1 Iván Fernández Álvarez EECN: MÁS ALLÁ DE LA EFICIENCIA

Transcripción

ORGANIZAN:
EECN: MÁS ALLÁ DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA. EFICIENCIA AMBIENTAL,
PERMACULTURA APLICADA Y MATERIALES NOBLES.
EECN: MÁS ALLÁ DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA.
EFICIENCIA AMBIENTAL, PERMACULTURA APLICADA
Y MATERIALES NOBLES.
Iván Fernández Álvarez
Director de Proyectos en eConstruye
Soluciones Ecológicas para Construcción
E
nergía es una propiedad que se
asocia a objetos, substancias y
seres vivos, manifestándose en
un sinfín de transformaciones
que ocurren en la naturaleza.
Al mirar a nuestro alrededor se
observa como crecen las plantas, como
se alimentan los animales, como se
desplazan
las
máquinas,
como
herramientas realizan las más variadas
tareas o como se construyen nuestros
edificios. Todas estas actividades
precisan el concurso de la energía.
La energía se manifiesta en los
cambios físicos, por ejemplo, al
transportar, deformar o calentar un
objeto, y en los cambios químicos,
como al quemar un combustible o al
descomponer el agua mediante una
corriente eléctrica.
Ésta se encuentra en constante
transformación, pasando de unas
formas a otras. Tiene poco sentido, por
tanto hablar de energía “a secas”,
término que, aislado de algún otro que
especifique el tipo de energía, no es
una
magnitud mensurable y carece de una
definición concluyente. Existe una
doble acepción del término energía; se
puede utilizar tanto para designar un
tipo específico de energía (cinética,
magnética…) como para indicar el lugar
de donde provienen o se almacenan los
diferentes tipos de energía (eólica,
solar…). En las ciencias físicas se define
como la capacidad para realizar un
trabajo, relacionado con la idea de una
capacidad para obrar, transformar o
poner en movimiento.
En tecnología y economía,
energía se refiere a un recurso natural,
así como la tecnología asociada para
explotarlo y hacer un uso industrial y
económico del mismo. La energía en sí
misma nunca es un bien para el
consumo final sino un bien intermedio
para satisfacer todo tipo de
necesidades mediante la producción
de bienes y servicios.
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ORGANIZAN:
Un ejemplo de esos bienes y
servicios son los sistemas de
calefacción y refrigeración, o los
materiales aislantes que satisfacen
nuestra necesidad de protegernos de
los agentes climáticos, los automóviles
que
nos
desplazan
o
los
electrodomésticos que nos facilitan las
tareas. La demanda mundial de energía
aumenta cada año. El número de
necesidades aumenta al ritmo que
evoluciona la sociedad y el nivel
económico de los países más atrasados,
que se apresuran en la carrera por un
nivel de vida occidental y por cubrir sus
necesidades más vitales.
Las reservas de combustibles
fósiles son cada vez menores y la lucha
contra el cambio climático está lejos de
cumplir los objetivos marcados en
Kyoto y las sucesivas cumbres por el
Planeta.
España
es
un
país
energéticamente muy dependiente, ya
que el 85% de la energía que aquí se
consume es importada. De toda esta
energía, el sector de la construcción
consume el 40%, junto con el 40% de
recursos ambientales, contribuyendo a
cerca del 40% de los residuos y
emisiones de CO2 que se generan.
naturales, propios de la biosfera,
procedentes del entorno inmediato, de
fabricación simple y adaptados a las
condiciones climáticas del territorio,
con una demostrada viabilidad después
de cientos de años de uso y
experiencia.
El impacto de los materiales de
construcción y los materiales nobles.
Más de la mitad de los
materiales empleados en la industria de
la construcción proceden de la corteza
terrestre, produciendo anualmente en
el ámbito de la Unión Europea cerca de
450 millones de toneladas de residuos
de la construcción y demolición (RCD);
esto es, más de una cuarta parte de
todos los residuos generados. Este
volumen
de
RCD
aumenta
constantemente, siendo su naturaleza
cada vez más compleja a medida que se
diversifican y tecnifican los materiales
utilizados. Este hecho limita las
posibilidades de
reutilización y
reciclado de los residuos, que en la
actualidad es sólo de un 28% (en el
caso de España, un 5%), lo que
aumenta la necesidad de crear
vertederos y de intensificar la
extracción de materias primas.
El impacto ambiental producido
por la industria de la construcción
constituye la deuda aún pendiente que
han de afrontar las sociedades
industrializadas.
La
revolución
industrial y tecnológica en las técnicas
empleadas para la producción de los
materiales de construcción, trajo la
tecnificación al sector, dejando de lado
lo que hasta entonces eran materiales
Residuos de Construcción y Demolición
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ORGANIZAN:
Sin embargo, a pesar de estas
estadísticas, la experiencia ha puesto
de relieve la dificultad de cambiar el
actual sistema de construcción y la
utilización irracional de los recursos
naturales, donde las prioridades de
reciclaje, reutilización y recuperación
de materiales son subestimadas y
consideradas como un incremento de
coste. Aun así, resulta obligado un
cambio de dicha mentalidad en la
edificación de EECN.
Los materiales de construcción
inciden en el medio ambiente a lo largo
de su ciclo de vida, desde su primera
fase hasta su deshecho como residuo:
La fase de extracción y
procesado de materias primas
constituye la etapa más
impactante, ejemplo de ello son
las canteras y las graveras y su
impacto producido en el paisaje,
topografía, pérdida de suelo, así
como
la
contaminación
atmosférica y acústica.
La fase de producción o
fabricación de los materiales de
construcción es igualmente
impactante: la gran cantidad de
materiales tóxicos que se
emplean y el consumo de
energía necesario para alcanzar
el producto adecuado, conlleva
emisiones a la atmósfera de
CO2 y otros contaminantes,
ruidos y vibraciones, vertidos
líquidos al agua, residuos y el
exceso de consumo energético.
La fase de empleo o uso de los
materiales incide tanto en el
medio
ambiente, en general, como en
la salud, en particular. Los
contaminantes y toxinas más
habituales
en
ambientes
interiores son los gases como
ozono, que esta presente en
equipos de aire acondicionado,
el radón, que proviene del
propio terreno y es un gas
radioactivo, el monóxido de
carbono, y los compuestos
orgánicos volátiles (COV), como
los organoclorados (PVC) o el
formaldehido, presente en los
conglomerados de madera. Es lo
que se conoce como Síndrome
del Edificio Enfermo, lo que
convierte algunos edificios en
espacios poco saludables para la
actividad humana.
El Sindrome del Edificio Enefermo. Causas y
Síntoma.
La fase final de ciclo de vida o
desecho de los materiales de
construcción coincide con su
tratamiento como residuo. No
obstante, algunos residuos con
proporciones de amianto, fibras
minerales o disolventes y
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aditivos de hormigón pueden
ser perjudiciales para la salud.
La mayor parte de estos
residuos
se
trasladan
a
vertederos y producen un gran
impacto visual y paisajístico,
significando un despilfarro
enorme de energía y materias
primas, además de un impacto
asociado al propio edificio.
Como conclusión a esto, merece
aseverar que no se puede desvincular
el impacto ambiental y el coste
energético de los materiales y su
ejecución del impacto y energía la
propia edificación, lo que obliga, en el
diseño y construcción de EECN al
empleo de materiales nobles.
Cuando hablamos de materiales
nobles, también llamados materiales
low tech, nos referimos a materiales
locales de escaso impacto ambiental y
tecnología simple, que implican una
reducida energía en su procesado,
recuperables tras su ciclo de vida o uso
y, obviamente, que no son nocivos para
la salud, sino que además contribuyen
a un confort psicológico y biológico del
usuario.
Generalmente, los materiales
nobles provienen de la naturaleza,
como la mayoría de las materias
primas, aunque también podríamos
incluir en esta categoría los materiales
recuperados de otros procesos que
tienen o no que ver con la
construcción, lo que significa la
revalorización de dicho material.
Son ejemplos de materiales
nobles:
Tierra. Se trata de uno de los
mejores
materiales
de
construcción, del que podemos
disponer ampliamente, tanto en
sus
versiones
de
tierra
apisonada, adobe o tapial, como
en forma de bloques de tierra
comprimida (ladrillos sin cocer y
secados al sol) o ladrillos
cocidos a baja temperatura,
donde no se produce la
cristalización de la arcilla y se
permite la transpiración en el
material. Incorpora además una
alta masa de inercia térmica al
edificio.
Bio hormigón. Aunque el
hormigón es un material
controvertido por la toxicidad
de algunas sustancias que se
desprenden de su fraguado y
sus niveles de radiactividad
cuando se emplean gravas y
arenas cuárcicas y silíceas,
puede mejorar su bondad
cuando se le añaden cales
naturales (siempre que no sea
armado) y gravas calcáreas.
También
existen
biohormigones con añadidos de
arlita, perlita, corcho e incluso
virutas de madera.
Yesos, cales naturales y
cemento blanco. Son menos
tóxicos que el cemento portland
y con similares propiedades de
resistencia y fraguado, aunque
con un precio más elevado.
Madera.
En
todas
sus
prestaciones es un material muy
biótico y crea ambientes
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ORGANIZAN:
agradables
y
acogedores.
Siempre y que esté exentas de
productos
de
tratamiento
tóxicos
(pentaclorofenol,
lindane o formaldehído). El
aceite de linaza es un excelente
protector
y
embellecedor
natural.
Aislantes vegetales y animales.
El corcho, la celulosa, el cáñamo
o la lana de oveja son fibras y
materiales
vegetales,
biodegradables,
100%
renovables y abundantes, con
excelentes
propiedades
acústicas
y
térmicas
y
transpirables. Su uso comienza
a
cobrar
peso
en
la
construcción. Además la paja
comporta
una
capacidad
portante en forma de fardos de
paja que pueden hacer viable su
uso
como
bloque
de
construcción tradicional.
Aislantes minerales. La arlita, la
perlita y la vermiculita son
minerales expandidos por calor,
lo que les confiere cualidades
excepcionales como materiales
aislantes térmicos y acústicos.
Se suelen emplear como
rellenos de cámaras de aire o
como aglomerados de morteros
y bio-hormigones.
Pinturas ecológicas con base de
silicatos. Se trata de pinturas
totalmente minerales, que
cristalizan en el secado con el
material de soporte. Son micro
porosas
y
permiten
las
transpiración de los muros de la
vivienda. Son impermeables al
agua, ignífugas y resisten tanto
la radiación solar como la
contaminación.
El uso de estos materiales
tradicionales, contrariamente a que
pueda parecer una retrospectiva hacia
una arquitectura desfasada, concede la
oportunidad de una retro-innovación
que, aplicando técnicas modernas y
desde un enfoque sostenible, pueda
potenciar el uso de estos elementos
innovadores en el mercado actual,
factor que además concede una
alternativa a la crisis constructiva y
ambiental por la que pasamos, tanto
por el ahorro de costes que significa
(menos energía y menos inversión
tecnológica, además de ser materias
capaces de aguantar varios ciclos de
vida), como por el fomento del
desarrollo local en la zona de
producción de los mismos.
Más allá de la Eficiencia Energética
Además del impacto asociado a
la construcción y sus materiales, el
incremento en la “calidad” de vida del
ciudadano medio comporta la demanda
de multitud de nuevos servicios y
comodidades
que
faciliten,
despreciando el gasto de energía que
implica, su adaptación a los nuevos
tiempos: electrodomésticos, aire acondicionado,
teléfonos
móviles,
ordenadores, telecomunicaciones… La
tecnificación de la sociedad advierte un
mayor respeto por lo artificial que por
lo natural y la desvinculación del
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hombre “avanzado” con el medio
ambiental y natural.
Muestra de ello es el hecho que
el sector residencial consume el 17% de
toda la energía final y el 25% de la
electricidad según el estudio sobre
Consumo Energético del Sector
Residencial en España, llevado a cabo
por el IDAE. Cabe destacar aspectos de
consumo
que
refuerzan
dicho
comportamiento como por ejemplo,
que el llamado consumo en standby es
muy superior al de refrigeración, o que
la TV es el segundo electrodoméstico
de mayor consumo eléctrico, después
del frigorífico.
Siguiendo esta corriente, los
agentes del sector se han limitado a
colmar la saciedad de necesidades del
mercado residencial con equipos más
potentes, mayor número de elementos,
o espacios mayores para vivir, sin
descuidar el beneficio de su negocio
empleando criterios de eficacia
económica en lugar de eficiencia
energética.Y es que, de un vistazo,
parece claro que la eficacia de una
construcción es claramente una ventaja
económica (construido con el menor
coste) para el promotor, siendo en
cambio, la eficiencia un ahorro para el
usuario (construido para que repercuta
el menor coste) y menos margen de
beneficio.
Pero el panorama mundial y la
situación actual muestran signos
inequívocos de este despilfarro,
consecuencia de una generación y
consumo excesivos, tanto si hablamos
de energía como de recursos. El fin del
petróleo barato, la responsabilidad
medioambiental y el sentido común
están llevando a promotores, gobiernos
e instituciones a apostar por un modelo
de gestión y ahorro, que se traduce en
el sector de la edificación en una
arquitectura razonable y consecuente,
en el siglo XXI, de toda la deuda
ambiental acumulada. Comienza a
cobrar fuerza la percepción de
desarrollo sostenible y surge el
concepto de Eficiencia Energética
como una vía obligatoria de adecuación
al nuevo y vigente modelo de gestión
energética, dictaminado por los
objetivos del llamado 20-20-20, que se
compromete a reducir en un 20% el
consumo de energía primaria hacia el
2020, y donde se engloba la Directiva
Europea de Eficiencia Energética en
Edificación, 2002/91/CE.
Eficiencia
Energética,
La
conceptualmente se puede definir
como la reducción del consumo de
energía manteniendo los mismos
servicios energéticos, sin disminuir
nuestro confort y calidad de vida,
protegiendo el medio ambiente,
asegurando el abastecimiento y
fomentando
un
comportamiento
sostenible. Ahora bien, la aplicación de
la eficiencia energética en nuestra
vivienda constituye una serie de
medidas, como por ejemplo:
Cerramientos
con
mayor
aislamiento
y
materiales
mejorados.
Equipos de calor y frío con
menor consumo energético y
mayor potencia.
Sistemas de iluminación de
novedosa
tecnología,
que
acortan consumo y alargan su
vida.
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ORGANIZAN:
Nuevas
tecnologías
de
aprovechamiento e integración
de
fuentes
de
energía
renovables.
Diseños
sofisticados
y
complejos.
Todas ellas encaminadas a
reducir el consumo de energía en el uso
de la vivienda, y colaborando en la
reducción de emisiones de CO2, pero
que promueven un nuevo periodo de
innovación y tecnificación de la
construcción y sus materiales. Se
establece así la fórmula que, para
ahorrar energía hay que invertirla en
nuevos procesos, herramientas y
tecnologías, que den lugar a materiales
y
compuestos
artificiales
más
avanzados (las espumas de poliuretano,
las lanas de vidrio, el poliestireno
expandido, aglomerados, aditivos y
pinturas sintéticas, pisos vinílicos o
plastificados, tratamientos superficiales
sintéticos…) y que, aunque es innegable
que gozan de una gestión ambiental
mejorada en su producción, y que
optimizan la eficiencia del edificio,
están lejos de la arquitectura vernácula
e histórica que es ilustrada en nuestros
patrimonios más orgullosos. Una
arquitectura que ha sido proyectada
por los habitantes de una región, o un
periodo
histórico
determinado,
mediante el conocimiento empírico, la
experiencia de generaciones anteriores
y la experimentación, siendo expresión
de una tradición constructiva ancestral,
que se edifica con materiales
disponibles en el entorno inmediato, y
que estos al cumplir su ciclo vital son
devueltos sin riesgo o contaminación
ecológica al propio suelo.
Sin embargo, esta corriente
tecnócrata, aun siendo la dominante,
no es la única vía, y ya desde el
principio contamos con visionarios
como Fruto Vivas en Venezuela, que
encuentra en la arquitectura popular
un referente, entendiendo que las
diferencias constructivas que hayamos
en las distintas regiones son tácticas de
adaptación al clima y no caprichos
estéticos o convencionalismos. Ya en
los años 50 ve en la casa de tapial del
Páramo de Mucuchíes, en la casa de
bahareque de Paraguaná o en el janoco
warao, diferencias sustanciales que
encierran conceptos útiles aplicables a
las viviendas contemporáneas. Anticipa
casas bio-térmicas con sus Árboles para
vivir, la recuperación de las técnicas y
materiales
tradicionales
o
la
autoconstrucción. O Johan van Lengen,
arquitecto holandés afincado en Brasil,
autor del Manual del arquitecto
descalzo y un pionero en la BioArquitectura. “El arquitecto descalzo es
aquella persona que, con un número
limitado de recursos, se propone
construir edificios que combinen la
funcionalidad con la belleza, en
armonía con el ambiente en el que se
emplazan”.
Proyecto de Fruto Vivas y Nyemeyer para
el Parlamento Indígena de las Arenas.
7
ORGANIZAN:
Si tomamos por ejemplo, la casa
de tapial del Páramo de Mucuchíes, en
los andes venezolanos, en Mérida, a
más de 3000 metros sobre el nivel del
mar y en un clima intertropical de
montaña, con fuertes oscilaciones
térmicas debidas a la altitud y la
enorme radiación solar diurna. La
adaptación arquitectónica a este clima
ha derivado en casas con cubiertas
ligeras y captadoras, construidas
mediante estructura de par e hilera de
rollizos de madera, tablero de caña
común y acabado de teja curva
cerámica sobre mortero de tierra y cal,
que funcionan a modo de una gran
placa solar que absorbe toda esa
radiación y la emana, en forma de
calor, al interior de la casa; y muros de
tapial sin huecos, de más de 50cm de
grosor, sobre un zócalo de piedra que,
por su masa térmica, almacenan este
calor por el día y lo devuelven por la
noche, manteniendo una temperatura
interior casi constante en la vivienda.
El funcionamiento de este
sistema completamente adaptado a su
entorno, dispone el aprovechamiento
de la energía solar para calefacción y
refrigeración pasiva sin ningún proceso
tecnológico añadido, y apoyado por un
sistema de calefacción auxiliar de
estufa o chimenea de biomasa. Todo
ello construido con materiales locales
de bajo impacto y tecnología simple,
que no dañan al medio ambiente, y
recuperan técnicas tradicionales, en lo
que se conoce como Low Tech
Architecture, o también arquitectura
bioclimática
o
bioconstrucción,
consiguiendo un ambiente interior
confortable a través del propio diseño
optimizado y una construcción
responsable.
Otros
disidentes
de
la
tecnocracia industrial han preferido
trabajar al margen, con materiales
naturales, reutilizando desechos y
desconectados de las redes de
suministro, como Michael Reynolds en
Nuevo México, creador del concepto de
vivienda Earthships, viviendas autosuficientes donde convergen soluciones
propias de la arquitectura tradicional e
innovadores diseños biomiméticos.
Comportamiento bioclimático de la casa de tapial del Páramo de Mucuchíes.
8
ORGANIZAN:
Ejemplo de vivienda Earhtship en Nuevo México.
Estas viviendas eficientes se
auto abastecen de energía renovable,
agua y alimentos gracias a sencillos
mecanismos englobados en una cultura
auto-productiva y responsable, que
utiliza también materiales del entorno,
incluidos los que otros consideran
residuos, como por ejemplo los
neumáticos usados.
cambios
socio-económicos
que
modifican el mismo, de la misma
manera que la naturaleza lo hace, con
la certeza de que la evolución ha
optado siempre por los caminos más
rentables en términos de recursos y
energía durante millones de años de
desarrollo y experiencia, y proponiendo
un modelo eficiente, ambientalmente
hablando, basado en la imitación de los
patrones existentes en los más diversos
ecosistemas. Es lo que se conoce como
Arquitectura Biomimetica.
Así podemos idear sistemas de
refrigeración evaporativa basados en
los termiteros africanos, captar energía
y calefactar tomando como ejemplo el
metabolismo de los reptiles o hacer
estructuras optimizadas como el
Poliedro de Caracas siguiendo las
conclusiones sobre el funcionamiento
de la molécula de carbono.
Las conclusiones a las que se ha
llegado para la adaptación al medio,
como
la
orientación
sur,
la
incorporación de elementos con mucha
masa térmica, los
invernaderos
adosados o los aljibes, coinciden con las
soluciones a las que llegó la
arquitectura tradicional a través de
siglos de ensayos e intercambio de
tecnologías.
Proceso de construcción de un Earthship con
neumáticos reciclados.
Entramos entonces en un
concepto de edificación que no solo se
adapta a su entorno, sino también a los
Resulta obvio deducir que estos
edificios obtienen la máxima eficiencia
energética, ya que cubren la demanda
energética requerida en cada caso, con
el
mínimo
consumo,
obtenido
directamente de fuentes renovables
(energía solar, eólica, geotérmica y
biomasa) y repercutiendo un impacto
ambiental leve en todo su ciclo de vida,
lo que trasciende en una eficiencia
9
ORGANIZAN:
ambiental de la edificación. Son éstos
los Edificios de Energía Casi Nula
(EECN) por excelencia, prototipos de
arquitecturas alternativas y ejemplos
de eficiencia ambiental y permacultura
aplicada.
Eficiencia Ambiental en la Edificación y
los EECN.
Albert Einstein ya afirmó “los
problemas importantes a los que nos
enfrentamos
no
pueden
ser
solucionados con el mismo nivel de
pensamiento que fueron creados”. El
resultado de aplicar una excesiva
tecnificación a la edificación no nos
dará una cuidad mas parecida y cercana
al resto de los sistemas biológicos
existentes en la naturaleza, ni será tan
respetuosa con el medio natural y la
biodiversidad y, al sobrestimar el uso
de productos muy artificiales y
tecnificados, pueden no ser tan
saludables como aparentan en un
primer momento.
Hablamos entonces de un
cambio de enfoque en la manera de
diseñar y construir, que más allá de la
eficiencia energética, restituya la
eficiencia ambiental del edificio.
Es
condición
indefectible,
desde este enfoque integrador, la
aceptación de los límites ambientales
del proyecto, es decir, reconocer que
el medio ambiente impone unos
límites a determinadas actividades
humanas y, por tanto, la gestión de la
demanda que supone la actividad
humana dentro de estos límites, lo
cual hace necesarios procedimientos
para gestionar, reducir o reconducir
determinadas demandas en lugar de
satisfacerlas.
La
eficiencia
ambiental,
concilia lo anterior con las aspiraciones
de desarrollo y mejora del nivel de
vida social, es decir, conseguir el
máximo beneficio por unidad de
recursos utilizada y unidad de
residuos producida.
Desde esta perspectiva, una
herramienta indispensable es el
Análisis de Ciclo de Vida (ACV) o
"análisis de la cuna a la tumba", que
investiga y evalúa los impactos
ambientales de un producto o servicio,
en este caso un edificio o los materiales
que lo forman, durante todas las etapas
de
su
existencia
(extracción,
producción, distribución, uso y desecho
o, en el caso de edificios, diseño,
ejecución, uso y desmantelamiento),
mediante la cuantificación del uso de
recursos o inputs, como energía,
materias primas, agua, y emisiones
ambientales u outputs, como las
emisiones al aire, agua y suelo,
asociados con el sistema que se está
evaluando.
Es lo que llamamos ecodiseño,
cuya visión ha ido integrando
diferentes criterios y parámetros de
evaluación del impacto ambiental y que
debe tener en cuenta el suministro de
las materias primas necesarias para
fabricarlo, el transporte de estas
materias primas, la fabricación de
intermedios y, por último, el propio
edificio, su uso y los residuos
generados,
por
último,
su
10
ORGANIZAN:
desmantelación y posible revalorización
al final de su vida.
Fases del Análisis de ciclo de vida de un edificio.
La
integración
de
las
dimensiones ambientales en la
estrategia de planificación, diseño y
construcción no rechaza el objetivo de
crecimiento económico y desarrollo,
sino que los aúna en un constante
proceso de adaptación, en el cual la
explotación de los recursos naturales,
la dirección de las inversiones y el
progreso científico y tecnológico junto
con los cambios institucionales
permiten compatibilizar el desarrollo
sostenible.
Permacultura aplicada a la edificación
para concebir EECN.
La permacultura es un término
genérico que engloba la aplicación de
éticas y principios de sostenibilidad en
la planificación, el desarrollo, el
mantenimiento, la gestión y la
preservación de hábitats aptos para la
vida sin comprometer el desarrollo de
generaciones futuras. Los ejes centrales
de la permacultura son la producción
de alimentos, abastecimiento de
energía, el diseño del paisaje y la
organización de las estructuras sociales.
La permacultura comprende
igualmente un diseño ecológico que
integra armónicamente la vivienda y el
paisaje,
según
las
relaciones
encontradas en los patrones de la
naturaleza. En el diseño de estos
sistemas se aplican ideas y conceptos
integradores de la teoría de sistemas,
biocibernética y ecología. La atención
no solo se dirige hacia los componentes
individuales, sino hacia las relaciones
entre estos elementos y su uso óptimo
para la creación de sistemas
productivos. El proceso de diseño tiene
como objetivo una integración óptima
de
las
necesidades
ecológicas,
económicas y sociales del sistema, de
modo que a largo plazo se pueda auto
regular y mantener en un equilibrio
dinámico mediante interferencias
mínimas. El modelo para esto son los
procesos de autorregulación que
podemos observar diariamente en
sistemas ecológicos como por ejemplo
en los bosques, lagos o los océanos.
La permacultura, aplicada al
diseño de EECN, concibe una
arquitectura e ingeniería basada en los
principios físicos de la naturaleza,
acorde con su entorno y que tiene en
cuenta el ciclo completo del uso del
edificio, desde la energía gastada en su
construcción y mantenimiento, hasta el
destino de los materiales después de la
vida útil, preocupándose especialmente
por que sean saludables para el medio
11
ORGANIZAN:
ambiente y sus habitantes, que por el
cumplimiento de una normativa
estandarizada e intransigente.
Su ejecución utiliza materiales
biológicos, naturales y transpirables
frente a los derivados del petróleo e
incorpora sistemas bioclimáticos como
los invernaderos, la geotermia, los
muros Trombe o la masa térmica para
climatizar la vivienda. También
contempla el tratamiento de los
residuos producidos en la vivienda y las
geopatologías
que
le
afectan
(radiaciones, campos eléctricos y
fuerzas electromagnéticas de origen
natural y artificial).
Un concepto moderno e
innovador de permacultura aplicada, es
el concepto Cradle to cradle, “De la
cuna a la cuna”, ideado por el
arquitecto William McDonought y el
químico
Michael
Braungart
y
desarrollado en el libro del mismo
nombre. Propone un cambio radical en
el sistema productivo que derive en
una segunda revolución industrial.
Basándose también en los modelos de
la naturaleza incide en que el hombre
es el único ser vivo que produce
residuos y cuya actividad no genera
más vida sino al contrario. Reúne
conceptos
de
bioclimática,
bioconstrucción y biomímesis junto con
aportaciones en el ámbito de la
eficiencia y gestión ambiental, como el
reciclaje real (basura=alimento, es
decir, diseñar productos que se reciclen
con un escaso aporte de energía y sin
perder parte alguna de su materia, o
incluso, que ganen valor en su siguiente
uso reciclaje hacia arriba.
Este concepto tiene mucha
relación con la producción y fabricación
industrial de materiales y productos,
como pueden ser los materiales de
construcción, los electrodomésticos, el
mobiliario, los textiles y otros objetos
cotidianos. Se pueden resumir en que
todos los materiales que usemos, tanto
para la construcción como para el resto
de la industria, han de ser o
biodegradables, volviendo a la tierra en
forma de abono, o reciclables
indefinidamente con el mínimo de
energía, comportándose como un ciclo
cerrado que incluye materiales técnicos
como el aluminio o el acero, que
descarta cualquier sustancia tóxica, y
que obtiene la energía necesaria para
sus procesado de fuentes renovables.
Ciclo cerrado de vida de un producto según el
concepto Cradle to Cradle
Ejemplos de permacultura aplicada en
edificación.
Podemos citar algunos ejemplos
de permacultura aplicada a la
edificación y contrastar su contribución
a la construcción de edificios de energía
casi nula.
12
ORGANIZAN:
Edificios construidos en tierra. Escuela
Guardería Municipal La Font del Rieral
(Catalunya)
El diseño bioclimático empleado
en este edificio combina la estructura
tradicional con muros de carga con
muros Trombe y grandes aberturas en
la cara sur para captación solar. Cada
aula tiene una planta hexagonal
coronada por una cúpula en ladrillo
BTC, de alta inercia y bajo impacto
ambiental. También los muros de 30 y
40 cm están fabricados con este
material, salvo la sala polivalente,
ejecutada con un tapial curvo de 40 cm
de grueso, reutilizando tierra arcillosa
de la excavación de la propia obra.
La cúpula proporciona buena
acústica, iluminación y ventilación
natural gracias al lucernario central
practicable. El acabado exterior se
realiza en trencadís de colores
reciclando material cerámico.
El resto de la cubierta es plana y
ajardinada, con estructura de madera y
corcho natural de aislante, tratado con
aceites minerales naturales. Se
emplean estructuras verdes de sauce
vivo para protecciones solares.
Se plantea el aprovechamiento
de las aguas de lluvia para el riego y la
red de saneamiento de aguas grises
está conectada a un depósito de
reciclaje y filtraje para la reutilización.
13
La producción de agua caliente
se realiza mediante energía solar
térmica y la calefacción mediante
una caldera de biomasa de pellets y
poda local.
La ventilación natural cruzada
con la entrada de aire por rejas en el
muro Trombe y se extrae a través de las
aulas húmedas. Además, existe la
posibilidad en verano de refrigeración
por efecto de evaporación en patio
central.
El mobiliario se ha diseñado con
arcilla, fusionado con el muro y en
madera maciza. Igual que la carpintería,
que esta formada además por doble
acristalamiento para mejorar la
eficiencia energética.
Este edificio consume cerca del
40% menos de energía que uno de las
mismas
características,
cubierta
además por fuentes renovables.
Asimismo, la energía y el impacto
ambiental asociado a los materiales
que lo constituyen es casi el 80%
ORGANIZAN:
menor. La evaluación ambiental de la
escuela municipal La Font del Rieral
están dentro de los valores que
equivalen a un Edificio de Energía Casi
Nula.
Diseño: Gabriel Barbeta, Esteve Navarrete,
Laura Barbera, Jordi Caminero, Pilar Palau.
volumetría rotunda muy expresiva,
además de adaptarse al clima.
La estructura principal esta
realizada en madera, sobre un forjado
sanitario y una cimentación de biohormigón con cal, aunque las balas de
paja, colocadas planas conforman una
estructura portante mixta, además de
hacer la edificación súper aislante.
La cubierta forma un cajón
hueco entre los tableros de virutas de
madera tipo OSB, los rastreles y las
tejas cerámicas, que se rellena
insuflando celulosa hasta que queda
compacto. Lo que asegura una mínima
perdida de calor también por el techo.
Edificios construidos en paja. Casa
unifamiliar en Finca Can Pipa (Mallorca)
El
clima
mallorquín
es
típicamente mediterráneo, suave y con
temperaturas
altas
en
verano
(superando
los
30 °C)
y
moderadamente bajas en invierno
(raramente inferiores a los 5 °C). La
adaptación en este caso, no requiere
una inercia importante. Por ello la paja,
que es un material aislante natural,
resulta un material constructivo ideal.
La edificación busca asimilarse a
las casas mallorquinas tradicionales,
austeras, de escasa altura y con una
Vista del modelo 3d del edifico.
Es importante, en el clima
mediterráneo, la protección solar en
verano, lo que se consigue con amplios
voladizos, y en la fachada Sur, un
porche con estructuras naturales
formadas con parras. La parra es de
vegetación caduca, por lo que pierde su
hoja en invierno y deja pasar mayor
radiación a las ventanas orientadas al
Sur.
14
ORGANIZAN:
caliente proviene directamente de
placas solares térmicas, colocados con
orientación óptima sobre el terreno.
Una caldera de biomasa y un sistema
de suelo radiante proporcionan la
energía auxiliar para calefacción.
El edificio se revoca con una
base de arcilla de uno 5cm, que oculta
por completo la paja y deja una
superficie lisa, que se vuelve a revocar
con una mezcla de arcilla y cal natural
y, por ultimo, se pinta con una pintura
blanca al silicato.
La edificación terminada se
integra perfectamente en el paisaje y
su diseño favorece la eficiencia
energética y la demanda se cubre con
energías renovables. La paja, al ser
considerado un residuo agrícola,
consigue un nuevo ciclo de vida, por lo
que la energía asociada en su
procesado es nula. Esto hace que la
cantidad de energía embebida en el
edificio debido a sus materiales de
construcción sea casi nula, por lo que
cumple el estándar de EECN.
Arquitecto: Rafael Sala Nowotny
Tejados ajardinados y huertos urbanos en
edificios.
La carpintería es en madera
maciza con doble acristalamiento, lo
que asegura que el calor se mantenga
dentro de la vivienda. La producción de
agua
Debido a la concentración de
edificios, al tránsito, la vida en las
ciudades se vuelve poco sana. Los autos
y los sistemas de calefacción consumen
el escaso oxigeno y producen
sustancias nocivas en abundancia. Las
enormes superficies de hormigón y
bitumen favorecen el calentamiento de
15
ORGANIZAN:
azoteas y calles, y la formación de
remolinos por el calor generado, que
distribuyen suciedad y partículas
nocivas en el aire.
Jardines en las calles, patios y
balcones, pero, sobretodo en las
cubiertas y fachadas, podrían mejorar
decididamente la calidad de aire de las
ciudades. La vegetación, además de
absorber CO2 y producir oxígeno en sus
procesos vitales, actúa de filtro de
partículas, purifica el aire y además
causa un beneficio paisajístico y
psicológico para los ciudadanos.
Los
techos
ajardinados
conducen, en esencia, a una
construcción
ecológica,
pero
igualmente mejora las prestaciones de
la vivienda ya que incrementa la masa
térmica y el aislamiento térmico y
acústico de la cubierta, reduciendo la
oscilación
térmica
día-noche,
sobretodo en verano, puesto que las
plantas absorben parte de la radiación
solar para su fotosíntesis. Las plantas
regulan además las variaciones de
humedad
del
aire,
evitando
microclimas demasiado secos o
húmedos.
Un cubierta térmica bien
ejecutada, esta demostrado que tiene
un vida útil mayor que una cubierta
convencional, ya que la capa vegetal
actúa de protector de la capa
impermeabilizadora,
que
sufrirá
temperaturas más bajas y evitará la
radiación solar.
Según la permacultura, además,
es una manera de compensar el
espacio ocupado por las edificaciones,
incrementando el número de zonas
verdes, que suele ser escaso en los
núcleos urbanos. Favoreciendo la
creación de pequeños ecosistemas
llenos de vida (pájaros, mariposas,
insectos…). Estos jardines situados en
azoteas comprenden un espacio de
descanso, admiración y relación de los
habitantes del propio edificio. Espacio
que, usualmente, puede ser utilizado
como huerto del que conseguir
alimentos para auto-consumo, lo que
mejora la interacción comunidadvivienda.
Seguramente,
la
mayor
dificultad es el cambio de mentalidad
que conlleva en los usuarios de la
vivienda, puesto que casi ningún
habitante de ciudades más o menos
grandes, puede disponer del espacio
necesario para crear, cuidar y adorar un
jardín, o trabajar en un huerto, pero
que, de uno u otra manera, seguro es
una idea que ha deseado.
Existen técnicas muy variadas y
tipos de plantas autóctonas que
permiten la ejecución de cubiertas
ajardinadas tanto en cubiertas planas
como con pendientes elevadas, con un
coste económico relativamente bajo y
16
ORGANIZAN:
amortizable, y
mantenimiento.
con
muy
escaso
Reciclaje de aguas residuales de una
casa. Casa unifamiliar de l’Ametlla de
Mar (Catalunya)
En este caso se trata de un
proyecto diseñado para ser autoconstruido, reutilizando materiales de
deshecho, e inventando soluciones con
los
materiales
y
habilidades
disponibles.
Una casa unifamiliar aislada en
una finca de l’Ametlla de Mar, decide
reciclar sus aguas residuales para
mantener sosteniblemente un pequeño
huerto para auto-consumo.
El sistema de reciclaje recircula
las aguas residuales producidas en el
WC, la ducha y la cocina y la separa en
aguas grises y aguas negras. Ambas son
tratadas y distribuidas directamente a
la zona del huerto bajo un acolchado.
Es una solución económica y de
fácil ejecución que proporciona un
ahorro considerable de agua y
transforma desechos (restos de
comida, excrementos y orina) en
nutrientes para el huerto y las plantas.
El acolchado lo forma una capa
de masa vegetal (paja, restos de poda y
plantas, etc.), con lo que se consigue
disminuir la erosión del suelo,
aumentar su fertilidad, elimina estrés
hídrico en las plantas y evitar la
evaporación.
Las aguas negras del WC entran
en una arqueta con compost, donde la
parte sólida es digerida por las
lombrices rojas, convirtiéndose pronto
en vermicompost, y sin dejar escapar
olores. La parte líquida de las aguas
negras, que se filtra a través del
compost dejando atrás mucha de su
carga de DBO, discurre por gravedad
hacia un bancal de grava donde cede
parte de sus nutrientes a las plantas
marginales que se han plantado en él. Y
a partir de ahí se junta con las aguas del
lavabo y la ducha y entra en la red que
distribuye las aguas a los puntos de
riego.
Las aguas de la cocina y ducha
se reparten por otro ramal, tal como se
generan y sin tratamiento previo, hacia
otros puntos a regar del mismo
sistema. Únicamente se conecta un
depósito acumulador de grasas y
solidos más grandes.
Cada punto
de riego consiste en
un área más o
menos
grande,
cavada unos 30 cm.,
donde se coloca el
acolchado.
Se
construye
una
pequeña
arqueta
permeable con su
tapa de inspección,
17
ORGANIZAN:
desde la que el agua fluye entre el
acolchado.
Aprovechando el desnivel de la
finca y la pendiente de los tubos, que
van enterrados, el sistema circula por
gravedad sin aporte energético alguno.
elemento muy demando y su
procedencia debe ser de bosques
gestionados sosteniblemente con su
correspondiente certificación.
En la actualidad, se ha iniciado
una labor de investigación muy
interesante sobre la construcción con
caña común (Arundo Donax). Esta
variedad vegetal, es muy disponible,
crece rápido, cerca de ríos y
humedales, y está adaptada 100% al
clima mediterráneo y continental.
Un conjunto de cañas, atados
con cuerda de esparto, conforman una
masa vegetal que presenta un perfil
cilíndrico y hueco, lo que le confiere
rigidez estructural, esbeltez y ligereza.
Además al ser un material flexible , las
estructuras son sismo resistentes, y
pueden adoptar multitud de formas
orgánicas y aerodinámicas que resistir
fuertes vientos.
Construcción de estructuras naturales
con caña. Taller de construcción natural
de Dúrcal.
Los materiales estructurales
como el acero y el hormigón producen
un impacto ambiental considerable, el
acero, por ejemplo, conlleva un gasto
de 18.000 MJ por tonelada producida,
sin contar sus conformados y
tratamientos superficiales (zincados,
galvanizados, etc…) que deben
realizarse a altas temperaturas y con
sustancias muy tóxicas.
La madera, aunque es un
material natural, también es un
En España, utilizando caña
mediterránea se han llegado a domos
de 10 metros de diámetro y 5 de alto. Si
se trata de estructuras ligeras llegamos
a cubrir 14 metros sin apoyos
intermedios. Lo que proporcion
espacios diáfanos importantes para la
arquitectura.
18
ORGANIZAN:
Bibliografía
El Libro de la Energía Solar Pasiva.
Edwad Mazria. Editorial Gili. 1978
Manual del arquitecto descalzo. Johan
van Lengen. Editorial Pax Mexico. 2011
El gran libro de la casa sana. Mariano
Bueno. Ediciones Martínez Roca. 2010
Manual de construcción en tierra.
GernotMinke. Ediciones Ecohabitar.
2011
Casas de Paja. Una guía para autoconstructores. Rikki Nitzkin y Maren
Termens. Ediciones Ecohabitar.2010
Techos verdes. Planificación, ejecución y
consejos prácticos. Gernot Minke. 2010
Manejo Sustentable del Agua. H.
Hieronimi. 2006
Building without borders. Joshep F.
Kennedy. 2004
Arquitectura de tierra en Iberoamerica.
Graciela M. Viñuales. Edita Centro
Barro. Argentina. 2003
Ecodiseño. Elisabeth Wilhide. Editorial
Blume. 2004
Artículos
Los materiales de construcción y el
Medio Ambiente. Francisco J. Arenas
Cabello. UNED
Consevación de agua en los jardines.
Principios de Xero-jardineria. Curtis W.
Smith. Revista Mi Propia Casa. Edición
on-lin.
Reutilizar las aguas de tu casa para
crear tu huerto. Ines Sánchez y Richard
Wade. Revista Ecohabitar nº 13.
19

1 Iván Fernández Álvarez EECN: MÁS ALLÁ DE LA EFICIENCIA

Transcripción

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