La renovación sostenible describe el trabajo en edificios existentes para mejorar su desempeño ambiental utilizando métodos y materiales sostenibles. Una renovación o modernización se define como: "cualquier trabajo realizado en un edificio además del mantenimiento para cambiar su capacidad, función o desempeño", en otras palabras, cualquier intervención para ajustar, reutilizar o mejorar un edificio para adaptarlo a nuevas condiciones o requisitos". [1] La remodelación se puede realizar en una parte de un edificio, en un edificio completo o en un campus. [2] La renovación sostenible va un paso más allá al modificar el edificio existente para que funcione mejor en términos de su impacto ambiental y el entorno de sus ocupantes.
La mayoría de las remodelaciones sostenibles también son modernizaciones ecológicas : cualquier remodelación de un edificio existente que tenga como objetivo reducir las emisiones de carbono y el impacto ambiental del edificio. Esto puede incluir mejorar la eficiencia energética de los sistemas HVAC y otros sistemas mecánicos, aumentar la calidad del aislamiento en la envolvente del edificio , implementar la generación de energía sostenible y apuntar a mejorar la comodidad y la salud de los ocupantes.
Las modernizaciones ecológicas se han vuelto cada vez más prominentes con su inclusión en una serie de sistemas de calificación de edificios, como LEED para edificios existentes: operaciones y mantenimiento del USGBC , [3] Passive House EnerPHit, [4] y Green Globes para edificios existentes. [5] Algunos gobiernos ofrecen financiación para modernizaciones ecológicas, ya que los edificios existentes constituyen la mayoría de los edificios operativos y han sido identificados como un área de creciente consideración en la lucha contra el cambio climático . [6]
La renovación sostenible es el equivalente al desarrollo sostenible que se relaciona con nuevos desarrollos de ciudades, edificios o industrias, etc. La renovación sostenible incluye aislamiento y medidas relacionadas para reducir el consumo de energía de los edificios, instalación de fuentes de energía renovables como calentamiento solar de agua y energía fotovoltaica , medidas para reducir el consumo de agua , y cambios para reducir el sobrecalentamiento , mejorar la ventilación y mejorar el confort interno. El proceso de remodelación sostenible incluye minimizar el desperdicio de componentes existentes, reciclar y utilizar materiales amigables con el medio ambiente , y minimizar el uso de energía , ruido y desperdicio durante la remodelación.
La importancia de la renovación sostenible es que la mayoría de los edificios en uso no son nuevos y, por lo tanto, se construyeron cuando los estándares energéticos eran bajos o inexistentes y, por lo demás, son incompatibles con los estándares actuales o las expectativas de los usuarios. Es probable que gran parte del parque de edificios existente se utilice durante muchos años, ya que la demolición y la sustitución suelen ser inaceptables debido al costo, los trastornos sociales o porque el edificio tiene un interés arquitectónico y/o histórico. La solución es restaurar o renovar dichos edificios para hacerlos apropiados para el uso actual y futuro y para satisfacer los requisitos y estándares actuales de uso energético y confort.
La renovación sostenible no es un concepto nuevo, pero está ganando reconocimiento e importancia debido a las preocupaciones actuales sobre el alto uso de energía que conduce al cambio climático , el sobrecalentamiento de los edificios, la necesidad de entornos internos saludables, los residuos y los daños ambientales asociados con la producción de materiales. Muchos gobiernos están empezando a darse cuenta de la importancia de renovar de manera sostenible su parque de edificios existente, en lugar de simplemente elevar los estándares para nuevos edificios y desarrollos, y están produciendo orientación, subvenciones y otras actividades de apoyo y estimulación. Los grupos de expertos, los grupos de presión y las organizaciones voluntarias continúan publicitando y promoviendo la necesidad y la práctica de la renovación sostenible. En muchos países abundan los ejemplos y proyectos de demostración.
Las técnicas de rehabilitación sostenible se han ido desarrollando a lo largo de muchos años y, aunque los principios son muy similares a los utilizados en edificios nuevos, la práctica y los detalles apropiados para la amplia gama de situaciones que se encuentran en edificios antiguos han requerido el desarrollo de soluciones específicas y orientación para optimizar. el proceso y evitar problemas posteriores. Se encuentra ampliamente disponible orientación técnica detallada de fuentes patrocinadas por el gobierno.
La mayoría de las modernizaciones pueden considerarse algo "verdes" porque, en lugar de construir un edificio nuevo, se mejora uno existente. [7] Esto ahorra recursos que de otro modo se utilizarían para construir una estructura completamente nueva. Una modernización ecológica generalmente tiene como objetivo incorporar sostenibilidad y ahorrar costos de energía en cada decisión de diseño.
La modernización de un edificio conlleva inherentemente las limitaciones del edificio y el sitio existentes. Por ejemplo, la orientación de un edificio con respecto al sol tiene un gran impacto en su rendimiento energético, pero generalmente no está dentro del alcance de una modernización rotar el edificio. Las restricciones presupuestarias también suelen afectar las medidas de conservación de energía propuestas. [8]
Hasta hace poco, las modernizaciones ecológicas generalmente se consideraban proyectos puntuales para edificios o clientes específicos, pero dado el creciente énfasis en mejorar la eficiencia energética del parque de edificios existente frente al cambio climático , están empezando a revisarse sistemáticamente y a escala. escala. [7] [9] El principal desafío que esto presenta para los gobiernos y los grupos de defensa es que el parque de edificios existente se caracteriza por diferentes usos, está ubicado en áreas climáticas dispares y utiliza diferentes tradiciones de construcción y tecnologías de sistemas. [10] Debido a estas disparidades, es difícil caracterizar estrategias que se apliquen a todos los edificios.
Las modernizaciones ecológicas han atraído recientemente una considerable atención de la investigación debido al énfasis del gobierno en modernizar los edificios antiguos para abordar el cambio climático. Se estima que hasta la mitad del parque inmobiliario tiene siempre más de 40 años. [11] Los edificios más antiguos tienen un rendimiento energético significativamente peor que sus homólogos modernos debido a deficiencias en su diseño, el deterioro de la eficiencia del sistema mecánico y el aumento de la permeabilidad de la envolvente. La intensidad del uso de energía en las casas en los Estados Unidos cayó un 9% entre 1985 y 2004 debido a mejoras en la eficiencia energética del uso final y mejoras en los códigos. [12] Lamentablemente, esto se ve compensado por el aumento general del número total de viviendas.
Uno de los objetivos de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) es la mitigación de las emisiones de gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático. Más específicamente, la ONU apoya la reducción inmediata de las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con la construcción. [13] La rehabilitación de edificios desempeña un papel clave en la descarbonización del parque inmobiliario actual. [14] Aparte de derribar los edificios existentes, es la única manera de mejorar el rendimiento de los edificios o de desarrollar edificios sin emisiones. [13] Las renovaciones energéticamente eficientes son una herramienta para reducir el consumo de energía en los edificios, [15] lo que se traducirá en menores emisiones de gases de efecto invernadero y menor uso de recursos. [2] Los estudios presentan la importancia del posible impacto de la implementación generalizada de remodelaciones en las emisiones individuales de GEI, pero también en las emisiones y el consumo de energía a nivel mundial. [dieciséis]
La sostenibilidad social se relaciona con los impactos de un edificio en la sociedad, la comunidad y los individuos que lo rodean u ocupan. [2] Esto se considera en las herramientas de evaluación de impacto ambiental, como la evaluación del ciclo de vida (LCA). La rehabilitación sostenible integra las necesidades económicas, sociales y ambientales para mejorar las condiciones de construcción existentes. [15] Por ejemplo, los edificios sostenibles son socialmente sostenibles porque son más saludables para sus ocupantes debido al uso de materiales que no impactan negativamente en la salud. [2]
Se sabe que la calidad ambiental interior de los edificios existentes suele ser más insatisfactoria e insalubre que la del entorno exterior debido al diseño y los materiales utilizados. El principal argumento a favor de la rehabilitación sostenible y de la construcción sostenible en general es la creencia de que los edificios ecológicos son más saludables y más satisfactorios para sus ocupantes. [2] Las especificaciones para renovaciones sostenibles toman medidas para garantizar que los materiales y la estructura del edificio no irradien partículas y gases peligrosos, como dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno, al ambiente interior, y se toman medidas adicionales para filtrar el aire interior para los habitantes. [15] [17] El "Principio de atención sanitaria del ciudadano" establece que las renovaciones sostenibles deben garantizar que los edificios sean seguros y mejoren la calidad de vida de quienes se encuentran en su interior. [15] El diseño de la remodelación debe considerar tanto el microclima interior como el entorno externo alrededor del edificio al desarrollar el programa. [15] Los parámetros microclimáticos que deben considerarse incluyen:
La preservación de edificios históricos es inherentemente sostenible ya que maximiza la vida útil de los materiales y la infraestructura existentes. [13] La conservación de los materiales y las estructuras existentes reduce el desperdicio y preserva el carácter de las pequeñas comunidades históricas. Muchos argumentan que el epítome de la sostenibilidad es no construir en absoluto, lo que equivale a preservación y renovación.
Como sociedad, tenemos una cantidad finita de muchos recursos, por ejemplo fuentes de energía no renovables. Los edificios no sostenibles, en términos de su funcionamiento, también consumen una cantidad significativa de recursos energéticos no renovables, en comparación con otras industrias. Una vez más, es necesario aumentar la eficiencia energética de los edificios existentes para reducir el consumo de recursos energéticos no renovables, o incluso reemplazarlos por completo con fuentes renovables. [13] La eficiencia se puede mejorar mediante renovaciones sostenibles de edificios que modifiquen los sistemas y operaciones del edificio. A medida que los edificios se vuelven más eficientes energéticamente, es cada vez más importante observar el impacto del ciclo de vida de los materiales que componen el edificio. [14] El diseño y la construcción de edificios que no son sostenibles durante una vida útil prolongada permite la construcción y demolición de edificios con una vida útil corta, lo que desperdicia materiales de construcción que no se utilizan durante toda su vida útil. La reutilización de edificios existentes permite a los propietarios utilizar la energía incorporada que ya está invertida en la composición del edificio, en lugar de desperdiciar ese carbono incorporado y consumir más con la construcción de un nuevo edificio. [2]
Esta sección establece un cronograma y la progresión del desarrollo de los objetivos de renovación sostenible de algunos autores diferentes:
Los principales objetivos del "desarrollo sostenible", propuesto por Baldwin en 1996, incluyen minimizar el impacto sobre la salud humana y el medio ambiente, el uso óptimo de los recursos no renovables, la utilización de recursos renovables y la planificación y adaptabilidad futuras. [15] [18] Minimizar el impacto sobre el clima y el sistema ecológico se logra mediante una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que está relacionado con el otro objetivo de optimizar el uso de recursos no renovables. Al reducir las fuentes de energía no renovables utilizadas para construir y operar edificios, también se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero incorporadas en los edificios. La remodelación también podría intentar proteger y mejorar la ecología local a través de la arquitectura paisajística. [15] La salud humana se preserva aumentando la ventilación y la filtración de aire de los espacios interiores y evitando materiales de construcción potencialmente dañinos que pueden afectar la salud respiratoria. Esto también se puede lograr fomentando la reutilización o el reciclaje de materiales para reducir o eliminar el desperdicio de materiales. El objetivo del uso de recursos renovables se puede lograr en una remodelación electrificando los sistemas de calefacción y refrigeración de la casa, instalando generación y almacenamiento de energías renovables en el sitio o utilizando productos de recursos renovables como materiales de construcción, como la madera. [15] La construcción para el futuro se puede lograr mediante la renovación, haciendo que un edificio existente sea más duradero y ampliando su vida útil anterior.
En 1996, Keeping y Shiers describieron los objetivos de las "renovaciones ecológicas" en tres partes. [15] [19] La primera parte incluye menores costos de servicios públicos ya que se consume menos energía debido a una combinación de sistemas de calefacción y refrigeración eficientes y pasivos. La segunda parte garantiza menores costos de mantenimiento ya que los sistemas renovados son más simples y se instalaron para que sean accesibles para reparaciones. Finalmente, la tercera parte afirma que los edificios con rehabilitaciones ecológicas son más saludables y cómodos para sus ocupantes. [15]
Finalmente, en 2006, Sitar et al. definió los principios de "rehabilitación sostenible". [15] [20] Los objetivos incluyen disminuir la energía utilizada durante la operación, que incluye calefacción, refrigeración, ventilación, iluminación, etc. Otro objetivo es la utilización tanto de fuentes de energía renovables como de materiales de bajo impacto con respecto al microambiente interior. así como el macroambiente exterior. Afirman lograr mejoras en las condiciones de vida en términos de salud humana, controles fáciles de usar y adaptabilidad a necesidades futuras. [15] El objetivo es que todo esto se logre mediante la planificación de la innovación para desarrollar un diseño que sea ambiental, económica y socialmente beneficioso.
Las renovaciones sostenibles tienen como objetivo alcanzar la "optimización total del rendimiento del edificio" con la integración de múltiples sistemas en todo el edificio y la comunidad. [13] La remodelación no solo disminuye el consumo de energía sino que también mejora el confort de los ocupantes en términos de ruido, temperatura, iluminación, etc. Extiende el ciclo de vida del edificio, reduce el impacto ambiental y crea condiciones saludables para los ocupantes. [15]
Las renovaciones sostenibles tienen como objetivo minimizar los impactos ambientales negativos de la renovación reduciendo las cantidades de materiales nocivos, utilizando tecnología de ahorro de energía y adaptando el edificio para el uso de energía renovable, en lugar de fuentes de energía no renovables. [15] Algunas medidas ambientales responsables que pueden incorporarse en la modernización de un edificio incluyen la eficiencia energética y del agua, la reducción y el reciclaje de desechos, el uso de materiales de bajo impacto ambiental y la operación efectiva del edificio. [2] Un ejemplo de diseños energéticamente eficientes podría incluir iluminación de alta eficiencia y controles inteligentes. De manera similar, un ejemplo de diseño eficiente en el uso del agua podría incluir inodoros de doble descarga, reciclaje de aguas grises o accesorios de aireación de agua.
Una modernización sostenible garantiza que el rendimiento energético del edificio después de la renovación sea significativamente mejor que antes de las obras. El aumento de la eficiencia energética debe cumplir con las normas de construcción vigentes para edificios nuevos. [16] El enfoque sostenible sería incluso diseñar más allá del mínimo del código y planificar los requisitos futuros. Una renovación energética profunda debería incluir la integración de la generación de energía in situ a partir de fuentes de energía renovables, con el objetivo de desarrollar un edificio de consumo de energía casi nulo. La eficiencia energética obtenida mediante la modernización arquitectónica hace que la integración de fuentes de energía renovables sea rentable. [16] Un estudio realizado en el Reino Unido demostró que, después de una remodelación, los edificios tenían costos operativos más bajos incluso si la sostenibilidad no era una prioridad de la modernización. [2]
Un estudio sobre la rehabilitación energética de edificios residenciales demostró que la rehabilitación condujo a un ahorro medio de energía térmica del 59 % durante la temporada de calefacción. [16] Los ahorros consistieron en un 25% por la adición de aislamiento térmico en paredes y pisos exteriores, un 10% por mejoras en el aislamiento de las ventanas, un 6% por una reducción en el intercambio de aire y un 18% por la instalación de controles de calefacción. [16] La modernización de la envolvente del edificio y su funcionamiento redujeron el consumo de energía del edificio, las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas durante la fase de funcionamiento y el impacto medioambiental general. [14] [2]
La rehabilitación sostenible garantiza la eficiencia energética mediante la mejora de los siguientes sistemas: [15]
Existen estrategias típicas para mejorar cada uno de los sistemas anteriores. Se pueden utilizar materiales aislantes innovadores que tengan un menor impacto ambiental, pero incluso las adiciones de aislamiento no sostenibles pueden mejorar el rendimiento energético del edificio. [15] La envolvente del edificio se puede mejorar reemplazando las ventanas existentes con ventanas eficientes en términos de puente térmico y optimización de la ganancia solar. [15] El uso de estrategias de ventilación pasiva o sistemas híbridos que utilizan estrategias tanto pasivas como activas reduce la energía necesaria para el acondicionamiento. [15] Los sistemas de calefacción y refrigeración de los edificios pueden funcionar con energía solar, o incluso utilizar agua calentada por energía solar, lo que reduce el consumo de energía no renovable a través de la calefacción y la refrigeración. [15] Por último, la electricidad utilizada para la iluminación se puede reducir optimizando la iluminación natural en los espacios habitables. [15]
El impacto ambiental general de una renovación sostenible depende en gran medida de la elección de materiales para la renovación. [14] El Principio de Recursos Racionales para la rehabilitación fomenta el uso eficiente de los materiales de construcción y los recursos naturales. [15] Esto se cuantifica mediante un análisis del ciclo de vida que mide el impacto de un material a lo largo de su vida, que se extiende hasta la "fase D" que incluye los residuos al final de su vida útil después de la demolición del edificio. [14] [15] El transporte de residuos añade costos tanto a la construcción como al mantenimiento de los edificios. Diseñar remodelaciones que reduzcan los desechos y maximicen la reutilización, minimice los costos de transporte de desechos a corto y largo plazo mediante el uso de materiales durante toda su vida útil prevista. [15]
Cuando los materiales se pueden comparar sobre la base de un resultado final común, a través del análisis del ciclo de vida, aparece un camino óptimo para el diseño. [14] En última instancia, dado que la remodelación requerirá materiales de construcción adicionales, habrá un impacto ambiental negativo, pero el objetivo de la remodelación sostenible es minimizar estos impactos. [14] Por ejemplo, reutilizar madera in situ, utilizar madera recuperada y utilizar madera de fuentes renovables certificadas son opciones de materiales sostenibles basadas en el aprovechamiento del carbono incorporado que ya se ha invertido en esos materiales. [2] Como se mencionó anteriormente, el análisis del ciclo de vida de la demanda de energía primaria de los materiales de construcción y el potencial de calentamiento global es cada vez más importante a medida que los edificios consumen menos energía durante su operación. [14] El impacto de los materiales en la salud humana también se incluye en la evaluación de su ciclo de vida, lo que significa que un material de construcción no puede ser sostenible si daña a sus ocupantes. Por tanto, las reformas sostenibles no deben incluir adhesivos, pinturas o colas que expulsen compuestos orgánicos poco volátiles al aire interior del edificio. [2] Los materiales que dañan a los ocupantes del interior o la ecología exterior se consideran letales y, por lo tanto, no se utilizan en renovaciones sostenibles. [17]
La imagen mostrada es un modelo conceptual de rehabilitación sostenible. [15] Las dimensiones del modelo incluyen la técnica, la económica, la arquitectónica, la social, la ecológica y la cultural. Todas las dimensiones están relacionadas e influyen entre sí y en el propio diseño de la reforma. [15] El modelo describe cómo las partes interesadas esperan que el diseño de la remodelación genere ahorros de energía, mayor comodidad y salud de los ocupantes, extensión de la vida útil del edificio, protección ambiental y, por supuesto, un resultado económico. Estas expectativas se alinean con los objetivos de renovación sostenible que se desarrollaron en la sección anterior. El modelo conceptual también presenta los pasos del proceso de renovación que se analizarán a continuación en este artículo.
El principio de rehabilitación sostenible debe incorporarse en el desarrollo del proyecto desde el primer esquema hasta la puesta en servicio y la facturación del edificio. Esta sección proporciona una lista generalizada de pasos en el proceso de diseño para una remodelación sostenible: [15]
1. Recopilación de datos:
2. Determinación del grado de rehabilitación necesario:
3. Fase de modelado:
4. Fase de Selección:
5. Fase de implementación
En la fase de modelado, es importante considerar el entorno general al que está impactando la remodelación porque no se pueden tomar decisiones separadas de este contexto. [15] Es necesario considerar las condiciones sociales y políticas de la comunidad, específicamente las condiciones y estándares de vida. El otro contexto a considerar son las condiciones ecológicas, como la temperatura promedio, humedad, calidad del suelo , recursos naturales, topografía, etc. [15]
Las modernizaciones ecológicas utilizan una estrategia de diseño integrada . [21] Esto se opone a la estrategia tradicional de diseño en cascada , en la que arquitectos, ingenieros y contratistas operan independientemente unos de otros. En una estrategia de diseño integrada, estos equipos trabajan juntos para aprovechar sus áreas de especialización y resolver problemas de diseño al mismo tiempo que consideran el edificio en su conjunto. Esto es imperativo para una modernización ecológica, donde las soluciones de diseño a menudo están limitadas por el sitio existente. Esto podría estar relacionado con la orientación y geometría de la forma del edificio existente, el tamaño del sitio o los requisitos de instalación de los sistemas mecánicos existentes y propuestos. Debido a que estas limitaciones afectan todos los aspectos del diseño de edificios, la única manera de sintetizar soluciones sostenibles, efectivas y rentables es cuando los equipos de proyecto consideran todos estos aspectos desde el inicio del proyecto.
Muchas prácticas de construcción sostenible son pasivas y pueden automatizarse, como el aislamiento o los controles de iluminación. Otros dependen del comportamiento de los ocupantes del edificio para aprovechar todo su potencial de eficiencia energética. Un sistema de calefacción energéticamente eficiente no sirve de mucho si las ventanas se dejan abiertas en invierno. Según Ascione et al., "la primera palanca de la eficiencia energética es una adecuada educación energética de los usuarios". [22] Las modernizaciones ecológicas pueden implicar capacitar a los ocupantes del edificio en prácticas sostenibles y sistemas de construcción con los que interactuarán, lo que ayuda a garantizar que cualquier medida de conservación de energía utilizada alcance su máximo potencial de diseño. La capacitación puede estar a cargo de los fabricantes de sistemas o del equipo de diseño del proyecto.
Una de las formas más comunes de modernización ecológica es la modernización total o parcial de la iluminación. Una modernización de la iluminación generalmente consiste en reemplazar todas o algunas de las bombillas de un edificio por modelos más nuevos y eficientes. [23] Esto también puede incluir el cambio de accesorios de iluminación, balastros y controladores. Las bombillas LED son generalmente la opción preferida en una modernización de iluminación debido a su eficiencia mucho mayor en comparación con las bombillas incandescentes, pero también se pueden usar otros tipos de bombillas como las fluorescentes compactas o los haluros metálicos.
Las modernizaciones de iluminación son una forma popular de modernización ecológica porque, en comparación con otros métodos para mejorar la eficiencia energética, son relativamente sencillas de planificar y ejecutar, y los ahorros de energía a menudo proporcionan un rápido retorno de la inversión. [24] La mayoría de las bombillas LED y fluorescentes compactas modernas están diseñadas para funcionar con accesorios de iluminación existentes y rara vez implican trabajo adicional aparte de quitar y atornillar una bombilla nueva. La instalación también es relativamente rápida en comparación con medidas de conservación de energía más invasivas.
Las modernizaciones de iluminación también pueden incluir la implementación de nuevos controles de iluminación, como sensores de ocupación, sensores de luz natural y temporizadores. Cuando se implementan correctamente, estos controles pueden reducir la demanda de iluminación. Sin embargo, debido a la naturaleza complicada de los controles de iluminación, existe un debate sobre si son o no una medida eficaz de conservación de energía debido a la prevalencia de estimaciones demasiado optimistas de reducción del uso de energía y la dificultad para predecir las acciones de los ocupantes humanos. [25]
La calefacción, la ventilación y el aire acondicionado ( HVAC ) representan alrededor del 50% del consumo energético operativo de un edificio, y las modernizaciones de HVAC pueden representar entre el 40% y el 70% del ahorro de energía. [26] [8] Reducir este consumo puede proporcionar ahorros tanto de energía como de costos, por lo que es el enfoque principal de muchas modernizaciones ecológicas, especialmente en climas más fríos donde la calefacción representa más del 60% del uso de energía. [27] A menudo se consideran el sistema de calefacción, el sistema de refrigeración, los sistemas de tratamiento de aire, los sistemas de humidificación y los conductos del edificio. [28]
La ventilación con recuperación de calor se recomienda para casas recién selladas, ya que utiliza el calor del aire cálido, húmedo y viciado que sale de la casa para calentar el aire fresco, fresco y filtrado que ingresa a la casa. Esto permite una pérdida mínima de calor y al mismo tiempo mitiga las preocupaciones de intoxicación por monóxido de carbono, gas radón o partículas nocivas que se acumulan en el hogar. [29]
Otras modernizaciones ecológicas de HVAC pueden incluir la implementación de un modelo más nuevo y más eficiente del mismo tipo que el sistema existente, como reemplazar una vieja caldera de agua por una más eficiente para alimentar un sistema de calefacción hidrónica . A veces se amerita una revisión más amplia del sistema; por ejemplo, cambiar una caldera vieja por un sistema más nuevo de bomba de calor con fuente de aire o tierra .
El aislamiento térmico y el rendimiento de la envolvente del edificio son clave para el rendimiento energético general de cualquier edificio. [30] Muchos edificios antiguos no están aislados según los estándares actuales, y mucho menos según los estándares recomendados en muchos sistemas de clasificación de edificios ecológicos. Muchos de estos edificios gastan energía y dinero en calentar, enfriar o acondicionar el aire en su interior sólo para verlo filtrarse a través de goteras en la envolvente del edificio o de ventanas mal aisladas.
Durante muchas modernizaciones ecológicas, el primer paso para mejorar la envolvente del edificio es evaluar sus deficiencias actuales. El sellado de aire es una forma rentable y fácilmente accesible de mejorar la eficiencia energética de una casa con calefacción o refrigeración mecánica. El calafateo se puede utilizar para rellenar huecos en áreas inmóviles, como marcos de puertas y ventanas, o electrodomésticos mal sellados. Los burletes se pueden utilizar donde se unen las piezas móviles, como el área entre la puerta y el marco de la puerta o las ventanas que se pueden abrir. Estas áreas con corrientes de aire se pueden encontrar palpando las diferencias de temperatura y las corrientes de aire en los días en que la temperatura dentro de la casa es dramáticamente diferente a la temperatura fuera de la casa, quemando incienso y observando cómo se mueve el humo para detectar corrientes de aire, o contratando a un profesional para realizar una Prueba de puerta sopladora. [31] En una prueba de puerta con ventilador, se instala una puerta con un ventilador y un medidor en una de las puertas y se despresuriza la casa. Luego, el medidor puede medir los cambios de aire por hora (ACH), o cuántas veces el volumen de aire de la casa se renueva completamente en una hora. Cuanto más corriente tenga una casa, mayores serán los cambios de aire por hora.
Las ventanas son el punto más débil de aislamiento en la envolvente de un edificio y contribuyen en gran medida a la eficacia térmica de esa envolvente. [32] Debido a esto, las ventanas son otra área común de enfoque para una modernización ecológica. De manera similar a la modernización de la iluminación, las ventanas son un aspecto relativamente sencillo de modernizar de un edificio, con períodos de recuperación fáciles de calcular. Las ventanas modernas y eficientes generalmente tienen el tamaño adecuado para las aberturas de ventanas existentes y generalmente se pueden instalar sin mucho trabajo adicional en la envolvente del edificio.
La mayoría de las modernizaciones ecológicas reemplazarán las ventanas antiguas de un solo panel con variedades más eficientes de triple panel que se llenan con un gas inerte como el argón o el criptón. [33] Estas ventanas tienen valores R mayores , por lo que aíslan un espacio mucho mejor que las ventanas de un solo panel. Algunas ventanas tienen revestimientos de baja emisividad para controlar el coeficiente de ganancia de calor solar .
Los techos verdes , también llamados techos vivos, tienen una serie de beneficios importantes, incluida la reducción de la escorrentía de aguas pluviales y el efecto de isla de calor urbana , el aumento del aislamiento de los techos, la mejora de la acústica de los edificios , [35] y la provisión de biodiversidad. [36]
Hay muchos factores a tener en cuenta al considerar un techo verde para una modernización ecológica. Los techos verdes extensivos utilizan una fina capa de sustrato para la vegetación, a menudo más corta, que necesita menos espacio para que crezcan las raíces. Los techos verdes intensivos utilizan un sustrato de crecimiento más grueso para dar cabida a especies de plantas más grandes que requieren más espacio para sus raíces. Los techos verdes semiintensivos se encuentran en algún punto intermedio entre los dos. Se debe considerar la resistencia de la estructura existente; Muchas estructuras existentes no fueron diseñadas para un techo verde intensivo, que puede soportar una carga estructural considerable. También es necesario evaluar el techo existente para decaparlo o volverlo a impermeabilizar. Algunos techos se pueden cubrir simplemente con esteras de sedum, mientras que otros requieren trabajo adicional para su preparación. Un techo puntiagudo o inclinado no impide la instalación de un sistema de techado verde, pero puede influir en los costos de instalación y las opciones de productos disponibles.
En general, los edificios más antiguos con valores de aislamiento existentes más bajos son los que más se benefician de las modernizaciones de techos verdes, y cuando no son necesarias modificaciones para instalar uno, se ha demostrado que los techos verdes tienen muchos beneficios. [37] [38]
El diseño pasivo es una estrategia de diseño que utiliza la forma y la ubicación de la arquitectura y el paisajismo para calentar, enfriar, iluminar, ventilar y, en ocasiones, proporcionar energía al edificio. A menudo, esto afecta la forma de la envolvente del edificio, la orientación del edificio y la ubicación del edificio. La forma del edificio también puede crear microclimas en los que el edificio está diseñado para atrapar el calor o canalizar la brisa para calentarse en invierno o enfriarse en verano. Si bien estos elementos de diseño pasivo se aplican con mayor frecuencia en edificios ecológicos de nueva construcción, el diseño pasivo aún puede ser una consideración en las modernizaciones ecológicas. Por ejemplo, si hay ventanas que reciben muy poca luz solar en invierno o una gran cantidad de luz solar en verano, se pueden reemplazar primero para reducir una cantidad no deseada de calor perdido en invierno o ganado en verano. El uso de paisajismo, como plantar un árbol de hoja caduca frente a las ventanas orientadas al sur para maximizar la ganancia de calor solar en invierno y al mismo tiempo dar sombra a las ventanas en verano, también es un ejemplo de diseño pasivo. [39]
Un estudio de caso de 2019 en Viena exploró el impacto de una renovación sostenible que incluía un sistema de fachada multiactivo. [14] La suposición del estudio fue que la mejora de la capa más externa de la estructura, la fachada, era la más importante en términos de eficiencia energética. [14] El aislamiento, específicamente, contribuyó de manera importante al ahorro de energía durante la operación del edificio, y se requirió un análisis del ciclo de vida para tomar una decisión informada sobre el material de aislamiento. [14] El sistema de fachada en este estudio redujo la demanda de energía del edificio con aislamiento y cartón corrugado, lo que aumentó pasivamente la ganancia solar en el invierno cuando se requería calor adicional para minimizar el consumo de energía y redujo la ganancia solar durante el verano. [14] Esto se logró instalando la fachada en un ángulo estratégico para permitir que los rayos ultravioleta pasen solo cuando el sol está en su ángulo más bajo en invierno. La fachada también integró la generación de energía renovable en la propia carcasa, así como el almacenamiento de energía para cuando no haya radiación activa. [14] Después de la renovación sostenible con la nueva fachada, se modeló que la demanda de calefacción para el edificio era aproximadamente un 53% menor que el valor de referencia. [14] La baja demanda de energía incluso superó los nuevos requisitos estándar de construcción para 2021 en aproximadamente un 45%, lo que hace que el diseño sea adaptable y resiliente para el futuro. [14]
Los posibles beneficios de las modernizaciones ecológicas incluyen:
Las posibles barreras a las modernizaciones ecológicas incluyen:
El alcance de una modernización ecológica puede variar ampliamente. Puede involucrar sistemas constructivos específicos, como la iluminación , o puede ser una renovación completa de todos los componentes no estructurales. Si bien una modernización de la iluminación es sencilla de ejecutar y relativamente discreta para los ocupantes del edificio, generalmente no conllevará tanto beneficio o costo como una modernización del aislamiento. Al sopesar los beneficios y costos de una modernización ecológica, cada uno de estos componentes debe considerarse en relación con el proyecto en su conjunto.
Si bien las modernizaciones ecológicas tienen un costo inicial, el monto depende de cuán extensas sean las modernizaciones. [40] Del mismo modo, el tipo de modernización que se implemente también afectará la rapidez con la que la inversión se recupera en ahorros. La viabilidad económica de una modernización ecológica depende del estado de los sistemas instalados del edificio existente, el diseño propuesto, los costos de energía de la red pública local y las condiciones climáticas del sitio. Cualquier incentivo económico otorgado dependerá del país o estado en el que se encuentre el proyecto. Estos incentivos difieren regionalmente y pueden afectar la viabilidad total del proyecto. En Irlanda, por ejemplo, se ha descubierto que las modernizaciones verdes "superficiales" son económicamente viables, pero las modernizaciones "profundas" a menudo no son factibles sin subvenciones gubernamentales para compensar los costos de capital iniciales. [41]
La UE ha descubierto que la implementación de programas de modernización ecológica conlleva el beneficio de "seguridad energética, creación de empleo, alivio de la pobreza energética, salud y confort interior". [10]
Las modernizaciones ecológicas pueden conllevar beneficios como la reutilización del material de construcción existente . El hormigón y el acero tienen algunos de los mayores impactos energéticos incorporados de cualquier material de construcción y pueden representar hasta el 60% del carbono utilizado en la construcción de un edificio. [42] [43] Se utilizan principalmente en la estructura de un edificio, que generalmente permanece intacta en las modificaciones.
La mayoría de los tipos de modernización ecológica introducen nuevos materiales de construcción en el espacio que a su vez pueden emitir contaminantes nocivos del aire interior . La cantidad, el tipo y la exposición a estos contaminantes dependerán del material en sí, para qué se utiliza y cómo se instala. A menudo, las modernizaciones ecológicas exigen sellar las fugas en la envolvente del edificio para evitar el escape de aire acondicionado, pero si esto no se compensa con un aumento de la ventilación, puede contribuir a mayores concentraciones de contaminantes del aire interior del edificio. [44]
Se critica la eficacia de la rehabilitación sostenible en términos de descarbonizar el parque inmobiliario actual. Esta crítica se dirige específicamente a la renovación energética a gran escala de estructuras industriales. Se podría argumentar que el carbono incorporado y operativo de esos tipos de edificios es significativamente mayor que el de los edificios residenciales u oficinas más pequeños que se analizan en este artículo. Sin embargo, la tecnología para calentar, enfriar y alimentar de manera eficiente estas estructuras aún no existe y no pueden depender completamente de estrategias pasivas debido a restricciones de código más estrictas. [16] No se puede esperar que estos edificios de gran impacto sean renovados si no se puede hacer de forma económica. Este argumento impacta en la esperanzadora disminución del consumo energético global que los investigadores proponen para renovaciones sostenibles.
Otra crítica a las reformas sostenibles es que no todos los edificios existentes son buenos candidatos para la reforma. Dicho claramente, es un desafío mejorar edificios que fueron mal diseñados desde el principio. Se demostró que los planos típicos, con formas profundas, eran más adaptables que los diseños irregulares. [2] De manera similar, las alturas de piso a piso afectan la capacidad del diseñador y del contratista para modificar los conductos de servicios públicos, lo que significa que los edificios más altos son más fáciles de restaurar. [16] La investigación también muestra que las estructuras que califican como edificios de "mayor calidad" experimentan mayores niveles y frecuencia de renovación sostenible. [2] Parece haber varias razones para esto, una de las cuales es que los edificios premium se modernizan en una etapa más temprana de su ciclo de vida para competir con edificios sustentables más nuevos. [2] Se puede argumentar que no es sostenible reemplazar los sistemas de construcción en una etapa temprana de su ciclo de vida, simplemente invertir en carbono incorporado adicional y desechar los equipos viejos en un vertedero. Sin embargo, existe la oportunidad de que los materiales retirados "jóvenes" se utilicen en remodelaciones de menor calidad en comunidades de bajos ingresos. [2] En un estudio australiano que utilizó datos de 2007, se encontró que alrededor del 89% de todas las modernizaciones premium se realizaron en edificios que tenían menos de 25 años, y el 11% restante tenía entre 26 y 50 años. [2] El mismo estudio demostró que no se realizaron renovaciones en las ubicaciones de stock "menos deseables". [2]
Los formuladores de políticas deberían abordar esta brecha en la mejora de la construcción para evitar un problema de justicia ambiental con un mercado de "dos niveles". [2] Por supuesto, las acciones premium tienen altos precios de alquiler que incentivan a los propietarios a invertir más en ellas, lo que no ocurre con las acciones de menor calidad. No es justo que sólo los ocupantes que pueden permitirse una vivienda de primera puedan vivir en el entorno sano y confortable garantizado por una renovación sostenible. El Principio de Asequibilidad establece que las rehabilitaciones sostenibles deben ser asequibles para la población en general. [15] Además, la información sobre la remodelación sostenible debe compartirse y estar disponible gratuitamente para personas de todos los niveles de ingresos, edades, razas, etc. porque todos merecen la misma oportunidad de vivir mejor.
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{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )Se han publicado varios libros sobre el tema dirigidos a diferentes públicos, por ejemplo: