TRANSFORMANDO LA CONSTRUCCIÓN A FAVOR DEL MEDIO AMBIENTE
Escrito por: Ing. Raul Mora Alvarado
Podemos decir que un edificio de energía cero es un edificio con un alto nivel de eficiencia energética donde la poca cantidad de energía necesaria debe provenir de fuentes de energía renovables, de manera que su balance energético sea nulo o casi nulo.
Alcanzar la energía cero es una meta ambiciosa, cada vez más alcanzable y de gran importancia a nivel mundial, tanto las instituciones gubernamentales como el sector privado avanzan hacia la implementación de Edificios de Energía Cero. Un Edificio de Energía Cero produce suficiente energía renovable para satisfacer su propio consumo anual de energía, reduciendo el uso de energía no renovable.
Algunas ventajas a largo plazo de avanzar hacia edificios de energía cero son: menor impacto ambiental, menores costos de mantenimiento y operación, menos impactos debido a fallas de energía o desastres naturales y mayor seguridad energética.
Existen algunas pautas de diseño de energía avanzadas para la construcción de edificios de energía cero, creadas a través de asociaciones de la industria con ASHRAE y otros líderes del mercado. La reducción del consumo de energía del edificio en la renovación o construcción de nuevos edificios se puede lograr a través de varios medios, incluido el diseño integrado, la modernización de las eficiencias energéticas, la reducción de las cargas conectadas y los programas de conservación de energía.
Por un lado, los sistemas activos para conseguir electricidad y climatización basados en energías renovables ofrecen varias posibilidades, como paneles solares, aerogeneradores, biocombustibles, biomasa o pilas de combustible basadas en hidrógeno. Por ejemplo, un edificio que solo incorpore paneles solares fotovoltaicos puede lograr una reducción de sus necesidades energéticas entre un 15% y un 30%.
Por otro lado, técnicas pasivas, como el aislamiento térmico o el aprovechamiento del calor solar o incluso metabólico, generado por sus ocupantes, pueden reducir entre un 70% y un 90% innecesariamente el consumo energético de la climatización del edificio de los sistemas de generación eléctrica.
En definitiva, un Edificio de Energía Cero incorpora una serie de tecnologías a favor del medio ambiente que para lograr sus objetivos puede hacer una combinación de sistemas pasivos de eficiencia energética y sistemas activos de generación eléctrica a través de fuentes renovables para obtener un resultado más favorable.
Por ello, antes de iniciar una construcción, los proyectistas de estos edificios ecológicos utilizan sofisticadas herramientas informáticas de simulación 3D para incorporar, de la mejor manera posible, aspectos como la ubicación y su orientación, el clima local, los materiales utilizados, el aislamiento térmico, la iluminación... , o la eficiencia de los elementos eléctricos y de climatización. En este tipo de edificios, los consultores ambientales o expertos en bioclimática son una parte importante del proyecto arquitectónico.
El Reino Unido se ha tomado muy en serio la implementación de este tipo de vivienda ecológica. En diciembre de 2006, el gobierno anunció que para 2016 todas las casas de nueva construcción deben ser de energía cero. En ese sentido, las normas británicas que actualmente regulan este sector no obligan a construir siguiendo estos principios, pero serán cada vez más estrictas en los próximos nueve años, en línea con el Code for Sustainable Houses, para que se pueda alcanzar el objetivo planteado.
Fuera de la Unión Europea, Estados Unidos es otro de los referentes internacionales en este tipo de construcción sostenible. En 1999, el Florida Solar Energy Research Center sentó las bases de programas como “Zero Energy Home” o “Building America” del Departamento de Energía de EE. UU. (DEO). Asimismo, los distintos laboratorios de investigación a lo largo del país trabajan en programas de investigación en edificación sustentable. En este sentido, la DEO ha anunciado varios planes con grandes sumas de dinero para invertir en este tipo de proyectos.
Para edificios de energía cero en los Estados Unidos, se pueden citar varios ejemplos. Uno de los primeros edificios comerciales cero carbono en este país se inauguró en octubre de 2007. Ubicado en San José, California, fue el edificio de la empresa de diseño sustentable Integrated Design Associates (IdeAs). Por su parte, Google acaba de terminar un sistema de electricidad solar para su sede de Silicon Valley, capaz de generar 1,6 MW (suficiente para alimentar mil casas) y cubrir un tercio de sus instalaciones.
Además de Estados Unidos, otros países también están desarrollando varias iniciativas de construcción con cero emisiones de carbono. En Canadá, el estándar R-2000 también ha sido un referente mundial en la construcción de viviendas de bajo consumo energético. Además, “Net-Zero Energy Home” es una asociación de la industria canadiense que promueve la construcción de hogares de energía cero. Por su parte, Canada Mortgage and Housing Corporation patrocina el concurso Equilibrium Housing, que permitirá la construcción de doce proyectos de este tipo de vivienda en todo el país.
Por su parte, el continente asiático también ofrece ejemplos espectaculares. En la ciudad de Guangzhou, al sur de China, Skidmore Owings & Merrill Company planea completar un rascacielos de oficinas de 69 pisos basado en los principios de energía cero para 2009. Y en Malasia, Ruslan Khalid Associates inauguró en octubre de 2007 la “Oficina de energía cero” (ZEO), un edificio de oficinas para Pusat Tenaga Malaysia (PTM), una empresa sin fines de lucro impulsada por el Ministro de Energía de este país.
Sin embargo, la construcción de Edificios de Energía Cero también plantea una serie de inconvenientes que hay que tener en cuenta. Una de sus principales desventajas es que el uso de estas tecnologías, especialmente la instalación de fuentes de energía renovable, suele implicar costos iniciales de construcción más altos en comparación con los edificios convencionales. La perspectiva a medio plazo es que este tipo de tecnología se generalice y mejore, reduciendo sus costes, algo que puede ser una ventaja para este tipo de viviendas en el futuro.
1.- National Renewable Energy Laboratory _ Accelerating to Zero Energy District
2.- Eco Inteligencia _ ¿Que es un Edificio de Energía Zero?
3.- US Department of Energy _ A Common Definition for Zero Energy Building
4.- ASHRAE _ Achieving Zero Energy
Edificios De Energía Cero
Podemos decir que un edificio de energía cero es un edificio con un alto nivel de eficiencia energética donde la poca cantidad de energía requerida debe proceder de fuentes de energía renovables, de manera que su balance energético sea cero o casi cero.
Las ventajas de estos edificios en la lucha contra el cambio climático y la dependencia energética de los combustibles fósiles ha convencido a los gobiernos de muchos países para invertir en su desarrollo, aunque el elevado precio de construcción y el bajo desarrollo de estas tecnologías frenan por el momento su generalización.
Estos edificios están conectados a la red de distribución de energía local para recibir energía cuando la producción de energía renovable sea insuficiente para satisfacer la demanda requerida y para retornar energía a la red eléctrica local cuando la producción de energía exceda la demanda requerida.
Lograr energía cero es un objetivo ambicioso cada vez mas alcanzable y de gran importancia a nivel mundial, tanto instituciones gubernamentales como el sector privado se están moviendo hacia la implementación de Edificios de Energía Cero. Un Edificio de Energía Cero produce suficiente energía renovable para satisfacer su propio consumo anual de energía, reduciendo el uso de energía no renovable.
Algunas ventajas de a largo plazo de avanzar hacia Edificios de Energía Cero son: menor impacto ambiental, menores costos de mantenimiento y operación, menos afectaciones por fallas de fuerza eléctrica o desastres naturales y una mejorada seguridad energética.
Existen algunas guiás para el diseño de energía avanzada para la construcción de Edifico de Cero Energía, creadas a través de asociaciones industriales con ASHRAE y otros lideres del mercado. Reducir el consumo de energía del edificio en la renovación o construcción de nuevos edificios se puede lograr mediante varios medios, incluidos el diseño integrado, modernización de eficiencias energéticas, reducción de las cargas conectadas y con programas para la conservación de la energía.
Por un lado los sistemas activos para lograr electricidad y climatizacion basados en energías renovables ofrecen varias posibilidades, como paneles solares, aero generadores, los biocombustibles, la biomasa o las células de combustible basadas en hidrógeno. Por ejemplo, un edificio que solo incorpore paneles solares fotovoltaicos puede conseguir una reducción de sus necesidades energéticas entre un 15% y un 30%.
Por otro lado las técnicas pasivas, como el aislamiento térmico o el aprovechamiento del calor solar o incluso el metabólico, generado por sus ocupantes, pueden conseguir que el consumo energético destinado a climatizar el edificio se reduzca entre un 70% y un 90% sin necesidad de sistemas de generación eléctrica.
En definitiva un Edificio de Energía Cero incorpora una serie de tecnologías en favor del medioambiente que para lograra sus objetivos puede hacer una combinación entre los sistemas pasivos de eficiencia energética y en los sistemas activos de generación eléctrica mediante fuentes renovables para obtener un resultado mas favorable.
Por ello, antes de empezar una construcción, los diseñadores de estos edificios ecológicos utilizan sofisticadas herramientas informáticas de simulación 3D para incorporar, de la mejor manera posible, aspectos como el emplazamiento y su orientación, el clima local, los materiales empleados, el aislamiento térmico, la iluminación, o la eficiencia de los elementos eléctricos y de climatizacion. En este tipo de edificios, los consultores ambientales o los expertos en bioclimática son una parte importante del proyecto arquitectónico.
Reino Unido se ha tomado muy en serio la implementación de este tipo de viviendas ecológicas. En diciembre de 2006, el gobierno anunciaba que para el año 2016 todas las casas de nueva construcción deberán ser de energía cero. En ese sentido, las normas británicas que regulan este sector en la actualidad no obligan a edificar siguiendo estos principios, pero van a ser cada vez mas estrictas en los próximos nueve años, en la linea del Código para Casas Sostenibles, de manera que se pueda alcanzar el objetivo expresado
Alemania es uno de los países mas concienciados en la sostenibilidad de las viviendas. Los estándares de la “Passivhaus” germana llevan años siendo referencia mundial de casa elaboradas con tecnologías modernas de sistemas pasivos de eficiencia energética. Asimismo, algunos de sus diseñadores demuestran que se encuentran en la vanguardia de estas tecnologías. En el concurso internacional “Solar Decathlon”, promovido por el Departamento de Energía de Estados Unidos, un diseño de casa ecológica de la Universidad Tecnológica de Darmstadt ganaba el primer premio.
Fuera de la Union Europea Estados Unidos es otro de los referentes internacionales en este tipo de construcción sostenible. En 1999 el Centro de investigación de Energía Solar de Florida sentaba las bases de programas como “Zero Energy Home” o el “Building America” del Departamento de Energía estadounidense (DEO). Asimismo, los diversos laboratorios de investigación en too el país trabajan en programas de investigación de edificios sostenibles. En ese sentido, el DEO ha anunciado diversos planes con cuantiosas sumas de dinero para invertir en este tipo de proyectos.
En cuanto a edificios de energía cero en Estados Unidos, pueden citarse diversos ejemplos. Uno de los primeros edificios comerciales de carbono cero en este país se inauguraba en octubre de 2007. Ubicado en San Jose, California, se trataba del edificio de la empresa de diseño sostenible Integrated Design Associates (IdeAs). Por su parte, Google acaba de terminar un sistema de electricidad solar para su sede en Silicon Valley, capaz de generar 1,6 MW (suficiente para alimentar mil casas) y cubrir un tercio de sus instalaciones.
Ademas de Estados Unidos, otros países también están desarrollando diversas iniciativas de edificios de carbono cero. En Canada, el estandar R-2000 también ha sido referente mundial en la construcción de casa de baja energía. Asimismo, la Net-Zero Energy Home” es una asociación industrial canadiense que promueve la construcción de viviendas de energía cero. Por su parte, la corporación Canada Mortgage and Housing patrocina la competicion Equilibrium Housing, que permitira levantar doce proyectos de este tipo de viviendas por todo el país.
Por su parte, el continente asiatico también proporciona espectaculares ejemplos. En la ciudad de Guangzhou, al sur de China, la compañía Skidmore Owings & Merrill tiene previsto finalizar para 2009 un rascacielos de oficinas de 69 plantas basado en los principios de la energía cero. Y en Malasia, Ruslan Khalid Associates inauguraba en octubre de 2007 el “Zero Eneregy Office” (ZEO), un edificio de oficinas para la Pusat Tenaga Malaysia (PTM), una compañía sin animo de lucro promovida por el Ministro de Energía de este país.
No obstante, la construcción de Edificios de Energía Cero también plantea una serie de inconvenientes que es preciso tener en cuenta. Una de sus principales desventajas es que la utilización de estas tecnologías, especialmente la instalación de fuentes de energía renovables, suele implicar unos mayores costos iniciales de construcción con respecto a los edificios convencionales. Las perspectivas a medio plazo es que este tipo de tecnologías se generalicen y mejoren, reduciendo sus costos, algo que puede suponer una ventaja para este tipo de viviendas en un futuro.
El ideal de estos edificios es que puedan ser autosuficientes, sin necesidad de estar conectados a la red eléctrica. Sin embargo, para lograrlo se requieren unas grandes inversiones iniciales que en la actualidad requieren ser subvencionadas para poder llevarlas a cabo. Por ello, sus diseñadores suelen conectarlos a la red eléctrica para poder responder a las fluctuaciones en la demanda de calor o energía eléctrica.