Diseño Pasivo: Las más recientes noticias y obras de arquitectura

¿Cómo es posible reducir el consumo energético de nuestras viviendas? ¿Qué estrategias a nivel proyectual, material y/o tecnológico pueden desarrollarse para lograr el confort interior y a la vez combatir la crisis climática? Si bien alcanzar la eficiencia energética depende, entre otros factores, del estado de las viviendas, existen diversas estrategias en torno a la implementación de energías renovables, tecnologías de climatización y demás que se pueden aplicar teniendo en cuenta las políticas gubernamentales, leyes, regulaciones y normas de cada región en particular.

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En el contexto de las iniciativas globales para promover la eficiencia energética y la descarbonización de los edificios, América Latina se encuentra en el centro del debate. El Seminario Internacional de Edificaciones Sostenibles y NetZero 2023 -realizado en Bogotá y organizado por el CCCS, IEA, UNIANDES, CAF y CEELA- tuvo como principal motivo crear un espacio para el intercambio de experiencias como Casa sin huella de Oliver Schütte al mismo tiempo que una revisión de políticas gubernamentales junto a la implementación de normas y estándares en la región.

Entre paneles y conferencias de Clara Camarasa, Nicola Borregaard, Laura Chapa, Paola Valencia, Iván Osuna, Juan Carlos Vega, Angélica Ospina y Diego Velandia, se fueron decantando cinco aprendizajes principales que funcionan como lecciones: desde generar más relevancia y cálculos energéticos hasta el desarrollo de la industria de la madera - y de las certificaciones.

El mundo acaba de presenciar los meses más calurosos de la historia registrada, y las perspectivas están lejos de ser optimistas. Las temperaturas en aumento están generando una mayor demanda de refrigeración, lo que amenaza con desencadenar un ciclo vicioso de mayor consumo de electricidad y emisiones de carbono. En un planeta que enfrenta simultáneamente una urbanización sin precedentes y una crisis climática, la intersección entre la eficiencia energética de los edificios y las tecnologías de refrigeración nunca ha sido más crucial.

Un entorno árido se refiere a regiones específicas caracterizadas por una grave falta de agua disponible y condiciones extremadamente secas. Más específicamente, las regiones áridas por definición reciben menos de 25 centímetros de lluvia al año. En la inmensa vastedad de los ambientes áridos, donde los climas extremos presentan desafíos significativos, el papel del agua en la arquitectura adquiere una nueva dimensión.

Durante siglos, arquitectos y diseñadores que tratan con paisajes desérticos severos y la necesidad vital del agua han inventado técnicas, tecnologías y nuevas estructuras. Además, se han creado muchos enfoques creativos para aprovechar, recolectar y enfriar agua en ambientes áridos. 

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MVRDV y GRAS anunciaron la finalización de cinco de los siete edificios del Proyecto Gomila en Palma de Mallorca, España. El conjunto residencial estaba compuesto originalmente por cuatro edificios existentes, a los que se han sumado tres nuevos para un total de 60 viviendas nuevas y nuevos espacios comerciales. El proyecto se alinea con la renovación del barrio histórico "El Terreno" como un sitio residencial vibrante y sostenible, hogar de clubes nocturnos bohemios que acogieron a músicos icónicos como Jimi Hendrix, Ray Charles y Tom Jones.

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A diferencia del aire, la temperatura del subsuelo varía muy poco durante el año o según la posición geográfica. Unos pocos metros por debajo de la superficie, la temperatura del suelo oscila entre 10 y 21 °C (50 y 70 °F), según la región. Excavando más profundo, la temperatura aumenta entre 20 y 40 grados centígrados por km, alcanzando el núcleo de la Tierra, que se acerca a los 5000 °C. De hecho, pensar en cómo habitamos una esfera que orbita el espacio con un centro resplandeciente puede resultar angustiante para algunos. Sin embargo, puede ser útil saber que usar la energía de formación de la Tierra para generar electricidad es una forma sostenible y eficiente que ya es común en algunos países. Al mismo tiempo, también podemos aprovechar la temperatura suave que se encuentra a pocos metros bajo tierra para climatizar los edificios, ya sea en climas cálidos o fríos.

La política de Carbono Cero tiene como objetivo crear una especie de equilibrio ecológico para neutralizar la emisión de gases de efecto invernadero. Varios estudios reportan que el sector de la construcción civil es uno de los principales responsables del desequilibrio en el que nos encontramos actualmente, al fin y al cabo consume recursos naturales a escala gigantesca y sigue construyendo edificaciones que no colaboran con el mantenimiento del medio ambiente. Por lo tanto, buscar caminos hacia una arquitectura neutra en carbono se ha vuelto fundamental y uno de ellos es aprender de los maestros del pasado, como el arquitecto brasileño João Filgueiras Lima, conocido como Lelé.

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Por revolucionaria que pueda parecer la industria de la construcción hoy en día, actualmente es responsable de casi el 40% de las emisiones de dióxido de carbono del mundo, el 11% de las cuales son el resultado de la fabricación de materiales de construcción como el acero, el cemento y el vidrio. Unos años más tarde, después de una pandemia global que trajo cambios rutinarios y evidencia indiscutible del cambio climático, las emisiones de CO₂ siguen aumentando y alcanzaron un máximo histórico en 2020, según el Informe sobre el estado mundial de los edificios y la construcción de 2020. Si bien se ha avanzado mucho a través de la tecnología, las estrategias y conceptos de diseño y los procesos de construcción, todavía queda un largo camino por recorrer para reducir las emisiones de carbono al mínimo o casi a cero en el desarrollo de entornos construidos.

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El contexto global de crisis energética y ecológica ha hecho que, desde hace varios años, estos temas se empiecen a hacer eco en varias disciplinas. La arquitectura no ha quedado al margen de ello. Es entonces cuando aparece el interrogante acerca de qué aportan nuestros edificios para contribuir en la mitigación de estos problemas. En este contexto, invadieron la escena global de producción arquitectónica edificios que atienden al problema con una alta dependencia tecnológica. Con el objetivo de atender los problemas del ambiente hay quienes olvidaron que la arquitectura puede asumirlos en una respuesta sintética, a través del entendimiento del lugar y la manipulación de la forma, la materia y la energía. 

Algunos de los proyectos más pintorescos son los construidos en las montañas; la cabaña rústica envuelta con un panel de vidrio de piso a techo que mira a los árboles cubiertos de nieve. Visualmente, la arquitectura emana una sensación encantadora, pero ¿es realmente un espacio habitable? 

Cuando las casas se construyen sobre una elevación de 3.000 metros, la instalación de un elemento de fuego por sí solo no es eficiente ni sostenible. Los espacios en tales altitudes o ubicaciones geográficas deben tratarse a fondo, comenzando por la arquitectura en sí. Ya sea a través de sistemas de calefacción hidrónicos en el piso o chimeneas montadas en las paredes, este enfoque interior explora cómo incluso las condiciones invernales más extremas no se interpusieron en el camino para garantizar un óptimo confort térmico. 

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Antes de que el aire acondicionado impulsado por combustibles fósiles estuviera disponible, las personas que vivían en áreas con climas duros no tenían más que medios naturales para ventilar sus espacios y controlar la temperatura interior. Para ello, tomaron en cuenta varios factores externos como su ubicación, la orientación con respecto al sol y al viento, las condiciones climáticas de su zona y también los materiales locales. En este artículo, exploramos cómo las antiguas civilizaciones en Asia occidental y el norte de África han utilizado los atrapavientos para adaptarse al duro clima de su región y proporcionar soluciones de enfriamiento pasivo que todavía se utilizan en la arquitectura contemporánea, demostrando que los enfoques locales de la adaptabilidad climática son fundamentales para el desarrollo del entorno construido actual.

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En los últimos proyectos residenciales hemos visto la necesidad de llevar el exterior al interior, ya sea mediante muros verdes, diseños biofílicos o patios interiores, especialmente en países con climas secos y cálidos. En el caso de los países del mundo árabe, la creación de estos espacios interiores inspirados en el exterior es mucho más que traer un poco de luz solar y aire fresco, es una expresión arquitectónica de una rica cultura que trascendió generaciones e inspiró a naciones más allá de sus fronteras. En este artículo, exploraremos cómo las normas culturales y sociales influyeron en la creación de las casas con patio tradicionales en los países árabes y cómo sus características arquitectónicas únicas fueron reimaginadas en contextos modernos.

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Según la ONU, más de 7.000 fenómenos meteorológicos extremos se han registrado desde el año 2000. Solo en 2020, los incendios forestales arrasaron Australia y la costa oeste de los Estados Unidos; Siberia registró un récord de altas temperaturas, alcanzando los 38 grados Celsius antes que Dallas o Houston; y a nivel mundial, septiembre pasado fue el mes más caluroso registrado en el mundo. Mientras los efectos de la crisis climática se manifiestan de formas cada vez más alarmantes, es deber de la industria de la construcción –actualmente responsable del 39% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero–, hacer su parte al comprometerse con un cambio genuino y radical en su acercamiento a la sosteniblidad.

Uno de los aspectos más desafiantes de este cambio será satisfacer las crecientes demandas de enfriamiento de una manera ecológica. El enfriamiento es innatamente más difícil que el calentamiento: cualquier forma de energía puede convertirse en calor, y nuestros cuerpos y máquinas generan calor de forma natural incluso en ausencia de sistemas de calefacción activos. El enfriamiento no se beneficia igualmente de la generación espontánea, lo que a menudo hace que su implementación sea más difícil, más costosa o menos eficiente. El calentamiento global y sus efectos tangibles solo exacerban esta realidad, intensificando una demanda acelerada de sistemas de refrigeración artificial. En su forma actual, muchos de estos sistemas requieren grandes cantidades de electricidad y dependen en gran medida de los combustibles fósiles para funcionar. El sector de la construcción debe encontrar maneras de satisfacer la creciente demanda de refrigeración, eludiendo simultáneamente estos efectos insostenibles.

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“Antes de la era de los combustibles fósiles baratos, durante la cual se generalizaron los medios modernos de calefacción y aire climatizado, las edificaciones tradicionales prestaban enorme atención a los elementos climáticos locales. Después de la reciente crisis energética, se advierte un nuevo interés por las técnicas que permiten economizar energía y, en particular, por las técnicas naturales.” [1]

Sintéticamente, podría decirse que la arquitectura bioclimática es aquella que incorpora, desde las primeras etapas de diseño, estrategias y recursos que permiten aprovechar las condiciones favorables del clima y del medio natural, ofreciendo, al mismo tiempo, protección contra los impactos desfavorables del ambiente externo. De esta manera, esta arquitectura no solo permite generar mejores condiciones de confort interior, sino que también colabora en la minimización del impacto energético del edificio, diferenciándose de los enfoques convencionales, donde el control de las condiciones interiores depende de sistemas de acondicionamiento artificiales para ventilación, calefacción y refrigeración. El diseño bioclimático, entonces, logra una optimización de los recursos principalmente por medio de la morfología, la orientación, los materiales, la configuración, los colores y otras variables de diseño.

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Cuando hablamos de climatización pasiva, nos referimos a las técnicas que, con poco o ningún consumo energético, permiten generar las condiciones de temperatura, humedad y calidad de aire adecuadas para la comodidad y habitabilidad de los espacios, reemplazando parcial o totalmente los sistemas mecánicos activos. Generalmente se trata de estrategias que, basadas en ciertos parámetros ambientales naturales -como lo son las corrientes de aire, la estabilidad térmica de la tierra, los desplazamientos del sol, entre otros-, permiten regular las ganancias de calor en verano y las pérdidas en invierno, logrando un adecuado confort térmico.

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Cuando se habla de arquitectura bioclimática, principalmente se hace referencia a las prácticas que buscan reducir los consumos de energía y el impacto ambiental de los edificios, ya sea durante su construcción –utilizando, por ejemplo, materiales que disminuyan la huella de carbono o incorporando procesos responsables y adecuados al sitio donde se implantan- o durante su vida útil. Esta combinación de elementos, da como resultado arquitecturas pasivas que aspiran a lograr una reducción en el consumo de energía a largo plazo –ya sea complementando ciertos sistemas mecánicos de ventilación, calefacción y enfriamiento con otros medios pasivos o utilizando en su totalidad sistemas alternativos- mediante la adecuación del diseño, su geometría y su orientación, al relieve, el clima, la vegetación natural, el asoleamiento y la dirección de los vientos predominantes del territorio donde se emplazan.

La calefacción solar ha existido en la arquitectura desde la antigüedad, cuando las personas utilizaban paredes de adobe y piedra para atrapar el calor durante el día y liberarlo lentamente durante la noche. En su forma moderna, sin embargo, la calefacción solar se desarrolló por primera vez en la década de 1920, cuando los arquitectos europeos comenzaron a experimentar con métodos solares pasivos en viviendas masivas. En Alemania, Otto Haesler, Walter Gropius y otros diseñaron las viviendas esquemáticas Zeilenbau, que optimizaban la luz solar y, tras la importación de las "viviendas heliotrópicas" a Estados Unidos, la escasez de combustible durante la Segunda Guerra Mundial popularizó rápidamente la calefacción solar pasiva. Las variaciones de este sistema proliferaron entonces en todo el mundo, pero no fue hasta 1967 que el arquitecto Jacques Michel implementó el primer muro Trombe en Odeillo, Francia. Denominado así en honor al ingeniero Felix Trombe, el sistema combina vidrio y un material oscuro que absorbe el calor para conducirlo lentamente hacia la casa.

El aire acondicionado no es sólo costoso; también es enormemente perjudicial para el medio ambiente. Representando el 10% del consumo mundial de energía en la actualidad, sólo la refrigeración de espacios en 2016 fue responsable de 1045 toneladas métricas de emisiones de CO2. De hecho, se espera que este número aumente; la International Energy Agency estima que el enfriamiento mecánico alcanzará el 37% de la demanda total de energía del mundo para 2050.

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