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INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE © benito sánchez-montañés / arquitecto /
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CURSO DE INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE / MÓDULO 1: Consideraciones preliminares para el diseño de Arquitectura y Urbanismo Sostenibles.
© benito sánchez-montañés / arquitecto
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ÍNDICE
arquitectura razonable definición de desarrollo sostenible inteligencia ambiental
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arquitectura razonable “El descubrimiento sensitivo de la arquitectura (pansensitivo y no sólo puramente visual) va acompañado del propio descubrimiento vital. Es necesaria la experiencia directa, superar la imagen con la sensación, evitar la manipulación de la información sensitiva a través de la abstracción y del símbolo.”1 La sensación de que hay que nombrar las cosas para que existan está, al parecer, indeleblemente vinculada a nuestra cultura. Pero adjetivar (calificar,
cualificar)
el
esfuerzo
de
una
nueva
generación
de
arquitecturas por relacionarse con el medio, mediante un único calificativo globalizador, no es tarea fácil. La ya larga genealogía terminológica comienza, coincidiendo con la explosión de la crisis energética, en los Estados Unidos de los primeros 70’ con la passive architecture, aportando un concepto interesante, el de pasividad, que concibe el edificio como un elemento inerte capaz, por sus propias cualidades físicas, de filtrar las condiciones del medio para mejorarlas en su interior. Toda la arquitectura que proponemos es pasiva, en este sentido, pero va más allá. Poco más recientemente, en Francia, se acuña el concepto de arquitectura bioclimática, más evolucionado y que ha hecho fortuna entre nosotros, y que pese a las reservas que ahora formularemos, se utilizará aquí profusamente. Aporta una más completa lectura del medio como generador interactivo de los invariantes constitutivos de cada arquitectura en vinculación con un lugar (vida y clima se encuentran en la composición del adjetivo). Bajo este calificativo se realiza buena parte de los trabajos, realizados y en curso, en España. Pero la noción que transmite, siendo más rica, es aún restrictiva, parece constreñirse a límites estrictamente científicos 2. 1
Ceresuela, Antonio, en Rehabilitación ambiental con métodos tradicionales, Pg 5 (Ver bibliografía). Introduce conceptos citados
de J.M. Prada y P. Soleri. 2
Ver López de Asiáin,. y Glez. Sandino, 1989: Arquitectura, energía y medio ambiente. S.A.B./E.T.S.A. Sevilla.
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Desde aquí otras adjetivaciones han intentado abrir el campo: arquitectura natural, ecológica, saludable... aportando matices desde diversas perspectivas, siendo quizá el término más englobador el de ARQUITECTURA MEDIOAMBIENTAL. No sin cierta dosis de ironía, fundamentada en la perplejidad que produce la avalancha de “ismos” que ha padecido la arquitectura del siglo
que acaba, propondremos hablar de “arquitectura razonable”,
sin la pretensión de que se consolide como término de uso común, sino sólo para resaltar algunas evidencias:
No es pensable una arquitectura disfuncional en alguna de las
premisas para las que ha sido concebida (nadie aceptaría que la estructura no soportasen la casa).
El reparo de las condiciones del exterior, crear un hábitat
confortable para el usuario es acaso la razón primera de existir de la arquitectura (el gesto elemental de refugiarse en una cueva).
Esa función de filtro se ha basado siempre en el conocimiento de las
condiciones del medio y de los instrumentos más adecuados para aprovechar/paliar sus efectos.
El
desarrollo
de
los
conocimientos
humanos
ha
permitido
evolucionar, perfeccionando el comportamiento de todos los sistemas y mejorando los resultados de sus aplicaciones.
Con todas estas premisas no es admisible:
1. Que la arquitectura olvide, o considere optativa, su relación de dependencia con el entorno y las condiciones que le son dadas, para mejorar por sí misma las variables de su hábitat interno (con independencia
de
los
sistemas
activos
tecnológicos
que,
con
posterioridad, vengan a potenciar esta mejora). 2. Que
los
conocimientos
y
técnicas
que
hacen
posible
el
cumplimiento de esta función elemental de la arquitectura sean menores que en el pasado, se pierdan o no se apliquen.
Ambas circunstancias se han venido produciendo comúnmente,
como la forma habitual de hacer arquitectura en el siglo XX. Esta circunstancia es la que está siendo y debe de ser definitivamente
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superada, gracias a la tarea desarrollada bajo las premisas de esta renovada forma de concebir la arquitectura, que no hace sino recuperar alguna de sus funciones más elementales, procurando que cumpla con el fin para el que se supone que ha sido concebida.
No cabe actitud menos sectaria o achacable a moda, ni tampoco
más razonable. Con estas premisas, pasamos a analizar las implicaciones de esta arquitectura que proponemos: “Entenderemos la arquitectura como un sistema de filtrado -en analogía acústica- que, respetando las componentes armónicas de un medio, neutralicen los elementos disonantes hasta que estos vengan a reforzar la situación primaria”3. Aplicando esta noción a nuestro proceso de trabajo, deberíamos partir de la base de admitir el conocimiento suficiente del medio y de las condiciones que se pretenden lograr (márgenes de confort), de manera que
podamos
identificar
las
“componentes
armónicas”
y
los
“elementos disonantes”, para adecuar la naturaleza del sistema de filtrado al fin concreto que se persigue. El concepto de arquitectura bioclimática es complejo, y a pesar del hecho de ser una disciplina relativamente reciente en el campo de la arquitectura, su estudio detenido requiere de unos conocimientos que tienen un determinado tiempo de aprendizaje, derivado del gran número de materias que hay que conocer y relacionar para una correcta comprensión del fenómeno. La existencia de bibliografía especializada, así como de programas de simulación por ordenador muestra hasta que punto se trata de una disciplina desarrollada y con posibilidades objetivas de aplicación. De las investigaciones en marcha y de las observaciones sobre las soluciones que van apareciendo, surgen recomendaciones generales, pero si hay algo claro en el campo de las respuestas medioambientales 3
Cabeza Lainez, José María. El Espíritu de la Tragedia, Pg 70. (Ver bibliografía).
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para la arquitectura, es su especificidad para cada caso, para cada lugar, para cada ambiente. El principio esencial del bioclimatismo es, utilizando las palabras de Jean-Louis lzard, "construir con el clima", siendo este concepto indisoluble de la idea de lugar como circunstancia singular en la que se desarrolla la arquitectura y con la que ésta se relaciona. Las capacidades del medio natural, las condiciones climáticas y
las
distintas posibilidades de aprovechamiento de las mismas, marcan soluciones particulares que habrá que estudiar en cada opción concreta. Es por lo anterior por lo que no puede tenderse a la búsqueda de una estandarización
de
modelos,
es
decir,
es
contradictoria
y
no
recomendable la búsqueda de prototipos que fueran aplicables en cualquier localización. En la actualidad se está iniciando en el campo de la arquitectura una etapa de replanteamientos teóricos desde nuevos puntos de vista; de rediseño de elementos con la aceptación de nuevas prioridades medio ambientales; de aparición de nuevos materiales, nuevas soluciones con distintos modos de producción y nuevas solicitaciones sociales. Los edificios bioclimáticos o energéticamente conscientes, no son tanto el resultado de una aplicación de técnicas especiales, como del sostenimiento de una lógica, dirigida hacia la adecuación y utilización positiva de las condiciones medioambientales y materiales, mantenida durante el proceso del proyecto y la obra, sin perder, en absoluto, ninguna del resto de las implicaciones: constructivas, funcionales, estéticas, etc., presentes en la reconocida como buena arquitectura. La ecología arquitectónica, debe extenderse a todo el desarrollo de propuesta y construcción de los edificios: ubicación, forma general,
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aprovechamiento de características climáticas estacionales, estudio de condiciones derivadas del entorno construido, elección de materiales según las necesidades de adaptación por zonas y orientaciones, diseño de elementos constructivos, costo energético de la fabricación de los materiales y sistemas técnicos y su transporte, etc. El grado de integración de la arquitectura en su medio ambiente y el aprovechamiento de energías naturales con la edificación puede ser muy variado; desde edificios autónomos, con consumo absolutamente resuelto con energías renovables, aprovechamiento del agua de lluvia, imagen ligada al paisaje, materiales autóctonos, etc, hasta edificios con adecuaciones muy simples en cuanto a forma y elementos constructivos; en todo caso la adopción de medidas de mejora en este campo, hasta las que pudieran parecer mínimas, serán beneficiosas para el usuario y para el entorno. Estos conceptos, aparentemente
sencillos,
han sido sin embargo
obviados en gran parte de la producción arquitectónica del último siglo. El desarrollo de las tecnologías constructivas e industriales unido al
abaratamiento
de
los
costos
de
producción
gracias
a
la
estandarización, ha llevado a la creencia, aún demasiado poco discutida, de que la arquitectura, especialmente aquella mas vinculada a la especulación comercial, puede ser un hecho aislado de su entorno, que es posible ejecutar una construcción en un independientemente
emplazamiento
de los problemas ambientales, pues éstos son
corregibles mediante la utilización de las tecnologías energéticas habituales. Planteamientos de estas características, avalados intelectualmente por una
lectura
superficial
de
vanguardias,
están
afortunadamente
cediendo paso a una nueva sensibilidad en la que arquitectura y medio ambiente han de relacionarse de un modo muy estrecho para permitir tanto el aprovechamiento como la protección de las cualidades del
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lugar sin un descomunal gasto de recursos, y este modo de ver resulta cada vez más incorporado a las producciones, incluso de esas mismas vanguardias, aunque a veces aún no se expresen de manera explícita, en las publicaciones culturales al uso. La arquitectura energéticamente consciente, en contra de algunos prejuicios existentes, no obliga en absoluto a adoptar unas soluciones de diseño predeterminadas, ofreciendo, al contrario, nuevas vías abiertas y sugerentes a la imaginación e investigación formal. La
arquitectura
bioclimática
no
debe
entenderse
como
un
fundamentalismo funcionalista, sino como un soporte del diseño que debe adaptarse a las necesidades del individuo, muchas veces marcadas por factores extraños a la racionalidad ambiental. La flexibilidad
del
proyecto
bioclimático
reside,
precisamente,
en
enriquecer situaciones no ideales, por muy difíciles que parezcan. Finalmente, esta aproximación a la arquitectura nos proporciona un mayor conocimiento sobre la forma arquitectónica y mayor capacidad de control de la misma para crear y componer campos ambientales que, además de ser ecológicamente conscientes, introduzcan un nuevo vector estético en la sensibilidad arquitectónica.
definición de desarrollo sostenible4 Nos encontramos ante una de las claves gordianas del razonamiento del tema que nos ocupa. La sostenibilidad es el gran argumento sobre el que pivota actualmente el planteamiento de fondo de cualquier actividad humana; por ende, es uno de los “temas estrella” de la arquitectura y el urbanismo, toda vez que son actividades con un altísimo impacto ambiental, como se ha visto y se insistirá. Esto es así, fundamentalmente, porque el olvido del parámetro medioambiental 4
Sobre esta cuestión la bibliografía es ingente, aparte de la propia AGENDA 21, proponemos como textos que personalmente han
sido reveladores: Ecologia e tecnologia fra uomo e ambiente, de Federico Butera y el Informe Brundtland, de 1987, donde nace prácticamente el concepto que conocemos y manejamos cotidianamente.
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boicotearía la posibilidad de la sociedad de desarrollarse, de ahí la trascendencia de analizar la interacción con el medio con la referencia de la posibilidad de seguir realizando una actividad en el futuro. Cabe preguntarse en qué ciframos esa sostenibilidad y porqué condiciona el desarrollo. Para ello, nos planteamos la definición del concepto de DESARROLLO SOSTENIBLE. Mucho se ha analizado y desarrollado, desde que fue acuñado en los años ‘80, al punto de que hoy podemos proponer un concepto consensuado y comúnmente aceptado 5, sin entrar en el debate de los límites del término, hasta hace poco abierto. Así, podemos decir elementalmente que el desarrollo sostenible es aquél que se produce de forma que se pueda perpetuar la actividad en las generaciones futuras, sin agotar los recursos en los que se basa. Las implicaciones que esta definición tiene para la arquitectura y el urbanismo son más que evidentes. La arquitectura y el urbanismo sostenibles serán aquellos que se puedan desarrollar de esta forma. Para ello, es necesaria una revisión hasta la esencia de nuestra manera de operar, qué recursos consumimos para su edificación, para uso y para su mantenimiento y qué impacto producen nuestras ciudades durante su utilización… lo que de otra manera, está “consumiendo” el “recurso medio-ambiente”. inteligencia ambiental Una
reflexión
necesaria:
No
se
está
hablando
de
cuestiones
circunstanciales que soliciten cambios de actitud puntual y respuestas adecuadas a situaciones mutables. Se propone por el contrario la asunción de un espíritu genérico que inspire cada decisión, el desarrollo de una actitud a la hora de relacionarse con el medio en 5
Más allá del concepto optimista (en cierta forma) de desarrollo sostenible, es hora de que nos preguntemos si no tendremos que
empezar a hablar de mantenimiento sostenible de la actividad humana, en su mismo estado actual, ante la avalancha de barbaridades ecológicas que estamos viviendo, como en la mejor época del desarrollismo salvaje.
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manera armónica, para que sea fuente de impulsos coherentes con nuestros esfuerzos en lugar de una rémora incomprensible y hostil. A esa actitud es a la que nos referimos como INTELIGENCIA AMBIENTAL; signo de todas las tendencias llamadas a desarrollarse en el futuro inmediato. Hay que resaltar que no se habla de un lavado verde de imagen, caer otra
vez en una
gobiernos,
publicidad
empresas
y
ecológica
proyectos
de
fraudulenta, toda
índole
que tantos últimamente
producen, con tal de aprovechar el tirón publicitario y políticamente correcto del fenómeno ecológico. Sin duda este tipo de operaciones son contraproducentes, en la medida en que acaban defraudando la confianza de todos los de destinatarios de la falsedad (usuarios, mercados, empresas, políticos, ciudadanos en general), con la consecuente quiebra de la credibilidad. No, estamos hablando del convencimiento de encaminarnos por la mejor vía, acaso la única posible en muy breve plazo de tiempo, para conseguir con este proyecto un auténtico motor del desarrollo, sostenible en el tiempo.
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CURSO DE INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE / MÓDULO 2: Sostenibilidad – Medio Ambiente – Bioclimática: Un proceso de implicaciones
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ÍNDICE. ARQUITECTURA, CIUDAD Y MEDIO AMBIENTE
el valor revolucionario de la tradición influencia de lo edificado en el medio confort, arquitectura y usuario La llamada “arquitectura bioclimática”.
edificios inteligentes ESQUEMA
DE
DISEÑO
CIENTÍFICO
EN
ARQUITECTURA
AMBIENTAL PARA EDIFICACIÓN Y DISEÑO URBANO A.- MARCO CLIMÁTICO Y DISEÑO URBANO B.- DISEÑO DE EDIFICACIÓN C.- DISEÑO AMBIENTAL D.- ENERGÍAS RENOVABLES E IMPACTO ENERGÉTICO EN EDIFICACIÓN Y URBANISMO IDEAS PRINCIPALES:
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ARQUITECTURA, CIUDAD Y MEDIO AMBIENTE “Los antiguos poetas escandinavos llamaron al fuego sol de las casas”6 Una
constante
sociedades,
siempre
propone
presente
la
en
la
arquitectura
conciencia
como
de
signo
las
visible,
perdurable y último de la cultura de cada época. Las implicaciones de este concepto desde el paradigma ambiental, pujante en la cultura de nuestra época, son claras. En esta ocasión el milenarismo nos ha cogido mirando al sol, al valle, al mar. La ecología y, en general, la vuelta de nuestra conciencia a la naturaleza, construyendo
marcan la
la
senda
conciencia
del
paradigma
colectiva
de
que
nuestra
está
sociedad
occidental contemporánea. Proponemos que esta tendencia, constituida en arquetipo de tendencias e ideas, es algo radicalmente novedoso, característico de esta época y no otra. Porque hasta ahora, la mirada del hombre hacia la naturaleza tenía mucho de necesidad, de dependencia más inevitable que deseada. No es nuestro propósito hacer
antropología
cuestionable
que
particularmente
la
dentro nuestra
de
esta
reflexión,
civilización
mediterránea,
se
pero
occidental, desarrolla
no y
es
muy
contra
la
naturaleza, pretendiendo superar la dependencia a la que se estaba sujeto liberarse de sus designios. En este sentido, el paradigma universalista, que niega el entorno por medio del olvido, es el vuelo de Ícaro de esta pretensión (vuelo que, una vez más, termina en la caída que estamos padeciendo). Todo esta concepción antinatural se enroca entorno al concepto de urbe (romano, típicamente mediterráneo), el lugar de la escuadra y la piedra tallada, en el que el occidental se refugia de
6
Citado por , José María Cabeza Lainez, en El Espíritu de la Tragedia, Pg 69. (Ver bibliografía).
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la naturaleza desde hace cuatro mil años. Dice Ortega en sus “Notas del Vago Estío”: “En la ciudad, la lluvia es repugnante, porque es una injustificada invasión del cosmos, de la naturaleza primigenia en un recinto como el urbano, hecho precisamente para alejar lo cósmico y lo primario, fabricando un pequeño orbe extranatural. Lo que más nos sorprende del salvaje es que pueda, sin asco, vivir adherido a la naturaleza, tumbado en el lodo, en contacto con la sierpe y el sapo”. (...) “La ciudad es un ensayo de secesión que hace el hombre para vivir fuera y frente al cosmos, tomando de él sólo porciones selectas, pulidas y acotadas”. Fragmento que es lo bastante explícito como para ahorrarnos comentarios y dibujar por sí solo un cuadro bastante nítido de la idea que pretendíamos plasmar. Sin embargo, pese a una y otra actitud del pasado, por encima de todas las demás tendencias, conocidas y manifestadas en diversa medida con anterioridad, ésta de hacer del medio natural (que es lo externo, lo otro), el centro de nuestra preocupación, constituye el más sustancial giro de la conciencia de nuestra sociedad, acaso desde el renacimiento. Una vez más, la arquitectura que la sociedad se dé a sí misma vendrá a dejar muestra física de esta forma de situarse la especie humana en su universo físico.
el valor revolucionario de la tradición Según una parábola iniciática que se repite en los antiguos ritos paganos, el discípulo de la sapiencia saíta recorre el mundo en busca de la verdad; desesperado y rendido, vuelve al templo de Sais, se acerca al lugar del santísimo, rasga el
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velo que cubre el secreto de Isis y encuentra... su propia imagen, recibida por un espejo. Análogo periplo han recorrido la arquitectura y el urbanismo, desde que las vanguardias de comienzo del siglo pasado decidieron echar por la borda buena parte del bagaje de las arquitecturas vernáculas y tradicionales, sin aparentemente evaluar que junto a lastres indeseados se perdían saberes acumulados por la experiencia. Entre estos conocimientos olvidados durante casi un siglo habrá que destacar, por sus dramáticas
consecuencias,
el
saber
aprovechar
las
condiciones del clima y la construcción para conseguir un hábitat confortable a muy bajo coste energético. Olvidados los métodos y soluciones tradicionales, su sustitución por nuevas fórmulas se hacía compleja, cuando no inviable, ya que las condiciones de contorno de la interfaz entre los medios
externo/interno
eran
difícilmente
sintetizables
mediante las herramientas que el método científico ponía al alcance de los proyectistas de la época. Ni que decir tiene que ese problema se les presentaba a los que mantenían alguna preocupación por el confort pasivo; mayoritariamente, el paradigma de la modernidad, ante una energía barata y accesible,
optó
por
los
sistemas
activos
de
acondicionamiento, aspirando solamente a cumplir criterios higienistas que buscaban la luz natural a cualquier precio (la expresión es aquí precisa), en una actitud fotófila que denuncia su génesis septentrional. Los problemas derivados de esta corriente se han analizado profusamente por la tratadística arquitectónica medioambiental
7
y no insistiremos
en ellos, pero nos proponemos reivindicar la capacidad genética para producir (buena) arquitectura contemporánea, 7
Entre las muchas referencias posibles sobre lo que ya es un lugar común en el estado de la cuestión medioambiental,
considérese lo dicho por Federico BUTERA en Ecologia e tecnologia fra uomo e ambiente y también por López de Asiáin y Glez. Sandino en Arquitectura, energía y medio ambiente.
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de aquellos principios, universales por estar inspirados en el medio
más
vernáculas8,
próximo, también
que
inspiraron
conocidas
como
las
arquitecturas
arquitecturas
sin
arquitecto. IMAGEN 2/1: Rincón en Castellar de la frontera, Cádiz. Pasaremos a valorar las actitudes e invariables de la tradición que hoy en día pueden volver a inspirar el trabajo del arquitecto: Estas
actitudes
se
fundamentaban
en
el
profundo
conocimiento del medio y de las condiciones finales de habitabilidad que se pretendían conseguir, basándose en las funciones que se debían desarrollar. El estudio de las condiciones climáticas, psicofísicas y funcionales de partida es una premisa elemental. El riguroso dominio de los materiales y las técnicas de aplicación de los mismos (de origen empírico en su caso), es de igual importancia. Si bien no se trata de reproducir sistemas constructivos pretéritos, el nivel de compromiso y el conocimiento de la respuesta de los actuales (ahora a través de una información sistematizada) es otra de las premisas. Más allá de este principio general, se debe extraer de cada lugar, clima y tradición, los medios que se proponían para filtrar las condiciones de contorno. Así por ejemplo, una arquitectura vernácula con envolvente tectónica de gran peso y masa, está revelando la necesidad de masa térmica que 8
aquélla
le
proporciona;
debemos
obtener
como
El plural no se trata aquí de una licencia poética. Estas arquitecturas se caracterizan por su multiplicidad, como múltiples son los
climas, las geografías y las culturas que las construyeron. Su valor universal se basa precisamente en esto, en que todas por igual se adaptan a todas esas condiciones.
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enseñanza la necesidad de inercia térmica, esto es, ser capaces de retardar la onda térmica en el material un cierto margen de tiempo, adecuado en cada caso a la necesidad de gestión de esa energía calorífica. Disponer técnicas y medios contemporáneos adecuados, que nos permitan obtener este efecto, será fruto de otra fase del trabajo, variable según el estado de la técnica en cada momento, pero la enseñanza se mantiene aplicable en el tiempo. No se trata por tanto de caer en la imitación acrítica de soluciones constructivas típicas de la arquitectura vernácula, totalmente inadaptadas a las exigencias contemporáneas, como ya a sucedido. “Lo vernáculo es bueno” no puede ser admitido como filosofía general, aunque es cierto que muchas de las enseñanzas derivadas del análisis de la arquitectura sin arquitectos son transferibles (con las debidas adaptaciones)
a
las
metodologías
y
a
los
modelos
proyectuales de hoy día. IMAGEN 2/2: Pasamanos de agua en el Generalife, Granada. La arquitectura como motor de sensaciones.
influencia de lo edificado en el medio Suponer que el medio al que se agrede es algo externo en lo que uno se coloca con una cápsula que nos independiza de él, aunque como se trata de un escenario agradable debemos preservarlo, por motivos a medio camino entre lo religioso y lo pictórico, nos recuerda aquel lema de urbanita que venía a decir que el campo es una cosa verde que queda lejos. Un caso grave de miopía. La física de partículas, la biología molecular y el teatro de Bertold Bretch nos enseñan que el medio es un continuo
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interrelacionado que no genera compartimentos estancos espontáneamente, y que difícilmente mantiene en equilibrio los que le vienen impuestos. Así, la realidad es que el medio físico constituye un entramado complejo, en el que el dentro y el fuera son conceptos alambicados, imprecisos y, sobre todo relativos. Es por tanto incoherente conceptualmente suponer que podemos mantener un medio externo intacto y en equilibrio mientras que intentamos crear artificialmente un medio interno, con independencia de las situaciones y pautas del otro. El fracaso del experimento es inevitable, uno sufrirá el desequilibrio impuesto por el otro, según el primer principio de la termodinámica clásica, para restaurar el equilibrio en el balance de los dos medios. Se entenderá fácilmente lo que se pretende expresar con un ejemplo extremadamente
reduccionista
pero
verificado
por
cualquiera: el de los aparatos de aire acondicionado, que expulsan
al
exterior
todo
el
calor
del
interior
que
“acondicionan”, agravando fantásticamente las condiciones de malestar en el exterior. Este fenómeno es ya reconocido como un problema grave en los centros de las ciudades de cierto
tamaño,
generando
puntas
de
calor
locales
desconocidas en la historia meteorológica, y multiplicando el temido efecto el “heat bubble” (isla de calor) en las zonas urbanas. Las secuelas del desequilibrio, claro, tienen multitud de otros matices aparte del calor, pero nos basta como ejemplo para este caso. El edificio forma parte del medio, como su interior, su exterior y sus usuarios. En realidad, la naturaleza fragmentaria del lenguaje
nos
traiciona
al
obligarnos
a
enumeraciones
yuxtapuestas que transmiten, de forma automática, una idea de discontinuidad contraria a la que se pretende expresar,
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más próxima a un gradiente lineal de elementos con distinta densidad. Esta
idea
nos
debe
de
transmitir
un
concepto
de
interdependencia absoluta (donde ningún movimiento es gratuito) probablemente más fácil de asimilar por una mentalidad oriental que por la nuestra. En este marco se encuadran con naturalidad los conceptos que proponemos como punto de partida de nuestra concepción de la arquitectura: la
interdependencia
entre lo edificado
y el medio
ambiente y la concepción del edificio y de la urbe como medio ambiente en sí mismos. Esta nueva inteligencia del medio que proponemos produce inevitablemente el concepto novedoso de preservar el medio ambiente
interno
(que
sería,
más
propiamente,
una
implicación de preservar el medio ambiente integral). Se trata ahora
de conseguir mantener un interior en armonía
con el exterior, conservando, o mejorando, al mismo tiempo, las condiciones de bienestar que nos ofrece el medio. Esta idea trasciende el sentido clásico de la palabra confort 9, que remite exclusivamente a las condiciones de contorno de un punto de estudio determinado, para integrarlo en una malla de
relaciones
mucho
más
compleja
y
rica,
según
la
concepción totalizadora descrita. Hemos llegado a un nudo donde conviene que pongamos de manifiesto dos aspectos que lo dicho implica:
9
Aunque el hilo del razonamiento nos obliga a referirnos a ella, el análisis de la cuestión del confort se aborda con mayor detalle en
capítulo propio, donde se revisan las implicaciones objetivas – magnitudes físicas- y subjetivas –culturales, de hábito, emocionales...- que componen esta compleja materia.
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1. aprovechar los inputs del medio para mantener el equilibrio, en lugar de agredirlo, dándole la espalda y articulando medios 2.
aplicar los sistemas y procedimientos que consigan que el ambiente interior que se crea dentro de la arquitectura sea
agradable,
saludable
y
rico
en
experiencias
ambientales. Sobre esta dimensión del bienestar, como estar en y con el medio, volveremos en el capítulo del confort10. La relación que exponemos entre arquitectura y medio no se limita a una relación psicofísica, no se basa exclusivamente en la idea de confort o, más genéricamente, de sensaciones experimentadas dentro y fuera de los límites físicos del edificio. Fundamentalmente, el establecimiento de relaciones físicas, tal y como se han descrito, trasciende al terreno del impacto. Es, en definitiva, la razón del concepto de impacto ambiental. Que surge de la evidencia de la verificación del mencionado primer
principio
de
la
termodinámica,
en
forma
de
exteriorizaciones de las variaciones que se producen en el sistema, para restablecer el equilibrio perdido con la acción del
edificio.
Pasando
termodinámica11, 10
al
segundo
principio
conviene
recordar
que
de
todas
la las
En otro caso, el hecho de tener que estar continuamente haciendo referencias cruzadas entre confort e impacto, podría
identificarse como falta de claridad en el discurso, y debería preocupar a quien lo redacta. Aquí es una saludable consecuencia de la íntima implicación entre los conceptos, que hace muy difícil exponer uno sin referirse al otro. 11
La segunda ley de la termodinámica se enuncia clásicamente como: El cambio de entropía de cualquier sistema y su ambiente
considerados como un todo, es positivo y se aproxima a cero para cualquier proceso que se aproxime a la reversibilidad. Todos los procesos naturales dan por resultado un incremento de la entropía total. La expresión matemática de la segunda ley es simplemente: ∆Stotal ≥ 0 Fue Boltzmann (1872) quien introdujo la definición de entropía de un sistema como la medida de su nivel de desorden. La evaluación del grado de desorden de las partículas de un sistema puede hacerse referido a distintas variables, como por ejemplo, respecto a los niveles de energía, respecto a la posición del espacio, respecto al impulso, etc.
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situaciones, espontáneamente, o están en equilibrio
o
tienden a él. El equilibrio que enuncia la termodinámica no implica
ninguna
cualidad
a
priori,
en
el
extremo,
la
exterminación del planeta sería una situación de máxima entropía y, en consecuencia, de equilibrio total; se utiliza en este momento el término en puridad física, y no con los matices biológicos que habitualmente recibe, que parecen expresar una situación ideal de naturaleza intacta. Desde este punto de vista, entendemos la noción de impacto ambiental de un edificio que pretendemos manejar. Y con esa noción, podemos encuadrar cada uno de los efectos en los que podemos descomponer12 el impacto que produce el edificio en el medio. Tradicionalmente, se ha hablado de residuos/contaminación, ruptura de equilibrio ecológico y gestión de recursos, como elementos clave del impacto ambiental. Este impacto se debe de
controlar
mediante
los
mecanismo
que
prevea
correspondiente ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL toda
implantación
de
una
mínima
envergadura
13
el que
debe
implementar en sus presupuestos de partida. Esta previsión es fundamental en proyectos de cierto nivel o extensión, o aquellos cuya actividad específica sea susceptible de producir un impacto extraordinario, así como aquellos que, por pequeñas que sean, se enclavan en entornos naturales de especial interés o con un equilibrio ecológico particularmente precario. Por poner algunos ejemplos de lo dicho, sería el caso de grandes complejos residenciales, asociables en tamaño a una población pequeña o mediana; un parque 12
Siempre virtualmente y a efectos del análisis. También en este aspecto conviene subrayar la unitariedad y coherencia del
impacto como un efecto indivisible. Que lo dividamos taxonómicamente para mejor estudiar su proceso y consecuencias no contradice la tesis general expuesta. 13
Ver el desarrollo que de los mismos se hace en el capítulo de instrumentos teórico-prácticos, dentro de instrumentos de control
ambiental.
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acuático, por su gran consumo de agua; o un edificio cualquiera instalado en un parque natural. El control de impacto se hace absolutamente necesario, toda vez que en un proyecto de esta naturaleza se corre el serio riesgo de producir un grave impacto ambiental en la zona donde se ubica. No sólo a través de sus propias instalaciones, sino también mediante las actividades que se asocian a él y que genera más o menos espontáneamente (sean turísticas a su vez o de soporte), las redes que lo sirven, las vías que lo comunican, el tráfico que genera en ambas, etc. Evitarlo es una de las claves de la SOSTENIBILIDAD de una instalación en su desarrollo futuro ; así como una garantía irrenunciable en la concepción medioambiental de la misma. Un Estudio Medioambiental Integral debe de sentar las bases para que se puedan realizar los sucesivos ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL, que exigirán cada uno de los sucesivos proyectos de urbanización, tendido de redes, edificación e instalación de cualquier tipo.
confort, arquitectura y usuario El ser humano puede ser visto como un convertidor de energía. A partir de la alimentación, produce trabajo y calor, en cantidad dependiente de la actividad desarrollada. Con el fin de mantener lo más constante posible la temperatura del cuerpo, el calor producido debe igualar al cedido al ambiente. Sólo si esta condición (equilibrio térmico) se satisface es posible (no seguro) que el individuo se encuentre
en
condiciones
de
bienestar
térmico.
Fanger
ha
hipotetizado que “el disconfort es tanto mayor cuanto mayor sea la carga o estrés al cual sean sometidos los mecanismos de termoregulación”. Lo que significa que, por ejemplo, el disconfort es mayor cuanto más copiosa sea la sudoración (en ambiente cálido) o, viceversa, la vasoconstricción (en un ambiente frío).
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IMAGEN 2/3: Esquema de interacción del individuo y el medio que le rodea. Los
Diagramas
Bioclimáticos
permiten
comparar
las
condiciones del medio y las condiciones deseables de confort. A su vez, esta relación también indica los posibles recursos de modificación que se pueden incorporar o aplicar en el HÁBITAT construido. Distintas
escalas
de
confort
fueron
desarrolladas
para
distintas condiciones climáticas, actividades y aplicaciones. Muchas de ellas tuvieron su origen en aplicaciones militares, en fábricas y oficinas,
donde la falta de confort
tiene
consecuencias económicas vitales. Varias de las escalas tienen su origen en las mediciones de las condiciones térmicas. El cuerpo humano
funciona como un termómetro
integrado, con las características del termómetro de bulbo seco, bulbo húmedo, globo negro y “comfort-meters"
(¿confortómetros?)
kata.
Hoy día, los
con
integración
electrónica permiten obtener una indicación de los niveles de confort térmico según los registros de las condiciones ambientales. También los ordenadores para el control de instalaciones
de
acondicionamiento
pueden
incorporar
criterios de confort térmico. Dado el carácter subjetivo de la sensación de confort que varía
según las
personas, resulta estéril definirlo
con
precisión. El "confort” depende de muchas variables, aunque generalmente se consideren los dos factores principales para simplificar el análisis y permitir su grafismo (con dos ejes). Por tal razón las escalas gráficas de confort indican
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temperatura y humedad absoluta (o relativa en el caso de Givoni) del aire. Varios gráficos y escalas también suponen un nivel de actividad y una categorización de la vestimenta. En la mayoría de los casos se supone una actividad sedentaria y ropa liviana de oficina con condiciones aptas para la evaluación de confort consultorios
médicos,
en
viviendas, escuelas, oficinas,
comercios,
etc...
Estos
gráficos
normalmente suponen que la velocidad del aire es baja, normalmente (=< 0.1 m/s) y la temperatura media radiante es igual a la temperatura del aire, dos supuestos razonables para espacios interiores. Una escala indica la
muy difundida es la "Temperatura Efectiva" que
temperatura a 100% humedad que tiene la misma
sensación térmica que una combinación de temperatura, humedad, radiación y movimiento de aire. El movimiento de aire puede reducir la Temperatura Efectiva en 2ºC como máximo,
mientras que las superficies más frías o cálidas
también producen una variación máxima de la temperatura efectiva de ±2º C, respecto a la temperatura del aire en condiciones normales. En lugares expuestos a los rayos directos del sol, la Temperatura Efectiva puede aumentar hasta 10º C. La denominación "Temperatura Efectiva" solamente indica un valor aproximado
del efecto subjetivo de las variables del
medio térmico, ya que la variación de la ET también depende de la ropa y del nivel de actividad. Admitido estos principios genérico, hay que pasar a asumir la dimensión subjetiva que la sensación de confort conlleva,
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susceptible de ser distinta en cada individuo. Ello hace que cualquier estudio sobre las condiciones de confort se basen en
valores
estadísticos,
fundamentalmente
en
dos
estándares, el PMV y la PPD. El PMV (Predicted Mean Vote) o Voto Medio Previsto establece, en función de la variación de los parámetros higrotérmicos, climáticos, metábólicos y de protección que sufra el individuo, cual será su sensación térmica, en una escala de 5 rangos, de muy frío a muy cálido El PMV expresa por tanto el grado de disconfort del grupo como conjunto: no proporciona información útil sobre su significado práctico a escala individual. Cualquier valor estadístico significará que hay una porcentual que sufre calor, otra frío, y una última que se encuentra bien, variables según el voto. De ahí que se definiese un nuevo índice estadístico, la porcentual
prevista
de
insatisfechos
(PPD,
Predicted
Percentage of Dissatisfied), que permite prever, dentro de un grupo
de
personas,
presumiblemente
el
número
protestarán
por
de
individuos
no
encontrarse
que en
condiciones de bienestar térmico o que, más simplemente, deberán modificar su vestimenta (más o menos ligera) respecto a la de la mayoría. Aplicando las condiciones objetivas de contorno mencionadas a los procesos de cálculo estadístico de confort, estaremos en grado de tomar las decisiones de proyecto necesarias para producir un nivel mayor de bienestar a un mayor número de usuarios. Nuestra propuesta, como venimos manteniendo, es que esas decisiones operen en el campo de la arquitectura pasiva en la medida de lo posible, que es mucho.
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La llamada “arquitectura bioclimática”. Vaya por delante que, tal y como vimos en el módulo anterior, no aceptamos plenamente el término “arquitectura bioclimática”, por entender que la arquitectura es una, y la bioclimática no es más que una técnica, fundamental, que viene a servir a la arquitectura en la tarea de la sostenibilidad, contribuyendo por ende al confort de los usuarios. Dicho esto, la vigencia y difusión del término hace que lo utilicemos como signo de reconocimiento de una cierta arquitectura que, contra lo que aún es lamentablemente mayoritario, utiliza esta técnica de forma eficaz en la consecución del objetivo genérico de la mejora de la calidad arquitectónica, por las vías antes mencionadas. IMAGEN 2/4: Bocetos de un proyecto en el que se está considerando el funcionamiento ambiental del edificio. El concepto de arquitectura bioclimática es complejo, y a pesar del hecho de ser una disciplina relativamente reciente en el campo de la arquitectura, su estudio detenido requiere de unos conocimientos que tienen un determinado tiempo de aprendizaje, derivado del gran número de materias que hay que conocer y relacionar para una correcta comprensión del fenómeno. La existencia de bibliografía especializada, así como de programas de simulación por ordenador muestra hasta que punto se trata de una disciplina desarrollada y con posibilidades objetivas de aplicación. De las investigaciones en marcha y de las observaciones sobre las soluciones que van apareciendo, surgen recomendaciones generales, pero si hay algo claro en el campo de las respuestas medioambientales para la arquitectura, es su especificidad para cada caso, para cada lugar, para cada ambiente.
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El principio esencial del bioclimatismo es, utilizando las palabras de Jean-Louis lzard, "construir con el clima", siendo este concepto indisoluble de la idea de lugar como circunstancia singular en la que se desarrolla la arquitectura y con la que ésta se relaciona. Las capacidades del medio natural, las condiciones climáticas y
las
distintas posibilidades de aprovechamiento de las mismas, marcan soluciones particulares que habrá que estudiar en cada opción concreta. Es por lo anterior por lo que no puede tenderse a la búsqueda de una estandarización
de
modelos,
es
decir,
es
contradictoria
y
no
recomendable la búsqueda de prototipos que fueran aplicables en cualquier localización. En la actualidad se está iniciando en el campo de la arquitectura una etapa de replanteamientos teóricos desde nuevos puntos de vista; de rediseños de elementos con la aceptación de nuevas prioridades medio ambientales; de aparición de nuevos materiales, nuevas soluciones con distintos modos de producción y nuevas solicitaciones sociales. La arquitectura sostenible, no es tanto el resultado de una aplicación de técnicas especiales, como del sostenimiento de una lógica, dirigida hacia la adecuación y utilización positiva de las condiciones medioambientales y materiales, mantenida durante el proceso del proyecto y la obra, sin perder, en absoluto,
ninguna
del
resto
de
las
implicaciones:
constructivas, funcionales, estéticas, etc., presentes en la reconocida como buena arquitectura. La ecología arquitectónica, debe extenderse a todo el desarrollo de propuesta y construcción de los edificios: ubicación, forma general,
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aprovechamiento de características climáticas estacionales, estudio de condiciones derivadas del entorno construido, elección de materiales según las necesidades de adaptación por zonas y orientaciones, diseño de elementos constructivos, costo energético de la fabricación de los materiales y sistemas técnicos y su transporte, etc. El grado de integración de la arquitectura en su medio ambiente y el aprovechamiento de energías naturales con la edificación puede ser muy variado; desde edificios autónomos, con consumo absolutamente resuelto con energías renovables, aprovechamiento del agua de lluvia, imagen ligada al paisaje, materiales autóctonos, etc, hasta edificios con adecuaciones muy simples en cuanto a forma y elementos constructivos; en todo caso la adopción de medidas de mejora en este campo, hasta las que pudieran parecer mínimas, serán beneficiosas para el usuario y para el entorno. Estos conceptos, aparentemente
sencillos,
han sido sin embargo
obviados en gran parte de la producción arquitectónica del último siglo. El desarrollo de las tecnologías constructivas e industriales unido al
abaratamiento
de
los
costos
de
producción
gracias
a
la
estandarización, ha llevado a la creencia, aún demasiado poco discutida, de que la arquitectura, especialmente aquella mas vinculada a la especulación comercial, puede ser un hecho aislado de su entorno, que es posible ejecutar una construcción en un independientemente
emplazamiento
de los problemas ambientales, pues éstos son
corregibles mediante la utilización de las tecnologías energéticas habituales. Planteamientos de estas características, avalados intelectualmente por una
lectura
superficial
de
vanguardias,
están
afortunadamente
cediendo paso a una nueva sensibilidad en la que arquitectura y medio ambiente han de relacionarse de un modo muy estrecho para permitir tanto el aprovechamiento como la protección de las cualidades del
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lugar sin un descomunal gasto de recursos, y este modo de ver resulta cada vez más incorporado a las producciones, incluso de esas mismas vanguardias, aunque a veces aún no se expresen de manera explícita, en las publicaciones culturales al uso. La arquitectura energéticamente consciente, en contra de algunos prejuicios existentes, no obliga en absoluto a adoptar unas soluciones de diseño predeterminadas, ofreciendo, al contrario, nuevas vías abiertas y sugerentes a la imaginación e investigación formal. La
arquitectura
bioclimática
no
debe
entenderse
como
un
fundamentalismo funcionalista, sino como un soporte del diseño que debe adaptarse a las necesidades del individuo, muchas veces marcadas por factores extraños a la racionalidad ambiental. La flexibilidad
del
proyecto
bioclimático
reside,
precisamente,
en
enriquecer situaciones no ideales, por muy difíciles que parezcan.
edificios inteligentes Reflexionaremos sobre la llamada “arquitectura inteligente”, uno de los tópicos culturales de nuestra época más manidos y quizá menos comprendidos.
¿Por
qué?
Pues
porque
consideramos
que
la
“inteligencia” en la arquitectura debe centrar su clave en aspectos de concepción global mucho más próximos a la sostenibilidad que a la simple acumulación de sistemas electrónicos. Veámoslo.
Podríamos comenzar con una afirmación que suene a tontería: un edificio inteligente es aquél que no es un edificio estúpido. Con la tranquilidad de que, por desgracia, la realidad de la arquitectura de la segunda mitad del siglo XX hace que esta perogrullada sea plenamente pertinente. Esa estupidez de la arquitectura podría definirse de muchas formas, pero la más significativa para nuestro caso sería la de inoperancia, falta de adaptación entre el fin y los medios.
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No vamos a analizar los múltiples aspectos desde cuyo punto de vista un edificio puede ser estúpido, ni mucho menos vamos a analizar en que medida la arquitectura que se ha venido haciendo y se hace es inoperante en cada uno de esos aspectos. El tema desborda por sí los límites incluso de un estudio propio, y no es la materia de éste. Nos importa resaltar sin embargo hasta que punto se verifica la falta de inteligencia de los edificios respecto a la integración y respeto al medio ambiente, y en que consistiría esa inteligencia. Porque es el caso que, analizada desde el prisma de la relación
con
el
medio
(que
en
estas
líneas
venimos
describiendo), una gran mayoría de lo edificado, incluyendo un buen número de obras que son tenidas por maestras, podemos considerarlo de una estulticia peligrosa. Y los datos que manejamos sobre la responsabilidad de la arquitectura en la degradación del planeta hacen que el adjetivo peligroso aquí
no
sea
una
hipérbole,
al
tiempo
que
justifican
plenamente el análisis ambiental de un edificio como vara de medir la calidad de la arquitectura; superada la fase en la que alguien pudiera considerarlo una tendencia optativa. Pero claro, es el caso que el concepto de edificio inteligente ha recibido una significación menos genérica, más específica en el común de la lengua; refiriéndose al edificio, convertido parcialmente en máquina, que es capaz de realizar por sí mismo ciertas funciones relacionadas con el uso para el que está destinado, por medio de una programación previa. El concepto que, sin embargo, vamos a sostener aquí es menos aséptico, se contamina con el porqué y para qué de estos edificios. Respecto a la idea de inteligencia ambiental de los edificios, nos remitimos en todo momento al concepto
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desarrollado por el profesor Cabeza14; considerando el tema perfectamente delimitado en ese texto al que nos referimos y suficientemente desarrollado para servir de marco a nuestra reflexión. Nos limitaremos a resaltar algunos aspectos relevantes a los efectos que nos ocupan. Respecto a la misma definición de “edificio inteligente”, el profesor Cabeza propone y analiza a los efectos de nuestra aproximación algunas comúnmente aceptadas: No existe actualmente una definición unívoca del
término
"edificio
inteligente"
según
Stubbings (1986) sería aquel que "controla totalmente su propio medio ambiente", sin embargo, para los fines de este trabajo parece más adecuada la definición de Loveday (1988) en la que un edificio inteligente es "aquel en el que las instalaciones son capaces de tomar decisiones propias para el control del medio ambiente". De acuerdo con el mismo autor, el objetivo de este control será normalmente mantener
las
condiciones
de
confort
apropiadas para los ocupantes con el mínimo consumo
de
inteligentes, la
energía.
En
los
edificios
capacidad de tomar estas
decisiones proviene de considerar un número cada vez más alto de factores que pueden influir
en
el
comportamiento
térmico
del
edificio.
14
Cabeza Lainez, José María. Ver bibliografía y, en particular, su Tesis Doctoral, Edificios inteligentes vs. sistemas pasivos: la
refrigeración pasiva en arquitectura.
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Como introducción genérica, baste comprender que la concepción bioclimática de un edificio es una condición apriorística sine qua non, para que un edificio pueda soportar la interacción de sistemas inteligentes, con alguna garantía de éxito. Citando ya a JMCL: Una vez que aparece la "demanda estética" de control ambiental en la arquitectura -puesta de manifiesto por la arquitectura bioclimática-, una pléyade de sistemas de instrumentación se instala
en los
edificios
técnicamente mas
avanzados -en ocasiones High Tech- y viene a ocupar los vacíos dejados por la sabiduría vernácula de los antiguos usuarios, cada vez más asombrados e inutilizados. La vocación decididamente telemática con la que se expande el concepto, no puede suplantar los conocimientos provenientes de la arquitectura medioambiental que le dieron origen.
La
expresado
ciencia
de
claramente
la la
automática
ha
imposibilidad
de
"regular" aquellos sistemas que no tienden a un equilibrio "per se" o que se encuentran estancados. Es por ello, que se descubre como necesario el control ambiental del edificio, para que su control inteligente, pueda tener lugar, en otras palabras: ...los edificios ambientalmente correctos, o edificios pasivos, serían el estadio inicial (y en ocasiones final) -la crisálida- de los edificios inteligentes, entendiendo por esto, aquellos que existen para que el medio ambiente sea.
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Por último, recordaremos que es la compleja interacción de los edificios públicos con el usuario anónimo y cambiante que los puebla, la sugiere la conveniencia de la automatización de múltiples funciones en su interior. De hecho, podríamos reputar esta indefinición de la interacción, como el origen del requerimiento
de
automatización
de
las
funciones
en
arquitectura15. Este requerimiento es plenamente pertinente en las actividades desarrolladas en edificios de acceso público, para usuarios cambiantes; en su momento habrá que determinar qué grado de interacción del usuario repercute en su confort, para liberarlo de los sistemas de control general, y en qué células esta interacción es posible, en la medida en que no afecte a otros usuarios; fuera de esto, habrá que pensar en la implementación de sistemas inteligentes para la optimización de la relación del propio edificio con su medio.
15
A este respecto, ver el libro: Brian Atkin. Intelligent Buildings. Ed. Halstead Press (John Wiley and sons). 1988. London & New
York, en particular la introducción.
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ESQUEMA
DE
DISEÑO
CIENTÍFICO
35
EN
ARQUITECTURA
AMBIENTAL PARA EDIFICACIÓN Y DISEÑO URBANO
A continuación resumimos en cuatro puntos lo que se podría considerar un programa de actuación ideal para aplicar los principios del diseño científico a la arquitectura y el urbanismo. Entiéndase que se trata de un esquema teórico, que hace hincapié en los fundamentos en los que se basa cada uno de los aspectos que se tratan, y no un guión de aplicación directa. Debe ayudar a pensar y, por ende, a comprender los principios e implicaciones del DISEÑO CIENTÍFICO, que es el fin de este apartado. A.- MARCO CLIMÁTICO Y DISEÑO URBANO Se deben tratar las nociones que conducen a un entendimiento del Espacio y el Territorio en el que estamos y en el que deseamos habitar y en particular se detallarán aspectos tales como, los Elementos del Clima, Tipos de Clima, las Herramientas de Diagnosis y los Medios de predicción posibles.
Igualmente se estudiarán las matrices y los
esquemas de diseño a los que la anterior diagnosis conduce, y
los
estudios tipológicos. Finalmente, como consecuencia de lo anterior, se analizarán por una parte, tanto las estrategias de diseño urbano como las propuestas de ciudad ecológica y por otra parte, las repercusiones y el impacto ambiental que tiene la actividad constructiva.
B.- DISEÑO DE EDIFICACIÓN Para la concepción de los edificios debemos operar con una lógica de niveles sucesivos: debemos aproximarnos algo más a la materialidad de la edificación y a la misma idea de materia arquitectónica, en primer lugar vamos a tratar los elementos externos que influyen en esta materia como son viento, temperatura y radiación solar. En un segundo nivel nos ocuparemos de la protección contra los efectos externos mediante microclimas, vegetación y paisaje, forma del edificio, aislamiento, sombra o fenestración. En tercer lugar está no
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sólo la protección sino la modulación de los dones ambientales beneficiosos y aquí se verán las posibilidades de captación mediante sistemas constructivos que en general influyen sobre los cierres y las aperturas de los elementos edificados, el terreno como elemento constructivo, etc. En el cuarto nivel se detallará la envoltura del edificio como sistema ambiental y térmico, lo que incluirá análisis sobre aislamiento así como sobre las transferencias radiantes y de iluminación que se pueden dar en los espacios y que ayudan a configurar su diseño. Entendiendo la arquitectura como generadora de funciones de transferencia. A continuación figurarán los análisis térmicos de edificios en los que se hará especial hincapié en las técnicas pasivas y entre ellas la ventilación natural, la refrigeración y la calefacción pasiva. El sexto punto supondrá la introducción a ciencias derivadas de la filosofía como la psicofísica y tratará por tanto los problemas de aclimatación, confort y habitar, teniendo también en cuenta cuestiones como el mestizaje cultural. Por último se hará mención breve de la relación con otros sistemas de acondicionamiento, edificios instrumentados y edificios inteligentes, que entendemos básicos para desarrollar las ideas del hábitat presente.
C.- DISEÑO AMBIENTAL En este apartado, como complemento de los temas anteriores, la idea fundamental es el espacio arquitectónico y su generación y por tanto creemos necesario acudir por ejemplo a consideraciones lumínicas y acústicas. Entre ellas destacaremos la historia de la iluminación y sus consecuencias sobre el hacer arquitectónico, también las ciencias de la iluminación y la necesidad del manejo de modelos de simulación que traten el problema con la suficiente solvencia.
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Lo mismo podría aplicarse a la acústica y en particular a su historia, que es la historia de los materiales y los espacios sonoros, pero que también debe comprender un cierto tratamiento breve de problemas como el ruido o el acondicionamiento. Existirá lógicamente un apartado dedicado a los problemas y particularidades de la simulación y su aplicación al ordenador y por último se presentarán numerosos ejemplos prácticos de nueva planta y de
rehabilitación
que
contribuyen
en
gran
medida
a
hacer
comprensibles las cuestiones.
D.- ENERGÍAS RENOVABLES E IMPACTO ENERGÉTICO EN EDIFICACIÓN Y URBANISMO La energía, su origen y su posible aprovechamiento son los temas fundamentales en este último apartado. Se detallarán los sistemas utilizados para utilizar la energía renovable , como puede ser la solar, la eólica y la fotovoltaica y se tratarán las implicaciones que el uso de tales energías puede traer sobre el diseño y el acabado arquitectónico a nivel urbano y constructivo. También se abordarán cuestiones sobre reciclado de materiales.
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IDEAS PRINCIPALES: LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA/AMBIENTAL ESTA DIRECTAMENTE RELACIONADA CON: LA CULTURA LA ARQUITECTURA LO VERNÁCULO Y LO SOFISTICADO PROBLEMAS PRINCIPALES: EXCESO DE IMAGINACIÓN = FICCIÓN CIENTÍFICA INVESTIGACIÓN INCOMPLETA = AUTOENGAÑO = MANIERISMO BIOCLIMÁTICO SOLUCIÓN PRINCIPALES: DISEÑO CIENTÍFICO Y, POR EXTENSIÓN, APROXIMACIÓN CIENTÍFICA SOLUCIONES FINALES: PRIVADAS Y PÚBLICAS HACER(se) ESPECIALISTAS / CONSULTAR CON ESPECIALISTAS ADMINISTRACIÓN EXIGIR LOS ESTUDIOS AMBIENTALES EN LOS PROYECTOS
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CUADRO RESUMEN DE LAS PRINCIPALES ACTUACIONES DISEÑO CIENTÍFICO EN ARQUITECTURA AMBIENTAL
DE
© Grupo Investigación CARMA. PARA EDIFICACIÓN Y DISEÑO URBANO TRANSFERENCIA RADIACIÓN
TIPOS SOLAR
SITUACIÓN GANANCIAS
PÉRDIDAS TÉRMICA
LUMINOSA
GANANCIAS PÉRDIDAS
RADICIÓN DE ONDA LARGA
NATURAL
CAPTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN
ARTIFICIAL
DISTRIBUCIÓN
CONDUCCIÓN CONVECCIÓN
ESTRATEGIAS APERTURAS O SUPERF. CON ORIENTACIÓN ADECUADA PROTECCIÓN / DISTRIBUCIÓN SOLAR DISTRIBUCIÓN
AISLAMIENTO Y FORMA INFILTRACIÓN VENTILACIÓN
SELLADO GANANCIAS PÉRDIDAS
APERTURAS ORIENTADAS DE CONFORT MASA TÉRMICA NOCTURNA/ DIURNA
EVAPORACIÓN ACUSTICA
SONORIDAD AISLAMIENTO
REVERBER. ATENUACIÓN
DISEÑO VENTANAS LUCERNARIOS PATIOS COLORES LAMAS COBERTURAS COLORES MATERIALES COLORES MASA TÉRMICA COLORES EXPOSICIÓN A LA BÓVEDA CE. VENTANAS LAMAS LUCERNARIOS PATIOS COMPATIBLE LUZ NATURAL COLORES MATERIALES TERRENO MASA TÉRMICA MATERIALES CARPINTERÍAS VENTANAS PARTICIONES VENTANAS MATERIALES CONTROLES INTELIGENTES TORRES EVAPORATIVAS PATIOS VEGET. FORMA/ MAT. MATERIALES
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CURSO DE INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE / MÓDULO MÓDULO 3: La aproximación sostenible al Proyecto © benito sánchez-montañés / arquitecto
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INDICE MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA, DE AHORRO Y OTROS CRITERIOS AMBIENTALES EN LOS EDIFICIOS. Introducción Aspectos que hay que considerar 1.- Orientación y protección solar del edificio. 1.1 Recomendaciones sobre la orientación y la protección solar 2.- Aislamientos térmicos e inercia térmica 2.1. Recomendaciones sobre los aislantes térmicos y la inercia térmica 3.- Distribución de las estancias 3.1. Recomendaciones sobre la distribución de las estancias. 4.- Iluminación natural 4.1. Recomendaciones sobre la iluminación natural 5.- Gestión de residuos 6.- Reducción del consumo de electricidad 6.1. Iluminación: lámparas, equipos auxiliares y luminarias 6.2. Iluminación: contaminación lumínica 6.3. Iluminación: equipos de regulación y control 6.4. Electrodomésticos eficientes 6.5. Instalaciones de energía solar fotovoltaica
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7.- Sistemas de climatización eficiente 7.1. Condiciones de confort 7.2. Tecnologías existentes 7.3. Recomendaciones para la climatización 8.- Reducción de consumos energéticos producidos por el agua caliente sanitaria (ACS) 8.1. Recomendaciones para reducir el consumo energético en el calentamiento del agua. 9.- Reducción del consumo de agua 9.1. Consejos para reducir el consumo de agua sanitaria 9.2. Consejos para reducir el consumo de agua de riego. 9.3. Pasos que se han de seguir para la instalación de un sistema de reaprovechamiento de las aguas grises 10.- Ruidos 10.1. Recomendaciones a tener en cuenta en la fase del proyecto. 10.2. Recomendaciones a tener en cuenta en la fase de ejecución del proyecto. 11. Estudio de consumos energéticos del edificio y de otros aspectos de los proyectos. 11.1. Aproximación conceptual a los instrumentos de control ambiental
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MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA, DE AHORRO Y OTROS CRITERIOS AMBIENTALES EN LOS EDIFICIOS. INTRODUCCIÓN Reducir el consumo energético de los nuevos edificios y hacerlos más sostenibles ha de ser una prioridad en el momento de proyectar. En este sentido, aquí se presentan algunos de los conceptos que hay que tener en consideración en el proceso de concepción de todo edificio nuevo. En el apartado central de este documento se dan unas nociones básicas sobre los diferentes aspectos que deberán ser tenidos en cuenta en el proyecto desde el punto de vista de la eficiencia energética. La correcta aplicación de estos conceptos permitirá reducir el consumo y disponer de una edificación más sostenible. La última parte del documento se refiere a los nuevos elementos que se han de incluir en el proyecto. El objetivo es hacer que se consideren dentro del proyecto aquellos aspectos que influirán en el consumo de energía del edificio. Así se dispondrá de un nuevo elemento, la eficiencia energética, para decidir entre una solución u otra.
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ASPECTOS QUE HAY QUE CONSIDERAR Reducir el consumo en los edificios siempre ha de ser la primera tarea que nos hemos de plantear. Antes de estudiar la aplicación de energías renovables (solar térmica, solar fotovoltaica, biomasa…), hemos de pensar en la aplicación de otras medidas destinadas a la reducción del consumo energético (soluciones arquitectónicas, tecnologías eficientes de energía, minimización de residuos…) A continuación, presentamos las medidas esenciales de eficiencia energética que se pueden aplicar.
1. Orientación y protección solar del edificio No
siempre
es
posible
escoger
la
orientación
del
edificio;
habitualmente se deberá seguir la trama de calles. Aun así, la situación del edificio en el solar será un factor decisivo para el gasto energético. Por ello, no se debe renunciar a pensar el edificio para aprovechar la relación con cada una de las orientaciones que presente, sea cual sea su orientación principal dada. Para ello hay múltiples mecanismos y estrategias que se pueden utilizar: lucernarios orientados en cubierta, reflexión en paramentos claros, elementos de protección fijos o móviles… imagen3.1: Radiación en cada una de las 5 orientaciones del edificio (incluida la vertical, de la cubierta), en latitud 37ºN (Sevilla) donde se aprecian las ventajas de la orientación sur. La influencia de orientación se debe a los hechos siguientes: - La radiación solar sobre una fachada norte es casi nula, por esto esta fachada será la más fría. Por este hecho, si situamos una entrada de luz hacia el norte, siempre tendremos radiación difusa útil para la iluminación, pero se deberá instalar un buen aislante térmico en esta
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abertura. Habrá que aquilatar la medida mínima útil de iluminación en esta orientación, para minimizar las pérdidas térmicas. - La radiación sobre el este la tendremos a las primeras horas de la mañana. En verano se deberán proteger las aberturas con algún dispositivo que evite la entrada directa de esta radiación (por ejemplo, lamas orientables). - La radiación sobre el oeste la tendremos por la tarde. En verano se deberán proteger las aberturas con algún dispositivo que evite la entrada directa de esta radiación (por ejemplo, lamas orientables) ya que provoca sobrecalientamientos considerables sobre todo por la tarde. Las protecciones tendrán que ser orientables a fin de que permitan el paso de la radiación indirecta y favorecer así la iluminación natural. - La incidencia de la radiación solar sobre una fachada sur se producirá durante casi todo el día. En invierno esta aportación de calor nos ayudará a reducir el gasto de calefacción. En verano como la altura del sol es superior, con la colocación de pequeños elementos que hagan sombra evitaremos la radiación directa y el calor. - Además y, en general, la mencionada inclinación solar hace que la fachada SUR sea la única que recibe menos radiación en verano que en invierno, por lo que debemos considerarla la ORIENTACIÓN ÓPTIMA. imagen3.2: Caso de un edificio en una parcela mal orientada y entre medianeras, que debe buscar la radiación solar mediante el estudio de su distribución interior y la apertura de huecos en cubiertas hacia el sur. · Recomendaciones sobre la orientación y la protección solar - En general y para nuestro clima y latitud, la situación ideal es que el edificio sea rectangular y que la fachada principal se oriente al sur ± 15º.
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- En climas cálidos o templados, con régimen de humedad variable, como el nuestro, la ventilación hace disminuir la sensación de calor a causa del efecto de evaporación sobre la piel. Además, la ventilación selectiva, producida cuando la temperatura exterior es más baja (por la noche), disipa el calor acumulado en el edificio durante las horas más cálidas. Por este motivo, en verano es importante favorecer la circulación de aire entre la fachada norte y la fachada sur para posibilitar la ventilación cruzada y producir al mismo tiempo un ahorro en climatización y una mejora de las condiciones interiores del edificio. - Las fachadas norte, este y oeste son las fachadas térmicamente más problemáticas ya que la radiación solar que reciben es mínima, cuando sería necesaria y excesiva (en este y oeste) cuando es perjudicial (tanto por la inclinación como por la intensidad). Por tanto, en estas fachadas, es importante poner el mínimo de ventanas posible, las cuales además, serán de doble vidrio y sin puente térmico. Su utilidad, además de iluminar aquellas estancias que no puedan de ninguna otra forma recibir luz desde el sur, será la de ventilar, como se ha dicho. - A este y oeste se instalarán protectores solares para evitar que la radiación solar entre directamente en la estancia (problemas de deslumbramiento y sobrecalientamiento). En estas fachadas, es conveniente que haya una combinación de protectores solares fijos y móviles adecuada, ya que estas últimas permiten una gestión directa del usuario según sean sus necesidades. Cuando se trate de sistemas de lamas, fijas o móviles, en estas orientaciones se deberán disponer lamas verticales, con orientación SO o SE. imagen 3.3.1 y 2: Algunos ejemplos de protecciones solares típicas. (Fuente: “Arquitectura y clima en Andalucía” V. Bibliografía)
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- También se pueden plantar árboles de hoja caduca en las fachadas este y oeste para dar protección solar en verano y aprovechar el sol de invierno. - En la fachada sur es posible colocar protectores solares fijos, debido a
la
bondad
del
comportamiento
solar
en
esta
orientación.
Normalmente se tratará de aleros o parasoles sobre los huecos, aunque también pueden ser lamas. En cualquier caso, puede también ser muy conveniente disponer de protecciones móviles, como toldos o venecianas exteriores, según el diseño del hueco y en función de un hecho fundamental que destacamos:
El ciclo anual de las trayectorias solares es simétrico respecto al solsticio de verano, sin embargo el ciclo térmico es simétrico respecto a una fecha aproximada entorno a principios del mes de agosto (como pone de manifiesto el hecho evidente de que el verano dura desde el solsticio hasta el equinoccio). Este hecho hace que una protección fija que puede ser eficaz a finales de septiembre, puede ser excesiva a primeros de marzo. De ahí la conveniencia del uso
de
protecciones
móviles,
incluso
en
orientación sur. - Para determinar la sombra de una protección solar fija, podemos utilizar la metodología siguiente (ASHRAE Fundamentals, 1993): Fls= p/d donde
p= profundidad de la protección solar d= distancia vertical entre la horitzontal de la protección solar y la línea de sombra
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FLS= factor de línea de sombra que, para el caso de nuestra latitud, se determina en la tabla siguiente: Orientación Este sur-este Sur sur-oeste Oeste
Relación 0,8 1,2 2,35 1,2 0,8
Estas medidas no comportan ningún incremento del coste del edificio, tan solo requieren una planificación previa.
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2. Aislamientos térmicos e inercia térmica. Los aspectos más importantes que hay que tener en cuenta para mejorar el comportamiento de la piel del edificio son la inercia térmica (es decir, la capacidad de acumulación del calor) y la resistencia térmica o aislamiento. En función de la orientación, habrá que situarlos de la siguiente manera: - En la fachada norte, resistencia térmica (aislamiento) - En las fachadas este y oeste, resistencia e inercia térmica. - En la fachada sur, una combinación de inercia térmica para acumular allí calor y transparencia para la captación directa. Las ventajas que se obtienen de la mejora de los aislamientos son muy considerables: un incremento de 1 cm. de aislamiento (de un tipo de uso habitual en la construcción) puede comportar una disminución del 15% del gasto de calefacción. Uno de los aspectos más importantes de los aislamientos es la eliminación de los puentes térmicos, es decir, el aislamiento de los finales de los forjados, los marcos de las ventanas y todos los elementos constructivos que comunican directamente la superficie interior con la exterior sin ningún aislamiento en medio. La normativa actual sobre aislamientos son: ·
Norma Básica sobre Condiciones Térmicas en la Edificación. NBE-
CT/79, · Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) · Ordenanzas municipales propias relativas a este aspecto, que recogen los límites que han de cumplir las nuevas construcciones por lo que hace referencia al aislamiento térmico. Esta norma se comentará en el apartado correspondiente, pero como ejemplo, las cubiertas de nuestro entorno han de tener un coeficiente medio de transmisión térmica (Km) igual o inferior a 0,46 W/m2·ºC. En el caso de las fachadas, el coeficiente medio de transmisión térmica (Km)
varía
según
la
zona
climática
y
las
características
del
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cerramiento,
pero
aproximadamente
estos
50
valores
quedan
comprendidos entre 1,39 y 0.70 W/m2·ºC. · Recomendaciones sobre los aislamientos térmicos y la inercia térmica - Aumentar los aislamientos mínimos que marca la normativa NBECT/79. Se recomienda reducir el coeficiente mediano de transmisión térmica (Km) hasta a 0,25 W/m2·ºC en el caso de las cubiertas. En el caso de las fachadas orientadas al norte, este y oeste, se recomienda reducir este coeficiente hasta 0,35 W/m2·ºC - Mejorar los aislamientos de las ventanas, que son los elementos que tienen más perdida de calor. El paso de una ventana simple a una doble puede comportar una disminución de hasta el 15% del gasto de calefacción. - Evitar los puentes térmicos. La pérdida de calor provocada por los puentes térmicos puede llegar a representar el 10% del consumo de calefacción, sin mencionar la eliminación de patologías típicamente asociadas a estos puentes térmicos, como son las humedades de condensación. - Aislar térmicamente el primer techo o la solera en contacto con el suelo si el espacio superior que definen es un local calefactado. - Minimizar las infiltraciones de aire exterior. Instalar puertas dobles o automáticas en los accesos de edificios con un uso muy continuado de las mismas (comercios, equipamientos…), o mejorar los cierres haciéndolos más herméticos.
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- Es recomendable hacer los cerramientos exteriores de los edificios con inercias térmicas elevadas, es decir, con materiales de una masa elevada. Las cubiertas de los nuevos edificios se han de hacer con inercias térmicas muy elevadas o ventiladas, ya que amortiguan las ganancias térmicas producidas por la radiación solar en el verano. En el caso de fachadas sobrecalentadas, también se puede considerar la utilización de sistemas ventilados. 3. Distribución de las estancias Tendremos que intentar distribuir de la forma más adecuada las diferentes estancias que conforman un edificio. Por esto se deberán tener en cuenta los conceptos de insolación que se han apuntado y la actividad que se llevará a cabo en las diferentes salas. · Recomendaciones generales sobre la distribución de las estancias Sin pretender determinar las condiciones complejas de cada proyecto y sólo a modo de ejemplo, para ayudar a comprender la influencia de la orientación sobre los distintos usos, esbozamos una posible distribución, que podría ser la que se explica a continuación. - Las salas con un uso continuo serán las que necesitarán unas condiciones más confortables. Por esto, los espacios principales, de uso continuo, se situarán prioritariamente en la fachada sur. - Las salas con una utilización intermitente no requerirán unas condiciones tan confortables. Por eso, los espacios de paso o de menor utilización (salas de máquinas, almacén, lavabos, pasillos, etc.) se dispondrán en la fachada norte para hacer de tampón. 4. Iluminación natural
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El objetivo ha de ser aprovechar al máximo la luz solar para reducir el consumo eléctrico en la iluminación. Por esto, se deberían instalar elementos de captación de luz natural, como pueden ser: ventanas, patios interiores, lucernarios orientados (nunca claraboyas abiertas en un plano horizontal), entradas de luz en forma de dientes de sierra, planos reflectantes o tubos de captación de luz solar. imagen3.4: Lucernarios Orientados (monitores) en la Escuela de Ingenieros de Sevilla – Edificio Plaza de América. Abiertos en las cubiertas, para la correcta iluminación buscan la orientación sur.
· Recomendaciones sobre la iluminación natural - Instalar elementos para la captación de luz natural, que tendrán que ir protegidos para minimizar su aportación a la carga de climatización del edificio. - Por ejemplo en el caso de lucernarios, es conveniente orientarlos hacia el sur, como cualquier otro hueco del edificio, para evitar sobrecalentamientos en el verano, y aislarlos térmicamente para evitar pérdidas en el invierno, mientras se aprovechan las máximas ganancias. - Es posible sustituir las claraboyas por tubos de captación de la luz solar. Estos sistemas permiten captar la luz natural a través de un elemento situado en el exterior y la llevan hasta el espacio que se desea iluminar mediante un tubo de material refractante. La ventaja de este sistema frente a los tradicionales es que permite el paso de luz pero reduce las pérdidas térmicas, ya que el diámetro del tubo es muy inferior a las dimensiones de una claraboya.
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- La correcta gestión de la luz reflejada en los paramentos es fundamental para la buena iluminación. Las superficies horizontales o verticales de nuestros edificios tienen una gran capacidad de reflejar luz y, por tanto, de contribuir el la mejor iluminación de los espacios sobre los que, potencialmente, pueden reflejar; bien sean diseñadas ex-profeso para este fin (p. ej. bandejas solares, velas, light shelves…), o bien sean las habituales (medianeras, alféizares, muros de patios, suelos de terrazas, jambas, paredes, techos y suelos en general…) Es muy recomendable la utilización de pinturas y materiales claros (con un coeficiente de reflexión o “albedo” muy alto) para el acabado de las paredes y los techos, ya que permite un ahorro importante de luz artificial. Se pueden llegar a incluir materiales especulares, con una gran capacidad de reflexión.
5. Gestión de residuos Este apartado, más que una condición de la edificación, sería una condición relacionada con el tipo de residuo generado. Nosotros aquí nos vamos a limitar a hacer alguna breve reflexión que afecta al edificio. Consideramos dos supuestos: 1. Las actividades que generen residuos especiales tendrán que disponer de un espacio reservado para almacenarlos. El almacén será de uso exclusivo para residuos, con una superficie que dependerá de la producción que haya. El almacén estará situado preferentemente cerca de la zona de carga y descarga – si no hay, se situará cerca de un acceso- estará bien ventilado y dispondrá de una cubeta de seguridad para recoger residuos líquidos en caso de vertido accidental. Si el almacenamiento se hace en un patio de la actividad o zona no cerrada, entonces dispondrá de cubeta de seguridad para recoger
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residuos líquidos en caso de vertido accidental. La zona destinada a almacén se cubrirá y pavimentará, y si tiene desagüe, este no estará conectado a la red municipal de saneamiento. Los recipientes para los residuos estarán claramente identificados. 2. Para realizar las actividades con residuos se deberá disponer de un espacio cerrado destinado al almacenaje selectivo de los residuos. Este espacio se deberá mantener en condiciones de higiene y limpieza adecuados para que no produzcan molestias por los males olores. La acumulación de basuras se ha de hacer en contenedores o cubos cerrados y estancos. Estas medidas no representan ningún incremento del coste de la instalación y en cambio facilitan la recogida selectiva, que es un factor importante de sostenibilidad y una manera indirecta de ahorrar energía.
6. Reducción del consumo de electricidad. El primer hecho que debemos de tener en cuenta es la procedencia de la electricidad, ya que gran parte proviene de las centrales nucleares. Otra parte importante de la producción eléctrica proviene de las centrales térmicas donde se queman combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón), con un rendimiento bajo comprendido entre 35% y 55%. Como vemos, la electricidad es una energía muy preciada que sólo se deberá utilizar en aquellos casos en qué no se pueda emplear otra. Por eso no se debería utilizar la electricidad para la producción de calor con resistencias eléctricas o hilos radiantes eléctricos, ya que es mejor utilizar directamente los combustibles. imagen 3.5: Procedencia de la electricidad en España. 2004. Fuente: REE (Web)
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· Iluminación: lámparas, equipos auxiliares y luces - En referencia al alumbrado interior, se recomienda utilizar equipos eficientes
de
iluminación,
reactancia
electrónica,
preferentemente
fluorescentes
fluorescentes
compactos
con
con
reactancia
electrónica y bombillas de vapor de sodio de alta presión. Se evitará el uso de bombillas convencionales, halógenas y de vapor de mercurio. En la tabla siguiente se puede ver la equivalencia entre bombillas incandescentes
y
fluorescentes
compactas
y
así
observar
las
diferencias.
Otra recomendación a tener en cuenta es el nivel de luminosidad necesario para cada uso, así como otros parámetros (temperatura de color, índice de reproducción cromática…). Teniendo en cuenta todos estos parámetros, se decide que tipo de lámpara es la adecuada, así como cuantas se deberán instalar. Para determinar los parámetros para cada uso se puede consultar la Guía técnica de eficiencia energética en iluminación: oficinas y la Guía técnica de eficiencia energética en iluminación: centros docentes, editadas por el IDAE.
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A modo de ejemplo, vean la tabla siguiente para algunos usos concretos, obtenida de la citada fuente:
- En cuanto al alumbrado público, o de zonas exteriores de edificios, nos remitimos a lo dicho en el apartado correspondiente del módulo en el que se trata. - Al consumo de las lámparas, se ha de añadir el consumo de los equipos auxiliares, donde en el caso de las lámparas de descarga, es muy importante el lastre o reactancias. El consumo del equipo auxiliar puede representar un incremento del 5% al 30% a añadir al consumo de la lámpara. Para reducir este consumo y aumentar la vida de las lámparas,
se
instalarán
balastos
electrónicos
substituyendo
las
reactancias convencionales (electromagnéticas). Otras ventajas de estos lastres son el encendido instantáneo, una luz sin parpadeos, la desconexión de las lámparas agotadas, etc. Estas ventajas hacen que la amortización de una reactancia electrónica esté comprendida entre tres y cinco años según las horas de utilización.
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- En el alumbrado interior se dispondrán de luminarias que permitan un alto aprovechamiento de la iluminación procedente de la lámpara. Habrá que considerar la opción de utilizar alguno de los componentes que ofrecen los fabricantes para sus luces (como por ejemplo rejas, difusores, etc.) que mejoren el nivel y la calidad de la luz. · Iluminación: equipos de regulación y control Diseñar una instalación de iluminación que satisfaga las necesidades lumínicas del día más desfavorable del año es la primera fase de este proceso. Una vez conocidas las necesidades en las condiciones más desfavorables, se tendrá en cuenta que estas necesidades no lo serán durante todos los días del año. De ahí la importancia de disponer de un sistema de control que permita adaptarse al mayor número de usos posibles (o necesidades diferentes). Con ello se intentará ajustar la
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potencia lumínica a la necesidad lumínica. Algunos de los mecanismos para conseguirlo son: - La sectorización de la sala a iluminar, separando las líneas del alumbrado. Así disponemos de la opción de encendido parcial de los puntos de luz que nos permite una iluminación diferenciada en diversas zonas de un mismo espacio en función de las necesidades (por ejemplo, tener apagadas las luces más cercanas a las ventanas y tener encendidas las del resto de la sala). - La instalación de reactancias electrónicas con reguladores de flujo que ajusten en cada momento la potencia de las lámparas para obtener exactamente el grado de iluminación deseado. - La instalación de equipos de encendido y alumbrado automático (células fotoeléctricas o relojes astronómicos) para la iluminación exterior. - La instalación de interruptores temporizados o detectores de presencia en zonas con un uso puntual (por ejemplo, los lavabos de un edificio público). · Electrodomésticos eficientes Al adquirir electrodomésticos, hay que tener en cuenta el consumo energético que tienen. Una buena guía es la etiqueta energética que los diferencia con una letra. Los de la letra A son los electrodomésticos con menos consumo y, por lo tanto, los que generan un gasto económico más bajo y con menos contaminación. Otro punto a considerar son los electrodomésticos que necesitan agua caliente para funcionar (lavadoras y lavavajillas, principalmente). Actualmente hay aparatos bitermicos (que disponen de una entrada de
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agua fría y de otra de agua caliente) que ahorran energía eléctrica ya que el aparato no ha de calentar el agua. El agua caliente la proporciona un equipo externo y, por tanto, existe la posibilidad de calentarla con un equipo de energía solar térmico. · Instalaciones de energía solar fotovoltaica Desde el punto de vista energético y ambiental, la producción de electricidad con energía solar fotovoltaica descentralizada es un sistema muy eficiente ya que utiliza un recurso gratuito e inagotable. Hay que tener en cuenta que actualmente el sistema convencional de producción de electricidad es centralizado y que después se necesitan grandes líneas eléctricas para llegar hasta la ciudad. Otro factor a tener en cuenta es que el precio de la electricidad convencional no refleja el precio real de la producción ya que no tiene en cuenta todos los aspectos de contaminación (emisiones de gases tóxicos, residuos nucleares,
tala
forestal
e
incendios,
contaminación
electromagnética…). Por tanto, si comparamos económicamente los dos sistemas de producción de electricidad, la aplicación de energía solar fotovoltaica en según qué casos resulta cara por el coste inicial de la instalación. Por estos motivos, ha de ser impulsada desde los organismos municipales con la idea de posibilitar la transferencia hacia un modelo energético más coherente, eficiente y no contaminante. Actualmente, hay dos posibilidades para hacer instalaciones de energía solar fotovoltaica: Instalaciones de energía solar fotovoltaica autónoma. Estas instalaciones son independientes de la red eléctrica, ya que acumulan la energía solar en baterías. Tienen la ventaja que, una vez amortizadas, la producción eléctrica será gratuita. Esta solución permite un ahorro total en la producción de electricidad, pero requiere
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un mantenimiento de las baterías y un recambio cada ocho o diez años. Tienen múltiples y variadas aplicaciones, que serán más o menos favorables según las condiciones de uso (edificios con pocas horas de utilización, parquímetros, instalaciones de riego, señales, radios, faroles e iluminación pública aislada…). La viabilidad económica de estas instalaciones depende de la distancia que hay hasta el punto de conexión con la red eléctrica, pero según los casos es más cara la obra civil para el soterramiento de la línea que la instalación fotovoltaica en si. Son desde luego una solución casi indiscutible en edificios muy alejados de la red eléctrica; en general, una distancia de más de un Km para una vivienda o instalación de potencia similar, justifica la instalación fotovoltaica autónoma; la distancia a la que se hace rentable aumenta con el aumento de demanda de la instalación. Por este motivo, antes de realizar una instalación es recomendable elaborar un estudio económico de viabilidad. Instalaciones de energía solar fotovoltaica para generación de electricidad y venta en la red. Es posible producir electricidad a partir de placas fotovoltaicas que, conectadas a un ondulador de conexión a red, inyecten en la red la energía producida. Esta energía está apoyada por un precio de venta garantizado de 0,41 € por cada kWh que se venda, unos 0,33 € superior al precio de compra de energía eléctrica convencional. Esta diferencia porcentual, además, viene garantizada por la misma ley (ver apartado de legislación). Este precio de venta es para instalaciones con una potencia inferior o igual a 100 kW; en el caso de potencias superiores, el precio de venta estará fijado en 0,216364 €. La única condición necesaria es disponer de superficie exterior sin sombras. En este caso, el propietario o propietarios del edificio se convierten en productores de energía en régimen especial, lo que convierte esta
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instalación en una inversión rentable a corto o medio plazo, aunque exige una cierta capacidad de inversión inicial. Este tipo de instalación tiene un periodo de amortización que varía según el régimen de subvenciones a la instalación y del precio del Kw. Las previsiones en este sentido son favorables y el periodo de amortización medio actual puede estar alrededor de seis años.
7. Sistemas de climatización eficientes · Condiciones de confort Lo primero a tener en cuenta es que un edificio diseñado con criterios de reducción de consumo energético y que siga los consejos básicos mencionados en los otros apartados casi no necesitará equipo de soporte para mantener el interior en condiciones de confort. En el caso, no obstante, que se deba climatizar, los valores de confort obligatorios (RITE). Son los que se muestran a continuación: Invierno:
Temperatura: Humedad relativa:
Verano:
20 – 23 ºC 40 – 60 %
Temperatura:
23 – 25 ºC
Humedad:
40 – 60 %
[Para una valoración más detallada de los parámetros de confort, se facilita el programa “Confort” desarrollado por el equipo del profesor Martin Evans.] Estos valores son los que se han de utilizar para dimensionar los equipos de climatización de los edificios. En cuanto a las cargas térmicas, no hay que olvidar las mejoras introducidas en el control de las ganancias, en función de los sistemas pasivos implementados.
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· Tecnologías Los sistemas de climatización pueden ser de calentamiento (o enfriamiento) del aire de las estancias o bien sistemas de radiación. La utilización de un sistema u otro depende de las dimensiones, la distribución de los espacios del edificio, su altura, el uso que se le dará, etc. En cada uno de los casos habrá que valorar que sistema debe utilizarse. Por ejemplo, en el caso de grandes salas y de mucha altura (pabellones deportivos) es muy recomendable instalar equipos de radiación, ya que con los otros habrá que calentar todo el volumen de aire para tener la sala climatizada. A continuación, realizamos una breve descripción de algunos sistemas de climatización antes de dar consejos concretos. a) Bomba de calor accionada eléctricamente Este sistema produce aire caliente a través de un circuito de compresión (como los frigoríficos). Es un sistema con un coeficiente de rendimiento (COP) muy elevado, alrededor de 3. En cambio, como el sistema de producción actual de la energía eléctrica tiene un rendimiento bajo (35% – 50%), esto provoca que este sistema presente un rendimiento global aproximado del 85%. Otra ventaja de este sistema es que produce el aire frió necesario para la climatización durante el verano. Un inconveniente es que estas máquinas tienen un elevado rendimiento cuando las temperaturas exteriores no son muy extremas (5º– 8º C en invierno), así pues, en las zonas donde se suele bajar de estas temperaturas no se recomienda su uso. Imagen 3.6 : Consumo de una Bomba de Calor. b) Bomba de calor accionada a gas El funcionamiento de este sistema es muy parecido a la bomba de calor eléctrica, pero la compresión se realiza con un motor térmico
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(igual que los coches). Estos motores tienen un rendimiento bajo (35%), pero la red de distribución es muy eficaz y no hay muchas pérdidas en la distribución. Una ventaja de estas máquinas es que se puede aprovechar el calor residual de los gases y del motor para el precalentamiento del aire. Un inconveniente en el momento de instalarlas son el ruido y las vibraciones que provocan los motores térmicos. Al igual que las máquinas eléctricas, son adecuados para zonas templadas y no muy frías. c) Caldera de gas para el calentamiento del aire En esta categoría encontramos dos subcategorías: sistemas que calientan directamente el aire y sistemas que calientan el agua y que después calientan el aire en la sala con unos fan-coils. Si se pretende utilizar este sistema, hay que buscar calderas de gas de alto rendimiento, como por ejemplo las de condensación (rendimiento del 105% sobre el PCI). Una ventaja de este sistema es que puede utilizar energía solar térmica para el precalientamiento del aire de entrada o renovación, o del agua en el caso de los fan-coils. Un inconveniente, como todos los sistemas de climatización del aire, es que hemos de calentar todo el volumen del aire para sentir la sensación de confort necesaria. d) Máquina de absorción Este sistema es capaz de generar aire frió a partir de una fuente de calor utilizando, en lugar de la compresión, la propiedad de absorción de algunos gases. Como fuente de calor se utiliza normalmente una caldera de gas natural y, por tanto, podemos tener un sistema de climatización global con el aire calentado con la caldera durante el invierno y el aire frió con la máquina de absorción durante el verano. Además podemos instalar una instalación solar térmica que nos de una aportación energética importante tanto en verano como en invierno. El rendimiento de estas máquinas es aproximadamente del 80% (muy parecido
a
las
bombas
de
calor
eléctrico,
por
ejemplo).
Un
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inconveniente
de
este
sistema
es
que
64
la
tecnología
no
está
suficientemente desarrollada y el rango de potencias caloríficas y frigoríficas no es tan grande como con las bombas de calor. e) Sistemas de radiadores convencionales Este sistema necesita una caldera para calentar el agua y después, a través de los radiadores, desprende el calor mediante radiación y convección. La ventaja principal de la transmisión de calor por radiación
es
que
se
calienten
las
personas
y
los
elementos
constructivos del edificio y no es necesario calentar el aire para tener la sensación de confort. Por el mismo motivo, los sistemas de calor radiante (éste y los que se mencionan más adelante) son los ideales cuando se ha diseñado el edificio pensando en usar su inercia térmica para gestionar las condiciones de confort en el interior, como sería el caso ideal de diseño para nuestro clima. Es muy importante utilizar calderas a gas de alto rendimiento, como son por ejemplo las de condensación (rendimiento del 105% sobre el PCI), y modulantes de manera que regule la potencia según las necesidades. f) Sistema de tierra/paredes/techo radiante Este sistema es parecido al anterior pero con la gran diferencia que la superficie de la radiación es mucho más elevada ya que, normalmente, el sistema de radiación se encuentra por todo el suelo del edificio. Como que tiene mucha superficie, la temperatura a la que circula el agua es más baja (alrededor de 35º C). También es muy importante hacer servir calderas de gas de alto rendimiento, como son, por ejemplo, las de condensación (rendimiento del 105% sobre el PCI) y modulantes de manera que regulen la potencia según las necesidades. Actualmente, es posible utilizar una bomba de calor como sistema de producción de calor de manera que tengamos las ventajas del sistema radiante y el elevado rendimiento de la bomba de calor. Además con este sistema también es posible hacer servir la bomba de calor y el
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suelo radiante para climatizar el edificio en verano (instalando una deshumidificadora). Estos sistemas radiantes de baja temperatura tienen la ventaja de acoplar una instalación solar térmica para dar un soporte energético muy importante y así ahorrar energía convencional. · Recomendaciones para la climatización Una
vez
descritos
los
principales
sistemas
de
climatización,
expondremos una serie de consejos genéricos para todos los sistemas y también otros más concretos. - Cumplir la normativa actual (RITE) sobre calidad del aire y ventilaciones, minimizar al máximo los caudales de renovación del aire, ya que provocan la mayor parte de las pérdidas térmicas. - Instalar los termostatos en zonas representativas de fuentes de calor o frio (nunca cerca de un acceso en el exterior del edificio). Además se recomienda instalar cronotermostatos de manera que ajustemos el funcionamiento de la climatización a las horas de funcionamiento del edificio. - Realizar una correcta sectorización del edificio a climatizar agrupando las salas o zonas del edificio con temperaturas y horarios de funcionamiento parecidos. - Estudiar la posibilidad de utilizar energía solar térmica como sistemas de apoyo. - Utilizar sistemas de recuperación de temperaturas del aire de ventilación para calentar el aire de renovación. - Utilizar un sistema free-cooling con aire exterior mediante una comparación entálpica (temperatura-humedad). De esta manera, en ciertos
momentos, climatizaremos
nuestro edificio
introduciendo
solamente aire del exterior y renovando el aire interior. - En el caso de sistemas de aire, usar sistemas de distribución de baja velocidad y de pérdida de carga máxima de 50 Kg /m2 por metro lineal de cañeria.
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- En el caso de sistemas de aire, hacer servir sistemas de distribución de aire con caudal variable (VAV) y con válvulas de control en cada zona térmica definida en lugar de los de caudal constante. - En el caso de sistemas con caldera, hacer revisiones periódicas, la falta de mantenimiento es la principal causa de su pérdida de eficiencia. - En los dos casos, utilizaremos equipos que permitan la modulación del funcionamiento de los equipos (compresores o caldera) en función de la carga frigorífica o calorífica. - En el caso de necesitar climatización, se han de valorar con cuidado las necesidades energéticas (caloríficas y frigoríficas) durante todo el año. Si las necesidades son similares, se recomienda utilizar una misma máquina combinada para los dos servicios, pero en caso de que haya diferencias, es mejor utilizar un sistema para cada servicio. En este
último
caso,
si
utilizamos
una
única
máquina,
estará
sobredimensionada y tendremos un consumo energético excesivo. - En verano se recomienda forzar la entrada del aire exterior a través de los subterráneos del edificio o de bajo tierra, ya que es aire frió, y así reducimos el consumo energético en climatización. - Análogamente, en invierno se puede de disponer de espacios más calientes que el exterior de donde tomar el aire: los mismos subterráneos, invernaderos o zonas con mucho acristalamiento… 8. Reducción de los consumos energéticos producidos por el agua caliente sanitaria (ACS) Hay que tener en cuenta que el ACS presenta un consumo de agua y de energía consumida para calentarla. Actualmente la viabilidad de los equipos de energía solar térmica como substitutivos del combustible fósil está más que demostrada.
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Imagen 3.7 : Calentador CLIMAX. Por si alguien aún piensa que los calentadores de agua solares son un invento en experimentación, éste modelo se comercializaba con éxito en 1885. · Recomendaciones para reducir el consumo energético en calentamiento de agua - Instalar grifos temporizados en aquellos lugares comunes que lo permitan y difusores del tipo aireadores siempre en las duchas y grifos. Con la temporización conseguiremos que no quede ningún grifo abierto y reduciremos el tiempo de funcionamiento. Con los aireadores reduciremos la cantidad de agua que sale por punto de consumo. La amortización de estos aparatos es inferior a seis meses. - Mejorar los aislantes de las cañerías. Así reduciremos el gasto de calor perdido en el ambiente. Los aislantes de las cañerías han de cumplir siempre la normativa vigente (RITE). La conductividad máxima que han de tener los aislantes es de 0,040 W/(m·K). En el caso de cañerías que transporten fluidos calientes, estos son los espesores mínimos de aislantes:
- Minimizar la distancia entre la producción del ACS y el consumo para reducir el recorrido de las cañerías y así disminuir las pérdidas de calor. - Insatalar sistemas solares térmicos de producción de agua caliente sanitaria (ACS). Mediante la utilización de captadores solares de baja
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temperatura es posible reducir el consumo de energía convencional (combustibles y electricidad) empleada para producir ACS. El único requisito es disponer de una superficie exterior soleada orientada al sur y de un pequeño espacio para colocar el acumulador y el equipo de impulsión y control. Este tipo de instalación tiene un periodo de amortización económico de alrededor de ocho años. - Instalar preferentemente sistemas que utilicen gas natural como sistema convencional de soporte para la energía solar térmica o en los casos en que sea imposible instalar este tipo de energía renovable. Es recomendable no usar la electricidad para la producción de calor con resistencias eléctricas ya que el sistema de producción actual es muy poco eficiente. Nada más se ha de utilizar en ciertos casos, tal como indica el RITE en la ITE 02.5.4. 9. Reducción del consumo de agua El agua es un recurso escaso y limitado, y el proceso de depuración para hacerla apta para el consumo comporta unos gastos energéticos y ambientales. Por eso es importante reducir el consumo y aprovechar las aguas grises (no aptas para el consumo humano) para sustituir el agua depurada en aquellos casos en que sea posible (agua de cisterna de lavabos y agua de riego). En el caso de reutilizar el agua, hemos de llevar a cabo un estudio en profundidad y sobre la depuración de las aguas grises (biológica y/o fisioquímica) para evitar la transmisión de infecciones. Imagen 3.8 : Demanda de agua en Andalucía. · Consejos para reducir el consumo de agua sanitaria - Reducir el consumo de agua mediante grifos temporizados y difusores tipos aireadores en los puntos de consumo. Con ello se
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puede conseguir una reducción de hasta el 50% del consumo y con una inversión muy pequeña. - Instalar cisternas de doble descarga. Se obtiene una reducción de hasta el 50% del consumo con una inversión muy pequeña. - Sustituir las cisternas del WC por fluxores. - Disponer de sensores de presencia para accionar el agua de los lavabos. - Instalar sistemas de reaprovechamiento que permitan aprovechar las aguas grises para abastecer de agua las cisternas de los lavabos. En este caso se deberá disponer de una gestión centralizada desde el ayuntamiento
para
evitar
confusiones
de
cañerías
con
futuras
ampliaciones del edificio. - En edificios colectivos, instalar contadores de agua para zonas de uso que permitan identificar las áreas de más consumo e implantar medidas correctoras. - Utilizar algún sistema de detección de fugas de agua en las cañerías enterradas u ocultas. · Consejos para reducir el consumo de agua de riego - Se explican en el apartado correspondiente en tratamientos urbanos. · Pasos para la instalación de sistemas de reaprovechamiento de aguas grises - Instalar una doble red de recogida de las aguas residuales, una para las aguas negras (aguas procedentes de los inodoros y de las cocinas) y la otra para las aguas grises (aguas procedentes de los lavabos y las duchas). - Si el edificio dispone de zona ajardinada, las aguas pluviales se recogerán conjuntamente con las grises para aprovecharlas además como aguas de riego.
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- En el caso de instalaciones deportivas con piscina, se puede plantear la opción de utilizar el agua de renovación del vaso de la piscina como agua gris - Se instalará una red diferente del agua sanitaria para los diferentes inodoros del edificio. La cañería llevará un distintivo para diferenciarla de la cañería de agua sanitaria. - Para poder reutilizar las aguas, se habrán de tratar con procesos fisioquímicos y/o biológicos para asegurar una calidad mínima. En caso de que se utilicen como agua de riego, se habrán de hacer análisis periódicos. En todos los casos se habrá de cumplir la normativa vigente sobre la legionella. - Se ha de reservar el espacio necesario en cada caso para el depósito de acumulación de las aguas y para la instalación de depuración. Este espacio deberá disponer de un mínimo de ventilación y, para poder limpiar el filtro y la depuradora, no deberá de tener muy difícil acceso. - En todos los puntos de consumo de agua reutilizada (cisternas, puntos de riego, etc.) se instalará un cartel visible donde ponga: “Agua no potable” Imagen 3.9 : CICLO DE REAPROVECHAMIENTO DE AGUA, propuesto para una vivienda.
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11. ESTUDIO DE CONSUMOS ENERGÉTICOS DEL EDIFICIO Y DE OTROS ASPECTOS DE LOS PROYECTOS Para valorar cuantitativamente el efecto de las medidas propuestas en los apartados anteriores, los proyectos de los edificios habrán de incluir los estudios siguientes: - La justificación de las soluciones adoptadas dentro de cada uno de los puntos que se ha visto que pueden afectar a la sostenibilidad del proyecto. - El estudio del consumo energético mensual, cuantificando una previsión de energía consumida (kWh) y el tipo de combustible. Este estudio se habrá de diferenciar entre: - consumo para iluminación - consumo para calefacción - consumo para producción de frio - consumo para producción de ACS - Una tabla resumen con los indicadores más importantes de las mejoras ambientales en el proyecto. En este sentido, se pueden relacionar algunas medidas con el ahorro de contaminación que comportan (1 kWh de electricidad ahorrado se traduce en 0,545 kg de CO2 no emitido).
11.1. Aproximación conceptual a los instrumentos de control ambiental La nueva aproximación a la arquitectura, entendida como un filtro fenomenológico entre el medio y el individuo, como se ha desarrollado, ha obligado a elaborar instrumentos conceptuales y científicos específicos y a rearticular otros preexistentes, para poder materializar el control apriorístico de la arquitectura que se proyectaba y monitorizar la ya existente.
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No vamos a desarrollar aquí la génesis teórica y la justificación de todo este aparataje, ya extenso y lleno de tendencias no siempre convergentes; en los correspondientes apartados elegidos
se
encontrarán
reflejados
para
nuestra
investigación.
brevemente
la
idea
estructural
los
que
instrumentos Comentaremos articula
estos
procedimientos de forma genérica. Se trata de implementar procesos y mecanismos que verifiquen el modo en el que el elemento de estudio (edificio o estructura de que se trate) interacciona con su medio. Dicha interacción se cifrará en la magnitud objeto del control, produciendo consecuentemente un instrumento específico, o integrándose en un procedimiento de control más amplio, compuesto de varios instrumentos. Así, podemos encontrar en un caso, una aplicación del diagrama sicrométrico, que B. Givoni desarrolla para hallar “zonas” de confort para un usuario neutro, dentro de determinadas
condiciones
de
humedad,
temperaturas,
velocidad del aire, etcétera; o bien estructuras más amplias, como el estudio de impacto ambiental, que con la suma multidisciplinar de una panoplia de herramientas, adecuadas a cada caso, analiza una situación compleja de interacciones objeto/medio. El proceso epistemológico que inspira estos procesos puede ser de raíz diversa; abarcando desde el determinismo empírico inherente a la monitorización de magnitudes físicas hasta la extrapolación estadística que se aplica a la lectura de pautas de comportamiento humano o de regímenes de flujos con una fuerte componente probabilística. Sea como fuere, los datos que se obtienen de la aplicación de estos instrumentos de control no pasan de ser la base de
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trabajo para que el técnico cualificado (en nuestro caso el arquitecto), en función de su correcta interpretación, tome las decisiones pertinentes para que se optimice la relación del edificio con el medio, obteniendo el comportamiento apetecido de estructuras y sistemas de cara al usuario. No debemos olvidar que estamos hablando de instrumentos, herramientas
para
la
concepción
evolucionada
de
un
producto complejo, no se trata de procesos automáticos directamente aplicables. Ofrecen datos, no soluciones. Por último, mencionaremos que análogos procesos se pueden aplicar para la verificación del funcionamiento de un edificio existente o para el control de un proceso de proyecto: a. En
el
primer
caso
estaremos
hablando
de
MONITORIZACIÓN fundamentalmente, aunque también de aplicación de tablas y formulación, para corroborar posibles desviaciones de la medición. b. En el segundo caso se tratará de un proceso de MODELIZACIÓN,
donde
la
simulación
de
modelos
matemáticos, gráficos o físicos a escala determinará la verificación
del
proyectado.
comportamiento
Aquí
la
aplicación
futuro de
del
edificio
instrumentos
predictivos, basados en determinaciones estadísticas, es mucho más relevante, ya que pueden aportar gran cantidad de datos de partida para la concepción del modelo
a
grandes
rasgos.
En
cualquier
caso,
la
depuración de los casos particulares inherentes a toda arquitectura, así como la constatación real del aserto de las previsiones corresponde al proceso de simulación. El desarrollo de la aplicación de estos instrumentos se recoge en el módulo siguiente.
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CURSO DE INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE / MÓDULO 7: Estrategias de diseño y recomendaciones.
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ÍNDICE
EL INTERCAMBIO ENERGÉTICO EN LOS EDIFICIOS Fórmulas empleadas en radiación/iluminación
EL INTERCAMBIO ENERGÉTICO EN LOS EDIFICIOS (Continuación). Algunas puntualizaciones Ecuaciones de conduccion ecuaciones de radiacion
temas que merecen estudio en profundidad Formulas de prediccion de Evans y SAB para conocer temperaturas Fórmulas para la predicción de las temperaturas diarias basándose en la máxima y en la mínima
Fórmulas para hallar la porcion visible a través de lamas Fórmulas aproximadas para hallar las reflexiones interiores Forma standard de resolver de forma definitiva el problema de las reflexiones múltiples
BREVES NOCIONES DE VENTILACIÓN PRINCIPALES FORMULAS A UTILIZAR EN VENTILACIÓN
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Ejemplo práctico. Fórmulas de ASHRAE para predecir ventilaciones Fórmulas en el caso de ventilación inducida por diferencias de temperatura. Fórmula para hallar la velocidad del viento a una altura distinta de la de referencia. Fórmulas para el cálculo de torres evaporativas. Ventilación nocturna. Fórmulas de predicción. Ejemplo: Sevilla en verano.
DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE CONTROL AMBIENTAL instrumentos teórico-prácticos estudios de impacto ambiental tablas de confort Carta bioclimática de Givoni Carta bioclimática de Olgyay tablas de elección tipológica el método del factor de configuración instrumentos empíricos, la monitorización ejemplos edificados modelos científicos controlados MODULO DE ACUSTICA / GENERALIDADES Ruidos Recomendaciones para la fase del proyecto Recomendaciones para la fase de ejecución del proyecto
Planteamiento Científico Resumen Introducción
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Continuación de conceptos acústicos Otros
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EL INTERCAMBIO ENERGÉTICO EN LOS EDIFICIOS
“Entenderemos la arquitectura como un sistema de filtrado -en analogía acústicaque, respetando las componentes armónicas de un medio, neutralicen los elementos disonantes hasta que estos vengan a reforzar la situación primaria” Cabeza Lainez, José María. El Espíritu de la Tragedia, Pg 70. (Ver bibliografía).
FÓRMULAS EMPLEADAS EN RADIACIÓN/ILUMINACIÓN L1 * (dA1 cos θ1 ) cosθ2 r2 A1
e2 = ∫
A2 * E 2 = ∫
A2
∫
A1
L1 cosθ1 cosθ2 dA1dA2 r2
e2 = f12 * M 1 cosθ1 cosθ2 dA1 π *r2 cosθ1 cosθ2 A2 * E 2 = [ ∫ ∫ dA1dA2 ) * M 1 = A2 A1 π *r2 = F12 * A1 * M 1 f12 = ∫
A1
F12 =
1 [ A1 ∫A2
∫
A1
cosθ1 cosθ2 dA1dA2 ) π*r2
A1 * F12 = A2 * F21 E 2 = F21 * M 1 Ai Fij = A j F ji n
∑F j =1
ij
= 1.0
F11 + F12 + F13 = 1.0
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BREVES NOTAS SOBRE RADIACIÓN TÉRMICA
En transferencia de calor por radiación la tasa de flujo de calor depende de las temperaturas de las fuentes emisoras y receptoras y de ciertas
cualidades
de estas
superficies:
la
emitancia
y la
absortancia.
La radiación que una superficie recibe puede absorberse en parte y en parte reflejarse, los cuerpos “negros” en radiación son aquellos que absorben todo lo que reciben. La proporción de estas componentes se expresa por los coeficientes α (o a, absortancia) y ρ (o r, reflectancia). La suma de estos coeficientes y en su caso el de transmitancia t si lo hubiera, sería 1.
La ecuación que expresa esto es:
a+r+t=1 y de forma menos general a+r =1
α + ρ +τ =1 α + ρ =1
Las superficies de color claro, brillantes y pulimentadas, tienden a mostrar mayores reflectancias. La superficie blanca perfectamente reflectante (teórica), tendría de coeficientes r =1, a =0 .
Por el contrario el absorbente perfecto, el cuerpo “negro” teórico, presentaría de coeficientes r =0 , a = 1.
Diversos valores para estos coeficientes se ofrecen en tablas que adjuntamos.
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A su vez, el coeficiente de emitancia (ε) e , expresa qué parte del calor disponible se emitirá (en relación con el cuerpo negro para el cual e =1).
La identidad de Kirchhoff nos dice que a = e pero sólo para la misma temperatura y longitud de onda de la radiación.
Los cuerpos normales no son “negros” sino que se definen como “grises”: aquellos que tienen una emisividad monocromática
ελ
independiente de la longitud de onda.
La energía total emitida por un cuerpo negro según la ecuación de Stefan-Boltzmann es:
Eb = σ *T 4
Donde Eb está en W/m2 (energía radiada por unidad de área y en unidad de tiempo) y T en Kelvin (es decir, se cuenta desde –273).
σ es
la llamada constante de Stefan-Boltmann cuyo valor equivale a:
σ = 5.67*10-8 W/m2*K4 La emitancia reduce en la práctica la emisión del cuerpo negro y la hace equivalente a la de los cuerpos reales.
En condiciones de aire seco, lo que emite la atmósfera se suele considerar como la mitad de la emisión del cuerpo negro, donde T es la temperatura ambiente en Kelvin.
E = 0.5 * σ * T 4
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Como lo que emite un radiador depende de la variable e, si ésta es alta como 0.9, el poder aproximado de emisión de este radiador será de entonces de:
E = 0.9 *σ * T 4 − 0.5 *σ * T 4
Considerando que la temperatura del radiador es igual que la del ambiente, por lo que interesa mantener el radiador a temperaturas más altas, además de conseguir la máxima emitancia. Faltaría también entonces un término convectivo de valor h*(Trad- Text) que en el caso anterior era de valor nulo. El coeficiente h se suele evaluar en 20 W/m2*K
La longitud de onda de la radiación que se emite, depende de la temperatura del emisor como nos aclara la ley de desplazamientos de Wien. El sol con su superficie a 5500-5800 K, es capaz de emitir en longitudes de onda muy corta (hacia 500 nanómetros) ultravioleta, luz y también radiación infrarroja, pero los objetos a las temperaturas normales en la corteza terrestre emiten solamente infrarrojo de onda larga (alrededor de 10.000 nanómetros o 10 micras). Por lo tanto, la absortancia para la radiación solar no será necesariamente la misma que la emitancia a las temperaturas de la corteza terrestre, ejemplo:
a (solar)
e ( terrestre)
Pintura blanca
0.1 – 0.3
0.8 - 0.9
Metal brillante
0.1 - 0.3
0.05 – 0.2
En la práctica arquitectónica, el significado de esto es que ambas superficies están expuesta a la radiación solar, ambas reflejan y absorben el mismo calor, pero la superficie con pintura blanca reemitirá mucha parte de la energía absorbida, mientras que la superficie brillante de metal no lo hará. Por lo tanto esta última adquirirá una temperatura mayor. Por eso las láminas de metal brillante como el aluminio, se suelen utilizar como aislamiento (en
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ISOVER por ejemplo) en las situaciones donde la mayoría del calor se transmite por radiación. Una membrana aislada en una cámara reflejará gran parte del calor radiante que incida, pero si absorbe algo, volverá a irradiar una fracción muy pequeña de esa cantidad.
La distinción entre qué cuerpos son o no “negros” frente a la radiación térmica,
presenta
contradicciones
aparentes
en
cuanto
a
las
observaciones visuales. Una superficie recubierta con negro de humo aparece negra a la vista y también resulta ser “negra” en el espectro de la radiación térmica. Por otra parte la nieve, el hielo o el agua se muestran bastante brillantes a la visión pero son prácticamente negras para la radiación térmica a mayores longitudes de onda. Muchas pinturas blancas son también “negras” para la radiación a longitudes de onda grandes, y así sucesivamente.
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Material
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Absortancia
Absortancia
para radiación
para radiación a
solar
baja temperatura
(λ=0.5 micras)
(λ=10 micras)
Aluminio pulido
0.15
0.04
Cobre pulido
0.18
0.03
Cobre mate
0.65
0.75
Fundición
0.94
0.21
Acero inoxidable (301)
0.37
0.60
Oro
0.12
0.018-0.035
Titanio tratado
0.6
0.20
Asfalto
0.90
0.90
Ladrillo rojo
0.75
0.93
Laca negra lisa
0.96
0.95
Mármol blanco
0.46
0.95
Grava
0.29
0.85
0.12-0.16
0.90-0.95
Agua
0.20-0.60
0.95-0.96
Hielo/Nieve
0.10
0.85
Vidrio de Ventana
Transparente
0.90-0.95
Muy pulido
Pintura blanca varios tipos
Comparación de las absortancias de varios materiales algunos usados en construcción o decoración, para la radiación solar y la radiación a baja temperatura.
Ejemplos, el vidrio y la necesidad de la baja emisividad. La nieve y su enfriamiento diurno y nocturno debido a la alta emisividad (pero luego tiene una conductividad relativamente baja 2.22 W/m ºC (Agua 0.56 a 0.60 W/m ºC). La Expo y los colores claros u oscuros (el oscuro no refleja pero se calienta más y el intercambio radiante puede llegar a ser mayor con zonas en sombra), que es lo que puede reflejar poco y no calentarse tanto: las plantas y quizá el agua si su profundidad y tratamientos son relevantes.
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EL INTERCAMBIO ENERGÉTICO EN EDIFICIOS (Continuación).
Los intercambios se dan por radiación, convección y conducción, y también, en cierta medida por evaporación.
La primera y más importante lección que podemos y debemos aprender para el cálculo de intercambios energéticos, es que es preciso conocer tanto la temperatura exterior (datos climáticos) como la temperatura interior,y es esto ya es más difícil y sorprendente puesto que hay que estimarla. Nada nos permite saber con exactitud, dadas las condiciones exteriores, cuales serán las temperaturas del interior, por lo tanto hay que suponerlas basándose en intuiciones, experiencias previas y determinados algoritmos. Luego habrá que probar con varias condiciones interiores para saber cuál se ajusta más a las condiciones reales.
Por ejemplo, una superficie que recibe radiación incrementa su temperatura en razón de la ley de Stefan-Boltzmann, pero a qué temperatura estaba antes de recibir la radiación, hemos de suponer que a la temperatura ambiente, pero dentro de los edificios, la cuestión se complica.
Entonces hemos de empezar como siempre, respondiendo a algunas pequeñas cuestiones relativamente absurdas y de ahí intentar extraer alguna conclusión más general.
La porción visible, las radiaciones y la cuestión de las lamas
ALGUNAS PUNTUALIZACIONES
PÉRDIDAS Conducción y consumos
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Si sabemos el valor de U o el K de cada cerramiento, podremos obtener el llamado KG, o un similar, que será un cierto valor en W/K. Si podemos
estimar
el
incremento
de
temperatura
ΔT,
entonces
sabremos la cantidad de calor transmitida por conducción que será Qcond= U* ΔT
Si sabemos Q, que se compondrá normalmente de conducción y radiación o a veces también convección, entonces podremos conocer la carga térmica.
Calefacción
Refrigeración
14 W/m2
150 W/m2
Hasta 70%
Hasta 50%
Valores usuales (Sevilla) en edificios no bioclimáticos
Reducción esperable con la integración de
=9.8 W/m2
= 75 W/m2
técnicas pasivas. Tabla 2. Algunos valores por metro cuadrado de planta en calefacción y refrigeración en Sevilla.
Utilizando el concepto de factor de forma, podremos también saber más sobre el consumo de los edificios, con unos pocos datos:
Factor de forma: superficie externa/volumen encerrado. Mutiplicando por
la
superficie
externa
tenemos
el
calor
interior,
el
valor
prácticamente máximo en la construcción, es el de la unidad, que se da por ejemplo en un cubo de lado 6 metros. Las formulas de volumen y superficie son:
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4 * π * R3 3 Sup = 4 * π * R 2
Vol =
Superficie y volumen de la esfera en función de su radio.
Vol = a 3 Sup = 6 * a 2
Superficie y volumen del cubo en función de su lado.
Un cubo de 1.000 metros cúbicos tiene un lado de 10 metros y produce una superficie de 600 metros cuadrados, ese mismo volumen en una esfera generaría un radio de 6,203 metros que da lugar a una superficie de 483,5 metros cuadrados, luego la superficie del cubo es 1.24 veces mayor que la de la esfera para el mismo volumen, y también el factor de forma es 1.24 veces superior. El factor de forma del cubo vale 6/a y el de la esfera 3/R.
Por otra parte, la ecuación de conductividad es diferente por no tener la esfera paredes plano paralelas lo que altera la ecuación de Fourier, conllevando al mismo resultado (la transmisión de calor es menor para el mismo volumen).
Transferencia de calor plana
q=
A * k * ( Text −Tint ) esp ( L )
Transferencia de calor esférica
q=
4 * π * Ri * Re * k * ( Text − Tint ) Re − Ri
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Hay que relacionar las propiedades de conducción con las de radiación y convección. Por ejemplo, las superficies esféricas, además de las antedichas propiedades, suelen recibir menos radiación que otras superficies de cubrición por las propiedades de radiación sobre una sección máxima. Pero igualmente su exposición al viento nocturno es algo menor y por otra parte, si poseen una abertura en el extremo superior ésta enfatizaría los movimientos de aire interiores, con lo cual vemos
que
los
distintos
aspectos
térmicos
se
encuentran
interrelacionados y no se debería tomar una decisión arquitectónica basada sólo en un aspecto unidimensional de la ciencia, sino en un conjunto de perspectivas, que es lo que viene a hacer la simulación.
Las ganancias en conducción pueden venir por ejemplo por el enfriamiento que nos produce el terreno.
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ECUACIONES DE CONDUCCION LAPLACE
ρC p
∂T ∂ ∂T ∂ ∂T ∂ ∂T k = k + k + ∂t ∂x ∂x ∂y ∂y ∂z ∂z
LEY DE FOURIER q = −k * ∇T
ECUACIONES DE RADIACION RADIOSIDAD N 4 J i = ε iσTi + (1 − ε i )φil + ∑ Fij J j j =1
FLUJO N 4 qi = ε iσTi − ε i )φil + ∑ Fij J j j =1
RESOLUCION N
qi = ∑ C ij (Ti 4 − T j4 ) + Dij φ j j =1
Las pérdidas y ganancias en ventilación, esquema completo: viento, como saber la intensidad del viento, luego viento en el interior debido a ventanas, luego cálculo con las fórmulas (Ashrae y Florida), luego diferencias de tamaño entre las dos ventanas, después cálculo con diferencias de temperaturas. Ventilación nocturna y ventilación diurna.
Pérdidas por ventilación: 0.34*VR* ΔT
Donde VR se expresa en m3/hora y el resultado final se obtiene en vatios (W) con lo que el producto 0.34*VR queda en W/ ºC o W/K.
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TEMAS QUE MERECEN ESTUDIO EN PROFUNDIDAD
Las ganancias por radiación e insolación, invernaderos, valores, etc. Ideas de temperatura sol-aire. Factor de configuración. Eficacia luminosa, lamas. Tablas de radiación y cartas solares.
Las pérdidas por radiación de onda larga y por evaporación.
La baja emisividad de vidrios como posible virtud ante los altos valores de radiación.
Masa térmica en verano ¿por qué es necesaria? Para absorber la poca radiación que penetre y liberarla mucho más tarde.
Iluminación natural en verano, por que es mucho más fresca.
PROGRAMA ANTESOL: Retardo y calor específico.
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FORMULAS DE PREDICCION DE d, influencia de la carga térmica
EVANS Y SAB PARA CONOCER
vale
TEMPERATURAS
0,0
internas
sin
ventilación
constantes
1,1
con
ganancias
con
ganancias
internas y ventilación selectiva
Tmed=(0.5+a)(Tmax(ext))+(0.5-a) (Tmin(ext))+c a= factor de eficacia de la ventilación y vale 0,0 si no hay ventilación selectiva -0,21 si hay ventilación nocturna eficaz +0,21 si hay ventilación diurna eficaz
EJEMPLO DE ALGUNOS RESULTADOS EN LAS c= aumento debido a ganancias solares,
FORMULAS DE EVANS Y SAB
ganancias internas y aislamiento. Con mayor tasa de ventilación, c disminuye 0
vale,
35 8 23 Tmed 37 38 7 25 Tmed 35,77 -6 2 -40 Tmed -21 35 8 22 Tmed 36,5 36 8 22 Tmed 39,94 22 8 -2 Tmed 18
8,0 edificio muy acristalado 3,0 edificio bien aislado con ganancia solar
-0,21
1,5 edificio bien aislado 0,0 edificio con ventilación cruzada
0 0
Tamp= b(Tmax(ext)-Tmin(ext))+d
0
b es factor de eficacia de la inercia térmica vale 0,10= edificios de muy alta inercia
0,21
térmica y sin ventilación 0,15= buena inercia 0,21=
edificio
con
inercia
0
y
ventilación selectiva 0,40= edificio con mucha ventilación 1,00=
edificio
sin
inercia
con
sin
inercia
con
a
Tmax
ventilación cruzada >1,0=
edifico
ganancias solares
Tmi n
c
2 Tamp 24 1 Tamp 14,1 0,15 Tamp 6,2 1 Tamp 13 1 Tamp 15,1 0,4 Tamp 9,6 b
0
1,1
1,1
0
1,1
0
d
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Fórmulas para la predicción de las temperaturas diarias basándose en la máxima y en la mínima. Debido al hecho de que la máxima suele darse a las 15 horas y la mínima a las 6 horas no se puede producir una única función armónica sino que al menos hay que basarse en dos armónicos. La expresión que regula la producción de esos armónicos es la siguiente:
Td =
Tmax + Tmin T − Tmin − ( max * cos( 2 * π * (h − 6) / 18) ) 2 2
con Td temperatura a cada hora Tmax y Tmin las máximas y mínimas medias mensuales h la hora con valores entre 6 y 15 y todo a calcular en radianes Entre las 15 y las 6, la fórmula es
Td =
Tmax + Tmin T − Tmin − ( max * cos( 2 * π * (h) / 30) ) 2 2
donde h varía entre 15 y 30, pero hay que entender que el número 25 es la 1, el 26 las 2 y así hasta las 6, por el convenio del cálculo. Por si todo esto resultara difícil de entender se adjunta ejemplo de cálculo en hoja excel preprogramada, con la que directamente se introducen las máximas y mínimas y se obtienen las temperaturas a las 24 horas.
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FÓRMULAS PARA HALLAR LA PORCION VISIBLE A TRAVÉS DE LAMAS z1 − z 2 ∆z = h h z Pv = h − l × y l z + z2 h− × 1 y 2 n=
l z + z2 n h − × 1 y 2
1 l = ( z1 − z 2 ) h − z12 − z 22 2y h
(
Con los significados del gráfico
)
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FÓRMULAS
APROXIMADAS
PARA
HALLAR
95
LAS
REFLEXIONES
INTERIORES Expresión de la esfera integradora
(
W R + R 2 + R 3 + ....... + R n A R n +1 − 1 R ∞ lim n → −1 = R −1 1− R WR IRE = E A(1 − R ) IRE = E
)
E es la energía original del hueco W es el área de apertura A es el área total envolvente de paredes R es el coeficiente medio de reflexión de las paredes en cifra adimensional. Ej: R= 0.6. Varía de 0 a 1.
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FORMA STANDARD DE RESOLVER DE FORMA DEFINITIVA EL PROBLEMA DE LAS REFLEXIONES MÚLTIPLES.
La iluminación total que llega a un punto se puede expresar en función de la expresión: E tot = E dir + E ref
1 Fr = − F21 ρ1 − F31 ρ1
0 Fd = F21 ρ1 F31 ρ1
− F12 ρ2 1 − F32 ρ2
F12 ρ2 0 F32 ρ2
− F13 ρ3 − F23 ρ3 1
F13 ρ3 F23 ρ3 0
Fr * Er = Fd * Ed
F − 1 r * Fr * E r = F − 1 r * Fd * E d ; Er = F
rd
* E d ; Frd = F −1 r Fd
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BREVES NOCIONES DE VENTILACIÓN PRINCIPALES FORMULAS A UTILIZAR EN VENTILACIÓN La fórmula de Florida se emplea para calcular el área de aperturas de entrada y salida de igual tamaño (puede haber diferencias del orden del 10%), permite en principio el cálculo de edificios de 1 o 2 plantas aunque se puede extender con reservas a otras alturas. Es una fórmula experimental por lo que, en principio, los coeficientes se han desarrollado en pruebas realizadas en túnel de viento y no siempre presentan una lógica absoluta, es decir que no se trata de un teorema matemático. La fórmula se enuncia: AT = (1,17*10-3*V*CA)/Vel*f1*f2*f3*f4
Donde AT es el área total de aperturas, es decir, el doble del área de entrada o salida, en metros cuadrados
V es el volumen total del espacio en metros cúbicos
CA son los cambios de aire en horas a la menos uno, es decir el número total de renovaciones por hora
Vel es la velocidad del viento en metros por segundo
f1, f2, f3, f4, son coeficientes cuyos valores oscilan entre los siguientes:
f1 depende de la inclinación del viento, 0.35 para viento perpendicular o ligeramente oblicuo a las aperturas y 0.08 para viento paralelo a la apertura
f2 dependiendo de la situación y obstáculos existentes, en ciudad suele estar entre 0.47 y 0.35.
f3 entre 0 y 1 en función de la separación de los edificios adyacentes
f4 entre 1 para la primera planta del edificio y 1,15 para la segunda planta o un edificio sobre pilotis.
Si se consideran ventanas sin pantalla o mosquitera hay que dividir el área resultante por 1,67. Igualmente, si se considera sólo el área neta de apertura y no el área de carpinterías hay que dividir por 1,25
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VALORES DETALLADOS DE F1,F2,F3,F4 (0 GRADOS CORRESPONDE A LA PERPENDICULAR AL CERRAMIENTO) Angulo de incidencia del viento en grados 0-40 50 60 70 80 90
F1 0.35 0.30 0.25 0.20 0.14 .08
F1. Corrección por incidencia Tipo de entorno F2: ventilación 24 hs
F2: ventilación nocturna
Costa hasta 5 Km Aeropuertos zonas aisladas Zona Rural Zona Suburbana o Industrial Centro de gran ciudad
1.30 1.00 0.85 0.67 0.47
F2. Corrección de entorno Relación anchura/ altura
F3. Corrección por edificación colindante
0 1 2 3 4 5 6
0.00 0.41 0.63 0.77 0.85 0.93 1.00
0.98 0.75 0.64 0.50 .35
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F3. Corrección por otras edificaciones
F4 VALE 1 PARA PRIMERA PLANTA Y 1.15 OTRAS PLANTAS
99
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100
EJEMPLO PRÁCTICO. Un edificio en primera planta tiene un volumen de 700 m 3, y se desea que exista una renovación en el mismo de 6 cambios de aire por hora, es decir, 4200 m3/hora. Si la velocidad del viento en la zona es de 2 m/sg y el flujo del viento forma 50º con la perpendicular a la fachada, hallar la superficie necesaria de apertura. La zona es suburbana, con relación de obstáculos ancho=2 alto=1 (es decir 2) y la ventilación sólo será nocturna.
Solución Por los datos sabemos que f1 es 0.30, f2 es 0.50, f3 es 0.63 y f4 es 1. Aplicando la fórmula: AT= 1.17*10-3*700*6/(2*0.30*0.50*0.63*1)=4.914/(0.189) = 26 m 2 Por lo tanto el área de entrada debe ser de 13 metros y el de salida de 13metros cuadrados o pueden ser respectivamente 12 y 14metros cuadrados. Si consideramos las ventanas sin mosquitera sería 13/1.67 = 7.78 metros cuadrados. Si buscamos solo el área de apertura descontando las carpinterías sería 7.78/1.25 = 6.22 metros cuadrados por entrada o salida.
FÓRMULAS DE ASHRAE PARA PREDECIR VENTILACIONES El flujo en metros cúbicos por segundo debido al viento vale: Q=A*W*E Donde A es el área en metros cuadrados de hueco W es la velocidad en metros por segundo del viento E es un factor de eficacia que vale de 0.5 a 0.6 para vientos perpendiculares y de 0.25 a 0.35 para vientos diagonales. En el caso del ejemplo anterior si el flujo era 4.200 m3/hora teníamos 1.16 m3/sg Si la eficacia es de 0.25 entonces el área debería de ser de A= 1.16/2*0.25 = 2.32 m 2.
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Es evidente que no se ha tenido en cuenta los mismos obstáculos que en el caso anterior por lo que el área neta bien podría tener que elevarse al doble, unos 5 metros cuadrados con lo que sería muy parecido al resultado anterior. Existen tablas para calcular el incremento de flujo debido a las diferencias de tamaño entre la entrada y la salida. Si las ventanas de entrada y salida son de diferente tamaño, se calcula la relación entera entre los tamaños de las mismas, por ejemplo 2 o 1.5.
Con esa relación calculamos el incremento de flujo que puede existir debido a este cambio, en la tabla 1. El incremento es por ejemplo un 17% o un 25%. Con ese valor reducimos el flujo inicialmente calculado (dividiendo por 1.17 o por 1.25) y obtenemos por así decirlo el flujo mínimo (que es siempre el objetivo). Con ese flujo mínimo dimensionamos las ventanas más pequeñas y luego las otras, las obtenemos multiplicando
% DE INCREMENTO
por la relación previamente buscada o establecida
50 40 30 20 10 0 1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
RELACIÓN DE TAMAÑO DE UNA APERTURA A OTRA Figura 1. Incremento de flujo de aire debido a la diferencia de tamaño de las aperturas
EJEMPLO Si en el caso anterior las ventanas de salida son 1.5 veces mayores que las de entrada, el incremento de flujo será según la tabal 1 del 17.5% con lo que flujo mínimo sería 1.16 m3/sg dividido por 1,175, lo que produce 0.987 m 3/sg, el área mínima sería en este caso de:
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Amin =
102
0.987 = 1.974m 2 2 * 0.25
Es decir que el área mínima sería prácticamente de 2 metros cuadrado y el área mayor de 2*1.5 = 3 metros cuadrados en lugar de los 2.32 que teníamos anteriormente. Si la relación hubiera sido doble, entonces con el mismo procedimiento las ventanas de entrada hubieran debido dimensionarse hasta 1.8 metros cuadrados y las de salida hasta 3.6. Con lo que se comprueba que los cambios de flujo van produciendo ligeros aumentos del área total.
Fórmulas en el caso de ventilación inducida por diferencias de temperatura. En este caso el flujo en m3/sg vale:
Q= 0.116*A*√(h*(Ti – Ts)) Si la diferencia de Alturas es de 4 metros y la diferencia de temperaturas también de 4ºC, para un área de 2 metros cuadrados tendremos: Q=0.116*2*4 = 0.928 m 3/sg = 3340.8 m3/hora Si las áreas de entrada y salida son diferentes se aplica la gráfica antes mencionada. Figura 1
A continuación, si lo que queremos hallar es la velocidad interior, esta se obtiene con la expresión:
Vmed(int) = 0.45*(1-e-3.84 X)* Vext
Donde V son las velocidades exterior e interior en m/sg X es la relación entre área de apertura y área de pared.
% DE INCREMENTO
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103
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
RELACIÓN DE TAMAÑO DE UNA APERTURA A OTRA Figura 1. Incremento de flujo de aire debido a la diferencia de tamaño de las aperturas
FÓRMULA PARA HALLAR LA VELOCIDAD DEL VIENTO A UNA ALTURA DISTINTA DE LA DE REFERENCIA. V/VR = c Ha Donde VR es la velocidad de referencia en m/sg C es un coeficiente definido en tabla 1 H es la altura de estudio en metros a es otro coeficiente de la tabla 1 Entorno
c 0.68
a 0.17
0.52
0.20
0.35
0.25
0.21
0.23
Campo abierto Obstrucción remota Urbano Centro ciudad Tabla 1 de coeficientes de viento Aclaración sobre la fórmula de velocidad del aire a distintas alturas: Normalmente: la velocidad se mide en las estaciones meteorológicas a una altura de 10 metros sobre el nivel del mar.
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Para alturas menores de 10 metros es para lo que se emplea la formula. H se mide en metros desde el nivel del mar y los restantes coeficientes son los que vienen dados en la tabla. Por ejemplo en un entorno urbano donde c sea 0.35 y a vale 0.25 a una altura de 4 metros la relación de velocidades será de 4 elevado a 0.25 por 0.35 es 0.49494. Luego
la
velocidad buscada es un 49% de la medida a 10 metros.
FÓRMULAS PARA EL CÁLCULO DE TORRES EVAPORATIVAS. Tsal= Tseca*(( Tseca – Thumeda)*(1- e(-0.8*H))*(1- e(-0.15*FA)) Donde T son las temperaturas en ºC H es la altura en metros de la torre FA es el flujo de agua en litros/minuto =1/60 litros/sg
VENTILACIÓN NOCTURNA. FÓRMULAS DE PREDICCIÓN. Tmax (int) = MTmed + DelT + k*( Tmed - MTmed) Tmax (int)= Temperatura máxima interior MTmed = Temperatura media mensual típica DelT = elevación típica o media de la máxima interior sobre la media mensual (dependiente de la masa térmica, la sombra de las ventanas y los coeficientes de ventilación). Tmed = Temperatura media del día considerado Todos los valores en ºC Valores de k k = 0.8 en edificios de poca inercia térmica k= 0.5 en edificios de alta inercia térmica
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Valores de DelT Condiciones Ventanas sin sombra
Baja Inercia ºC 12
Alta Inercia ºC 8
No hay ventilación nocturna Ventanas sombreadas
10
6
No hay ventilación nocturna Ventanas sombreadas
9
3
8
3
8
2
Ventilación nocturna a baja velocidad Ventanas sombreadas Ventilación nocturna a media velocidad Ventanas sombreadas Ventilación nocturna a alta velocidad Alta masa, Sombra,
Color
blanco,
1
ventilación natural Estudio Israelí
EJEMPLO: SEVILLA EN VERANO.
La Temperatura media, según datos climáticos es de 27ºC.
La media de un día concreto de Agosto es de 31ºC (Por ejemplo máxima 38ºC mínima 24ºC).
En un edificio de alta masa k=0.5 y si tenemos ventanas sin sombra y no hay ventilación nocturna DelT = 8
La máxima es Tmax=27+8+2= 37ºC
En cambio en el mismo edificio con ventanas sombreadas y con ventilación nocturna de baja velocidad DelT= 3
La máxima es Tmax=27+3+2= 32ºC
Si el primer caso hubiera tenido baja inercia k=0.8 y DelT=12
La máxima seria Tmax=27+12+3.2= 42.2ºC.
Luego según el tipo de construcción podemos conseguir más de 10ºC de diferencia térmica.
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DESARROLLO
Y
JUSTIFICACIÓN
DE
LOS
106
INSTRUMENTOS
DE
CONTROL AMBIENTAL En un módulo anterior ya se ha profundizado en los fundamentos teóricos de estos instrumentos. Ahora procederemos a describir brevemente el modo en el que se insertan en nuestro proceso aquellos que hemos considerado pertinentes y hemos utilizado aquí, sin perjuicio de que cualquiera otro de los existentes o que pueda desarrollarse, estando suficientemente contrastado y avalado por la práctica, pueda ser traído a colación y empleado por quien se proponga continuar esta línea de investigación
instrumentos teórico-prácticos Encuadramos aquí los que, basándose en extrapolaciones fruto de la experiencia y el ensayo, proponen métodos y procedimientos que permiten el control de variables, bien psico-físicas del usuario, bien del diseño arquitectónico o urbano, que ayudan en el análisis y posterior toma de decisiones del técnico implicado en los procesos de los que se trate.
estudios de impacto ambiental En primer lugar se definirán los siguientes términos: Impacto, Evaluación del impacto Ambiental y Estudios de Impacto Ambiental 16 : Impacto es cualquier alteración, positiva o negativa, producida por la introducción en el territorio de una determinada actividad, que interviene sobre los factores que definen al medio físico biótico o abiótico, y sobre las relaciones sociales y económicas del hombre con este medio. La Evaluación de impacto Ambiental es una herramienta necesaria para paliar los efectos provocados por: 1 .Contaminación y mala gestión de recursos hidraúlicos y atmosféricos. 2. Contaminación, mala gestión y degradación de tierras cultivables y del paisaje. 3. Defectuosa utilización y gestión de los recursos mineros 4. Ruptura del equilibrio ecológico como consecuencia de la desaparición de diversas especies animales. 5. Perturbaciones imputables a desechos o residuos de origen urbano o industrial y a obras de infraestructuras. 6. Negligencias y afecciones al patrimonio cultural.
16
Fuente.- JA. Consejería de Agricultura y Pesca : Guía de desarrollo rural / Medio Ambiente.(v. bibliografía).
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107
Los Estudios de Impacto Ambiental son documentos técnicos en los que se identifican, describen y valoran los efectos previsibles que la realización de una acción o la ejecución de una actividad producirán sobre la salud y bienestar humanos, los recursos naturales y el medio ambiente.
Son el
núcleo de la Evaluación de Impacto Ambiental. Estos son los conceptos que se deben manejar, para centrar los instrumentos de control del impacto. Pero es más, en un caso con voluntad de constituirse en la vanguardia de las instalaciones de su género, se debería de elaborar un propio protocolo adecuado a las instalaciones turísticas, para evaluar el Impacto Ambiental Específico que generen las instalaciones de la propia industria, dado que estamos generando un medio ambiente propio, por el que a su vez deberemos de vigilar, como prolongación que debe ser del medio que nos rodea. Este protocolo, que se podría promover y controlar desde la propia OMT u organización específica adecuada, estaría íntimamente unido a la evaluación de las empresas turísticas, y constituiría parte del sello de idoneidad verde, que en otro lugar se ha comentado como un estándar que las empresas turísticas deberían establecer para sí mismas.
tablas de confort Carta bioclimática de Givoni.17 La carta bioclimática desarrollada por el profesor Baruch Givoni se basa en el índice de tensión térmica (ITS) para delimitar la zona de bienestar, y su aplicación es muy adecuada en climas cálidos de las regiones secas. Este método tiene en cuenta las características de la construcción como modificadoras
de
las
condiciones
del
clima
exterior,
y
en
sus
recomendaciones habla del bienestar en el interior de las edificaciones. Givoni propone una carta bioclimática en la que en el eje de abscisas se representan las temperaturas de bulbo seco (la que normalmente dan los observatorios) y las ordenadas representan la tensión parcial de vapor de agua contenido en el aire, y las líneas curvas, psicrométricas, representan la humedad relativa.
17
Fuente: Arquitectura y Clima en Andalucía; COPT, JA, DG Arquitectura y Vivienda. Sevilla 1997.
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108
La representación del clima anual puede hacerse con las condiciones medias de cada mes, o mejor, de un modo mas completo, con las condiciones de los días medios de cada mes, en la que además de los valores medios queda representada la oscilación diaria de los parámetros temperatura-humedad, dato muy importante para el diseño de las cualidades termofísicas del edificio.
Ilustración 4.1: Carta bioclimática de Givoni. (Fuente: “Arquitectura y clima en Andalucía”. V. Bibliografía)
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109
Se delimitan varias zonas cuyas características de temperatura y humedad indican la conveniencia de utilizar unas determinadas estrategias de diseño en la edificación. En aquellas zona en las que se superponen distintas estrategias, se puede usar una, otra o la acción combinada del conjunto de las recomendadas. Hay que tener en cuenta también que el cumplimiento de las condiciones consideradas como suficientes, favorecen y abaratan el uso
de
las
necesarias.
Así,
si
se
necesita
calefacción,
un
buen
comportamiento pasivo disminuirá la cantidad de energía que se gaste en ella.
Carta bioclimática de Olgyay.18
El climograma o carta bioclimática de Olgyay es un diagrama en el que en el eje de abscisas se representa la humedad relativa y en el de ordenadas la temperatura, como condiciones básicas que afectan a la temperatura sensible del cuerpo humano. Dentro de él se señala la zona que contiene los sistemas de valores temperatura-humedad en las que el cuerpo humano requiere el mínimo gasto de energía para ajustarse al medio ambiente, llamada "zona de confort". La zona de confort señalada en el diagrama es aquella en la que, a la sombra, con ropa ligera y con baja actividad muscular, se tiene sensación térmica agradable. La carta aquí presentada es la correspondiente Andalucía, válida en regiones templadas (latitud 40º, altitud 300 m), en condiciones de exterior. Si se quiere utilizar esta carta en otras regiones de menor latitud habrá que elevar el perímetro inferior de la zona de confort 0,5ºC por cada disminución en 4º de latitud, subiendo proporcionalmente el perímetro superior hasta un máximo de 30ºC. En esta carta se representa el clima anual de una zona conociendo las condiciones de temperatura y humedad. suelen utilizarse las condiciones medias de temperatura y humedad mensuales, aunque se obtiene una mejor imagen si se utilizan, como se ha hecho en este caso, las medias de máximas y mínimas de los días medios de cada mes, pues señalan las oscilaciones diarias de temperatura y humedad, con lo que se puede apreciar las necesidades horarias, a veces muy distintas. Una vez 18
Ibid.
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110
representado el clima se pueden observar en él las condiciones medias de humedad y temperatura que se dan en cada momento y su desviación con respecto a la zona de bienestar. El límite inferior de la zona de confort, 21ºC, establece una separación por encima de la cual es necesaria la utilización de la protección solar y por debajo de la cual se necesita radiación. La zona de bienestar asciende con el movimiento del aire y desciende por radiación solar.
Ilustración 4.2: Carta bioclimática de Olgyay. (Fuente: “Arquitectura y clima en Andalucía”. V. Bibliografía)
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111
Los puntos del diagrama que están por encima de la zona de confort, corresponden a las condiciones climáticas en las que hay un exceso de calor (momentos sobrecalentados). Para establecer las condiciones de confort se podrán adoptar medidas correctoras como la creación de protecciones solares, el aprovechamiento del viento si lo hay, o la creación, mediante un diseño adecuado, de corrientes de aire. Si las humedades relativas son bajas, se puede corregir con aumento de vapor de agua y aprovechar también el efecto refrigerante de la evaporación. En caso contrario, los puntos temperatura-humedad que están por debajo de la zona de confort, (momentos infracalentados), pueden ser restituidos al confort por medio de la radiación, bien la solar directa o indirecta o de cualquier otro tipo. Esta carta está diseñada para condiciones de exterior y no tiene en cuenta el edificio y las variaciones que éste produce en las condiciones temperatura-humedad interiores. El diagrama es útil en cuanto a las condiciones en el exterior, pues en sus medidas correctoras no se tienen en cuenta los efectos de la edificación. sin embargo, dado que cuantifica las necesidades para la obtención del bienestar, puede utilizarse, como indicador de las condiciones que se deben crear en el interior de las edificaciones.
tablas de elección tipológica (ESTAS TABLAS SE PUEDEN ENCONTRAR EN SOFTWARE LIBRE) Ese es el fin de las conocidas como Tablas de Mahoney, por el nombre del científico ambientalista que las desarrolló. Proponen una estructura de entradas y salidas de series de rangos de valores de ubicación y climáticos (situación geográfica, temperaturas medias, máximas y mínimas, vientos dominantes y secundarios, pluviometría, humedad relativa...) contrastado con los límites de confort admisibles para cada situación, que desembocan en una sucesión de consejos para el diseño de los edificios, centrados en cuestiones morfológicas, tipológicas y constructivas (grosor de muros, ventilación cruzada, impermeabilidad, espacios abiertos intermedios...) Como resultado se dibuja un perfil tipológico caracterizado por una serie de invariantes de control bioclimático que, dicho sea en honor a la más pura
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112
lógica, suelen tener mucho que ver con las invariantes características de la arquitectura vernácula de cada lugar 19.
el método del factor de configuración Este método nos va a permitir, en origen, establecer con gran precisión intercambios de flujos entre superficies radiantes, utilizando para ello métodos gráficos aplicables fácilmente a la planimetría arquitectónica y, por tanto, plenamente indicado para el control y previsión de radiaciones que se verifican en el entorno construido. Se debe su desarrollo al arquitecto José María Cabeza, que lo formuló con ocasión del PLEA’91, y ha sido ampliamente formulado y experimentado en ejemplos edificados y prototipos en el seno del SAMA, Seminario de Arquitectura y Medio Ambiente, de la Escuela de Arquitectura de Sevilla). Sus interesantes implicaciones conceptuales nos sugieren detenernos en la génesis del método: En la física tradicional existen métodos para obtener el flujo energético entre las superficies y los puntos externos a ellas. Las primeras tentativas se deben al físico alemán Helmhotz, que postuló (sin haberlo podido demostrar experimentalmente) que, teniendo en cuenta todas las posibles pérdidas, el flujo de un punto A hacia un punto B es igual al de B hacia A. Para ampliar éste principio a los elementos superficiales fue necesaria la aparición del teorema de la reciprocidad de Lambert, en el cual para superficies perfectamente difusoras, el flujo de la superficie A hacia B es igual al de la superficie B hacia A, en el caso de que las dos superficies tengan la misma intensidad y la misma área. Cuando las áreas son distintas aparecerán factores de corrección que consideran la relación entre las diferentes dimensiones angulares de las superficies. Éstos factores son llamados factores de forma o factores de configuración. La anterior propiedad puede también enunciarse como: A1 x F12 = A2 x F21 Y generalizando: Ai x Fij = Aj x Fji 19
Si así no fuera habría que plantearse seriamente la solvencia de estas tablas, como vimos en el apartado dedicado a analizar el
valor ambiental de la tradición.
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113
Donde Aij son las áreas de las superficies difusoras y Fij son los factores de configuración. Otra característica del método es que la expresión diferencial del flujo energético se extendería de la superficie emisora A, teniendo en cuenta los factores angulares (seno y coseno), angulares ala posición relativa del punto 0 de la superficie receptora B. Podemos así intuir que el resultado de ésta operación es necesariamente proporcional a una superficie con dimensión i orientación diversa de la original; además si trazamos un cono que tenga por base la superficie emisora A y por vértice el punto receptor B, podemos verificar que el intercambio de flujo entre A y B es proporcional a la proyección diédrica que contenga a B, obtenida de la intersección entre la superficie del cono y la de una esfera de radio unitario.
Imagen 4.3: Proyección de la intersección (Fuente: Grupo de Investigación CARMA) El principio se basa en la ley de proporción del ángulo sólido. Podemos identificar por tanto los factores de configuración con éstas proyecciones,
generando
consecuencias
fundamentales
aplicables
a
la
arquitectura: 1.
A igual intensidad energética, el intercambio de flujo depende sólo de
factores geométricos (posiciones relativas y dimensiones de las superficies). Éstos factores geométricos representan los factores de configuración.
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114
Utilizando procedimientos usuales en geometría descriptiva (intersección
de cuádricas) se pueden determinar, en cualquier caso, los valores de los dichos factores de configuración. La primera consecuencia nos hace observar que los intercambios energéticos (lumínicos, térmicos y acústicos) dependen exclusivamente de la geometría de las fuentes de intercambio. La segunda ofrece la posibilidad de poder determinar siempre el intercambio a través de sencillos procedimientos gráficos, que le son familiares al arquitecto y de inmediata aplicación a los planos de proyecto. A través del uso y la aplicación del nuevo método del factor de configuración podemos
obtener
las
siguientes
definiciones
de
espacio
y
forma
20
arquitectónica, propuestas por el doctor Cabeza : “FORMA es el conjunto de modos y valores dados por las relaciones geométricas entre una superficie cualquiera y sus puntos externos.” “ESPACIO es el conjunto de posiciones que asumen los puntos externos a la forma arquitectónica.” Notamos claramente que cada punto del espacio arquitectónico corresponde a un conjunto de intercambios escalares, vectoriales y tensoriales, que si se eliminasen transformarían el espacio en vacío. El intento, por tanto, es el de proyectar a través de la modificación de la magnitud de los puntos que forman el espacio, transformándolos con
el
propósito fructífero de mejorar nuestro entorno sin destruirlo.
instrumentos empíricos, la monitorización De entre los distintos aspectos correlacionados que configuran nuestro abanico de estudio, una buena parte se centran en la descripción de las condiciones bioambientales y climáticas del entorno. Tras analizar determinados datos de interés, recogidos por estudios distintos a éste, y describir procedimientos de interpretación o control de situaciones virtuales, obtenidas de rangos de datos preexistentes (y reflexionar sobre su utilidad), nos queda enfrentarnos al medio físico real, de forma directa. Cualquier dato tabulado que obtengamos, siempre se referirá a un ámbito físico o temporal relativamente amplio o genérico; así, por ejemplo, podemos conseguir datos climáticos de una región o, como mínimo, de una ciudad. Pero el control de 20
Vide supra
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115
de estudio, particularmente si se trata de un elemento
relativamente pequeño (digamos de la envergadura de un edificio o menor), exigirá la obtención directa y singular de los datos que de la misma queramos obtener. Este propósito requiere la medición de los diversos rangos de datos de interés que se consideren para cada caso, dentro de unos determinados ámbitos tenidos por representativos o significativos en el conjunto del campo de estudio y con unos márgenes temporales que cumplan los mismos requisitos. En estos periodos y lugares, determinadas condiciones de uso e interacción de los usuarios con el medio deberá ser controlada o, al menos conocida (cada caso puede tener por interés una pauta determinada o espontánea). Igualmente las condiciones físicas estables del contorno (por ejemplo, tipo de construcción de un edificio) pueden ser pertinentes, siempre que afecten al resultado de nuestra medición. A este tipo de estudio de condiciones específicas de un determinado ámbito puntual es a lo que llamamos (con un anglicismo fehaciente) MONITORIZACIÓN. Este procedimiento tendrá en cada caso, concretando las variables antes apuntadas, un PROTOCOLO de Monitorización, que será el marco en el que describen las pautas y consideraciones que hay que observar en cada proceso. La correcta concepción de este protocolo es la base sin la cual un laborioso proceso de toma de datos puede arrojar un cúmulo de medidas sin sentido ni posible interpretación, digna de tener en cuenta.
ejemplos edificados Uno de los posibles objetos de monitorización es, por supuesto, cualquier edificio existente, en el que se quieran verificar las condiciones físicas ambientales reales. El interés puede cifrarse en el ejemplo concreto o con el fin de obtener una pauta de comportamiento de determinados tipos, usos o morfologías. Este último es más específicamente el objeto de nuestro interés en el caso que nos ocupa. En este tipo de monitorizaciones, la cuestión del uso es fundamental. Podemos estudiar un edificio sin uso (incluso en una situación inmediatamente anterior al uso, para prever posibles implementos de sistemas) o bien en un uso habitual. Este último caso suele ser el más revelador, puesto que estamos proponiendo una arquitectura que interactúa con el usuario. Exigirá, eso sí, un conocimiento detallado de las pautas de comportamiento de los usuarios.
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116
En cualquier caso, estas mediciones están sujetas por lo general a un cierto grado de incertidumbre, ofreciendo con frecuencia intervalos de datos erráticos, atribuibles a imponderables del uso a los que, el investigador avezado, está acostumbrado. Será necesario prolongar los periodos de medidas para, en la medida de lo posible, anular dichas incidencias, estabilizando pautas de lectura generalizables.
Imagen 4.4. Sensor múltiple colocado en un edificio objeto de estudio.
modelos científicos controlados Por otro lado, es posible proponerse la monitorización de modelos analógicos realizados ex profeso para la investigación. Se trataría de prototipos, general aunque no necesariamente a escala, con materiales cuyas características se conocen a priori y con características de contorno globales proyectadas dentro del
propio
protocolo
(medidas,
geometría,
proporción
orientación,
elementos...). Estos modelos se realizan con el propósito de poder proponer prototipos mediante el procedimiento de verificación de hipótesis o, de ser necesario, de prueba y fallo. Además ofrecen mucha mayor versatilidad en lo que se refiere a capacidad de conversión de las condiciones de contorno a voluntad del investigador, así como las propias del modelo; pudiendo simular situaciones naturales bajo determinadas condiciones.
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Es evidente que toda esta serie de modelizaciones deberán realizarse siguiendo las debidas reglas de proporcionalidad o asimilación de datos a situaciones reales. En ocasiones estas reglas vendrán generalizadas por la experiencia, en otras sin embargo, será necesario establecer parámetros sobre el propio modelo, basándonos en mediciones reales sobre preexistencias análogas, o en la propia experiencia.
Imagen 4.5. Modelo térmico de una habitación en proceso de monitorización.
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MODULO DE ACUSTICA GENERALIDADES Ruidos El ambiente acústico de un edificio no se puede separar de su concepción ambiental general, ya que la percepción del sonido es un factor fundamental en la sensación de confort del ser humano. Al diseñar un edificio se tendrán en cuenta los aspectos acústicos, tanto en el aspecto de confort interior como en las repercusiones exteriores que generen sus actividades e instalaciones. Y tanto en el proyecto como en la ejecución. La normativa que se ha de aplicar es la siguiente: · Norma Básica de la Edificación en Edificios. Condiciones Acústicas (NBE – CA – 88) · Ordenanzas municipales propias relativas a este aspecto. En el proyecto del edificio se justificará el cumplimiento de la normativa vigente para la regulación de ruidos y vibraciones. Se presentará un proyecto acústico que, como mínimo, contendrá: · La definición del tipo de actividad(es) · El horario de funcionamiento · El Nivel sonoro en el local emisor, en dB(A) · El nivel sonoro de la maquinaria instalada, en dB(A) · El nivel sonoro previsto en las viviendas más afectadas, en dB(A) · El aislamiento acústico necesario para cumplir los niveles especificados para la ordenanza. · La especificación de los gruesos de los materiales y peso por m2. · Los planos en planta y sección de la posición relativa de las viviendas, respecto a la actividad y situación de las plantas subterráneas, si hay. · Los planos a escala 1:50 de los elementos que configuran el aislamiento acústico y detalles, a escala 1:10, de los materiales, gruesos, uniones, acoplamientos elásticos, paredes dobles. . Doble techo y suelos flotantes. · El acondicionamiento acústico de las salas donde sea necesario una óptima inteligibilidad de la voz o de la percepción de la música. Hay que presentar estudios y revestimientos de superficies que tiene por objeto controlar la reverberación de locales o espacios públicos. · Las medidas correctoras para corregir los ruidos y vibraciones. Se exigirá el aislamiento acústico mínimo en determinadas actividades consideradas ruidosas. Los aislamientos mínimos serán los que manda la ordenanza municipal para la
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regulación de ruidos y vibraciones y estarán determinados por los niveles sonoros máximos de emisión. Las nuevas edificaciones municipales que por sus características puedan generar molestias por ruidos no se podrán construir en contigüidad con la vivienda. El edificio mantendrá una separación mínima respecto a la vivienda de 3 a 5 cm. Entre fundamentos previa colocación de placas de poliestireno o material similar y de 3 a 15 cm. Entre paredes, previa colocación de plafones de fibra de vidrio de un grueso mínimo de 3 cm. Se deberá redactar un pliego de condiciones exhaustivo donde se especifiquen claramente: los tipos de materiales y de maquinaria a instalar, los controles de calidad, pruebas, medidas, etc. · Recomendaciones para la fase del proyecto - Alejar al máximo los focos emisores de las viviendas más próximas. - Las bombas, ventiladores torres de refrigeración, aparatos de acondicionamiento de aire, etc. no estarán instalados directamente en el forjado, sino que dispondrán de amortiguadores adecuados al peso y a la frecuencia de excitación. Además, se tendrá en cuenta que para equipos muy pesados se deberán instalar losas de hormigón que absorben las vibraciones. - Instalar silenciadores, cuando sea necesario, en las salas de máquinas, conductos de aire, etc. - En el momento de hacer el cálculo de las cañerías de fluidos, se tendrá en cuenta que las velocidades elevadas provocan ruidos. En conductos de agua es recomendable una velocidad de1 m/s en conducciones secundarias y de 2 m/s en la alimentación principal. En conducciones de aire se utiliza el criterio de no superar los 12 m/s. De todos modos, estos criterios son orientativos y la velocidad máxima admitida en los conductos la determinarán los datos suministrados por el fabricante del material. - Instalación de cañerías con manguitos, juntas elásticas y abrazaderas absorbentes. Instalación de conductos sobre soportes elásticos. · Recomendaciones para la fase de ejecución del proyecto - Tener mucho cuidado de no provocar puentes acústicos en dobles paredes, tierras flotantes, cañerías, desguaces, etc. Durante la ejecución de la obra se retirarán los escombros y otros materiales (trozos de hierro, ladrillos, mortero, yeso, maderas, etc.) que puedan producir puentes acústicos. - Rechazar los amortiguadores no previstos en el proyecto, excepto cuando la dirección de la obra lo justifique. - Tener en cuenta que la instalación de amortiguadores ha de estar equilibrada.
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- Los conductos y cañerías no han de estar unidos a la obra. - Instalar juntas elásticas entre las máquinas y los conductos. - Evitar dejar cosas extrañas abandonadas en ningún conducto. - Tener cuidado con los revestimientos o acabados superficiales, ya que si pintamos sobre materiales porosos aislantes perderemos su capacidad absorbente. Una vez finalizadas las obras e instalaciones, se justificará el cumplimiento de la normativa vigente realizando medidas in situ.
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Planteamiento Científico Resumen La problemática de estudio y construcción de edificios sostenibles reclama conocimientos específicos y al mismo tiempo muy variados. Esta es una de las razones de que se hayan realizado pocos ejemplos en nuestra región y algunos de ellos no muy brillantes. En función de nuestra experiencia, creemos estar en condiciones de proponer el siguiente programa de orientación holística. La acústica, es una de las grandes protagonistas de este devenir. Introducción. Conceptos previos. Sonido. Coeficiente de absorción reflexión. Timbre. Tono. Impedancia acústica. Tiempos de reverberación. Formula de Sabine. Fórmulas de Eyring y Millington. Establecimiento. Extinción. Presión sonora. Recorrido libre medio. Continuación de conceptos acústicos. Acústica gráfica. Aplicación a locales. Acústica de teatros. Diseño de techos reflectantes. Ejemplos construidos. Aislamiento acústico. Curva de ruidos. Sound Transmission Index. Inteligibilidad. Materiales aislantes. Frecuencias críticas. Otros. Estudios en campo abierto, acústica urbana. Problemas de insonorización.
ONDA SONORA-ENTE FÍSICO SENSACION SONORA-ENTE PSÍQUICO
• EL OBSERVADOR PATRÓN ES EL REPRESENTANTE DEL TÉRMINO MEDIO DE LOS OBSERVADORES HUMANOS COMO ENTE FÍSICO RELACIONADO CON EL OBSERVADOR REAL
ATRIBUTOS DE LA SENSACION SONORA
• INTENSIDAD • TONO • TIMBRE
FRECUENCIA AUDIBLE ENTRE 20 Y 20000 Hz • • • • •
INFRASONIDO GRAVES 20 Hz - 400 Hz MEDIOS 400 Hz-1600 Hz AGUDOS 1600 Hz- 20000 Hz ULTRASONIDOS
NORMALMENTE AL CAMPO DE ESTUDIO ES ENTRE 100 Hz y 8000 Hz. EL OIDO HUMANO ESCUCHA MEJOR LOS SONIDOS MEDIOS Y AGUDOS QUE LOS GRAVES
TIMBRE • DEPENDE DE LA NATURALEZA Y DEL NUMERO DE ARMONICOS • DIFERENCIA SONIDOS DE LA MISMA INTENSIDAD Y TONO • DIFERENCIA ENTRE SONIDO Y RUIDO DEPENDE DE LA ARMONIA • UN ARMÓNICO SE DA CUANDO UNA NOTA ES UN MÚLTIPLO DE LA FUNDAMENTAL EN FRECUENCIA
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INSTITUTO TORROJA 1961 NORMAS ACUSTICAS EN EDIFICACION
TONO • PERMITE CLASIFICAR UN SONIDO EN AGUDO OGRAVE • LA UNIDAD ES EL MEL 103 = 103 Hz • DEPENDE DEL NIVEL ACÚSTICO • TIEMPO MINIMO PARA DETECTARLO DE PENDE DE LA FRECUENCIA/COMO EN UN GOLPE SECO • A MAYOR FRECUENCIA MENOR TIEMPO PARA DETECTARLO
NIVEL ACUSTICO • • • • •
S= log I/I0 I0 =10-16 W/cm2 1BEL = log 10-15 / 10-16 S=10 log I/ I0 (decibelios) VALOR MÁXIMO QUE ALCANZA EL OIDO HUMANO 10-4 W/cm2= 120 decibelios
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• INSONORIZACION SUFICIENTE 30 dB doritorios-35 dB otras habitaciones • INSONORIZACION BUENA • 25 dB doritorios-30 dB otras habitaciones • INSONORIZACION MUY BUENA • 20 dB doritorios-25 dB otras habitaciones
• • • • • • • • • • • •
DISTINTOS NIVELES DE INTENSIDAD 0 RUMOR DE HOJA ARBOL 10 RUMOR DE HOJAS DE ARBOL 20 CRUJIDO DE PAPEL 30 VOZ BAJA HOGAR TRANQUILO 40 VOZ NORMAL MUSICA SUAVE 50 VENTILADOR CALLE TRANQUILA 60 MAQUINA DE ESCRIBIR 70 GRANDES ALMACENES 80 VESTÍBULO ESTACION 90 MARTILLO NEUMATICO 100 CLAXON
• MAXIMOS NIVELES DE INTENSIDAD • 110 MOTOCICLETA O TRUENO • 120 EXPLOSION CLASIFICACION DE TIPOS DE CALLES • • • •
INTENSAMENTE RUIDOSAS- MAS DE 80 dB RUIDOSAS 70 dB CON POCO TRÁFICO 55dB ADMITIENDO TODO LO ANTERIOR OSCILACIONES DE ALREDEDOR DE 2 dB
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SONÓMETRO • SE TRATA DE UN MEDIDOR DE NIVEL ACÚSTICO QUE CONSTA DE UN MICRÓFONO QUE TRANSFORMA LAS VARIACIONES DE PRESIÓN SONORA EN TENSIÓN ELÉCTRICA QUE SE PUEDE MEDIR CON UN VOLTÍMETRO
RUIDO • ES LA RESULTANTE DE SUPERPOSICION DE UNA SERIE DE SONIDOS CUYA FRECUENCIA Y AMPLITUD ESTAN RECOGIDAS POR EL AZAR • SU FUNCIÓN DE ONDA CARECE DE PERIODICIDAD • SUS EFECTOS PERJUDICIALES CONSISTEN EN QUE LLEGA DIRECTAMENTE A LOS CENTROS NEUROVEGETATIVOS Y SE SUFRE EL EFECTO SIN PERCIBIR EL MOTIVO
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ABSORCION DE UN LOCAL • A=α S 1+ α S 2+ α S1+…+ α 1 2 3 nSn • SUPERFICIES INTERIORES DEL LOCAL S1,S2,S1,Sn • COEFICIENTES DE ABSORCION CORRESPONDIENTES α ,α ,α ,α 1 2 3 n
COEFICIENTE DE ABSORCION MEDIO DE UN LOCAL α α S 1+ α S 2+ α S1+…+ α medio = ( 1 2 3 nSn)/(S1+ S2+ S1+…+ Sn) α A/S medio =
REDUCCION DEL NIVEL SONORO
PROYECTO ACUSTICO DE UN LOCAL • ESTUDIO DE PROPIEDADES ACUSTICAS • ESTUDIO DE LA FORMA ACUSTICA • MODIFICACION DEL AISLAMIENTO ACUSTICO • MODIFICACION POR SISTEMAS ELECTROACUSTICOS HACIÉNDOLO APTO PARA EL USO
ABSORCION SONORA • A=αxS • UNIDAD EL SABINIO • ABSORCION SONORA QUE PRESENTA UNA SUPERFICIE DE 1 M2 CON COEFICIENTE DE ABSORCION 1
• SI UN LOCAL PASA POR ACCION DE UN REVESTIMIENTO ABSORBENTE DE UNA ABSORCION α A OTRA DE ABSORCION α 1 2 • R(REDUC. EN dB)= 10 log α /α 2 1
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FORMULA DE SABINE AUDICION BINAURAL • SE APLICA A UNA FUENTE CONTINUA DE EMISION DE ONDAS SONORAS • PARA GEOMETRIAS SENCILLAS Y EN LAS QUE CONOCIDOS LOS COEFICIENTES DE ABSORCION DE SUS PAREDES SE PUEDE DETERMINAR EN CADA PUNTO LA INTENSIDAD Y FRECUENCIA DE LOS SONIDOS
PASADO EL TIEMPO DE ESTABLECIMIENTO: ADMITIMOS QUE: • LA ENERGIA SE REPARTE POR IGUAL EN TODOS LOS PUNTOS INTERIORES • LA ENERGIA CONTENIDA EN UN ELEMENTO DE VOLUMEN SE PROPAGA POR IGUAL EN TODAS DIRECCIONES
APLICACIÓN DE LAS FORMULAS • LA DE SABINE CUANDO LOS COEFICIENTES DE ABSORCION NO ESTÁN POR ENCIMA DEL 25% Y HAY UNIFORMIDAD EN LOS MATERIALES • LA DE EYRING-NORRIS CUANDO HAY UNIFORMIDAD EN LOS COEFICIENTES Y SE CONOCEN CON EXACTITUD • LA DE MILLINGTON CUANDO NO HAY UNIFORMIDAD EN LOS COEFICIENTES DE ABSORCION
• FACULTAD DE DETERMINAR LA DIRECCION DE PROPAGACION DE LAS ONDAS SONORAS • SOMBRAS PRODUCIDAS POR LA CABEZA • LORD RAYLEIGH DIFERENCIA DE FASES POR DIFERENCIA DE CAMINO • DIFERENCIA DE TIEMPO DE LLEGADA • SONIDOS PUROS LOCALIZACION DIFICIL • RUIDOS FACIL LOCALIZACION
TIPOS DE RUIDO • RUIDO BLANCO COMBINACION DE SONIDOS CON TOAS LAS FRECUENCIAS AUDIBLES CON AMPLITUDES ARBITRARIAS • RUDIO ROJO DOMINIO DE BAJAS FRECUENCIAS SON LOS MENOS DAÑINOS PARA EL ORGANISMO HUMANO • RUIDO AZUL DOMINIO DE TONOS AGUDOS MÁS PERJUDICIALES ALTERAN EL EQUILIBRIO NEUROVEGETATIVO E INESTABILIDAD GENERAL
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CURSO DE INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE / MÓDULO 7: Aproximación a la normativa en materia de Edificación, Urbanismo y Medio Ambiente. © benito sánchez-montañés / arquitecto
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ÍNDICE CONSIDERACIONES PREVIAS APROXIMACIÓN A LA NORMATIVA COMENTARIOS AL NUEVO CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN Y LA CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS. El programa CALENER. Algunas dudas operativas. ¿NORMATIVA SOBRE BIO-CONSTRUCCIÓN? LISTADO DE NORMATIVA DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO EN LA EDIFICACIÓN OTRA LEGISLACIÓN GENERAL DE CONTENIDO AMBIENTAL
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CONSIDERACIONES PREVIAS Debemos comenzar con un razonamiento que por obvio no es menos importante: la sostenibilidad, lo hemos repetido hasta la saciedad, es un problema de tipo holístico, que implica a todos los procesos bajo un único paraguas, la viabilidad de nuestra sociedad. Siendo esto así, cuando nos preguntamos qué normas o leyes afectan a la sostenibilidad, la respuesta es sencilla: todas. Evidentemente, el grado en el que lo hagan dependerá de en que medida atañen cuantitativa o cualitativamente a aspectos más o menos sensibles para el medio, a actividades más o menos susceptibles de causar impacto. Pero lo cierto es que, en virtud del ya mencionado efecto mariposa, hasta la más insospechada y aparentemente inocua de las normas y leyes es susceptible de tener un efecto sobre el desarrollo sostenible. Esta afirmación, que es válida para el conjunto de la actividad humana, no puede no serlo para el urbanismo y la edificación; actividades que, como se ha visto, son responsables de un porcentaje elevadísimo del impacto de la presencia humana en el planeta. En efecto, más que preguntarnos por las leyes que de forma específica regulan aspectos altamente sensibles para el medio de la construcción o el planeamiento, deberíamos cuestionar cuántos aspectos de todas las normas que afectan a estos campos son susceptibles de dejar una puerta abierta a un impacto negativo. De nuevo, la inteligencia ambiental viene a implementar la forma de comprender este tema, dándole un enfoque generalista, que debe implicar a todas las normas y, sobre todo, a la forma en la que el técnico haga su lectura y las aplique.
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Porque claro, hay al menos dos niveles de aproximación a la cuestión: el del técnico o legislador que desarrolla la norma y el del ciudadano que debe cumplirla. En el primer nivel, las autoridades competentes en cada caso tendrían la obligación de crear sucesivos foros de expertos que fueran capaces de identificar los aspectos susceptibles de generar impactos negativos en cada normativa. Esta tarea requeriría sin duda de un proceso de continua revisión, que se retroalimentase de los resultados surgidos de cada campo, hasta conseguir tejer una red de implicaciones mutuas que respondiese realmente a la concepción holística a la que venimos refiriéndonos desde el principio. De ese proceso resultaría un grupo de normas, por así decir, “fuertemente ambientalista”, con una especial relevancia en la sostenibilidad de los procesos, como serían las específicamente referidas a energía, residuos, agua, certificación de materiales… y otro de perfil generalista, pero que no olvidarían su repercusión en dicha sostenibilidad. En este grupo se englobarían todas las demás sin excepción. En el segundo nivel, el ciudadano que está sujeto a una norma tiene evidentemente la responsabilidad de su cumplimiento; pero en este caso, cuando la norma es en general insuficiente, al técnico o promotor le cabe la posibilidad e incluso la responsabilidad ética de ir más allá, imponiéndose limitaciones que no están previstas en la norma, pero sabe que son necesarias para la sostenibilidad. Es aquí donde entra en juego la inteligencia ambiental, que nos permite identificar aquellos aspectos de nuestra tarea que, más allá de los intereses específicos de la norma, debemos contemplar en su cumplimiento. Por ejemplo, más allá de lo que diga la norma estructural de edificación en ladrillo, si sabemos que el mejor funcionamiento térmico de nuestro edificio, para ahorrar energía en climatización, exige aumentar la sección de los muros portantes, deberemos de hacer que prime este criterio, superando los mínimos estructurales.
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Hay otra responsabilidad como ciudadanos, y es la de exigir mejores normas, a través de los normales cauces de participación ciudadana, pero esta cuestión excede al propósito de esta reflexión.
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APROXIMACIÓN A LA NORMATIVA No corresponde a la extensión y propósito de este módulo hacer un análisis exhaustivo de la normativa edificatoria y urbanística en materia que afecte al medio ambiente, menos aún considerando el carácter holístico que antes se ha mencionado y que implicaría el repaso a toda la legislación vigente. Sólo se pretende hacer algunas reflexiones que nos sitúen en el panorama actual y que nos permitan comprender las implicaciones de esta normativa en nuestro trabajo de arquitectos. Hecha la reflexión del apartado anterior, y teniendo siempre presente que la función de técnicos nos obliga a una evaluación y particularización de toda la norma, más allá de los mínimos prescritos, hay una normativa específica que afecta de forma muy directa a la sostenibilidad. En edificación la normativa todavía vigente se compone de una serie de Normas Básicas de la Edificación (NBE) y sus reglamentos de desarrollo, que
afectan
a
Acústica,
Condiciones
Térmicas,
Instalaciones
de
Climatización… Todo este compendio de normas independientes va a ser sustituido por el nuevo Código Técnico de la Edificación y, muy específicamente, por sus desarrollos en los ámbitos autonómico y local. Consideramos por lo tanto más interesante reflexionar sobre las implicaciones de este nuevo marco normativo que dedicarnos al aún existente, aunque por poco tiempo. En lo que a urbanismo se refiere, existen un buen número de normas (se listan al final del módulo) que de una forma u otra afectan al medio: las referidas a protección ambiental, espacios protegidos, costas, residuos urbanos, evaluación de impacto ambiental… además de todo lo previsto en la propia Ley de Ordenación Urbanística.
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Pero hay que subrayar que, muy especialmente en lo que a urbanismo se refiere, que es el PLANEAMIENTO LOCAL (Planes Generales de Ordenación, Normas Subsidiarias y sus planes e instrumentos de desarrollo) los que mayor influencia tienen sobre la sostenibilidad efectiva de las ciudades. Si consideramos el elevado porcentaje de impacto que supone el fenómeno urbano sobre el global del planeta, según vimos en el módulo anterior, nos daremos cuenta de que controlar la forma de desarrollo y comportamiento de la ciudad son temas clave. Pues bien, el instrumento que es capaz de reglamentar y ejecutar ese control es el planeamiento local. La cuestión está en que a ese planeamiento, en su redacción y posterior aplicación, le asistan los suficientes medios técnicos y voluntad política para avanzar en el camino de la sostenibilidad. No podemos olvidar que el propio planeamiento local, a través de sus Ordenanzas de la Edificación, tiene muchísimo que decir sobre las características de los edificios en la ciudad, e incluso en cada una de sus áreas, lo que proporciona una herramienta de enorme precisión para aplicar principios medioambientales a la arquitectura, mucho más allá de los principios generalistas de una ley nacional. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que es en esta OE donde más y mejor puede el planeamiento local incidir en el consumo de recursos de la ciudad. Pues bien, por ahora no podemos ser demasiado optimistas en el aprovechamiento de este instrumento (ver el Art. facilitado en el MOD.6 “Notas sobre energía y ciudad”.
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COMENTARIOS AL NUEVO CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN Y LA CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS. Estamos ante un nuevo panorama en el que las directrices europeas en materia de edificación y energía van a concretarse en normas nacionales y locales, en un proceso de difusión descendente. Se trata de la transposición a finales de 2005 de la Directiva de Eficiencia Energética de Edificios, 2002/91/CE, trabajo normativo que reúne el conjunto
de
medidas
para
conseguir
mejorar
el
comportamiento
energético de los edificios, considerado desde el proyecto constructivo y de instalaciones e incorporando sistemas renovables que reduzcan el consumo energético de fuentes convencionales. Esta tarea se concretará en el nuevo Código Técnico de la Edificación, que, entre otros aspectos, tocará todo lo referente al comportamiento energético
de
los
edificios.
Estos
aspectos
se
materializan
fundamentalmente a través de un nuevo instrumento, que es la Certificación Energética de Edificios. Esta herramienta, que pretende ser de una gran capacidad de control, responde a una nueva filosofía que hasta ahora no existía en nuestra ordenación de la edificación, y que es la de certificar el comportamiento global de un edificio en un determinado aspecto, en lugar de certificar solamente, como hasta ahora, determinado material o instalación. La nueva normativa realiza una Certificación Energética de Edificios, que entrará en vigor en 2006, con la que los edificios serán clasificadas en siete categorías (de la A a la G), en función de su eficiencia en el consumo de energía. Se requerirá un mínimo para que el edificio pueda obtener licencia, mínimo que pueden fijar las administraciones locales, en función del uso para el que vaya a destinarse, u otras condiciones específicas.
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Según el Instituto para la Diversificación y el Ahorro de Energía (IDAE), las exigencias para nuevos edificios en materia de consumo de energía serán aplicables a partir de enero de 2006, de acuerdo con lo fijado por la UE. Previamente, antes de fin de año han de ser aprobados el Código Técnico de Edificación, el nuevo Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) y la normativa de Certificación Energética de Edificios. El diseño de los borradores para el nuevo RITE y de la normativa de Certificación está siendo realizado por el propio IDAE. Con estas normas, el ordenamiento español procederá a la transposición de la directiva europea de Eficiencia Energética de Edificios, que regula lo relativo a materiales, aislantes, equipos de refrigeración, instalaciones térmicas y aprovechamiento de energía solar en las construcciones. Estas nuevas normas serán "de mínimos", ya que su desarrollo y cumplimiento dependerá de las comunidades autónomas y de los ayuntamientos,
administraciones
competentes
en
este
ámbito.
No
obstante, por encima de la labor de los gestores autonómicos y locales, es fundamental la importancia del trabajo de los agentes del sector de la edificación (promotores, arquitectos, aparejadores, constructores…) para el logro de un buen nivel de eficiencia energética en las nuevas construcciones. Una construcción que respete los criterios de consumo racional puede ver cómo un encarecimiento mínimo en fase de edificación se convierte, año tras año, en importantes ahorros de hasta el 60% en facturas de electricidad. Más allá, gracias a un correcto diseño bioclimático y una concepción equilibrada del edificio, ese incremento económico en el presupuesto puede ser nulo, con idéntico beneficio.
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El Código Técnico de la Edificación (CTE) es el marco normativo que establece las exigencias que deben cumplir los edificios en relación con los requisitos básicos de seguridad y habitabilidad establecidos en la Ordenación de la Edificación (LOE).
Ley de
Para fomentar la innovación y el desarrollo
tecnológico, el CTE adopta el enfoque internacional más moderno en materia de normativa de edificación: los
Códigos basados en prestaciones u objetivos
21
. El
uso de esta nueva reglamentación basada en prestaciones supone la configuración
de
un entorno
más
flexible,
fácilmente actualizable
conforme a la evolución de la técnica y la demanda de la sociedad y basado en la experiencia de la normativa tradicional. Dicho código técnico incluye 6 documentos básicos donde se establecen las exigencias en eficiencia energética y energías renovables que deberán cumplir los nuevos edificios y los que sufran rehabilitación. Dichos documentos básicos son:
HE.1: Limitación de la Demanda Energética.
HE.2: Rendimiento de las instalaciones térmicas.
HE.3: Eficiencia Energética de las instalaciones de iluminación.
HE.4: Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria.
HE.5: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica.
Cuyo contenido es el que se describe en el propio subtítulo. Con el carácter prestacional del CTE, podemos optar por incidir más o menos en cada uno de los aspectos, de manera que la calificación final sea la
21
Hasta ahora, la normativa de la edificación en la mayoría de los países tradicionalmente ha sido de carácter
prescriptivo (establece procedimientos aceptados o guías técnicas). Este tipo de códigos prescriptivos pueden suponer un impedimento a la innovación y al desarrollo tecnológico y representar barreras técnicas, por lo que no son aceptables en el contexto internacional. En consecuencia y como alternativa a los códigos prescriptivos, se impone el enfoque basado en el concepto de las prestaciones u objetivos, en el que se establecen explícitamente los objetivos y el modo de alcanzarlos, sin obligar al uso de un procedimiento o solución determinados. Las prestaciones son el conjunto de características, cualitativas o cuantitativas, del edificio identificables objetivamente que contribuyen a determinar su aptitud para responder a diferentes funciones para las que ha sido diseñado.
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deseada, con lo cual no se trata de mínimos obligatorios en cada campo, sino de un balance final de comportamiento del edificio. Estas exigencias se han establecido en cumplimiento del Artículo 4 de la Directiva 2002/91/CE de 16 de diciembre de 2002 relativa a la eficiencia energética de los edificios. Para más información visitar el sitio http://www.codigotecnico.org
El programa CALENER. El Programa CALENER22 es una aplicación informática que ayuda en el diseño del edificio para obtener una mejor calificación energética. Puedes comprobar tú mismo como funciona en: http://www.codigotecnico.org/espa/programas.htm
El programa cuenta con un sistema de ayuda en el cual se incluye toda la documentación necesaria para su manejo (Manual de Usuario, Manual de Ejemplos etc.). Además de contar con diversos documentos en formato PDF, contiene una conexión directa con la interfaz Windows, de forma que cuando utilizando el programa el usuario solicita ayuda sobre una propiedad o un tema en concreto el sistema de ayuda le muestra toda la información relativa encontrada. Algunas dudas operativas. Todo lo descrito sobre el desarrollo prestacional de la norma y la flexibilidad que aporta a la construcción está muy bien, pero a la hora de aplicarlo comienzan los primeros problemas. 22
El programa CALENER nace del Acuerdo de Colaboración entre IDAE y la Dirección General de la Vivienda, la
Arquitectura y el Urbanismo del Ministerio de Fomento. Forma parte de las actuaciones que los Estados miembros de la Unión Europea realizan de acuerdo con la Directiva 93/76/CEE, con el fin de reducir las emisiones de dióxido de carbono mediante la mejora de la eficiencia energética, y fomentar una mayor calidad y un desarrollo sostenible en el sector de la edificación. A diferencia del programa CEV, el CALENER tiene un ámbito de aplicación más amplio, permitiendo calificar además de viviendas cualquier otro tipo de edificio.
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Como se puede observar, el programa CALENER ofrece dos vías para obtener la necesaria Calificación Energética: -
PRESCRITIVA
-
PRESTACIONAL
La que se publicita mayoritariamente y corresponde a le letra y al espíritu de las directrices europeas es la prestacional, de la que hemos hablado más arriba, ¿pero qué sucede en la práctica?. Cuando pretendemos utilizar la opción prestacional del CALENER, nos vemos obligados a modelizar nuestro edificio en el interior del programa, para que este lo evalúe. Esta modelización es compleja y laboriosa. Nuestra experiencia al respecto es de aproximadamente una semana de trabajo de un operador bastante experto en el uso del programa para modelizar una vivienda unifamiliar. Tras este proceso, el programa emite una calificación. El problema reside en que esa calificación es “muda”. Es decir, en un perfecto proceso de “caja negra”, el CALENER emite el voto sin aportar absolutamente ninguna información sobre las virtudes o defectos del edificio, sin tabular los procesos de cálculo ni siquiera identificar los aspectos que hacen incurrir, eventualmente, en una calificación insuficiente. Como resultado, en ese caso de mal comportamiento energético del edificio modelizado, no queda más remedio que volver a partir de cero, revisando las premisas e intentando calcular, por métodos totalmente independientes al programa, el origen de los posibles fallos. La alternativa es la opción PRESCRIPTIVA. Según la cual, se van cumplimentando una serie de apartados que determinan parámetros objetivos de la edificación (fracción vidriada por orientaciones, tipo de aislamiento, existencia o no de sistemas de energías renovables…), que al final traducen en la mencionada calificación.
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Este procedimiento sí es interactivo, puesto que muestra los requisitos deseables en cada caso, además de ser bastante obvio como formato de “test”. Esta vía, como es evidente, nos retrotrae al sistema de la vieja norma, con soluciones predeterminadas y totalmente alejado del espíritu flexible de las directrices europeas. En el que la innovación o soluciones distintas a las previstas, aunque quizá eficaces, están proscritas. Lo grave del tema es que la facilidad que presenta la opción prescriptiva frente a la prestacional, nos hacen prever que un gran porcentaje de los edificios van a realizarse siguiendo esta vía, renunciando a las opciones que ofrece la lógica ambiental y negativizando la sostenibilidad a los ojos de promotores y proyectistas, ya que se ofrece como una cortapisa y no un aliciente a la creatividad. Otra conclusión inherente es que serán necesarios conocimientos suficientes de bioclimática y, en general, principios medioambientales de la arquitectura para poder acometer la vía prestacional; ya que son esos conocimientos los que nos van a garantizar el correcto diseño del edificio, y el consiguiente voto positivo, sin necesidad de entrar en un proceso absurdo de prueba y fallo, frente a un examinador mudo. ¿NORMATIVA SOBRE BIO-CONSTRUCCIÓN? Es terrible, pero aún hoy el título de este apartado hay que ponerlo entre interrogantes. En el listado que acompaña al apartado siguiente encontraremos gran número de normas con implicaciones constructivas. ¿Cuántas consideran aspectos relacionado con la sostenibilidad?
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Por desgracia la respuesta es desalentadora. Razones de solidez, durabilidad, estética, seguridad e incluso económicas (todas importantísimas, claro) justifican casi todas las determinaciones. El medio ambiente, cuando se ve favorecido, debe agradecérselo a una casualidad que coincide con otros intereses. Algunos casos raros, como el del amianto (visto el MOD.5), se ha visto reflejado en la norma ante evidencias demasiado flagrantes de perjuicio inmediato a la salud. Hay, por supuesto, normativa que atañe a materiales que podemos considerar ecológicos, como las cales y sus morteros, pinturas o barnices, materiales cerámicos, madera, etc. Pero están regulados como cualquier otro material; a lo que nos referimos es que no hay ninguna norma coercitiva o incentiva que favorezca la construcción con materiales ecológicos. El técnico que esté interesado en la aplicación de alguno de estos materiales, deberá actuar con formación y criterios propios sobre qué material es mejor utilizar, y espigar de entre la normativa vigente la norma concreta que le afecta. Otros materiales tradicionales como el adobe, el tapial, el cañizo… no están recogidos en ninguna normativa.
LISTADO DE NORMATIVA DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO EN LA EDIFICACIÓN A continuación se lista un compendio de normas vigentes que, a nuestro entender, afectan más directamente al comportamiento ambiental de los edificios y/o a su sostenibilidad. No es exhaustivo y es susceptible de interpretación, pero refleja una panorámica general bastante realista.
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Buena parte de las normas se verán paulatinamente sustituidas por el nuevo CTE y sus desarrollos locales, lo que debe suceder más pronto que tarde, pero en tanto sucede es la norma a la que atenernos. Nomenclatura: Normativa Estatal
................................................
Normativa de Andalucía
normal
.....................................en cursiva
Corrección de errores .............................................
un asterisco.
Modificaciones o disposiciones complementarias...
dos asteriscos.
0. GENERALES Ley de Ordenación de la Edificación Ley 38/1999 de 5.11.99, de la Jefatura de Estado. BOE 6.11.99. Modif. Disp. Adic. 2ª por art.105 de Ley 53/2002, de 30.12.02, BOE 31.12.02. 1. AISLAMIENTO 1.1.-ACÚSTICO Ley del Ruido. Ley 37/2003, de 17 de noviembre. Jefatura del Estado. BOE 276 18/11/2003 Norma Básica NBE-CA-88, sobre condiciones acústicas en los edificios. RD 1909/1981, de 25.07.81, del Mº de Obras Públicas y Urbanismo. BOE 07.09.81 RD 2115/1982, de 12.08.82 del Mº de Obras Públicas y Urbanismo. BOE 03.09.82 BOE 07.10.82* Orden de 29.09.88 del Mº de Obras Públicas y Urbanismo. BOE 08.10.88
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Reglamento de Calidad del Aire. Decreto 74/1996, de 20.02.96. BOJA 07.03.96. BOJA 07.03.96** BOJA 18.12.03.** Reglamento de Protección Contra la Contaminación Acústica de Andalucía Decreto 326/2003, de BOJA 18.12.2003 1.2.-TERMICO Norma Básica NBE-CT-79, sobre condiciones térmicas en los edificios. RD 2429/1979, de 06.07.79, de la Presidencia del Gobierno. BOE 22.10.79 2. CUBIERTAS Norma Básica NBE QB-90. Cubiertas con materiales bituminosos. R.D. 1572/1990, de 30.11.90, del Mº de Obras Públicas y Urbanismo. BOE 07.12.90 BOE 25.07.96** 3. INSTALACIONES 3.1.-ABASTECIMIENTO DE AGUA Pliego de prescripciones técnicas generales para tuberías de abastecimiento de agua. Orden de 28.07.74, del Mº de Obras Públicas y Urbanismo. BOE 03.10.74 BOE 30.10.74* Criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano.
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Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, Mº de la Presidenca. BOE 21.02.2003 Reglamento del Suministro Domiciliario de Agua. D. 120/1991, de 11.06.91, de la Cª de la Presidencia. BOJA 10.09.91
3.2.-CALEFACCIÓN, CLIMATIZACIÓN Y AGUA CALIENTE. Especificaciones técnicas de chimeneas modulares metálicas y su homologación por el Mº de Industria y Energía. Real Decreto 2532/1985, del Ministerio de Industria y Energía de 18.12.85 BOE 3.01.86 Disposiciones de aplicación en la Directiva del Consejo de las CE 90/396/CEE sobre aparatos de gas. R.D.1428/1992, de 27.11.92, del Mº de Industria, Comercio y Turismo. BOE 05.12.92 BOE 23.01.93* BOE 27.01.93* BOE 27.03.95** Requisitos de rendimiento para las calderas nuevas de agua caliente alimentadas con combustibles líquidos o gaseosos. R.D. 275/1995, de 24.02.95, del Mº de Industria y Energía. BOE 27.03.95 BOE 26.05.95* Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) y sus Instrucciones
Técnicas
Complementarias
(ITE)
y
se
crea
la
Comisión Asesora para las Instalaciones Térmicas de los Edificios. R.D. 1751/1998, de 31 de julio, del Ministerio de la Presidencia. BOE 05.08.98 BOE 29.10.98* BOE 03.12.02*
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Criterios higiénico-sanitarios para la prevención y control de la legionelosis. R.D. 909/2001, de 27.07.01. Mº de Sanidad y Consumo BOE 28.07.01 3.3.- ELECTRICIDAD E ILUMINACIÓN Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión e Instrucciones técnicas complementarias ITC BT. R.D. 842/2002, de 02.08.02, del Ministerio de Ciencia y Tecnología. BOE18.09.02. En vigor desde el 18.09.03. Deroga REBT D. 2413/1973 y sus ITC (MIE BT) , modificaciones y desarrollo.
TRANSPORTE, DISTRIBUCIÓN, COMERCIALIZACIÓN, SUMINISTRO Y PROCEDIMIENTOS DE AUTORIZACIÓN DE INSTALACIONES DE ENERGÍA ELÉCTRICA. RD 1955/2000, DE 1.12.00 BOE 27.12.00. BOJA 12.5.01** (Instrucción de 27.3.01) Procedimiento de puesta en servicio y materiales y equipos a utilizar en instalaciones temporales de ferias y manifestaciones análogas. Instrucción 31.03.04, de la Dir. Gral. de Industria, Energía y Minas. BOJA 19.4.04. 3.4.-SANEAMIENTO Y VERTIDO Pliego de Prescripciones técnicas generales para tuberías de saneamiento de poblaciones. Orden de 15.09.86, del Mº de Obras Públicas y Urbanismo. BOE 24.09.86
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Normas de emisión, objetivos de calidad y métodos de medición sobre vertidos de aguas residuales. Orden de 12.11.87, del Mº de Obras Públicas y Urbanismo. BOE 23.11.87 BOE 18.03.88* Medidas de regulación y control de vertidos. R.D. 484/1995, de 07.04.95, del Mº de Obras Públicas Transportes y Mº Ambiente. BOE 21.04.95 BOE 13.05.95* Reglamento de la calidad de las aguas litorales. D. 14/1996, de 16.01.96, de la Cª de Medio Ambiente. BOJA 08.02.96 3.5.-COMBUSTIBLES Reglamento General del Servicio Público de gases combustibles. D. 2913/1973, de 26.10.73, del Mº de Ind. y Energía. BOE 21.11.73 BOE 21.05.75 ** (Complementario) BOE 20.02.84** BOE 16.03.84* Normas Básicas de Instalaciones de Gas en edificios habitados. Orden de 29.03.74, de la Presidencia del Gobierno. BOE 30.03.74 BOE 11.04.74* BOE 27.04.74* BOE 5.07.94** Reglamento de redes y acometidas de combustibles gaseosos Orden de 18.11.74 del Mº de Industria BOE 6.12.74 BOE 14.02.75* BOE 21.03.94** BOE 8.11.83** BOE 11.07.98** ( Instr.Técas.Complementarias, MIG-R7.1 y MIG-R 7.2) Instrucción sobre documentación y puesta en servicio de las instalaciones receptoras de gases combustibles e Instrucción sobre Instaladores Autorizados de gas y Empresas instaladoras.
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Orden de 17.12.85, del Mº de Industria y Energía.
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BOE 09.01.86
BOE
26.04.86* Reglamento de instalaciones de gas en locales destinados a usos domésticos, colectivos o comerciales R.D 1853/1993 de 22.10.93 del Mº de la Presidencia BOE 24.11.93 BOE 08.03.94* 3.6.-ENERGÍAS RENOVABLES Especificaciones de las exigencias técnicas que deben cumplir los sistemas solares para agua caliente y climatización. B.O.E. 99; 25.04.81 Orden de 9 de abril de 1981, del Mº de Industria y Energía. B.O.E. 55; 05.03.82 Prórroga de plazo. Especificaciones técnicas de diseño y montaje de instalaciones de energía solar fotovoltaica subvencionadas o financiadas por la Consejería. Orden de 23.05.88, de la Cª de Fomento y Trabajo. BOJA 24.06.88 BOJA 28.06.88 Especificaciones técnicas de diseño y montaje de instalaciones solares térmicas para la producción de agua caliente. Orden de 30.03.91, de la Consejería de Economía y Hacienda. BOJA 23.04.91 BOJA 17.05.91* 4. OBRAS MARCADO CE
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Disposiciones del Mº de Ciencia y Tecnología sobre entrada en vigor del Marcado CE para determinados materiales de la construcción. (act. febrero 2004) Orden de 3 de abril de 2001 (BOE 11.04.2001) •
Productos aislantes térmicos manufacturados: lana mineral MW, poliestireno expandido EPS, poliestireno extruido XPS, espuma rígida de poliuretano PUR, espuma fenólica PF, vidrio celular CG, lana de madera WW, perlita expandida EPB, corcho expandido ICB, fibra de madera WF.
•
Cales de construcción.
•
Aditivos para hormigones, morteros y pastas
Orden CTE/2276/2002 de 4 de Septiembre (BOE 17.09.2002) •
Sistemas
de
impermeabilización
de
cubiertas:
Líquidos.
Membranas flexibles fijadas mecánicamente. Resolución de 3 de octubre de 2002 (BOE 31.10.2002) •
Tuberías de fibrocemento para drenaje y saneamiento
•
Juntas elastoméricas en tubos y accesorios para gases y fluidos hidrobarnonados.
•
Juntas elastoméricas en canalizaciones de agua y drenaje: de caucho
vulcanizado,
de
elastómeros
termoplásticos,
de
materuales celulares de caucho vulcanizado, elementos de estanquidad de poliuretano moldeado Resolución de 14 de abril de 2003 (BOE 28.04.2003) •
Tableros derivados de la madera para su utilización en la construcción
Resolución de 12 de junio de 2003 (BOE 11.07.2003) Resolución de 10 de octubre de 2003
(BOE 31.10.2003)
Resolución de 14 de enero de 2004
(BOE 11.02.2004)
Condiciones higiénicas mínimas que han de reunir las viviendas. Orden de 29.02.44 del Mº de la Gobernación. BOE 01.03.44 BOE 03.03.44*
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Normativa de la edificación. R.D. 1650/1977, de 10.06.77, del Mº de la Vivienda. BOE 09.07.77 BOE 18.08.77**
5.-MEDIO AMBIENTE Reglamento
de
Actividades
Molestas,
Insalubres,
Nocivas
y
Peligrosas e Instrucciones Complementarias R.D. 2414/1961, de 30.11.61, de Presidencia del Gobierno. BOE 07.12.61 BOE 07.03.62* BOE 02.04.63** BOE 20.09.68**(D.2183/68) Evaluación de Impacto Ambiental R.D. 1302/86 del Mº de Obras Públicas y Urbanismo. BOE 30.06.1986. BOE 241 de 7.10.00** (R.D.L. 9/2000, de 6.10.00) BOE 111 de 9.5.01** (Ley 6/2001, de 8.5.01) Protección Ambiental. Ley 7/1994, de 18.05.94, de la Cª de Cultura y Medio Ambiente. BOJA 31.05.94 Reglamento de Evaluación de Impacto Ambiental de la Comunidad Autónoma de Andalucía. D. 292/1995, de 02.12.95, de la Cª de Medio Ambiente. BOJA 28.12.95 Reglamento
de
Residuos
de
la
Comunidad
Autónoma
Andalucía. D. 283/1995, de 21.11.95, de la Cª de Medio Ambiente .BOJA 19.12.95
de
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Reglamento de Calificación Ambiental de la Comunidad Autónoma de Andalucía. D. 297/1995, de 19.12.95, de la Cª de la Presidencia. BOJA 11.01.96 Reglamento de la Calidad de las aguas litorales. D. 14/1995, de 16.01.95, de la Cª de Medio Ambiente. BOJA 08.02.96 Reglamento de Informe Ambiental. D. 153/1996, de 30.04.96, de la Cª de M. Ambiente. BOJA 18.06.96 Reglamento de la Calidad del Aire. D. 74/1996, de 20.02.96, de la Cª de M. Ambiente. BOJA 07.03.96 BOJA 23.04.96 BOJA 18.12.03** Reglamento de Protección contra la Contaminación Acústica en Andalucía D. 326/2003, de 25.11.04, de la Cª de Medio Ambiente. BOJA 18.12.03. Clasificación de las aguas litorales andaluzas y establecimiento de
los
objetivos
de
la
calidad
de
las
aguas
afectadas
directamente por los vertidos Orden de 14.02.97 de la Cª de Medio Ambiente BOJA 04.03.97 Plan de gestión de residuos peligrosos de Andalucía RD 134/1998 de la Cª de Medio Ambiente BOJA 13.09.98 De residuos Ley 10/1998 de 21.04.98 de la Jefatura de Estado BOE 22.04.98 Legionelosis
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Real Decreto 865/2003, de 4 de julio, por el que se establecen los criterios higiénico-sanitarios para la prevención y control de la legionelosis. Mº Sanidad y Consumo. BOE 18.07.2003. Medidas para el control y la vigilancia higiénico-sanitarias de instalaciones de riesgo en la transmisión de la legionelosis y se crea el Registro Oficial de Establecimientos y Servicios Biocidas de Andalucía. D. 287/2002, de 26.11.02, de la Consejería de Salud. BOJA 07.02.2002
Reglamento que establece condiciones de protección del dominio público
radioeléctrico,
restricciones
a
las
emisiones
radioeléctricas y medidas de protección sanitaria frente a emisiones radioeléctricas. Real Decreto 1066/2001, de 28 de septiembre, del Ministerio de Presidencia. BOE 234 29.9.01. BOE 26.10.01*. 7.3.-PATRIMONIO HISTÓRICO Patrimonio Histórico Español. Ley 16/1985, de 25.06.85, de Jefatura del Estado. BOE 29.05.85 BOE 28.01.86** (RD 111/1986 desarrollo parcial Ley 16/1985) BOE 02.03.94** BOE 28.11.91**(RD 1680/1986 desarrollo parcial Ley 16/1985) BOE 09.02.2002 (RD 162/2002 modifica art. 58 RD 111/1986)** Patrimonio Histórico de Andalucía. Ley 1/1991, de 03.07.91, de Presidencia. BOJA 13.07.91
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Reglamento de Protección y Fomento del Patrimonio Histórico de Andalucía. D. 19/1995, de 07.02.95, de la Cª de Cultura. BOJA 17.03.95
OTRA LEGISLACIÓN GENERAL DE CONTENIDO AMBIENTAL A efectos de información general, listamos a continuación un compendio de normativa que en mayor o menor medida incide en aspectos ambientales. NORMAS GENERALES 1.- Constitución española (arts. 10, 33, 45,53, 128, 132, 148 y 149) 2.- Código Civil (arts. 389 a391, 1907 y 1908) 3.- Ley Orgánica 10/1995, de 23 de noviembre, del Código Penal (arts. 325 a 340) 4.- Tratado Constitutivo de la Comunidad Económica Europea (parte) 5.- Declaración de Río de Janeiro sobre el medio ambiente y el desarrollo. 6.-
Ley 14/1986, de 15 de abril, General de Sanidad (arts.
19,39,40.1,41 y 42) 7.- Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria (arts. 1 a 3, 9 a 12 y 30 a 38) 8.- Ley 38/1995, de 12 de diciembre, sobre el derecho de acceso a la información en materia de medio ambiente 7.-
Real
Decreto
Legislativo
1302/1986,
de
28
de
junio,
de
Evaluación de Impacto Ambiental 8.- Ley 6/2001, de 8 de mayo, que modifica el Real Decreto Legislativo 1302/1986
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9.- Real Decreto 1131/1988, de 30 de septiembre, Reglamento para la ejecución del Real Decreto Legislativo de Evaluación de Impacto Ambiental. 10.- Ley 7/1994,de 18 de mayo, de Protección Ambiental (Normativa autonómica) 11.-
Decreto
292/1995,
de
12
de
diciembre,
Reglamento
de
Evaluación de Impacto Ambiental de la Comunidad Autónoma de Andalucía 12.-
Decreto
153/1996,
de
30
de
diciembre,
Reglamento
de
Evaluación de Impacto Ambiental de la Comunidad Autónoma de Andalucía. 13.- Decreto 153/1996, de 30 de abril, por el que se aprueba el Reglamento de Informe Ambiental 14.- Decreto 297/1995, de 18 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento de Calificación Ambiental ORDENACIÓN DEL TERRITORIO Y URBANÍSTICA 1.- Ley 6/ 1998, de 13 de abril, sobre el Régimen del Suelo y Valoraciones (Estatal) 2.- Ley 1/1994, de 11 de enero, de Ordenación del Territorio de la Comunidad Autónoma de Andalucía 3.- Ley 7/2002, de 17 de diciembre, de Ordenación Urbanística de Andalucía. 4.- Real Decreto 2159/1978, de 23 de junio, Reglamento de Planeamiento para el desarrollo y aplicación de la ley sobre régimen del suelo y ordenación urbana. 5.- Se encuentra en elaboración el Reglamento de Planeamiento de la Comunidad Autónoma de Andalucía. AGUAS 1.- Carta del Agua del Consejo de Europa, del 6 de mayo de 1968.
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2.- Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas. 3.- Directiva del Consejo de Europa, de 21 de mayo de 1991, sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas. 4.- Real Decreto 849/1986, de 11 de abril, por el que se aprueba el Reglamento del Dominio Público Hidráulico. MEDIO MARINO A)
COSTAS
1.- Ley 22/1988, de 28 de julio, de Costas. 2.- Real Decreto 1471/1989, de 1 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento General para el desarrollo y ejecución del la Ley de Costas. 3.- Real Decreto 258/1989, de 10 de marzo, por el que se establece la Normativa General sobre vertidos de sustancias peligrosas desde tierra a mar. 4.- Existen abundantes convenios y protocolos a nivel europeo desde el año setenta y dos en adelante, sobre esta materia. B)
PUERTOS Y MARINA MERCANTE
1.- Ley 27/ 1992, de 24 de noviembre, de Puertos del Estado y de la Marina Mercante ( arts. 6, 21, 57, 60, 61, 62, 106 y 112 ...128) C)
VERTIDOS DESDE AERONAVES
1.- Ley 21/1997, de 21 de abril, sobre aplicación de sanciones en caso de contaminación marina desde buques y aeronaves. ESPACIOS PROTEGIDOS 1.- Tratado del Antártico de Washington, de 1 de diciembre de 1959. 2.- Convención de Ramsar, de 2 de febrero de 1971, relativa a los humedales de importancia internacional como hábitat de aves acuáticas.
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3.- Convención de Naciones Unidas, de 23 de noviembre de 1972, para la Protección del Patrimonio Cultural y Natural mundial. 4.- Ley 4/1989, de 27 de marzo, de Conservación de los Espacios naturales y de la Flora y Fauna silvestres. 5.- Ley 2/1989, de 18 de julio, de Inventario de Espacios Naturales de Andalucía y medidas adicionales para su protección 6.- Desde el año 1984 se formulan diversa leyes para la consideración de diverso espacios como protegidos, como p.e.: las marismas del Odiel, La laguna de Fuentepiedra, etc. 7.- También existe abundante legislación, en forma de leyes y reales decretos, para la creación de los Parques Nacionales. ( Si bien el primer parque nacional data de 1918con la creación del Parque Nacional de la montaña de Covadonga). 8.- Directiva 92/ 43/CEE del Consejo de Europa, de 21 de mayo de 1992, relativa a la Conservación de lo habitas naturales y de las floras y faunas silvestres BOSQUES. INCENDIOS FORESTALES 1.- Ley de 8 de junio de 1957, de Montes 2.- Ley 81/1968, de 5 de diciembre, sobre incendios forestales (arts. 1 a 17, 30 a 34 DF y DD) 3.- Decreto 3769/1972, de 23 de diciembre, por el que se prueba el Reglamento de la Ley 81/1968 (arts. 1 a 87 y 131 a 147) 4.- Ley 55/1988, de 11 de noviembre, de Montes Vecinales en mano común. 5.- Ley 2/1992, de 25 de junio, Forestal de Andalucía FAUNA Y FLORA 1.- Ley 1/1970 de 4 de Abril, de Caza. 2.- Ley de 20 de Febrero de 1942, de Pesca Fluvial.
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3.- Convenio de Washington de 3 de Mayo de 1973 sobre comercio internacional de especies amenazadas de la fauna y flora silvestres. 4.- Convenio de Berna de 19 de Septiembre de 1979 sobre la conservación de la vida silvestre y el medio natural de Europa. 5.- Convenio de Río de Janeiro de 5 de Junio de 1992, sobre diversidad biológica. 6.- Orden de 4 de Septiembre de 1992, modificación sobre la de 25 de Junio de 1991, sobre regulación de la Caza en la Comunidad Autónoma de Andalucía. ATMÓSFERA 1.- Ley 38/1972 , de 22 de diciembre, de Protección del Medio Ambiente Atmosférico. 2.- Real Decreto 833/1975, de 6 de febrero, por el que se desarrolla la Ley 38/1972. 3.- Real Decreto 1613/1985, de 1 de
