ECOTECNOLOGIAS

U N I V E R S I D A D V E R A C R U Z A N A

F A C U L T A D D E A R Q U I T E C T U R A

C A M P U S X A L A P A

T A L L E R D E A R Q U I T E C T U R A

S O L A R E X P E R I M E N T A L

M A R T E S 1 3 D E M A R Z O D E

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OSCAR HERRERA, ALBERTO

SOSA, LUIS MEDINA,

CARMEN VELEZ, EDUARDO

PEREZ.

INVESTIGACION.

cotecnología

Ecotecnología es una ciencia aplicada que integra los campos de

estudio de la ecología y la tecnología, usando los principios de la

permacultura. Su objetivo es satisfacer las necesidades humanas

minimizando el impacto ambiental a través del conocimiento de las

estructuras y procesos de los ecosistemas y la sociedad. Se considera

ecotecnología a todas las formas de ingeniería ecológica que reducen

el daño a los ecosistemas, adopta fundamentos permaculturales,

holísticos y de desarrollo sostenible, además de contar con una

orientación precautoria de minimización de impacto en sus procesos y

operación, reduciendo la huella ambiental.

Ecotecnicas

La aplicación práctica de la ecotecnología son las ecotecnicas. Éstas

son herramientas tecnológicas que ofrecen ventajas ambientales

sobre sus contrapartes tradicionales. Dentro de las ecotecnicas se

encuentran: la bioconstrucción, captación pluvial, el aprovechamiento

directo de la energía solar, los biofiltros (viveros flotantes, biofiltro

jardinera, etc.), elementos ahorradores de agua, los baños secos,

biodigestores, naturación urbana, estufas ahorradores, productos

naturales y los vehículos de propulsión humana.

En el área de la producción agrícola, la composta, la Agricultura

Natural propuesta por Masanobu Fukuoka, los principios de

Permacultura propuestos por Bill Mollison y David Holmgren, se

traducen a técnicas productivas de la ecotecnología.

La generación eléctrica supone un enorme reto para la ecotecnología.

Un panel solar ofrece la ventaja considerable de no requerir insumos,

el sistema de carga formado por baterías supone la contraparte

ambiental negativa a considerar. Por otro lado, la energía eólica es

causantes de mortandad entre la fauna aérea del lugar, rompiendo con

el principio de respeto a la biodiversidad el gran impacto hidrológico

que supone la fabricación de presas hidroeléctricas es una variable

que aleja a las mismas de ser consideradas ecotecnicas.

Ejemplos:

Uso de energía alternativa

Aprovechamiento del medio para ahorrar energía

Entre otros puntos.

VIVIENDAS CON ECO TECNOLOGIA

La necesidad de cumplir con los compromisos de reducción de gases

de efecto invernadero y, principalmente, de ahorrar agua y energía,

está generando en México una nueva tendencia: la aplicación de eco

tecnologías en las viviendas.

Entre las eco tecnologías residenciales están los focos ahorradores,

calentadores solares, aislantes térmicos y WC ahorrador.

"También es importante el ahorro de nuestros trabajadores en la

generación de gas, luz y agua", explicó Estela García, gerente de

Vivienda Económica del Infonavit y encargada del programa Hipoteca

Verde.

La consultora Ecosecurities considera que la población utiliza estas

tecnologías para ahorrar, por lo que el Gobierno debe incentivar esta

tendencia.

"Puede significar ahorros importantes en la factura eléctrica y de

combustible y es una preferencia de los consumidores con aspiración

ambiental.

"Hogar, verde hogar

El objetivo de las ecotecnologías es mejorar el medio ambiente con

menos contaminación y más sustentante.

Lámparas fluorescentes: duran hasta 10 veces más, aportan mayor

iluminación, consumen sólo una tercera parte de la energía y generan

menos calor.

Llaves ahorradoras de agua: incrementan la velocidad de salida al

disminuir el área hidráulica.

Regadera con obturador: tiene una cabeza giratoria que permite el

ahorro de agua durante el enjabonado y un flujo de agua de 9 litros por

minuto.

Aislante térmico: material que reduce la transmisión de calor en la

estructura en la que se instala.

Permite ahorrar hasta 50 por ciento de la energía que se utiliza para la

calefacción o aire acondicionado.

Calentador de agua híbrido (solar-gas): consiste en un calentador de

gas y uno solar, que a su vez involucra dos partes: el colector solar

que captura la energía, y el termo tanque, que almacena el agua

caliente.

Contenedor de residuos orgánicos e inorgánicos: Divide los dos tipos

de basura.

Sanitarios con consumo menor a 5 litros o con doble válvula: permiten

el ahorro de agua por medio de un sistema que usa 3 litros para

descargas líquidas y 6 para sólidas."

Arquitectura de casas de tierra.

En los últimos tiempos la conciencia en el cuidado ambiental ha

aumentado a nivel mundial, y está despertando un gran interés por

métodos y materiales de construcción ecológicos.

Existe una gran variedad de sistemas de construcción, muchos de los

cuales se han utilizado durante cientos de años, que suponen un

menor riesgo para el medioambiente y la salud humana.

Este tipo de construcciones presentan ciertas ventajas frente a la

construcción convencional: menor impacto ambiental, menor consumo

energético y reducción de emisiones contaminantes tanto en

fabricación, como transporte y ejecución; facilidad de construcción con

métodos sencillos, sin necesidad de mucha tecnología; y amplia

disponibilidad de materiales a menor costo.

Estas propiedades hacen de la construcción con sacos de tierra, un

método atractivo para viviendas no sólo para el mercado occidental,

también para su uso en proyectos de ayuda humanitaria.

Gracias a técnicas basadas en principios básicos de las estructuras,

con los materiales y herramientas del lugar, es posible construir

refugios o viviendas en muy poco tiempo, lo que facilita las labores de

reconstrucción de lugares devastados.

Una construcción de tierra de buena calidad, es perfecta para lograr la

autosuficiencia energética de la vivienda; incrementan el ahorro

energético, gracias a la inercia térmica del material, facilitan la

alimentación energética pasiva, optimizando el aprovechamiento de

las energías naturales, e incorporando nuevas fuentes de energía y

aprovechamiento y depuración de aguas.

La arquitectura de tierra es más que una apuesta por la sostenibilidad,

es una apuesta por la humanidad.

Edificios "esponja" para limpiar el aire podrían ser el futuro

¿Cómo limpiar el smog de nuestras ciudades?Un equipo de científicos

españoles dice tener una solución: convertir a los edificios en

"esponjas" que absorban la contaminación.

La forma de lograrlo, dicen, es mediante el uso de una "cerámica que

purifica el aire".

La sustancia funciona generando una reacción química con los gases

que están presentes en la atmósfera.

La cerámica está compuesta por una sustancia llamada OFFNOx,

creada por un equipo de ingenieros del Instituto de Tecnología

Química de la Universidad Politécnica de Valencia.

De forma natural las plantas harían el trabajo de transformar el CO2 y

otros gases de la atmósfera.

"Nuestro material es un mímico de una planta", explica a BBC Mundo

el profesor Hermenegildo García.

"La idea es convertir a los edificios en árboles y a las ciudades en

bosques", agrega el científico.

¿CÓMO FUNCIONA?

Según sus creadores, esta solución tecnológica surgió para solucionar

un problema: las ciudades europeas están sobrepasando el límite

tolerable de gases contaminantes en la atmósfera.

"Lo ideal sería dejar de emitir gases de efecto invernadero usando

combustibles que no contaminen, pero mientras sigamos

contaminando habrá que buscar algo que limpie, así que esta

tecnología puede ayudar a subsanar el daño que hacemos", explica

García.

"La idea es convertir a los edificios en árboles y a las ciudades en

bosques", agrega el científico.

Según sus creadores, esta solución tecnológica surgió para solucionar

un problema: las ciudades europeas están sobrepasando el límite

tolerable de gases contaminantes en la atmósfera.

El OFFNOx es un semiconductor que transforma la energía de la luz

solar o los fotones, en una energía química.

Los óxidos de nitrógeno que están en la atmósfera, -y que dañan al

medio ambiente y son nocivos a la salud- son transformados en

nitrato, que es inofensivo.

La sustancia se puede añadir a materiales para la construcción de

edificios como cerámica o pinturas acrílicas y de exterior, y al ser

expuestos a la luz solar comienza la reacción química y se va

transformando el dióxido de nitrógeno.

"La cerámica es un material resistente, no se puede rayar, no se

mancha y no se puede corroer, por lo que agregando este

fotocatalizador la cerámica tendría una propiedad nueva, la de ir

limpiando el aire", asegura a BBC Mundo el especialista de la

Universidad Politécnica de Valencia.

Otra de las ventajas de este material es que, como está en una

cerámica que no tiene poros, la lluvia de forma natural limpia la

cerámica y el nitrato cae al suelo, usándose como nutriente para las

plantas del entorno.

LIMPIAR EL AIRE

Aunque los científicos aún no han probado el material en una

atmósfera abierta, han logrado demostrar que funciona a nivel de

laboratorio.

En el Centro Atmosférico de Valencia simularon la atmósfera con

gases contaminantes en cantidades similares a las que habría en una

gran ciudad.

Al exponer el material a la luz solar y usando técnicas

espectroscópicas para determinar la composición atmosférica

pudieron demostrar que la cantidad de óxido de nitrógeno va

disminuyendo y la concentración baja a niveles casi despreciables.

"Además no se forman otros gases no deseables como ácido nítrico o

ácido nitroso, pero eso es en una atmósfera ideal y cerrada", aclara el

profesor García.

¿Cómo será en en la atmósfera real?

Para saberlo habrá que esperar a unos ensayos que se llevan a cabo

en Barcelona, pero según el científico, su invensión logrará "limpiar el

aire".

UNA CRÍTICA A LA NORMATIVA DE LA CONSTRUCCIÓN

Solución de lamas para la corrección del soleamiento en el Hospital de

Dolores. Federico García Barba y Cristina González Vázquez,

arquitectos. La Laguna, Tenerife. 2005

Una nueva normativa que afecta a la forma de los edificios y,

especialmente, a las condiciones de la construcción y las

instalaciones técnicas asociadas ha empezado a exigirse

oficialmente en España desde hace ya algún tiempo. Es el

denominado Código Técnico de la Edificación que, junto a todos

aquellos documentos que lo desarrollan, constituye una nueva

referencia de obligado cumplimiento para todos los profesionales

que trabajan en el campo de la arquitectura.

Un importante esfuerzo administrativo que se expande año a año y

cuyo objetivo programático ha sido, en principio, mejorar las

condiciones en que se desenvuelve la práctica de la construcción en

este país y que, sin embargo, es realmente un poderoso obstáculo

para desarrollar una verdadera arquitectura de calidad al contener

numerosísimos errores de concepto. El Código Técnico español es

una colección de normas en las que se priman algunas ideas

equivocadas sobre la sostenibilidad y también muchísimos

planteamientos injustificados. En su conjunto, representa una

concepción burocratizada de la profesión y traerá a largo plazo una

progresiva perdida de la calidad de aquello que teóricamente se quiere

mejorar.

En el campo de la arquitectura y la ingeniería relacionada con las

instalaciones, el Código Técnico de la Edificación se ha convertido en

una verdadera pesadilla. Un instrumento administrativo más que exige

un esfuerzo excesivo para la justificación de condiciones obligatorias.

Contiene errores de bulto en relación a los objetivos pretendidos de

mejora de la calidad constructiva y el avance en la sostenibilidad de

las tecnologías aplicadas a los edificios.

Vivimos en una época que avanza hacia una destrucción masiva de

recursos esenciales, donde el exterminio originado por una civilización

depredadora del entorno se pretende frenar o atajar con herramientas

que no hacen sino complicar aun más la difícil situación que

padecemos. Parece como si estuviéramos abocados inexorablemente

a cumplir aquel segundo principio de la Termodinámica que decía que

en cualquier sistema aislado la cantidad de entropía tiende a

incrementarse en el tiempo. Considerando la entropía en términos más

genéricos como la tendencia al caos y la inutilidad, está claro que, a

veces nuestras acciones aceleran radicalmente este proceso.

Casi podríamos asociar lo anterior con la continua referencia social y

mediática al cumplimiento del protocolo de Kyoto y la necesaria

reducción de gases de efecto invernadero. Unos lemas

propagandísticos vacíos que están continuamente en boca de

políticos, académicos y profesionales y a los que se dedican ingentes

recursos que se quedan meramente en el marketing de las

declaraciones o que suelen producir efectos contrarios a lo que se

pretende. Sería conveniente exigir una mayor prudencia en la

disposición de instrumentos no contrastados científicamente de una

manera suficiente y que se plantean para alcanzar aquellos nobles

objetivos.

Efecto benéfico de la acción de la humedad proveniente de las nubes

en el clima del Norte de la isla de Tenerife. Gráfico: Francisco Ferrer,

Universidad de La Laguna

Otro de esos elementos de distorsión es el movimiento que se agrupa

tras la bandera de la sostenibilidad en arquitectura como factor

transformador y de progreso. Un esfuerzo colectivo que está derivando

en aberraciones técnicas por estar liderado por quien no tiene los

conocimientos adecuados. Este es un campo en el que multitud de

esfuerzos con pretensiones de veracidad han surgido para acabar

creando un confusionismo enorme al no estar suficientemente

avalados científicamente. La presencia aquí de intereses económicos

no explicitados claramente está teniendo también consecuencias

funestas. Y como ejemplo de ello pueden presentarse los

innumerables materiales y soluciones que nominalmente sostenibles

no coinciden claramente con esos objetivos que pretenden defender, y

que son apoyados vehementemente por los intereses de la industria

de la construcción y las instalaciones técnicas.

La construcción residencial es un sector que consume muchísimos

recursos y lleva inserta la aportación de una gran cantidad de energía.

Tanto la producción de los materiales necesarios, como su transporte

y disposición en los edificios supone un consumo energético muy

elevado. Algo que también se produce con la renovación y

reconstrucción que se hace a veces por razones meramente

especulativas y que no tienen nada que ver con la durabilidad real de

los edificios. Este es un apartado que representa una parte

considerable del despilfarro incremental de recursos naturales en el

que estamos inmersos.

Pero otra gran parte de este derroche, que se relaciona con el

consumo de energía, viene directamente relacionado con el mal

diseño y el empleo de todo tipo de ideas equivocadas en la

proyectación de la propia arquitectura, tanto constructivas, estéticas

como, simplemente, de baja calidad técnica en las soluciones de los

edificios. Últimamente, se han vuelto a defender las llamadas

estrategias pasivas en la fase de proyecto de obra, orientadas a la

disminución del consumo energético y garantizando siempre

condiciones de confort ambiental adecuado. Es lo que algunos

denominan arquitectura bioclimática, en una adjetivación confusa al

menos

En las estrategias pasivas de diseño arquitectónico tiene un papel

fundamental el análisis y comprensión de tres elementos que

configuran el confort climático de los lugares en relación a las

personas: el soleamiento, la humedad relativa y la temperatura.

Factores éstos, esenciales en la configuración del clima de los

territorios y que presentan diferencias muy importantes entre las

distintas regiones del mundo como en el transcurso de las estaciones.

Las formas constructivas que atienden a la corrección del soleamiento

y a la protección frente a las otras inclemencias atmosféricas

constituyen, por así decirlo, un repertorio de recursos formales que

han diferenciado históricamente las respuestas arquitectónicas entre

unos lugares y otros. Constituyen un abanico de recursos casi

estéticos, cuyo empleo contemporáneo simplemente imitativo ha

conducido a infinidad de aberraciones constructivas y a problemas de

climatización forzada casi insolubles en algunos casos. Es lo que

ocurre, por ejemplo, con el empleo de fachadas acristaladas en muro

cortina, sin protección solar en los climas tropicales.

Solución errónea y optima para el posicionamiento de los edificios

respecto al sol en invierno y verano en la zona de Miami. Esquema

realizado por Victor Olgvay para Arquitectura y Clima

Determinados autores han estudiado este problema proponiendo

soluciones que tienen una influencia decisiva en la forma de las

edificaciones y la arquitectura. Un precedente ha sido el esfuerzo del

norteamericano Victor Olgyay, cuyo libro Arquitectura y Clima de 1963

es una referencia fundamental para comprender el alcance de estas

cuestiones que afectan profundamente a la arquitectura. En ese texto,

Olgvay proponía el establecimiento de una zona de confort térmico

teórico interior que valorará combinadamente una serie de elementos

atmosféricos que influyen en la definición de un marco adecuado para

los edificios. Entre ellos, la latitud del lugar y la forma en que se

produce el soleamiento directo relacionado, la temperatura media

diaria durante los distintos meses y estaciones del año, junto a la

humedad relativa y la acción de los vientos predominantes. Todos

estos factores definirían, según el autor, un perímetro de confort

deseable situado entre los 21 y 25º Celsius y con una humedad entre

10 y 80 %, ajustable y mejorable con la ventilación y la acción de los

vientos.

En los esquemas de Arquitectura y Clima se aportaban también ideas

para combatir los problemas derivados del exceso de penetración

solar con simples soluciones constructivas que aumentarían las áreas

de sombra en las fachadas y cubiertas de la edificación. También

planteaba la posibilidad de utilizar la acción benéfica del arbolado y la

vegetación, así como el estudio de la posición conveniente de los

edificios en relación con la topografía existente en los lugares.

Aportaba unos criterios simples y prácticos para mejorar la calidad del

ambiente interior. Finalmente, la revisión de soluciones para la

disposición inteligente de huecos y aislamientos permitiría

contrarrestar también los efectos de las bajas temperaturas en climas

continentales y extremos. Unas indicaciones que inmediatamente

algunos podrían relacionar con la sabiduría y las estrategias que

tradicionalmente han utilizado los constructores anónimos de la

arquitectura popular.

La ejemplificación de la zona de confort ambiental en la arquitectura.

Victor Olgvay, 1963

Más recientemente las propuestas de Olgyay se han concretado de

una manera que profundiza en sus planteamientos científicos,

mediante los denominados climogramas de bienestar. Uno de estos

diagramas que ha tenido indudable fortuna es el que se ha

denominado como climograma de Givoni (bautizado así en honor a su

creador el arquitecto israelí Baruch Givoni). Con esta herramienta se

analiza la calidad del confort climático atendiendo a los mismos

condicionantes que Olgyay, pero estableciendo unos ámbitos de

mejora posible de la calidad ambiental. En el climograma de Givoni,

realizado para cada localidad concreta, se puede determinar cuales

son las épocas del año en que es posible optimizar la calidad

ambiental interior recurriendo solamente a elementos pasivos como el

sombreado y la ventilación cruzada. Todo ello, de acuerdo a cartas

específicas donde concreta el despliegue de la representación

mensual de temperaturas y humedades conocidas en relación a la

zona de confort estimada.

Climograma de Givoni aplicado a la situación climatica específica de

Alcalá de Henares. Fuente: Esther Higueras

Esta es una de las técnicas más elaboradas para la determinación de

soluciones térmicas apropiadas para los edificios, que se apoya en la

determinación de las condiciones climáticas particulares de un entorno

geográfico. La construcción del diagrama de Givoni parte del dibujo de

la interrelación con la zona de confort establecida de humedades y

temperaturas medias a lo largo de los distintos meses del año y, a

partir de ahí, la definición de los ámbitos en que son necesarias

mejoras que se conseguirán con distintas técnicas, desde la

ventilación natural hasta el uso de maquinaria específica, finalmente y

en último lugar.

Por el contrario, las administraciones públicas españolas no han tenido

en cuenta para nada estos criterios y experiencias en la exigencia de

medidas para el control térmico y el confort interior de la edificación.

La experiencia de Olgyay y Givoni ha sido ignorada a pesar de que es

una técnica avalada y contrastada internacionalmente. Un recurso

técnico que ha sido adoptado como patrón de referencia incluso por la

American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning

Engineers (Asociación Americana de Ingenieros de Climatización).

La investigación sobre la forma en relación a las mejores condiciones

de aprovechamiento térmico del soleamiento en una localización

concreta. Sede del Ayuntamiento de Londres. Foster Ass.

En 2006, el Ministerio de Vivienda español presenta el Documento

Básico de Ahorro de Energía (DB-HE), en desarrollo del Código

Técnico de la Edificación, por el que se trataba de hacer más

sostenible la edificación en este país y así tratar de cumplir los

compromisos contraídos en relación al Protocolo de Kyoto. Un objetivo

loable para racionalizar el uso de la energía y su consumo relacionado

con la construcción.Posteriormente, ha adquirido vigencia también el

denominado Procedimiento de Certificación Energética de los Edificios

y el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, ambos

promulgados por el Ministerio de Industria. De su lectura parecería que

este último organismo quisiera potenciar unas soluciones técnicas de

climatización que tienen que emplear maquinaria en cualquier caso,

incrementando innecesariamente el consumo energético.

El problema es que todos estos documentos de exigencia legal

obligatoria parten de un error de concepto, que es la consideración

exclusiva de la temperatura como elemento de medida de la calidad

ambiental del interior de los edificios. Probablemente, sus redactores

transcribieron acríticamente esquemas y criterios provenientes de la

experiencia en las zonas septentrionales del continente europeo,

donde el factor frío es muy importante. Sin embargo, en el sur

mediterráneo y atlántico, el problema del soleamiento es la cuestión

esencial.

En este caso, una maraña legal y de dudosa validez científica está

contribuyendo a establecer mayor complejidad en la redacción de los

proyectos de arquitectura. Con ello se está obligando a incluir cálculos

innecesarios y equivocados como parte obligatoria de la

documentación exigible. Con toda probabilidad, el Código Técnico y

sus Documentos Básicos van a producir, en muchos casos, el efecto

opuesto a sus objetivos programáticos: una generación de edificios de

peor calidad técnica y estética