{"id":18222,"date":"2021-08-09T07:33:54","date_gmt":"2021-08-09T07:33:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.andira.org.mx\/?p=18222"},"modified":"2021-08-09T07:33:54","modified_gmt":"2021-08-09T07:33:54","slug":"edificios-resilientes-una-respuesta-ante-el-cambio-climatico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/2021\/08\/09\/edificios-resilientes-una-respuesta-ante-el-cambio-climatico\/","title":{"rendered":"Edificios resilientes: una respuesta ante el cambio clim\u00e1tico"},"content":{"rendered":"

En principio, se deben considerar tres componentes: el ambiental, el tecnol\u00f3gico y el biol\u00f3gico<\/p>\n

David Morill\u00f3n G\u00e1lvez \/ Figuras: cortes\u00eda del autor<\/p>\n

Imagen superior. Con tres aerogeneradores incorporados a su estructura, el Bahrain World Trade Center, en la ciudad de Manama, en Bar\u00e9in, es un ejemplo de una edificaci\u00f3n resiliente<\/em><\/p>\n

Los edificios causan diversos impactos ambientales, aunque tambi\u00e9n est\u00e1n expuestos a ellos. Las medidas para su mitigaci\u00f3n van desde soluciones para la calidad interior de los edificios, del sitio y del suelo; uso de materiales adecuados, conservaci\u00f3n del agua, eficiencia energ\u00e9tica e innovaci\u00f3n. Todas se centran en el funcionamiento del edificio con base en las condiciones clim\u00e1ticas actuales, sin tomar en cuenta escenarios de riesgo y mucho menos la resiliencia ante estos.<\/p>\n

\"\"Las construcciones est\u00e1n expuestas a varios tipos de amenazas: biol\u00f3gicas, meteorol\u00f3gicas, sismos, actividad volc\u00e1nica, movimientos de tierra, por mencionar algunas, pero, tambi\u00e9n se presentan otras variables, las antropog\u00e9nicas. En las \u00faltimas d\u00e9cadas, un peligro que ocupa un lugar predominante en las agendas acad\u00e9micas y pol\u00edticas internacionales es el cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n

\"\"
Figura 1. Diagrama de isorrequerimientos para la climatizaci\u00f3n, Culiac\u00e1n, Sinaloa, M\u00e9xico (1981-2010)<\/figcaption><\/figure>\n

En las bases de dise\u00f1o y funcionamiento de un edificio se ha considerado evitar o disminuir el da\u00f1o por riesgos, s\u00edsmicos y meteorol\u00f3gicos, como ciclones y huracanes. As\u00ed pues, el criterio utilizado a partir del comportamiento estad\u00edstico de \u00e9stos no es suficiente. Es necesario tomar en cuenta la capacidad de recuperaci\u00f3n y adaptaci\u00f3n de un sistema ante el da\u00f1o, al igual que el papel que desempe\u00f1an las personas en su interacci\u00f3n con el proceso. Al control de las amenazas, la recuperaci\u00f3n ante los impactos y da\u00f1os en la infraestructura, en las personas y en el conjunto de servicios para el funcionamiento de la comunidad en los aspectos ecol\u00f3gico, social y el relacionado con la infraestructura se le ha designado resiliencia.<\/p>\n

Este concepto, aplicado a un edificio inteligente y sustentable, debe aludir al uso de materiales y pr\u00e1cticas respetuosos con el ambiente desde su planeaci\u00f3n, ubicaci\u00f3n, dise\u00f1o, construcci\u00f3n, operaci\u00f3n, demolici\u00f3n y recuperaci\u00f3n, con respuesta para la adaptaci\u00f3n ante el cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n

Ante este fen\u00f3meno, el edificio puede presentar problemas que lo hagan inhabitable o de alto costo de operaci\u00f3n para ser confortable. Con objeto de mostrar dicho impacto, se explica a continuaci\u00f3n c\u00f3mo se consideran las afectaciones en el confort o bioclima, consumo de energ\u00eda y emisiones de CO2<\/sub> en la zona c\u00e1lida seca del pa\u00eds, en el periodo 1980-2010, as\u00ed como una proyecci\u00f3n al 2050 (Figura 1 y 2).<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 2. Diagrama de isorrequerimientos para climatizaci\u00f3n, Culiac\u00e1n, Sinaloa, M\u00e9xico (proyecci\u00f3n al 2050)<\/figcaption><\/figure>\n

En los rangos temporales seleccionados, es posible observar cambios en los valores de las temperaturas m\u00e1ximas, medias y m\u00ednimas promedio, con aumentos de entre 2 y 4 \u00b0C, lo cual es evidencia del efecto del cambio clim\u00e1tico. Se realiz\u00f3 el estudio del bioclima para cada uno de los dos periodos y se obtuvieron los diagramas de sensaciones t\u00e9rmicas, en los que se identifican condiciones de calor, confort y fr\u00edo para cada mes promedio del a\u00f1o, las cuales constituyen la base para definir los requerimientos para la climatizaci\u00f3n de los edificios.<\/p>\n

Se observan cambios significativos. En el periodo 1981-2010, las condiciones de calor aumentan y disminuyen el confort y fr\u00edo. Por \u00faltimo, en el escenario para el a\u00f1o 2050 aumentan de manera significativa las condiciones de calor, pues \u00e9ste se presentar\u00e1 durante todo el a\u00f1o.<\/p>\n

Con base en estos estudios, se realiz\u00f3 el c\u00e1lculo de los requerimientos de enfriamiento, consumo energ\u00e9tico y las emisiones de CO2<\/sub> relacionadas.<\/p>\n

Si se considera un edificio con fachadas de vidrio claro \u2013caso extremo, pero cada vez m\u00e1s en uso\u2013, se obtiene el requerimiento de energ\u00eda para aire acondicionado por unidad de superficie que aumentar\u00eda de 117 a 146 kWh\/m2<\/sup>; adem\u00e1s, las emisiones de di\u00f3xido de carbono relacionadas con el consumo de energ\u00eda se incrementar\u00edan de 40.95 a 51.45 kg\/m2<\/sup>.<\/p>\n

\"\"
Figura 3. Sistemas para la resiliencia del edificio sustentable<\/figcaption><\/figure>\n

\u00bfC\u00f3mo se gesta un edificio resiliente?<\/strong>
\nPara lograr un edificio inteligente, sustentable y resiliente ante el cambio clim\u00e1tico, se deben considerar tres sistemas: el ambiental, el tecnol\u00f3gico y el biol\u00f3gico (Figura 3). En la intersecci\u00f3n de los tres se ubica la resiliencia para un edificio sustentable.<\/p>\n

El sistema del ambiente incluye los recursos no renovables y renovables: energ\u00eda, agua, materiales naturales y clima; temperatura, humedad relativa, viento y precipitaci\u00f3n. El sistema tecnol\u00f3gico considera los materiales y sistemas constructivos, electr\u00f3nicos, de control y de automatizaci\u00f3n, entre otros. Por \u00faltimo, el sistema biol\u00f3gico abarca a los usuarios de los edificios, como seres humanos, plantas y animales, y a los procesos industriales, con requerimientos para su funcionamiento metab\u00f3lico y especificaciones o condiciones de fabricaci\u00f3n y funcionamiento.<\/p>\n

La intersecci\u00f3n de los tres sistemas permitir\u00e1 lograr la resiliencia del edificio inteligente y sustentable; ya no m\u00e1s como en los inicios del sector de la edificaci\u00f3n, cuando s\u00f3lo se consideraba lo que el ambiente ofrec\u00eda y, aunque posteriormente la tecnolog\u00eda permiti\u00f3 garantizar los servicios y requerimientos, el resultado fue de alto impacto ambiental: la contaminaci\u00f3n, el agotamiento de recursos no renovables, extinci\u00f3n de especies, cambios en los ecosistemas y, sobre todo, a nivel global, el cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n

En los a\u00f1os 90 aparece el concepto de desarrollo sustentable, el cual permiti\u00f3 integrar estrategias ambientales, sociales y econ\u00f3micas para mitigar los impactos de las edificaciones, como la generaci\u00f3n de los recursos que se requieren en el edificio para su funcionamiento. Esto se realiz\u00f3 con tecnolog\u00edas nuevas para automatizaci\u00f3n y control; sin embargo, a pesar de su incorporaci\u00f3n \u2013en particular, el conjunto de aplicaciones conocido con el nombre de edificio inteligente o dom\u00f3tica, que permite comodidad, eficiencia y, hasta cierto punto, seguridad\u2013, no se consigui\u00f3 sustentabilidad ni se resolvi\u00f3 el problema de la adaptaci\u00f3n ante los riesgos ambientales, como el cambio clim\u00e1tico, sobre todo considerando un mismo patr\u00f3n de vida o, incluso, un uso cada vez m\u00e1s demandante de recursos y servicios.<\/p>\n

La ausencia de uno de los sistemas<\/strong>
\nLa imposibilidad de lograr la sustentabilidad total de un edificio y de mitigar los riesgos o adaptarse y recuperarse ante ellos se explica por la ausencia de uno de los sistemas en el dise\u00f1o: el sistema biol\u00f3gico, que explica c\u00f3mo las especies ajustan o construyen sus h\u00e1bitats en armon\u00eda con el ambiente o respondiendo con su propio organismo. As\u00ed, la bi\u00f3nica, o biomim\u00e9tica, consiste en la aplicaci\u00f3n de m\u00e9todos biol\u00f3gicos y sistemas naturales al estudio y dise\u00f1o de sistemas de ingenier\u00eda y tecnolog\u00eda moderna. \u00c9sta retoma casos de la naturaleza y aplica sus principios al edificio.<\/p>\n

Se propone, con la adaptaci\u00f3n de las \u201cBases para la resiliencia\u201d de Jaime Alberto (2017), la capacidad de reducir r\u00e1pidamente la magnitud, duraci\u00f3n y recuperaci\u00f3n de los efectos causados por el cambio clim\u00e1tico, con fundamento en la resistencia, confiabilidad, redundancia, respuesta o recuperaci\u00f3n.<\/p>\n

\"\"<\/a>Estrategias para los edificios resilientes y sustentables<\/strong>
\nDe las estrategias existentes para el edificio sustentable, se analiz\u00f3 su posible resiliencia ante el impacto del cambio clim\u00e1tico (Tabla 1).<\/p>\n

La resistencia se refiere a los requerimientos de dise\u00f1o de un edificio inteligente y sustentable para controlar los flujos de calor, para un futuro basado en los escenarios del cambio del clima. La confiabilidad consiste en asegurar que los componentes del edificio sean planeados para operar en un intervalo de solicitaciones que permita mitigar los da\u00f1os o la p\u00e9rdida durante un evento, es decir, se debe revisar el comportamiento de la construcci\u00f3n para detectar niveles de temperatura o efectos fuera de los rangos previstos. Esto se puede ejemplificar con la pregunta: \u00bfqu\u00e9 le pasar\u00eda a la estructura del lugar si el evento excede los flujos de calor? Si el rango de temperatura considerado se excede, se debe revisar si la envolvente permitir\u00e1 obtener las ganancias o p\u00e9rdidas t\u00e9rmicas requeridas; si no, es necesario considerar la adecuaci\u00f3n.<\/p>\n

Por otra parte, la redundancia se refiere a que el edificio ha de ser dise\u00f1ado de manera tal que tenga capacidad adicional para soportar un evento perturbador sin colapsar, o bien, que tenga varias l\u00edneas de defensa que le permitan contener la falla catastr\u00f3fica. La respuesta o recuperaci\u00f3n se relaciona con que el edificio sea capaz de responder de manera r\u00e1pida y segura a los efectos de un siniestro, y le siga una pronta recuperaci\u00f3n. Para tal fin, es necesario llevar a cabo acciones de planeaci\u00f3n, preparaci\u00f3n y prevenci\u00f3n en espera de las consecuencias del cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n

Tomando los sistemas y fundamentos para la resiliencia, se eval\u00faan las estrategias ambientales para un edificio inteligente y sustentable, y se determina cu\u00e1les, a pesar de la alteraci\u00f3n del clima, le permitir\u00e1n seguir funcionando adecuadamente; cu\u00e1les no, y cu\u00e1les son limitadas y requerir\u00e1n adecuaciones o adaptaciones con el tiempo, como la reprogramaci\u00f3n de los par\u00e1metros de control de los edificios.<\/p>\n

Un edificio ser\u00e1 afectado t\u00e9rmica, energ\u00e9tica y ambientalmente en los escenarios retrospectivo, presente y prospectivo por los efectos del clima. Este panorama toma relevancia para destacar las acciones encaminadas a regular el uso de energ\u00eda convencional y a fomentar el dise\u00f1o y la utilizaci\u00f3n de materiales adecuados a las caracter\u00edsticas clim\u00e1ticas modificadas seg\u00fan cada regi\u00f3n del mundo.<\/p>\n

Se recomienda la adopci\u00f3n de estrategias de mitigaci\u00f3n, como el ahorro de energ\u00eda en las construcciones existentes y la adaptaci\u00f3n del edificio nuevo mediante el dise\u00f1o bioclim\u00e1tico, conforme con los requerimientos de cada escenario, para considerar la vida \u00fatil del edificio y los impactos del cambio clim\u00e1tico.
\n——<\/p>\n

Doctor David Morill\u00f3n G\u00e1lvez<\/strong>
\nEs investigador en el Instituto de Ingenier\u00eda de la UNAM. Cuenta con un importante trabajo centrado en edificios sustentables, bioclim\u00e1ticos y eficientes energ\u00e9ticamente que aporta a la mitigaci\u00f3n y adaptaci\u00f3n al cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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