Articulo de referencia

Edificios verdes

Centro de Ciencia y Tecnología de la EPA de EE. UU. en Kansas City. Estas instalaciones cuentan con las siguientes características ecológicas: Certificación LEED 2.0 Oro Energía...

Centro de Ciencia y Tecnología de la EPA de EE. UU. en Kansas City. Estas instalaciones cuentan con las siguientes características ecológicas:

La construcción verde (también conocida como construcción sostenible o construcción ecológica ) se refiere tanto a una estructura como a la aplicación de procesos ambientalmente responsables y eficientes en el uso de recursos a lo largo del ciclo de vida de un edificio: desde la planificación hasta el diseño, la construcción, la operación, el mantenimiento, la renovación y la demolición. [ 1 ] Esto requiere una estrecha cooperación entre el contratista, los arquitectos, los ingenieros y el cliente en todas las etapas del proyecto. [ 2 ] La práctica de la construcción verde amplía y complementa las preocupaciones clásicas del diseño de edificios en cuanto a economía, utilidad, durabilidad y confort. [ 1 ] La construcción verde también se refiere al ahorro máximo de recursos, incluyendo el ahorro de energía, suelo, agua y materiales, durante todo el ciclo de vida del edificio, protegiendo el medio ambiente y reduciendo la contaminación, proporcionando a las personas un uso saludable, cómodo y eficiente del espacio, y estando en armonía con la naturaleza. Edificios que viven en armonía; la tecnología de la construcción verde se centra en el bajo consumo, la alta eficiencia, la economía, la protección del medio ambiente, la integración y la optimización. [ 3 ]

El sistema Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) es un conjunto de sistemas de calificación para el diseño, la construcción, la operación y el mantenimiento de edificios verdes, desarrollado por el US Green Building Council . La Green Building Initiative (GBI) es un desarrollador de estándares acreditado por el American National Standards Institute (ANSI) y proveedor de numerosas evaluaciones y certificaciones de edificios verdes, incluyendo Green Globes . Otros sistemas de certificación que confirman la sostenibilidad de los edificios son el británico BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) para edificios y desarrollos a gran escala o el sistema DGNB ( Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen eV ) que establece parámetros de referencia para el desempeño de sostenibilidad de edificios, ambientes interiores y distritos. Actualmente, el World Green Building Council está investigando los efectos de los edificios verdes en la salud y la productividad de sus usuarios y está trabajando con el Banco Mundial para promover edificios verdes en mercados emergentes a través del programa de transformación de mercado EDGE ( Excellence in Design for Greater Efficiencies ) y la certificación. [ 4 ] También existen otras herramientas como NABERS o Green Star en Australia, el Sistema de Evaluación de la Sostenibilidad Global (GSAS) utilizado en Oriente Medio y el Índice de Edificación Verde (GBI) utilizado predominantemente en Malasia.

El modelado de información para la construcción (BIM) es un proceso que implica la generación y gestión de representaciones digitales de las características físicas y funcionales de los lugares. Los modelos de información para la construcción (BIM) son archivos (a menudo, aunque no siempre, en formatos propietarios y que contienen datos propietarios) que se pueden extraer, intercambiar o conectar en red para facilitar la toma de decisiones sobre un edificio u otro activo construido. El software BIM actual es utilizado por particulares, empresas y organismos gubernamentales que planifican, diseñan, construyen, operan y mantienen diversas infraestructuras físicas, como redes de agua, residuos, electricidad, gas, comunicaciones, carreteras, ferrocarriles, puentes, puertos y túneles.

Si bien constantemente se desarrollan nuevas tecnologías para complementar las prácticas actuales en la creación de estructuras más sostenibles, el objetivo común de los edificios verdes es reducir el impacto general del entorno construido en la salud humana y el medio ambiente natural mediante:

  • Utilizar de forma eficiente la energía, el agua y otros recursos.
  • Proteger la salud de los ocupantes y mejorar la productividad de los empleados (véase edificio saludable ).
  • Reducción de residuos, contaminación y degradación ambiental [ 1 ]

La construcción natural es un concepto similar, generalmente a menor escala y centrado en el uso de materiales naturales disponibles localmente . [ 5 ] Otros temas relacionados incluyen el diseño sostenible y la arquitectura verde . La sostenibilidad puede definirse como satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer las suyas. [ 6 ] Si bien algunos programas de construcción verde no abordan el tema de la rehabilitación de viviendas existentes , otros sí lo hacen, especialmente a través de planes públicos para la rehabilitación energéticamente eficiente . Los principios de construcción verde pueden aplicarse fácilmente tanto a trabajos de rehabilitación como a construcciones nuevas.

Un informe de 2009 de la Administración de Servicios Generales de EE. UU. reveló que 12 edificios con diseño sostenible tienen un menor costo operativo y un excelente rendimiento energético. Además, los ocupantes se mostraron, en general, más satisfechos con estos edificios que con los de edificios comerciales convencionales. Se trata de edificios ecológicos. [ 7 ]

Reducción del impacto ambiental

Los edificios representan una gran parte del consumo de energía, electricidad, agua y materiales. A partir de 2020, representan el 37% del uso mundial de energía y las emisiones de CO₂ relacionadas con la energía , que según las estimaciones de las Naciones Unidas contribuyeron al 33% de las emisiones mundiales totales. [ 8 ] [ 9 ] Incluyendo la fabricación de materiales de construcción, las emisiones mundiales de CO₂ fueron del 39%. [ 10 ] Si no se adoptan nuevas tecnologías en la construcción durante este período de rápido crecimiento, las emisiones podrían duplicarse para 2050, según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente .

Los edificios de vidrio, especialmente los rascacielos totalmente de vidrio, contribuyen significativamente al cambio climático debido a su ineficiencia energética. Si bien estas estructuras son visualmente atractivas y permiten la entrada de abundante luz natural, también retienen el calor, lo que requiere un mayor uso de sistemas de aire acondicionado y, por consiguiente, un aumento de las emisiones de carbono. Los expertos abogan por modificaciones en el diseño y posibles restricciones en los edificios totalmente de vidrio para mitigar su impacto ambiental negativo. [ 11 ] [ 12 ]

Los edificios ocupan una gran cantidad de terreno. Según el Inventario Nacional de Recursos , aproximadamente 107 millones de acres (430 000 km² ) de terreno en Estados Unidos están urbanizados. La Agencia Internacional de Energía publicó un informe que estima que los edificios existentes son responsables de más del 40 % del consumo total de energía primaria del mundo y del 24 % de las emisiones globales de dióxido de carbono. [ 13 ] [ 14 ]  

Según el Informe sobre la Situación Mundial del año 2016, los edificios consumen más del 30 % de toda la energía producida. El informe afirma que «En una trayectoria de calentamiento global inferior a 2 °C, las medidas eficaces para mejorar la eficiencia energética de los edificios podrían limitar la demanda final de energía de los mismos a niveles ligeramente superiores a los actuales, lo que significa que la intensidad energética media del parque inmobiliario mundial disminuiría en más del 80 % para 2050». [ 15 ]

Jardines colgantes de One Central Park , Sídney

Las prácticas de construcción verde buscan reducir el impacto ambiental de la construcción, ya que el sector de la construcción tiene el mayor potencial para lograr reducciones significativas en las emisiones con poco o ningún costo. [ 16 ] Las directrices generales se pueden resumir de la siguiente manera: Cada edificio debe ser lo más pequeño posible. Evite contribuir a la expansión urbana , incluso si se utilizan los métodos más eficientes energéticamente y ambientalmente responsables en el diseño y la construcción. Los principios de diseño bioclimático pueden reducir el gasto energético y, por extensión, las emisiones de carbono. El diseño bioclimático es un método de diseño de edificios que toma en cuenta el clima local para crear condiciones confortables dentro de la estructura. [ 17 ] [ 18 ] Esto podría ser tan simple como construir una forma diferente para la envolvente del edificio o orientar el edificio hacia el sur para maximizar la exposición solar para fines de energía o iluminación. Dadas las limitaciones de la construcción planificada en la ciudad, los principios bioclimáticos pueden emplearse a menor escala; sin embargo, sigue siendo un método pasivo eficaz para reducir el impacto ambiental.

Objetivos de la construcción sostenible

Blu Homes mkSolaire, un edificio ecológico diseñado por Michelle Kaufmann .
La Torre de Shanghái , el edificio con certificación LEED Platino más alto y grande del mundo desde 2015. [ 19 ]

El concepto de desarrollo sostenible se remonta a la crisis energética (especialmente del petróleo fósil ) y a las preocupaciones sobre la contaminación ambiental de las décadas de 1960 y 1970. [ 20 ] El libro de Rachel Carson , Primavera silenciosa , [ 21 ] publicado en 1962, se considera uno de los primeros intentos de describir el desarrollo sostenible en relación con la construcción verde. [ 20 ] El movimiento de construcción verde en los EE. UU. se originó a partir de la necesidad y el deseo de prácticas de construcción más eficientes energéticamente y respetuosas con el medio ambiente . Existen varios motivos para construir de forma verde, incluidos los beneficios ambientales, económicos y sociales. [ 1 ] Sin embargo, las iniciativas modernas de sostenibilidad exigen un diseño integrado y sinérgico tanto en la nueva construcción como en la rehabilitación de estructuras existentes. También conocido como diseño sostenible , este enfoque integra el ciclo de vida del edificio con cada práctica verde empleada con un propósito de diseño para crear una sinergia entre las prácticas utilizadas.

La construcción sostenible integra una amplia gama de prácticas, técnicas y habilidades para reducir y, en última instancia, eliminar el impacto de los edificios en el medio ambiente y la salud humana. A menudo, se centra en el aprovechamiento de los recursos renovables , como la luz solar mediante sistemas solares pasivos , activos y fotovoltaicos , así como en el uso de plantas y árboles a través de techos verdes , jardines de lluvia y la reducción de la escorrentía pluvial. También se emplean otras técnicas, como el uso de materiales de construcción de bajo impacto o el uso de grava compactada o concreto permeable en lugar de concreto o asfalto convencionales para favorecer la recarga de las aguas subterráneas.

Si bien las prácticas o tecnologías empleadas en la construcción sostenible están en constante evolución y pueden variar de una región a otra, persisten principios fundamentales de los que se deriva el método: eficiencia en el diseño de emplazamientos y estructuras, eficiencia energética, eficiencia hídrica , eficiencia de materiales, mejora de la calidad ambiental interior, optimización de operaciones y mantenimiento, y reducción de residuos y sustancias tóxicas. [ 22 ] [ 23 ] La esencia de la construcción sostenible radica en la optimización de uno o más de estos principios. Asimismo, con un diseño sinérgico adecuado, las distintas tecnologías de construcción sostenible pueden trabajar conjuntamente para producir un mayor efecto acumulativo.

En el aspecto estético de la arquitectura verde o el diseño sostenible, se encuentra la filosofía de diseñar un edificio en armonía con las características y los recursos naturales del entorno. Existen varios pasos clave para diseñar edificios sostenibles: especificar materiales de construcción ecológicos de origen local, reducir el consumo energético, optimizar los sistemas y generar energía renovable in situ.

evaluación del ciclo de vida

Una evaluación del ciclo de vida (ACV) puede ayudar a evitar una perspectiva limitada sobre las preocupaciones ambientales, sociales y económicas [ 24 ] al evaluar una gama completa de impactos asociados con todas las etapas de un proceso, desde la extracción de materias primas hasta el procesamiento de materiales, la fabricación, la distribución, el uso, la reparación y el mantenimiento, y la eliminación o el reciclaje. Los impactos considerados incluyen (entre otros) la energía incorporada , el potencial de calentamiento global , el uso de recursos, la contaminación del aire , la contaminación del agua y los residuos.

En lo que respecta a la construcción sostenible, en los últimos años se ha observado un cambio: se ha pasado de un enfoque prescriptivo , que parte de la premisa de que ciertas prácticas prescritas son mejores para el medio ambiente, a la evaluación científica del rendimiento real mediante el análisis del ciclo de vida (ACV).

Aunque el ACV es ampliamente reconocido como la mejor manera de evaluar los impactos ambientales de los edificios (la norma ISO 14040 proporciona una metodología de ACV reconocida), [ 25 ] todavía no es un requisito constante de los sistemas de calificación y códigos de edificios verdes, a pesar de que la energía incorporada y otros impactos del ciclo de vida son fundamentales para el diseño de edificios ambientalmente responsables.

En Norteamérica, el análisis del ciclo de vida (ACV) se valora en cierta medida en el sistema de calificación Green Globes y forma parte de la nueva norma nacional estadounidense basada en Green Globes, ANSI/GBI 01-2010: Protocolo de construcción sostenible para edificios comerciales . El ACV también se incluye como crédito piloto en el sistema LEED, aunque aún no se ha decidido si se incorporará por completo en la próxima revisión importante. El estado de California también incluyó el ACV como medida voluntaria en su borrador del Código de Normas de Construcción Sostenible de 2010 .

Aunque el ACV suele percibirse como demasiado complejo y laborioso para su uso habitual por parte de los profesionales del diseño, organizaciones de investigación como BRE en el Reino Unido y el Athena Sustainable Materials Institute en Norteamérica están trabajando para hacerlo más accesible. [ 26 ]

En el Reino Unido, la guía BRE Green Guide to Specifications ofrece clasificaciones para 1.500 materiales de construcción basadas en el análisis del ciclo de vida (ACV).

Eficiencia en el diseño de emplazamientos y estructuras

La base de cualquier proyecto de construcción radica en las etapas de concepto y diseño. De hecho, la etapa de concepto es uno de los pasos más importantes en el ciclo de vida de un proyecto, ya que tiene el mayor impacto en el costo y el rendimiento. [ 27 ] Al diseñar edificios ambientalmente óptimos, el objetivo es minimizar el impacto ambiental total asociado con todas las etapas del ciclo de vida del proyecto de construcción.

Estantes de iluminación exterior - Edificio de oficinas ecológico, Denver, Colorado

Sin embargo, la construcción como proceso no es tan lineal como un proceso industrial y varía de un edificio a otro, sin repetirse nunca de forma idéntica. Además, los edificios son productos mucho más complejos, compuestos por multitud de materiales y componentes, cada uno de los cuales constituye diversas variables de diseño que deben definirse en la fase de diseño. Una variación de cada variable de diseño puede afectar al medio ambiente durante todas las etapas relevantes del ciclo de vida del edificio. [ 28 ]

eficiencia energética

Una casa ecológica en Findhorn Ecovillage con techo de césped y paneles solares.

Los edificios ecológicos suelen incluir medidas para reducir el consumo de energía, tanto la energía incorporada necesaria para extraer, procesar, transportar e instalar los materiales de construcción como la energía operativa para proporcionar servicios como calefacción y electricidad para los equipos.

Dado que los edificios de alto rendimiento consumen menos energía operativa, la energía incorporada ha adquirido mucha mayor importancia, pudiendo representar hasta el 30 % del consumo energético total del ciclo de vida. Estudios como el Proyecto de Base de Datos LCI de EE. UU. [ 29 ] muestran que los edificios construidos principalmente con madera tendrán una menor energía incorporada que aquellos construidos principalmente con ladrillo, hormigón o acero. [ 30 ]

Para reducir el consumo de energía operativa, los diseñadores utilizan detalles que minimizan las fugas de aire a través de la envolvente del edificio (la barrera entre el espacio climatizado y el no climatizado). También especifican ventanas de alto rendimiento y aislamiento adicional en paredes, techos y suelos. Otra estrategia, el diseño solar pasivo , se implementa con frecuencia en viviendas de bajo consumo energético. Los diseñadores orientan ventanas y paredes y colocan toldos, porches y árboles [ 31 ] para dar sombra a ventanas y techos durante el verano, maximizando al mismo tiempo la ganancia solar en invierno. Además, una ubicación eficaz de las ventanas ( iluminación natural ) puede proporcionar más luz natural y disminuir la necesidad de iluminación eléctrica durante el día. El calentamiento solar del agua reduce aún más los costes energéticos.

La generación in situ de energía renovable mediante energía solar , eólica , hidroeléctrica o biomasa puede reducir significativamente el impacto ambiental del edificio. La generación de energía suele ser la característica más costosa que se puede añadir a un edificio.

La eficiencia energética de los edificios verdes puede evaluarse mediante métodos numéricos o no numéricos. Estos incluyen el uso de modelos de simulación, herramientas analíticas o estadísticas. [ 32 ]

En un informe publicado en abril de 2024, la Agencia Internacional de Energía (AIE) destacó que los edificios son responsables de aproximadamente el 30 % del consumo final de energía a nivel mundial y de más del 50 % de la demanda de electricidad . Señaló que las ventas de bombas de calor se triplicaron entre 2015 y 2022, que los automóviles eléctricos representaron el 20 % de las ventas de vehículos en 2023 y que la demanda máxima de electricidad en China podría duplicarse para mediados de siglo. La posesión de aires acondicionados en India podría multiplicarse por diez para 2050, lo que provocaría un aumento de seis veces en la demanda máxima de electricidad, la cual podría reducirse a la mitad con prácticas eficientes. Para 2050, las medidas de respuesta a la demanda podrían reducir las facturas de electricidad de los hogares entre un 7 % y un 12 % en las economías avanzadas y casi un 20 % en las economías en desarrollo, con una duplicación de las instalaciones de dispositivos inteligentes para 2030. Estados Unidos podría experimentar una reducción de 116 GW en la demanda máxima, 80 millones de toneladas menos de CO₂ al año para 2030 y un ahorro de entre 100.000 y 200.000 millones de dólares en veinte años con edificios conectados a la red. En Alabama , un vecindario inteligente demostró un ahorro energético de entre el 35 % y el 45 % en comparación con las viviendas tradicionales. [ 33 ]

eficiencia hídrica

Reducir el consumo de agua y proteger su calidad son objetivos clave en la construcción sostenible. Un problema crítico del consumo de agua es que, en muchas zonas, la demanda sobre el acuífero supera su capacidad de recarga. En la medida de lo posible, las instalaciones deberían aumentar su dependencia del agua que se recoge, utiliza, purifica y reutiliza in situ. La protección y conservación del agua durante toda la vida útil de un edificio se puede lograr diseñando sistemas de fontanería duales que reciclen el agua en las cisternas de los inodoros o utilizándola para lavar coches. Las aguas residuales se pueden minimizar utilizando accesorios que ahorran agua, como inodoros de descarga ultrabaja y cabezales de ducha de bajo caudal. [ 34 ] Los bidés ayudan a eliminar el uso de papel higiénico, reduciendo el tráfico de alcantarillado y aumentando las posibilidades de reutilizar el agua in situ. El tratamiento y calentamiento del agua en el punto de uso mejora tanto la calidad del agua como la eficiencia energética, a la vez que reduce la cantidad de agua en circulación. El uso de aguas no residuales y grises para uso in situ, como el riego, minimizará la demanda sobre el acuífero local. [ 35 ]

Los grandes edificios comerciales con eficiencia hídrica y energética pueden optar a la certificación LEED. El Comcast Center de Filadelfia es el edificio más alto de la ciudad y uno de los más altos de Estados Unidos con certificación LEED. Su ingeniería ambiental consiste en un sistema híbrido central de agua fría que refrigera cada planta con vapor en lugar de agua. Burn's Mechanical se encargó de la renovación completa de este rascacielos de 58 plantas y 130.000 metros cuadrados.

Materiales y arquitectura sostenible

La incorporación de materiales de construcción ecológicos en la arquitectura sostenible reduce significativamente el impacto ambiental de la construcción y la operación. Estos materiales se caracterizan por sus propiedades sostenibles, como el uso de recursos renovables, un menor consumo energético y una mínima degradación ambiental. Además, contribuyen a la reducción del agotamiento de los recursos naturales.

Por ejemplo, los materiales de construcción ecológicos en el aislamiento pueden reducir drásticamente la dependencia de los sistemas de climatización, disminuyendo así el consumo energético. Se hace hincapié en el uso más eficiente de materiales y recursos a lo largo de todo su ciclo de vida, desde la construcción hasta la demolición. Para conservar los recursos naturales, es fundamental el uso de materiales reciclados, lo que aporta numerosas ventajas, como la reducción del impacto ambiental derivado de la extracción de recursos, ya que se elimina la necesidad de una extracción constante. La reducción de residuos y contaminación en obra es igualmente importante mediante la implementación de un diseño modular que permite la prefabricación de materiales fuera de la obra, reduciendo así los residuos in situ. Se priorizará el uso de materiales de cero residuos, lo que también reducirá la emisión de contaminantes en la obra. La implementación de estos materiales también conlleva beneficios para la salud. Los materiales de construcción ecológicos promueven el bienestar de los ocupantes del edificio.

En lo que respecta a la eficiencia energética, los materiales de construcción sostenibles permiten una estrategia de diseño pasivo que optimiza la orientación del edificio, la masa térmica y la ventilación natural para minimizar el consumo de energía en calefacción, refrigeración e iluminación. Esto puede lograrse mediante la colocación estratégica de ventanas y dispositivos de sombreado que potencien la luz natural y reduzcan la necesidad de iluminación artificial. Un aspecto fundamental de los materiales de construcción sostenibles es la relación durabilidad-recurso, que se refiere a la longevidad de los materiales. Si los materiales tienen una larga vida útil, se reducirá la necesidad de reemplazos o reparaciones frecuentes. Además, estos materiales pueden reutilizarse. Algunos de los desafíos asociados con los materiales de construcción sostenibles incluyen un alto costo inicial y una disponibilidad y accesibilidad limitadas. Sin embargo, a largo plazo, ofrecen ahorros a largo plazo debido a sus efectos de menor consumo, menores costos de mantenimiento y mayor vida útil. [ 36 ]

Eficiencia de los materiales

Los materiales de construcción que se consideran "verdes" incluyen madera (que ha sido certificada según un estándar de terceros), materiales vegetales rápidamente renovables (como bambú y paja), piedra de construcción , piedra reciclada, hormigón de cáñamo , [ 37 ] metal reciclado (ver: sostenibilidad y reciclabilidad del cobre ) y otros productos no tóxicos, reutilizables, renovables y/o reciclables. Los materiales con menor energía incorporada pueden usarse en sustitución de materiales de construcción comunes con altos grados de consumo de energía y emisiones de carbono/nocivas. [ 38 ] Para el hormigón, está disponible una versión de alto rendimiento autorreparable , [ 39 ] [ 40 ] sin embargo, las opciones con menores rendimientos de residuos contaminantes contemplan ideas de reciclaje y suplementación colectiva; reemplazando las mezclas de hormigón tradicionales con escoria, residuos de producción y agregados. [ 41 ] El aislamiento también ve múltiples ángulos para la sustitución. La fibra de vidrio, de uso común, compite con otros aislantes ecológicos de bajo consumo energético que ofrecen valores R similares o superiores (por pulgada de espesor) a un precio competitivo. La lana de oveja, la celulosa y ThermaCork son más eficientes; sin embargo, su uso puede verse limitado por los costos de transporte o instalación.

Además, las comparaciones de energía incorporada pueden ayudar a deducir la selección de materiales de construcción y su eficiencia. La producción de madera emite menos CO₂ que el hormigón y el acero si se produce de forma sostenible , al igual que el acero puede producirse de forma más sostenible mediante mejoras en la tecnología (por ejemplo, hornos de arco eléctrico) y el reciclaje de energía/captura de carbono (un potencial subutilizado para el almacenamiento sistemático de carbono en el entorno construido). [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]

La EPA ( Agencia de Protección Ambiental ) también sugiere utilizar productos industriales reciclados, como productos de combustión de carbón, arena de fundición y escombros de demolición en proyectos de construcción. [ 22 ] Los materiales y electrodomésticos de construcción energéticamente eficientes se promueven en los Estados Unidos a través de programas de reembolso de energía .

Un informe de 2022 del Boston Consulting Group reveló que las inversiones en el desarrollo de formas más ecológicas de cemento, hierro y acero generan mayores reducciones de gases de efecto invernadero en comparación con las inversiones en electricidad y aviación. [ 45 ] Además, el proceso de fabricación de cemento sin producir CO₂ es inevitable. Sin embargo, el uso de clínker de puzolanas puede reducir las emisiones de CO₂ durante el proceso de fabricación de cemento. [ 46 ]

mejora de la calidad ambiental interior

La categoría de Calidad Ambiental Interior (CAI) en los estándares LEED, una de las cinco categorías ambientales, se creó para mejorar la comodidad, el bienestar y la productividad de los ocupantes. La categoría CAI de LEED aborda las directrices de diseño y construcción, especialmente: calidad del aire interior (CAI), calidad térmica y calidad de la iluminación. [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]

La calidad del aire interior busca reducir los compuestos orgánicos volátiles (COV) y otras impurezas del aire, como los contaminantes microbianos. Los edificios dependen de un sistema de ventilación diseñado adecuadamente (pasivo/natural o mecánico) para proporcionar una ventilación adecuada de aire más limpio del exterior o aire filtrado y recirculado, así como para aislar las operaciones (cocinas, tintorerías, etc.) de otras ocupaciones. Durante el proceso de diseño y construcción, elegir materiales de construcción y productos de acabado interior con emisiones de COV nulas o bajas mejorará la calidad del aire interior. La mayoría de los materiales de construcción y productos de limpieza/mantenimiento emiten gases, algunos de ellos tóxicos, como muchos COV, incluido el formaldehído. Estos gases pueden tener un impacto perjudicial en la salud, el confort y la productividad de los ocupantes. Evitar estos productos aumentará la calidad del aire interior de un edificio. LEED, [ 50 ] HQE [ 51 ] y Green Star contienen especificaciones sobre el uso de interiores de bajas emisiones. El borrador de LEED 2012 [ 52 ] está a punto de ampliar el alcance de los productos involucrados. BREEAM [ 53 ] limita las emisiones de formaldehído, pero no las de otros COV. MAS Certified Green es una marca registrada que identifica los productos con bajas emisiones de COV en el mercado. [ 54 ] El programa MAS Certified Green garantiza que cualquier sustancia química potencialmente peligrosa liberada por los productos manufacturados haya sido sometida a pruebas exhaustivas y cumpla con los rigurosos estándares establecidos por toxicólogos independientes para abordar las preocupaciones reconocidas sobre la salud a largo plazo. Estos estándares de calidad del aire interior han sido adoptados e incorporados a los siguientes programas:

  • El Consejo de Edificación Verde de los Estados Unidos (USGBC) en su sistema de calificación LEED [ 55 ]
  • El Departamento de Salud Pública de California (CDPH) en sus estándares de la Sección 01350 [ 56 ]
  • La Colaboración para Escuelas de Alto Rendimiento (CHPS) en su Manual de Mejores Prácticas [ 57 ]
  • La Asociación de Fabricantes de Mobiliario Empresarial e Institucional (BIFMA) en su estándar de sostenibilidad level®. [ 58 ]

También es importante para la calidad del aire interior el control de la acumulación de humedad para inhibir el crecimiento de moho, bacterias y virus, así como de ácaros del polvo y otros organismos y patógenos microbiológicos. La entrada de agua a través de la envolvente del edificio o la condensación de agua en superficies frías del interior pueden favorecer y mantener el crecimiento microbiano. Una envolvente bien aislada y sellada reducirá los problemas de humedad, pero también es necesaria una ventilación adecuada para eliminar la humedad de fuentes internas, como los procesos metabólicos humanos, la cocina, el baño, la limpieza y otras actividades. [ 59 ]

El control individual de la temperatura y el flujo de aire del sistema HVAC, junto con una envolvente del edificio diseñada adecuadamente , también contribuirá a mejorar la calidad térmica del edificio. La creación de un entorno luminoso de alto rendimiento mediante la integración cuidadosa de la luz natural y las fuentes de luz eléctrica mejorará la calidad de la iluminación y el rendimiento energético de la estructura. [ 35 ] [ 60 ]

Los productos de madera maciza, en particular los pisos, se suelen especificar en entornos donde se sabe que los ocupantes tienen alergias al polvo u otras partículas. La madera en sí se considera hipoalergénica, y sus superficies lisas evitan la acumulación de partículas comunes en acabados suaves como las alfombras. La Fundación Estadounidense para el Asma y las Alergias recomienda pisos de madera dura, vinilo, linóleo o pizarra en lugar de alfombras. [ 61 ] El uso de productos de madera también puede mejorar la calidad del aire al absorber o liberar humedad para moderar la humedad ambiental. [ 62 ]

Las interacciones entre todos los componentes interiores y los ocupantes conforman los procesos que determinan la calidad del aire interior. La investigación exhaustiva de estos procesos es objeto de la investigación científica sobre el aire interior y está bien documentada en la revista Indoor Air. [ 63 ]

Optimización de operaciones y mantenimiento

Por muy sostenible que haya sido un edificio en su diseño y construcción, solo puede seguir siéndolo si se opera de forma responsable y se mantiene adecuadamente. Garantizar que el personal de operaciones y mantenimiento (O&M) forme parte del proceso de planificación y desarrollo del proyecto ayudará a mantener los criterios ecológicos diseñados al inicio del proyecto. [ 64 ] Cada aspecto de la construcción verde se integra en la fase de O&M de la vida útil de un edificio. La incorporación de nuevas tecnologías verdes también recae en el personal de O&M. Si bien el objetivo de reducción de residuos puede aplicarse durante las fases de diseño, construcción y demolición del ciclo de vida de un edificio, es en la fase de O&M donde se llevan a cabo prácticas ecológicas como el reciclaje y la mejora de la calidad del aire. El personal de O&M debe procurar establecer las mejores prácticas en eficiencia energética, conservación de recursos, productos ecológicamente sensibles y otras prácticas sostenibles. La formación de los operadores y ocupantes del edificio es clave para la implementación efectiva de estrategias sostenibles en los servicios de O&M. [ 65 ]

Reducción de residuos

La arquitectura verde también busca reducir el desperdicio de energía, agua y materiales utilizados durante la construcción. Por ejemplo, en California, casi el 60% de los residuos del estado provienen de edificios comerciales. [ 66 ] Durante la fase de construcción, un objetivo debe ser reducir la cantidad de material que va a los vertederos . Los edificios bien diseñados también ayudan a reducir la cantidad de residuos generados por los ocupantes, al proporcionar soluciones in situ, como contenedores de compostaje , para reducir la cantidad de materia que va a los vertederos.

Para reducir la cantidad de madera que termina en los vertederos, Neutral Alliance (una coalición de gobierno, ONG y la industria forestal) creó el sitio web dontwastewood.com . El sitio incluye diversos recursos para reguladores, municipios, promotores, contratistas, propietarios/operadores y particulares/propietarios de viviendas que buscan información sobre el reciclaje de madera.

Cuando los edificios llegan al final de su vida útil, generalmente se demuelen y se llevan a vertederos. La deconstrucción es un método para aprovechar lo que comúnmente se considera "residuos" y convertirlo en material de construcción útil. [ 67 ] Extender la vida útil de una estructura también reduce los residuos: materiales de construcción como la madera, que son ligeros y fáciles de trabajar, facilitan las renovaciones. [ 68 ]

Para reducir el impacto en pozos o plantas de tratamiento de agua , existen varias opciones. Las aguas grises , aguas residuales provenientes de fuentes como lavavajillas o lavadoras, pueden utilizarse para riego subterráneo o, si se tratan, para usos no potables, como la descarga de inodoros y el lavado de automóviles. Los colectores de agua de lluvia se utilizan con fines similares.

Los sistemas centralizados de tratamiento de aguas residuales pueden ser costosos y consumir mucha energía. Una alternativa a este proceso es convertir los desechos y las aguas residuales en fertilizante, lo que evita estos costos y ofrece otros beneficios. Al recolectar los desechos humanos en origen y enviarlos a una planta de biogás semicentralizada junto con otros desechos biológicos, se puede producir fertilizante líquido. Este concepto fue demostrado por un asentamiento en Lübeck, Alemania, a finales de la década de 1990. Prácticas como estas aportan nutrientes orgánicos al suelo y crean sumideros de carbono que eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera, compensando así las emisiones de gases de efecto invernadero . La producción de fertilizante artificial también es más costosa en términos de energía que este proceso. [ 69 ]

Reducir el impacto en la red eléctrica

Las redes eléctricas se construyen en función de la demanda máxima (también conocida como carga máxima). La demanda máxima se mide en vatios ( W) e indica la rapidez con la que se consume la energía eléctrica. La electricidad residencial se suele facturar por kilovatio-hora (kWh). Los edificios ecológicos o sostenibles suelen ahorrar energía eléctrica, pero no necesariamente reducen la demanda máxima .

Cuando las características de los edificios sostenibles se diseñan, construyen y operan de manera eficiente, la demanda máxima puede reducirse, de modo que haya menos necesidad de expandir la red eléctrica y haya menos impacto en las emisiones de carbono y el cambio climático . [ 70 ] Estas características sostenibles pueden ser una buena orientación, suficiente masa térmica interior, buen aislamiento, paneles fotovoltaicos , sistemas de almacenamiento de energía térmica o eléctrica , sistemas de gestión de energía para edificios inteligentes (hogares) . [ 71 ]

Costo y rentabilidad

El aspecto más criticado de la construcción de edificios ecológicos es el precio. Los paneles fotovoltaicos , los electrodomésticos nuevos y las tecnologías modernas suelen ser más caros. La mayoría de los edificios ecológicos tienen un coste adicional inferior al 2%, pero generan 10 veces más beneficios a lo largo de su vida útil. [ 66 ] En cuanto a los beneficios financieros de la construcción ecológica, «En 20 años, la recuperación financiera suele superar el coste adicional de la ecologización en un factor de 4 a 6 veces. Y los beneficios más amplios, como la reducción de los gases de efecto invernadero (GEI) y otros contaminantes, tienen un gran impacto positivo en las comunidades circundantes y en el planeta». [ 72 ] El estigma reside entre el conocimiento del coste inicial [ 73 ] y el coste del ciclo de vida. El ahorro económico proviene de un uso más eficiente de los servicios públicos, lo que se traduce en una disminución de las facturas de energía. Se estima que diferentes sectores podrían ahorrar 130.000 millones de dólares en facturas de energía. [ 74 ] Además, una mayor productividad de los trabajadores o estudiantes puede tenerse en cuenta en los ahorros. [ 75 ]

Numerosos estudios han demostrado el beneficio cuantificable de las iniciativas de construcción sostenible en la productividad de los trabajadores. En general, se ha constatado que «existe una correlación directa entre el aumento de la productividad y los empleados que disfrutan estando en su espacio de trabajo». [ 76 ] En concreto, la productividad de los trabajadores puede verse significativamente afectada por ciertos aspectos del diseño de edificios sostenibles, como la mejora de la iluminación, la reducción de contaminantes, los sistemas de ventilación avanzados y el uso de materiales de construcción no tóxicos. [ 77 ] En « The Business Case for Green Building », el Consejo de Construcción Sostenible de EE. UU. ofrece otro ejemplo concreto de cómo las reformas energéticas comerciales mejoran la salud de los trabajadores y, por ende, su productividad: «En EE. UU., la gente pasa aproximadamente el 90 % de su tiempo en interiores. Los estudios de la EPA indican que los niveles de contaminantes en interiores pueden ser hasta diez veces superiores a los de exteriores. Los edificios con certificación LEED están diseñados para tener una calidad ambiental interior más saludable y limpia, lo que se traduce en beneficios para la salud de los ocupantes». [ 78 ]

Los estudios han demostrado que, durante un período de vida útil de 20 años, algunos edificios verdes han generado entre 53 y 71 dólares de retorno de la inversión por pie cuadrado. [ 79 ] Confirmando la rentabilidad de las inversiones en edificios verdes, estudios adicionales del mercado inmobiliario comercial han encontrado que los edificios con certificación LEED y Energy Star logran rentas, precios de venta y tasas de ocupación significativamente más altos, así como tasas de capitalización más bajas, lo que potencialmente refleja un menor riesgo de inversión. [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ]

Regulación y funcionamiento

Como resultado del creciente interés en los conceptos y prácticas de construcción sostenible, diversas organizaciones han desarrollado normas, códigos y sistemas de calificación para su uso por parte de organismos reguladores gubernamentales, profesionales de la construcción y consumidores. En algunos casos, los códigos se redactan para que los gobiernos locales puedan adoptarlos como ordenanzas con el fin de reducir el impacto ambiental de los edificios en sus localidades.

Los sistemas de calificación de edificios sostenibles, como BREEAM (Reino Unido), LEED (Estados Unidos y Canadá), DGNB (Alemania), CASBEE (Japón), VERDE GBCe (España) y GRIHA (India), ayudan a los consumidores a determinar el nivel de desempeño ambiental de una estructura. Estos sistemas otorgan créditos por características opcionales del edificio que apoyan el diseño sostenible en categorías como la ubicación y el mantenimiento del sitio, la conservación del agua , la energía y los materiales de construcción, así como el confort y la salud de los ocupantes. El número de créditos generalmente determina el nivel de logro. [ 83 ]

Los códigos y estándares de construcción verde, como el borrador del Código Internacional de Construcción Verde del Consejo Internacional de Códigos, [ 84 ] son ​​conjuntos de reglas creadas por organizaciones de desarrollo de estándares que establecen requisitos mínimos para elementos de construcción verde, como materiales o calefacción y refrigeración.

La nueva versión del Reglamento Europeo de Productos de Construcción (PCR) contiene elementos de análisis del ciclo de vida y verificación de las declaraciones ambientales de productos bajo el proceso "Sistema 3+". [ 85 ]

Algunas de las principales herramientas de evaluación ambiental de edificios que se utilizan actualmente incluyen:

Barrios y pueblos verdes

A principios del siglo XXI, se hicieron esfuerzos para implementar los principios de la construcción verde, no solo para edificios individuales, sino también para barrios y pueblos. La intención es crear barrios y pueblos de energía cero, lo que significa que generarán toda la energía por sí mismos. También reutilizarán los residuos, implementarán el transporte sostenible y producirán sus propios alimentos. [ 86 ] [ 87 ] Los pueblos verdes se han identificado como una forma de descentralizar las prácticas climáticas sostenibles, lo que puede resultar clave en áreas con alta población rural o pueblos dispersos, como la India, donde el 74 % de la población vive en más de 600 000 pueblos diferentes. [ 88 ]

Marcos internacionales y herramientas de evaluación

Cuarto Informe de Evaluación del IPCC

El Informe sobre el Cambio Climático de 2007, Cuarto Informe de Evaluación (AR4) del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático ( IPCC ) de las Naciones Unidas, es el cuarto de una serie de informes de este tipo. El IPCC fue establecido por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) para evaluar la información científica, técnica y socioeconómica relativa al cambio climático, sus posibles efectos y las opciones de adaptación y mitigación. [ 89 ]

El PNUMA y el cambio climático

El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) trabaja para facilitar la transición hacia sociedades bajas en carbono, apoyar los esfuerzos para mitigar el cambio climático, mejorar la comprensión de la ciencia del cambio climático y aumentar la conciencia pública sobre este desafío global.

Indicador de GEI

El indicador de gases de efecto invernadero: Directrices del PNUMA para el cálculo de las emisiones de gases de efecto invernadero para empresas y organizaciones sin ánimo de lucro.

Agenda 21

La Agenda 21 es un programa de las Naciones Unidas (ONU) relacionado con el desarrollo sostenible. Constituye un plan integral de acción que deben emprender a nivel mundial, nacional y local las organizaciones de la ONU, los gobiernos y los principales grupos en todos los ámbitos donde la actividad humana impacta el medio ambiente . El número 21 hace referencia al siglo XXI.

PSM de FIDIC

Las Directrices de Gestión de la Sostenibilidad de Proyectos de la Federación Internacional de Ingenieros Consultores (FIDIC) se crearon para ayudar a los ingenieros de proyectos y otras partes interesadas a establecer objetivos de desarrollo sostenible para sus proyectos, objetivos que sean reconocidos y aceptados como beneficiosos para la sociedad. El proceso también busca alinear los objetivos del proyecto con las condiciones y prioridades locales, y ayudar a quienes participan en la gestión de proyectos a medir y verificar su progreso.

Las Directrices de Gestión de la Sostenibilidad del Proyecto están estructuradas en Temas y Subtemas, agrupados en las tres áreas principales de sostenibilidad: Social, Ambiental y Económica. Para cada Subtema, se define un indicador clave del proyecto, junto con orientación sobre la relevancia de dicho aspecto en el contexto de un proyecto específico.

El Marco de Informes de Sostenibilidad proporciona orientación a las organizaciones para que la utilicen como base para la divulgación de su desempeño en materia de sostenibilidad, y también ofrece a las partes interesadas un marco comparable y de aplicación universal para comprender la información divulgada.

El Marco de Informes contiene el producto principal de las Directrices para la Elaboración de Informes de Sostenibilidad, así como Protocolos y Suplementos Sectoriales. Las Directrices sirven de base para todos los informes. Constituyen el fundamento sobre el que se basa toda la demás guía de informes y describen el contenido esencial para la elaboración de informes, aplicable a todas las organizaciones, independientemente de su tamaño, sector o ubicación. Las Directrices incluyen principios y orientación, así como divulgaciones estándar —incluidos indicadores— para definir un marco de divulgación que las organizaciones pueden adoptar de forma voluntaria, flexible y gradual.

Cada indicador de las Directrices se sustenta en protocolos que incluyen definiciones de los términos clave del indicador, metodologías de compilación, el alcance previsto del indicador y otras referencias técnicas.

Los suplementos sectoriales responden a las limitaciones de un enfoque único para todos. Estos suplementos complementan el uso de las Directrices básicas al abarcar el conjunto único de problemas de sostenibilidad que enfrentan diferentes sectores, como la minería, la automoción, la banca, los organismos públicos y otros.

Código de entorno IPD

El Código Ambiental IPD se lanzó en febrero de 2008. El Código se concibe como un estándar global de buenas prácticas para medir el desempeño ambiental de los edificios corporativos. Su objetivo es medir y gestionar con precisión los impactos ambientales de los edificios corporativos y permitir a los ejecutivos inmobiliarios generar información de desempeño comparable y de alta calidad sobre sus edificios en cualquier parte del mundo. El Código abarca una amplia gama de tipos de edificios (desde oficinas hasta aeropuertos) y tiene como objetivo informar y respaldar lo siguiente:

  • Creación de una estrategia ambiental
  • Aportar información a la estrategia inmobiliaria
  • Comunicar un compromiso con la mejora ambiental
  • Creación de objetivos de rendimiento
  • planes de mejora ambiental
  • Evaluación y medición del desempeño
  • evaluaciones del ciclo de vida
  • Adquisición y enajenación de edificios
  • Gestión de proveedores
  • Sistemas de información y población de datos
  • Cumplimiento de las normas
  • Objetivos de equipo y personales

IPD estima que se necesitarán aproximadamente tres años para recopilar datos significativos que permitan desarrollar un conjunto sólido de datos de referencia que puedan utilizarse en un entorno corporativo típico.

ISO 21931

La norma ISO/TS 21931:2006, Sostenibilidad en la construcción de edificios: Marco para los métodos de evaluación del desempeño ambiental de las obras de construcción: Parte 1: Edificios, tiene como objetivo proporcionar un marco general para mejorar la calidad y la comparabilidad de los métodos de evaluación del desempeño ambiental de los edificios. Identifica y describe los aspectos que deben tenerse en cuenta al utilizar métodos para la evaluación del desempeño ambiental de edificios nuevos o existentes en las etapas de diseño, construcción, operación, rehabilitación y demolición. No constituye un sistema de evaluación en sí mismo, sino que está concebido para utilizarse conjuntamente con la serie de normas ISO 14000 y siguiendo sus principios.

Historia del desarrollo

  • En la década de 1930, comenzó en Islandia la calefacción urbana de viviendas mediante agua caliente geotérmica. [ 90 ]
  • En la década de 1960, el arquitecto estadounidense Paul Soleri propuso un nuevo concepto de arquitectura ecológica.
  • En 1969, el arquitecto estadounidense Ian McHarg escribió el libro "El diseño integra la naturaleza", que marcó el nacimiento oficial de la arquitectura ecológica.
  • En la década de 1970, la crisis energética provocó el surgimiento de diversas tecnologías de ahorro energético en la construcción, como la energía solar , la energía geotérmica y la energía eólica , y los edificios energéticamente eficientes se convirtieron en precursores del desarrollo de la construcción.
  • En 1975, el grupo suizo PLENAR publicó el concepto de vivienda energéticamente eficiente en "PLENAR: Planificación-Energía-Arquitectura".
  • En 1980, la Organización Mundial de la Conservación de la Naturaleza (OMCN) acuñó por primera vez el lema "desarrollo sostenible". Al mismo tiempo, el sistema de construcción energéticamente eficiente se fue perfeccionando gradualmente y se generalizó su uso en países desarrollados como Alemania, Gran Bretaña, Francia y Canadá.
  • En 1982, Per y Maria Krusche, entre otros, publicaron un enfoque ecológico de la arquitectura en "Ökologisches Bauen" (edificios ecológicos) para la Agencia Federal Alemana de Medio Ambiente.
  • En 1987, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente publicó el informe "Nuestro Futuro Común", que sentó las bases del concepto de desarrollo sostenible.
  • En 1990, se publicó en el Reino Unido la primera norma mundial de construcción sostenible.
  • En 1992, gracias a que la "Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo" promovió el desarrollo sostenible, los edificios ecológicos se convirtieron gradualmente en la dirección del desarrollo.
  • En 1993, Estados Unidos creó la Asociación de Edificios Verdes.
  • En 1996, Hong Kong introdujo estándares de construcción sostenible.
  • En 1999, Taiwán introdujo estándares de construcción sostenible.
  • En el año 2000, Canadá introdujo normas de construcción sostenible.
  • En 2005, Singapur puso en marcha el "Sello de Edificación Ecológica BCA".
  • En 2015, según el Laboratorio Nacional de Berkeley, China implementó las "Normas de Evaluación de Edificios Verdes". [ 91 ]
  • En 2021, se completó la primera casa impresa en 3D , de bajo costo y sostenible, hecha de una mezcla de arcilla . [ 92 ]

Construcción sostenible por país

Véase también

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