueso para acomodar especies de plantas más grandes que requieren más espacio para sus raíces. Los techos verdes semi-intensivos se encuentran en algún lugar entre los dos. Entonces se debe considerar la resistencia de la estructura existente; muchas estructuras existentes no fueron diseñadas para un techo verde intensivo, que puede soportar una carga estructural considerable. Si el techo existente necesita ser removido o re-impermeabilizado. Algunos techos pueden simplemente colocarse con esteras de sedum, mientras que otros requieren trabajo adicional para prepararlos, lo que puede conllevar más costos. Un techo puntiagudo o inclinado no impide la instalación de un sistema de techo verde, pero puede influir en los costos de instalación y las opciones de productos disponibles.
En general, los edificios más antiguos con valores de aislamiento existentes más bajos son los que más se benefician de las modificaciones de los techos verdes, y donde no es necesario realizar modificaciones para instalar uno, se ha demostrado que los techos verdes tienen muchos beneficios. [23] [24]
Costos y Beneficios
El alcance y, por lo tanto, los impactos de una modernización ecológica varían tanto como los edificios que las emprenden. Pueden involucrar sistemas de construcción específicos, como la iluminación , o renovaciones completas de todos los
componentes. Debido a esta variación, los beneficios e inconvenientes de una modernización ecológica son proporcionales al alcance del trabajo planificado. Una simple actualización de iluminación es sencilla de ejecutar y relativamente discreta para los ocupantes actuales del edificio, pero generalmente no conlleva tantos beneficios o costos como una actualización de aislamiento más grande, por ejemplo. Al sopesar los beneficios y los costos de una modificación ecológica, como cualquier modificación, se debe considerar cada uno de estos componentes para resumir el proyecto como un total.
Uno de los inconvenientes más citados de una modernización verde es el costo financiero. Si bien es cierto que las modificaciones ecológicas pueden generar un mayor costo financiero, incluso desde la perspectiva del ciclo de vida, esto depende de una gran cantidad de factores. [25] También es importante tener en cuenta que un factor principal para la mayoría de las modificaciones ecológicas es el costo ambiental además del costo financiero. Muchos programas de incentivos condicionan las subvenciones en función del desempeño ambiental del proyecto, por lo que ambos deben considerarse simultáneamente. La viabilidad económica de una modernización verde depende del estado y los sistemas instalados del edificio existente, el diseño propuesto, los costos de energía de la red de servicios públicos local y las condiciones climáticas del sitio. Los costos incurridos pueden complicarse aún más por las diversas partes interesadas involucradas en el proyecto, desde los propietarios de edificios, desarrolladores, agencias gubernamentales y consultores, así como cuando se incurren en estos costos y cómo se contabilizan. Cualquier incentivo económico dependerá del país o estado en el que se encuentre el proyecto. Estos incentivos diferirán regionalmente y afectarán la viabilidad total del proyecto. En Irlanda, por ejemplo, se ha descubierto que las modernizaciones verdes “superficiales” son económicamente viables, aunque las modernizaciones “profundas” no se realizan sin una subvención del gobierno para compensar los costos de capital iniciales de la modernización. [26]
Las renovaciones ecológicas pueden conllevar muchos beneficios, como la reutilización de materiales de construcción existentes. El hormigón y el acero tienen algunos de los impactos energéticos incorporados más altos de cualquier material de construcción y pueden representar hasta el 60% del carbono utilizado en la construcción de un edificio. [27] [28] También se utilizan principalmente en la estructura de un edificio, que por lo general permanece intacto en la mayoría de las modificaciones. Al evitar el mayor impacto de carbono en la construcción de nuevos edificios, las renovaciones ecológicas pueden generar grandes beneficios ambientales. A escala, la UE ha descubierto que la implementación de programas de modernización ecológica conlleva el beneficio de "seguridad energética, creación de empleo, alivio de la pobreza energética, salud y confort interior". [7]
La mayoría de los tipos de reacondicionamiento ecológico introducen nuevos materiales de construcción en el espacio que pueden emitir contaminantes dañinos del aire interior . La cantidad, el tipo y la exposición a estos contaminantes dependerán del material en sí, para qué se utilice y cómo se instale. A menudo, las renovaciones ecológicas también requieren sellar las fugas en la envolvente del edificio para evitar el escape de aire acondicionado, pero si esto no se compensa con un aumento en la ventilación, puede contribuir a concentraciones más altas de contaminantes del aire interior en el edificio. [29]
Pasos sencillos
Los pasos que pueden seguir los propietarios de viviendas son los siguientes: [30]
- Aislamiento, principalmente techo / techo / ático y paredes y piso secundarios
- La modernización de los equipos de calefacción en las casas antiguas genera ahorros domésticos del 30% al 80% debido a la reducción del uso de energía y la reducción de CO
2-salidas en un 30-100%. [31] - Termostatos en todas las habitaciones
- Ventanas nuevas.
- Taponar fugas de aire.
- Puesta a punto de los sistemas de calefacción y refrigeración (HVAC) .
- Cambiar a bombillas fluorescentes compactas y / o bombillas LED
- Elección de electrodomésticos de bajo consumo energético. En los Estados Unidos, esto está certificado por Energy Star .
- Reducir el uso de agua mediante la instalación de aireadores y cabezales de ducha de bajo flujo.
- Cambiar a energía verde , incluida la energía solar y las energías renovables, como los pellets de calefacción y el biogás
- Uso de productos con bajo contenido de COV para mejorar la calidad del aire interior
- Plantar plantas autóctonas y otras medidas adecuadas de paisajismo .
Ver también
- Verdeado
- ESTRELLA DE CASA
- Financiamiento PACE
- Rehabilitación sostenible
Referencias
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- ^ Una vieja caldera de gas tiene una eficiencia energética del 65% y una nueva del 93%, lo que da como resultado una reducción de energía del 30% y, en consecuencia, una reducción del 30% de CO2, si se instala una caldera de astillas de madera o pellets, el ahorro aumentará. eficiencia + combustible más barato, lo que da como resultado un ahorro total del 40-50% y una reducción de CO2 del 100% (energía renovable), si se instala una bomba de calor eficiente, el ahorro y la reducción serán de alrededor del 80% (reducción del 100% de CO2 si la electricidad proviene de energías renovables). [ cita requerida ]
enlaces externos
- Sector residencial: Diseño de un programa de modernización prescriptivo para toda la casa , Michael Wheeler, Comisión de Servicios Públicos de California