La rehabilitación sostenible consiste en trabajar en edificios existentes para mejorar su rendimiento medioambiental utilizando métodos y materiales sostenibles. Una rehabilitación o modernización se define como: "cualquier trabajo en un edificio que vaya más allá del mantenimiento para cambiar su capacidad, función o rendimiento", en otras palabras, cualquier intervención para ajustar, reutilizar o mejorar un edificio para que se adapte a nuevas condiciones o requisitos". [1] La rehabilitación puede realizarse en una parte de un edificio, en un edificio entero o en un campus. [2] La rehabilitación sostenible va un paso más allá y modifica el edificio existente para que tenga un mejor rendimiento en términos de su impacto medioambiental y del entorno de sus ocupantes.
La mayoría de las renovaciones sostenibles también son renovaciones ecológicas : cualquier renovación de un edificio existente que tenga como objetivo reducir las emisiones de carbono y el impacto ambiental del edificio. Esto puede incluir la mejora de la eficiencia energética del sistema de calefacción , ventilación y aire acondicionado y otros sistemas mecánicos, el aumento de la calidad del aislamiento en la envoltura del edificio , la implementación de la generación de energía sostenible y el objetivo de mejorar la comodidad y la salud de los ocupantes.
Las renovaciones ecológicas han adquirido cada vez mayor importancia con su inclusión en varios sistemas de clasificación de edificios, como el 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 renovaciones ecológicas, ya que los edificios existentes constituyen la mayoría de los edificios operativos y se han identificado como un área creciente de consideración en la lucha contra el cambio climático . [6]
La rehabilitación sostenible es el equivalente del desarrollo sostenible que se relaciona con nuevos desarrollos de ciudades, edificios o industrias, etc. La rehabilitación sostenible incluye el aislamiento y las medidas relacionadas para reducir el consumo de energía de los edificios, la instalación de fuentes de energía renovables como el calentamiento solar de agua y la energía fotovoltaica , medidas para reducir el consumo de agua y cambios para reducir el sobrecalentamiento , mejorar la ventilación y mejorar el confort interior. El proceso de rehabilitación sostenible incluye la minimización del desperdicio de componentes existentes, el reciclaje y el uso de materiales respetuosos con el medio ambiente y la minimización del uso de energía , el ruido y los residuos durante la rehabilitación.
La importancia de la rehabilitación sostenible radica en 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 coste, las perturbaciones sociales o porque el edificio tiene interés arquitectónico o histórico. La solución es reformar o renovar dichos edificios para que sean adecuados para el uso actual y futuro y para satisfacer los requisitos y estándares actuales de consumo 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 consumo de energía que conduce al cambio climático , el sobrecalentamiento de los edificios, la necesidad de entornos internos saludables, los desechos y los daños ambientales asociados con la producción de materiales. Muchos gobiernos están comenzando a darse cuenta de la importancia de renovar de manera sostenible su parque de edificios existente, en lugar de limitarse a elevar los estándares para los nuevos edificios y desarrollos, y están elaborando guías y subvenciones y otras actividades de apoyo y estímulo. 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. Abundan los ejemplos y los proyectos de demostración en muchos países.
Las técnicas de renovación sostenible se han ido desarrollando a lo largo de muchos años y, aunque los principios son muy similares a los que se utilizan en los edificios nuevos, la práctica y los detalles adecuados para la amplia gama de situaciones que se dan en los edificios antiguos han exigido el desarrollo de soluciones y orientaciones específicas para optimizar el proceso y evitar problemas posteriores. Se puede obtener orientación técnica detallada de fuentes patrocinadas por el gobierno.
La mayoría de las reformas pueden considerarse algo "ecológicas", ya que en lugar de construir un edificio nuevo, se mejora uno ya existente. [7] Esto ahorra recursos que, de otro modo, se utilizarían para construir una estructura completamente nueva. Una reforma ecológica normalmente tiene como objetivo incorporar la sostenibilidad y ahorrar costes energéticos en cada decisión de diseño.
La modernización de un edificio conlleva inherentemente las limitaciones del edificio y del lugar existentes. Por ejemplo, la orientación de un edificio con respecto al sol tiene un gran impacto en su rendimiento energético, pero por lo general no está dentro del alcance de una modernización rotar el edificio. Las limitaciones presupuestarias también suelen afectar las medidas de conservación de energía propuestas. [8]
Hasta hace poco, las renovaciones ecológicas generalmente se consideraban proyectos puntuales para edificios o clientes específicos, pero dado el mayor énfasis en mejorar la eficiencia energética del parque de edificios existente frente al cambio climático , se están empezando a revisar de manera sistemática y a gran 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.
Recientemente, las renovaciones ecológicas han atraído una considerable atención de la investigación debido al énfasis del gobierno en la modernización del parque de edificios antiguos para abordar el cambio climático. Se estima que hasta la mitad del parque de edificios siempre tiene más de 40 años. [11] Los edificios más antiguos tienen un desempeño energético significativamente peor que sus contrapartes modernas debido a deficiencias en su diseño, deterioro en la eficiencia del sistema mecánico y aumentos en la permeabilidad de la envoltura. La intensidad del uso de energía de 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 en el número total de casas.
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 renovación de edificios desempeña un papel clave en la descarbonización del parque inmobiliario actual. [14] Además de demoler los edificios existentes, es la única forma de mejorar el rendimiento de los edificios o desarrollar edificios de cero emisiones. [13] Las renovaciones energéticamente eficientes son una herramienta para reducir el consumo de energía en los edificios, [15] lo que dará como resultado menores emisiones de gases de efecto invernadero y uso de recursos. [2] Los estudios presentan la importancia del posible impacto de la implementación generalizada de la renovación en las emisiones de GEI individuales, pero también en las emisiones y el consumo de energía a nivel mundial. [16]
La sostenibilidad social se relaciona con los impactos de un edificio en la sociedad, la comunidad y los individuos que lo rodean o lo ocupan. [2] Esto se tiene en cuenta en las herramientas de evaluación del impacto ambiental, como la evaluación del ciclo de vida (ACV). La renovación sostenible integra las necesidades económicas, sociales y ambientales para mejorar las condiciones existentes del edificio. [15] Por ejemplo, los edificios sostenibles son socialmente sostenibles porque son más saludables para los ocupantes debido al uso de materiales que no afectan negativamente la salud. [2]
Se sabe que la calidad ambiental interior de los edificios existentes suele ser más insatisfactoria e insalubre que el ambiente exterior debido al diseño y los materiales utilizados. El principal argumento a favor de la renovación sostenible, y de la construcción sostenible en general, es la creencia de que los edificios ecológicos son más saludables y satisfactorios para los ocupantes. [2] Las especificaciones para las 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 al 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 renovación debe tener en cuenta tanto el microclima interior como el entorno exterior que rodea al edificio al desarrollar el programa. [15] Los parámetros del microclima que deben considerarse incluyen:
La conservación de los 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 los residuos y preserva el carácter de las pequeñas comunidades históricas. Muchos sostienen que el epítome de la sostenibilidad es no construir en absoluto, lo que equivale a la conservación y la 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 relación 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 fuentes renovables en su totalidad. [13] La eficiencia se puede mejorar mediante reformas de edificios sostenibles que modifiquen los sistemas y las operaciones de construcción. 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 capacidad de vida útil. La reutilización de edificios existentes permite a los propietarios de edificios utilizar la energía incorporada que ya se invirtió en la composición del edificio, en lugar de desperdiciar ese carbono incorporado y consumir más con una nueva construcción. [2]
En esta sección se presenta una cronología y la progresión del desarrollo de los objetivos de la rehabilitación sostenible según algunos autores diferentes:
Los principales objetivos del "desarrollo sostenible", propuestos por Baldwin en 1996, incluyen la minimización del impacto sobre la salud humana y el medio ambiente, el uso óptimo de los recursos no renovables, la utilización de los recursos renovables y la planificación y adaptabilidad futuras. [15] [18] La minimización del impacto sobre el clima y el sistema ecológico se logra mediante una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, que está conectada con el otro objetivo de optimizar el uso de los 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 de 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 del 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 lugar o utilizando productos de recursos renovables como materiales de construcción, como la madera. [15] La construcción para el futuro se puede lograr a través de la remodelación haciendo que un edificio existente sea más duradero y extendiendo la vida útil anterior del edificio.
En 1996, Keeping y Shiers describieron los objetivos de las "reformas 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 fueran accesibles para reparaciones. Finalmente, la tercera parte afirma que los edificios con renovaciones ecológicas son más saludables y más cómodos para los ocupantes. [15]
Finalmente, en 2006, Sitar et al. definieron los principios de las "reformas sostenibles". [15] [20] Los objetivos incluyen la disminución de la energía utilizada durante el funcionamiento, que incluye calefacción, refrigeración, ventilación, iluminación, etc. Otro objetivo es la utilización de fuentes de energía renovables y materiales de bajo impacto en lo que respecta al microambiente interior, así como al macroambiente exterior. Afirman que se logrará una mejora en las condiciones de vida en términos de salud humana, controles fáciles de usar y adaptabilidad para necesidades futuras. [15] El objetivo es que todo esto se logre mediante la planificación de la innovación para desarrollar un diseño que sea beneficioso ambiental, económica y socialmente.
Las renovaciones sustentables 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 renovación no solo reduce el consumo de energía, sino que también mejora el confort de los ocupantes en términos de ruido, temperatura, iluminación, etc. Prolonga 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 mediante la reducción de las cantidades de materiales nocivos, el uso de tecnología de ahorro de energía y la adaptación del edificio para el uso de energía renovable, en lugar de fuentes de energía no renovables. [15] Algunas medidas ambientales responsables que se pueden incorporar en la modernización de un edificio incluyen la eficiencia energética y del agua, la reducción y el reciclaje de residuos, el uso de materiales de bajo impacto ambiental y el funcionamiento eficaz 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 que ahorra agua podría incluir inodoros de doble descarga, reciclaje de aguas grises o accesorios de aireación del agua.
Una rehabilitación sostenible garantiza que el rendimiento energético del edificio después de la renovación sea significativamente mejor que antes de la obra. El aumento del rendimiento energético debe cumplir con las normas de construcción actuales para edificios nuevos. [16] El enfoque sostenible sería diseñar incluso más allá del mínimo del código y planificar los requisitos futuros. Una rehabilitación energética profunda debe incluir la integración de la generación de energía en el sitio a partir de fuentes de energía renovables, con el objetivo de desarrollar un edificio de consumo de energía casi nulo. La eficiencia energética obtenida a través de la rehabilitación arquitectónica hace que la integración de fuentes de energía renovables sea rentable. [16] Un estudio en el Reino Unido mostró que, después de una rehabilitación, los edificios tenían costos operativos más bajos incluso si la sostenibilidad no era una prioridad de la rehabilitación. [2]
Un estudio sobre las reformas energéticas de edificios residenciales mostró que la reforma condujo a un ahorro de energía térmica promedio del 59% durante la temporada de calefacción. [16] El ahorro consistió en un 25% de la adición de aislamiento térmico en paredes exteriores y suelo, un 10% de mejoras en el aislamiento de las ventanas, un 6% de una reducción en el intercambio de aire y un 18% de 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 ambiental general. [14] [2]
La rehabilitación sostenible garantiza la eficiencia energética mejorando los siguientes sistemas: [15]
Existen estrategias típicas para mejorar cada uno de los sistemas anteriores. Se pueden utilizar materiales de aislamiento innovadores que tengan un menor impacto ambiental, pero incluso las adiciones de aislamiento no sostenibles pueden mejorar el rendimiento energético del edificio. [15] La envoltura del edificio se puede mejorar reemplazando las ventanas existentes por ventanas eficientes en términos de puentes térmicos y optimización de la ganancia solar. [15] El uso de estrategias de ventilación pasiva o sistemas híbridos que utilizan estrategias pasivas y 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] Finalmente, la electricidad utilizada para la iluminación se puede reducir optimizando la iluminación natural en los espacios habitables. [15]
El impacto ambiental general de una reforma sostenible depende en gran medida de la elección de los materiales para la reforma. [14] El principio de recursos racionales para la reforma fomenta el uso eficiente de los materiales de construcción y los recursos naturales. [15] Esto se cuantifica a través del análisis del ciclo de vida que mide el impacto de un material a lo largo de su vida útil, que se extiende hasta la "fase D", que incluye los residuos al final de su vida útil después de que se derriba el edificio. [14] [15] El transporte de residuos añade costes tanto a la construcción como al mantenimiento del edificio. El diseño de reformas que reduzcan los residuos y maximicen la reutilización minimiza los costes de transporte de residuos 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, la reutilización de la madera del lugar, el uso de madera recuperada y el uso de 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 funcionamiento. [14] El impacto de los materiales en la salud humana también se incluye en su evaluación del ciclo de vida, lo que significa que un material de construcción no puede ser sostenible si daña a sus ocupantes. Por lo tanto, las renovaciones sostenibles no deben incluir adhesivos, pinturas o pegamentos que expulsen compuestos orgánicos de baja volatilidad al aire interior del edificio. [2] Los materiales que dañan a los ocupantes interiores o la ecología exterior se consideran letales y, por lo tanto, no se utilizan en renovaciones sostenibles. [17]
La imagen que se muestra es un modelo conceptual de una rehabilitación sostenible. [15] Las dimensiones del modelo incluyen aspectos técnicos, económicos, arquitectónicos, sociales, ecológicos y culturales. Todas las dimensiones están relacionadas y se influyen entre sí y en el propio diseño de la rehabilitación. [15] El modelo muestra cómo las partes interesadas esperan que el diseño de la rehabilitación genere ahorros de energía, mayor comodidad y salud de los ocupantes, prolongación de la vida útil del edificio, protección del medio ambiente y, por supuesto, un resultado económico. Estas expectativas se alinean con los objetivos de rehabilitación sostenible que se desarrollaron en la sección anterior. El modelo conceptual también presenta los pasos del proceso de rehabilitación que se analizarán a continuación en este artículo.
El principio de rehabilitación sostenible debe incorporarse en el desarrollo del proyecto desde el primer diseño hasta la puesta en servicio y la entrega del edificio. En esta sección se ofrece una lista generalizada de los pasos del proceso de diseño para una rehabilitación 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 más amplio que la remodelación está impactando porque las decisiones no se pueden tomar al margen 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, la humedad, la calidad del suelo , los recursos naturales, la topografía, etc. [15]
Las renovaciones ecológicas utilizan una estrategia de diseño integrada . [21] Esto se opone a la estrategia tradicional de diseño en cascada , en la que los 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 como un todo. Esto es imperativo para una renovación ecológica, donde las soluciones de diseño a menudo están limitadas por el sitio existente. Esto podría estar relacionado con la orientación y la 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 a todos los aspectos del diseño del edificio, la única forma 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. Otras dependen del comportamiento de los ocupantes del edificio para alcanzar su máximo potencial de eficiencia energética. Un sistema de calefacción energéticamente eficiente sirve de muy poco si las ventanas se dejan abiertas en invierno. Según Ascione et al., "la primera palanca de la eficiencia energética es una educación energética adecuada de los usuarios". [22] Las renovaciones ecológicas pueden implicar la formación de los ocupantes del edificio en prácticas sostenibles y sistemas de construcción con los que interactuarán, lo que ayuda a garantizar que las medidas de conservación de energía utilizadas alcancen su máximo potencial de diseño. La formación puede estar a cargo de los fabricantes del sistema 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 con modelos más nuevos y eficientes. [23] Esto también puede incluir el cambio de luminarias, balastos y controladores. Las bombillas LED son generalmente la opción preferida en una modernización de la 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 las de halogenuros metálicos.
Las renovaciones de iluminación son una forma popular de renovación 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 brindan un rápido retorno de la inversión. [24] La mayoría de las bombillas LED y fluorescentes compactas modernas están diseñadas para funcionar con luminarias existentes y rara vez implican trabajo adicional más allá de quitar y atornillar una nueva bombilla. La instalación también es relativamente rápida en comparación con medidas de conservación de energía más invasivas.
Las renovaciones de la 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 compleja 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 de reducción del uso de energía demasiado optimistas y la dificultad de 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 renovaciones de HVAC pueden representar entre el 40 y el 70% del ahorro energético. [26] [8] Reducir este consumo puede proporcionar ahorros tanto de energía como de costes, por lo que es el foco principal de muchas renovaciones ecológicas, especialmente en climas más fríos donde la calefacción representa más del 60% del uso de energía. [27] A menudo se tienen en cuenta el sistema de calefacción, el sistema de refrigeración, los sistemas de tratamiento de aire, los sistemas de humidificación y los conductos del edificio. [28]
Se recomienda la ventilación con recuperación de calor para las casas recién selladas, ya que utiliza el calor del aire cálido, húmedo y viciado que sale de la casa para calentar el aire frío, fresco y filtrado que ingresa a la casa. Esto permite una pérdida mínima de calor y, al mismo tiempo, mitiga los problemas de envenenamiento por monóxido de carbono, gas radón o partículas nocivas que se acumulan en la casa. [29]
Otras renovaciones ecológicas de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado pueden incluir la implementación de un modelo más nuevo y eficiente del mismo tipo que el sistema existente, como reemplazar una caldera de agua vieja por una más eficiente para alimentar un sistema de calefacción hidrónico . A veces, es necesario realizar una renovación más amplia del sistema, por ejemplo, cambiar una caldera vieja por un sistema de bomba de calor de fuente de aire o de tierra más nuevo .
El aislamiento térmico y el rendimiento de la envolvente del edificio son fundamentales para el rendimiento energético general de cualquier edificio. [30] Muchos edificios antiguos no están aislados de acuerdo con las normas actuales, y mucho menos con las normas recomendadas 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, solo para ver cómo se filtra a través de fugas en la envolvente del edificio o a través de ventanas mal aisladas.
En muchas reformas ecológicas, el primer paso para mejorar la envolvente del edificio es evaluar sus deficiencias actuales. El sellado hermético es una forma accesible y rentable de mejorar la eficiencia energética de una casa que se calienta o se enfría mecánicamente. Se puede utilizar calafateo para rellenar huecos en zonas inmóviles, como marcos de ventanas y puertas, o electrodomésticos mal sellados. Se pueden utilizar burletes en los puntos de encuentro de piezas móviles, como la zona entre la puerta y el marco de la puerta o las ventanas que se pueden abrir. Estas zonas con corrientes de aire se pueden detectar detectando las diferencias de temperatura y las corrientes de aire en los días en que la temperatura dentro de la casa es muy diferente a la temperatura exterior, quemando incienso y observando cómo se mueve el humo para detectar corrientes de aire, o contratando a un profesional para que realice una prueba de puerta soplante. [31] En una prueba de puerta soplante, se instala una puerta con un ventilador y un manómetro en una de las puertas y se despresuriza la casa. El manómetro puede medir los cambios de aire por hora (ACH), o cuántas veces se reemplaza por completo el volumen de aire de la casa en una hora. Cuanto más corrientes de aire haya en una casa, mayores serán los cambios de aire por hora.
Las ventanas son el punto más débil del aislamiento en la envoltura de un edificio y contribuyen en gran medida a la eficacia térmica de dicha envoltura. [32] Por este motivo, las ventanas son otro aspecto común en el que se centran las reformas ecológicas. Al igual que en el caso de las reformas de iluminación, las ventanas son un aspecto relativamente sencillo de reformar en un edificio, con períodos de recuperación de la inversión fáciles de calcular. Las ventanas modernas y eficientes suelen tener el tamaño adecuado para las aberturas de ventanas existentes y, por lo general, se pueden instalar sin mucho trabajo adicional en la envoltura del edificio.
La mayoría de las renovaciones ecológicas reemplazarán las ventanas antiguas de un solo panel por variedades más eficientes de triple panel que están llenas de 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, entre ellos, 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 el aporte de biodiversidad. [36]
Hay muchos factores que se deben tener en cuenta al considerar un techo verde para una renovación ecológica. Los techos verdes extensivos utilizan una capa de sustrato delgada para la vegetación, que a menudo es más corta y 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. El techo existente también debe evaluarse para decaparlo o impermeabilizarlo nuevamente. Algunos techos pueden simplemente cubrirse con esteras de sedum, mientras que otros requieren trabajo adicional para prepararlos. Un techo inclinado o a dos aguas no impide la instalación de un sistema de techo 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 renovaciones de techos verdes, y donde no es necesario realizar 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, a veces, proporcionar energía al edificio. A menudo, esto afecta la forma de la envoltura del edificio, la orientación del edificio y la ubicación del mismo. La forma del edificio también puede crear microclimas en los que el edificio está diseñado para atrapar el calor o canalizar las brisas para calentar en el invierno o enfriar en el 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 renovaciones ecológicas. Por ejemplo, si hay ventanas que reciben muy poca luz solar en el invierno o una gran cantidad de luz solar en el verano, se pueden reemplazar primero para reducir una cantidad indeseable de calor perdido en el invierno o ganado en el 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 el invierno y dar sombra a las ventanas en el verano, también es un ejemplo de diseño pasivo. [39]
Un estudio de caso de 2019 en Viena exploró el impacto de una remodelación sustentable que incluyó un sistema de fachada multiactiva. [14] La suposición del estudio fue que la mejora de la capa más externa de la estructura, la carcasa de la fachada, era la más importante en cuanto a eficiencia energética. [14] El aislamiento, específicamente, fue un contribuyente importante al ahorro de energía durante el funcionamiento 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 tableros corrugados, lo que aumentó pasivamente la ganancia solar en el invierno cuando se requirió 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 pasaran solo cuando el sol está en su ángulo invernal más bajo. La fachada también integró la generación de energía renovable en la propia carcasa, así como el almacenamiento de energía para cuando no hay radiación activa. [14] Después de la renovación sostenible con la nueva fachada, se estimó que la demanda de calefacción del edificio sería aproximadamente un 53% menor que el valor de referencia. [14] La baja demanda de energía incluso superó los nuevos requisitos del estándar de construcción para 2021 en aproximadamente un 45%, lo que hace que el diseño sea adaptable y resistente para el futuro. [14]
Los posibles beneficios de las renovaciones ecológicas incluyen:
Las posibles barreras para las renovaciones ecológicas incluyen:
El alcance de una renovación ecológica puede variar ampliamente. Puede implicar sistemas específicos del edificio, como la iluminación , o puede ser una renovación completa de todos los componentes no estructurales. Si bien una renovación de la iluminación es sencilla de ejecutar y relativamente discreta para los ocupantes del edificio, por lo general no conlleva tantos beneficios o costos como una renovación del aislamiento. Al sopesar los beneficios y los costos de una renovación ecológica, cada uno de estos componentes debe considerarse en relación con el proyecto en su conjunto.
Si bien las reformas ecológicas tienen un costo inicial, su monto depende de la magnitud de las reformas [40] . Asimismo, el tipo de reforma que se implemente también afectará la rapidez con la que se recupere la inversión en ahorros. La viabilidad económica de una reforma ecológica depende del estado de los sistemas instalados en el edificio existente, el diseño propuesto, los costos de energía de la red eléctrica local y las condiciones climáticas del lugar. Los incentivos económicos que se otorguen dependerán del país o estado en el que se realice el proyecto. Estos incentivos difieren según la región y pueden afectar la viabilidad total del proyecto. En Irlanda, por ejemplo, se ha comprobado que las reformas ecológicas "superficiales" son económicamente viables, pero las reformas "profundas" a menudo no lo son sin la ayuda gubernamental para compensar los costos de capital iniciales [41] .
La UE ha descubierto que la implementación de programas de modernización ecológica trae consigo beneficios como la “seguridad energética, la creación de empleo, el alivio de la pobreza energética, la salud y el confort en interiores”. [10]
Las renovaciones ecológicas pueden traer beneficios como la reutilización de materiales de construcción existentes . El hormigón y el acero tienen algunos de los impactos energéticos incorporados más altos de todos los materiales 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 renovaciones.
La mayoría de los tipos de modernización ecológica introducen nuevos materiales de construcción en el espacio que 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 requieren el sellado de fugas en la envoltura 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 en el edificio. [44]
Existen críticas sobre la eficacia de la rehabilitación sostenible en términos de descarbonización del parque inmobiliario actual. Estas críticas se dirigen específicamente a las renovaciones energéticas a gran escala de estructuras industriales. Se podría argumentar que el carbono incorporado y operativo de ese tipo de edificios es significativamente mayor que el de los edificios residenciales o de oficinas más pequeños que se analizan en este artículo. Sin embargo, la tecnología para calentar, enfriar y alimentar eficientemente estas estructuras aún no existe, y no pueden depender completamente de estrategias pasivas debido a las restricciones de código más estrictas. [16] No se puede esperar que estos edificios de gran impacto se renueven si no se puede hacer de manera económica. Este argumento afecta la esperanzadora disminución del consumo energético global que los investigadores proponen para las renovaciones sostenibles.
Otra crítica a las reformas sostenibles es que no todos los edificios existentes son buenos candidatos para la reforma. En pocas palabras, es difícil mejorar los edificios que fueron mal diseñados desde el principio. Se ha demostrado que los planos de planta típicos, con formas profundas, son más adaptables que los diseños irregulares. [2] De manera similar, las alturas de piso a piso afectan la capacidad del diseñador y el contratista para modificar los conductos de servicios públicos, lo que significa que los edificios más altos son más fáciles de reformar. [16] Las investigaciones también muestran que las estructuras que califican como parque inmobiliario de "categoría superior" experimentan mayores niveles y frecuencia de reformas sostenibles. [2] Parece haber varias razones para esto, una de ellas es que los edificios de primera calidad se someten a reformas en una etapa más temprana de su ciclo de vida para competir con los edificios sostenibles más nuevos. [2] Se puede argumentar que no es sostenible reemplazar los sistemas de construcción en una etapa temprana de su ciclo de vida, solo para invertir en carbono incorporado adicional y descartar el equipo antiguo en un vertedero. Sin embargo, existe la posibilidad de que los materiales "jóvenes" retirados se utilicen en reformas de menor calidad en comunidades de bajos ingresos. [2] En un estudio australiano que utilizó datos de 2007, se descubrió que aproximadamente el 89% de todas las reformas 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 mostró que no se realizaron reformas en las ubicaciones de stock "menos deseables". [2]
Los responsables de las políticas deberían abordar esta brecha en la mejora de los edificios para evitar un problema de justicia ambiental con un mercado de "dos niveles". [2] Por supuesto, el parque de viviendas de primera calidad tiene precios de alquiler elevados que incentivan a los propietarios a invertir más en él, lo que no ocurre con el parque de viviendas de menor calidad. No es justo que solo los ocupantes que pueden permitirse una vivienda de primera calidad puedan vivir en el entorno saludable y confortable garantizado por una renovación sostenible. El Principio de Asequibilidad establece que las renovaciones sostenibles deben ser asequibles para la población en general. [15] Además, la información sobre la renovación sostenible debe compartirse y ponerse a disposición de forma gratuita para personas de todos los niveles de ingresos, edades, razas, etc., porque todos merecen la misma oportunidad de vivir mejor.
General
Energía y climatización
Calidad ambiental interior
Opciones de materiales
Normas de diseño
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Se han publicado varios libros sobre el tema dirigidos a diferentes públicos, por ejemplo: