Sustentabilidad de los sistemas HVAC en la vivienda

Los hogares en México tienen un gran impacto en el consumo energético. La mayor parte del uso final de la energía se va en el acondicionamiento térmico. Se tiene el compromiso de reducir las emisiones en un 25 por ciento para el 2030, según el refrendo del Acuerdo de París, por ende los sistemas de AA juegan un papel clave

David Domínguez

Las personas pasan el 90 por ciento del tiempo en el interior de un espacio, ya sea en su vivienda, el trabajo, un centro comercial o incluso un vehículo. Además, las latitudes que conforman a México obligan a modificar la temperatura de los entornos para alcanzar un nivel adecuado de confort, principalmente enfriar (o repeler el calor) los espacios en zonas de clima cálido.

Lo anterior impacta la vida diaria en dos grandes rubros: aumento en el consumo energético con su respectiva huella de carbono porque la matriz energética sigue dependiendo de la quema de combustibles fósiles, el primero, y en el confort de las personas, el segundo. Por tanto, la manera en la que se diseñan, construyen y operan los equipos debe adaptarse para suministrar las necesidades.

Uno de los grandes problemas es que no se utiliza un diseño inteligente que promueva la reducción de consumos eléctricos, lo cual es producto del desmedido uso de los sistemas de aire acondicionado. Es importante mencionar que el diseño inteligente no comienza en la compra de un aire acondicionado de bajo consumo, sino en la concepción de los espacios para promover desde el inicio una disminuida ganancia de calor, después intentar resolver de manera sostenible las necesidades térmicas de los lugares, y como último recurso usar el sistema de acondicionamiento mecánico.

Consumo del hogar
De acuerdo con el Estudio de Caracterización del uso de aire acondicionado en viviendas de interés social de la CONUEE, el 30 por ciento de la energía consumida por el sector residencial es para alcanzar niveles adecuados de confort en climas cálidos. Se calcula que el 57 por ciento de los grupos con ingresos menores a siete veces el salario mínimo cuentan con aire acondicionado, así como el 73 por ciento del grupo con ingresos de 11 veces el salario mínimo. En ocasiones las decisiones de compra del mercado mexicano se basan en el menor precio disponible dejando a un lado temas como la calidad de la construcción, y si ésta cuenta con aislamiento térmico (típicamente relegado por costo o desconocimiento). Esto conlleva a tener viviendas en masa energéticamente ineficientes que funcionan como fuga de recursos económicos, con un alto impacto en el medio ambiente.

Lo anterior precisa de un mejor diseño de viviendas, comprender los beneficios de que el mercado optimice el desempeño para absorber el sobrecosto, sistemas de acondicionamiento más eficientes y reducción de la dependencia de combustibles fósiles para la generación de energía a fin de combatir el agotamiento de recursos y cambio climático.

Una medida de disminución
Para reducir el consumo energético es preciso generar una mayor consciencia sobre la relevancia de estar atentos a los requerimientos de los sistemas, prevenir fugas de aire acondicionado por dejar puertas y ventanas abiertas, realizar un mantenimiento de limpieza y reemplazo de filtros de aire, así como calibrar termostatos adecuadamente.

Respecto a la disminución de la demanda, se necesita mejorar el desempeño térmico de la vivienda. De acuerdo a la NMX-C-460-ONNCCE-2009, publicada por el Diario Oficial de la Federación el 18 de agosto de 2009, cada zona climática mexicana requiere diferentes grados de aislamiento con un enfoque de ahorro de energía.

Para lograr esto último, en algunos casos es necesario doblar el valor de resistencia térmica del doble a lo mínimo:

Edificios saludables
La Organización Mundial de la Salud define al síndrome del edificio enfermo como un conjunto de enfermedades originadas o estimuladas por la contaminación del aire en espacios cerrados, lo cual genera problemas de salud a los usuarios, como dolores de cabeza, mareos, náuseas, resfriados, alergias e irritaciones en las vías respiratorias, ojos y piel.

Muchas son las causas que originan este problema: ruido, niveles de iluminación, ergonomía, contaminantes químicos al interior, entre otras. Sin embargo, el mayor aporte para generar un edificio enfermo lo tiene un sistema de aire acondicionado ineficiente. Ante esto, se deben cuidar los niveles de temperatura, humedad, renovación de aire y filtración para contar con un acondicionamiento que propicie una mejor calidad de vida en el interior, sin descuidar el consumo energético.

Los impactos se ven mayormente en edificios comerciales. No es poco común observar un incremento de entre 8 y 11 por ciento en la productividad de los trabajadores como resultado de una buena calidad de aire, de acuerdo con el reporte Salud, bienestar y productividad en las oficinas: el siguiente capítulo de la edificación sustentable, realizado por el World Green Building Council; no obstante, la vivienda no está exenta de los beneficios de una mejor calidad de aire.

Los sistemas de certificación de edificación sustentable y calidad de vida LEED del US Green Building Council y WELL del International WELL Building Institute consideran como una prioridad mejorar la calidad de vida en beneficio de los ocupantes. Para lograrlo hay que poner especial atención en los niveles internos de contaminación, cantidad de renovaciones de aire y sistemas de filtración, ya que la calidad de aire para mantener el confort de los usuarios no es la misma en una vivienda que en un edificio de oficinas o en un hospital.

Otras opciones
Un tema que engloba la energía y la calidad de vida es la ventilación natural. Ésta es una manera de solventar el confort a través de un costo cero, pero requiere que el espacio tenga diseños adecuados para que no se genere un problema en vez de crear una solución. La herramienta de diseño gratuita del sistema de certificación EDGE, creada por la Corporación Financiera Internacional, ofrece una solución para evaluar si los diseños tienen una buena ventilación natural que permita alcanzar niveles de confort mientras se mantiene el ahorro energético. Para cumplir con este estándar en la medida de ventilación natural es necesario demostrar que los radios de profundidad y altura con respecto a la cantidad de ventanas es la correcta, así como el porcentaje de apertura de la ventana operable en baños, habitaciones, salas y cocinas. De esta manera y con ayuda de plantas y cortes arquitectónicos podemos fácilmente evaluar si la propuesta va orientada hacia un buen desempeño.

Otra herramienta muy interesante es el Protocolo de verificación para los sistemas ingenieriles de ventilación natural en climas ecuatoriales, desarrollada por el Consejo de Construcción Sustentable de Colombia, el cual es aceptado por el sistema LEED como un método alternativo de cumplimiento para esta certificación.

Es de vital importancia considerar las condiciones de calidad de aire y contingencia ambiental que se vivieron en la Ciudad de México a mediados del año pasado para un correcto diseño de la ventilación natural o descartar el posible uso de ésta. Asimismo, se puede considerar al diseño bioclimático como la base y fundamento para el esbozo de edificios y construcciones sustentables, por lo tanto es necesario que se comiencen a conceptualizar los proyectos y soluciones de ingeniería con un enfoque de bajo impacto al medioambiente sin sacrificar el confort y bolsillo de los usuarios. El esfuerzo conjunto logrará edificios y viviendas eficientes que apoyen a disminuir los niveles de contaminación, al tiempo que propician mejores condiciones para la ventilación natural.

David Domínguez
Fundador de 3Lotus Consulting, empresa dedicada a la consultoría para certificaciones internacionales de edificación sustentable, educación y sustentabilidad corporativa. Actualmente realiza evaluaciones para la certificación EDGE de una docena de edificios multirresidenciales y de oficinas en México.

Tomada de Revista Mundo HVAC&R