Esta guía está dirigida a cualquier persona interesada en el mundo del diseño de edificios sostenibles. Pretende ser una introducción muy breve a algunos problemas medioambientales y posibles soluciones que podría considerar en las etapas de diseño y planificación de un proyecto que le gustaría hacer más ecológico, ya sea una nueva construcción o una renovación.
La guía se divide en dos partes. La primera cubrirá algunas definiciones y objetivos del diseño sostenible. La segunda parte profundizará en algunos enfoques, filosofías y prácticas que se utilizan actualmente para alcanzar esos objetivos.
Aunque nos centraremos en los edificios residenciales, la información que presentamos también puede aplicarse a los edificios comerciales, industriales y públicos. Ofrecemos recursos de lectura adicionales a medida que avanzamos para que pueda explorar cada tema con más profundidad.
I. Objetivos del diseño de edificios sostenibles
En las etapas de planificación de un proyecto de construcción sostenible, es bueno pensar en los objetivos. Empecemos por considerar qué queremos decir con «construcción sostenible» para saber qué buscamos.
¿Qué es el diseño de construcción sostenible?
Como muchos términos en el campo de la sostenibilidad, lo que la gente entiende por diseño de construcción sostenible es flexible y cambiante. La arquitecta y académica Elizabeth Donovan escribe en «Explaining Sustainable Architecture» que incluso en los escritos académicos y profesionales sobre arquitectura sostenible, existe una tendencia a «reconocer que no se puede definir y, además, que no existe una definición consensuada».
Esa ambigüedad también está presente en debates más amplios sobre el diseño de edificios sostenibles, aunque las definiciones tienden a compartir algunas características. La mayoría de las definiciones especifican que los diseños sostenibles intentan reducir el impacto negativo de un edificio en el medio ambiente y disminuir el consumo de energía y recursos de ese edificio a lo largo de su vida útil.
Muchas definiciones especifican la fragmentación del hábitat, las emisiones y los residuos de la construcción como algunos de los impactos negativos que los edificios tienden a crear y que los edificios sostenibles tratan de mitigar. También es común que el término incluya en su definición la mejora de la salud de los ocupantes, la vitalidad de la comunidad y la sostenibilidad económica.
La forma en que un edificio logra esas reducciones y mejoras es donde el diseño se vuelve realmente interesante, ya que el cielo es el límite en términos de enfoques innovadores para resolver estos problemas.
Objetivos del diseño de edificios sostenibles
La Guía de diseño de edificios completos (WBDG) del Instituto Nacional de Ciencias de la Construcción de EE. UU. ofrece 6 objetivos para el diseño sostenible. Son los siguientes:
- Optimizar el potencial del emplazamiento
- Optimizar el uso de la energía
- Proteger y conservar el agua
- Optimizar el espacio del edificio y el uso de materiales
- Mejorar la calidad ambiental interior (IEQ)
- Optimizar las prácticas operativas y de mantenimiento
Hemos cubierto algunos de estos aspectos en nuestras otras guías, por lo que no los repetiremos aquí. Si desea obtener más información al respecto, puede leer nuestras guías sobre eficiencia hídrica, eficiencia energética y energías renovables, materiales sostenibles y calidad ambiental interior.
Centremos nuestra atención, pues, en el potencial del emplazamiento y en las prácticas operativas y de mantenimiento.
Optimizar el potencial del emplazamiento
Dado que los edificios afectan a los ecosistemas locales, es esencial considerar qué se está viendo afectado y cómo. Como afirma el WBDG, los edificios «cambian fundamentalmente la función de la tierra», lo que significa no solo que, por ejemplo, hemos convertido un campo en una propiedad residencial, sino que la capacidad de la tierra para funcionar como fue diseñada dentro de su ecosistema más amplio se ha visto radicalmente alterada.
Para mitigar esa alteración, debemos prestar mucha atención a la selección y el diseño del emplazamiento.
Selección del emplazamiento
En Diseño arquitectónico sostenible: una visión general, el profesor de arquitectura Kuppaswamy Iyengar afirma que, para reducir el daño medioambiental, la selección sostenible del emplazamiento debe:
«[m]inimizar la expansión urbana; ser receptiva y respetuosa con la tierra, el medio ambiente, el hábitat y los espacios verdes; y fomentar el desarrollo urbano de alta densidad frente al de baja densidad para preservar los valiosos espacios verdes y los activos medioambientales clave».
La selección del emplazamiento afectará no solo a los ecosistemas locales, sino también a la huella de carbono del edificio, así como al uso continuo de energía asociado al edificio. Todo, desde la distancia que deben recorrer los materiales de construcción hasta la duración del trayecto de los ocupantes, depende del emplazamiento.
La optimización de la selección del emplazamiento podría incluir la elección de un emplazamiento cercano al transporte público y a los servicios o de un emplazamiento en un terreno previamente alterado o urbanizado, o incluso la adaptación en lugar de la construcción de uno nuevo.
Los edificios existentes, al estar ya construidos, contribuyen a reducir las emisiones, utilizan menos materiales, generan menos residuos y fragmentan menos el hábitat que los nuevos. En general, cuanta más infraestructura existente pueda utilizar un proyecto, menos daños causará.
Diseño del emplazamiento
Iyengar ofrece algunas estrategias para hacer sostenible un emplazamiento de construcción (se citan aquí en su totalidad):
- Evitar cualquier tipo de daño medioambiental (no talar árboles centenarios).
- Hacer todo lo posible para devolver la productividad medioambiental y la diversidad biológica a un sitio degradado.
- Preservar los monumentos históricos (una casa antigua, por ejemplo), los molinos de viento, los puentes y los graneros.
- Comprender las condiciones para obtener el máximo beneficio solar.
- Comprender cómo se puede utilizar el viento para usos energéticos pasivos y ventilación.
Invita a los diseñadores y promotores a (re)volver a las ideas del naturalista estadounidense Aldo Leopold, cuyo concepto de «ética de la tierra» nos recuerda que no existen las tierras baldías y que todos los seres que ya viven en ese lugar tienen el mismo derecho a existir en él y merecen nuestro cuidado.
Al optimizar el diseño del emplazamiento, Iyengar insta a los diseñadores a ir más allá de minimizar las perturbaciones del emplazamiento y «regenerar y preservar hábitats, espacios verdes y ecosistemas valiosos» para cualquier criatura que haya sido desplazada.
Como sugiere Iyengar, el diseño del emplazamiento debe incluir además una consideración del potencial del emplazamiento para la iluminación, calefacción y refrigeración pasivas, así como su potencial para sistemas activos de energía renovable como la solar, la geotérmica o la eólica.
Los recursos hídricos de un sitio pueden maximizarse planificando la recogida de agua de lluvia. El WBGD establece que el sitio debe diseñarse para reducir y controlar la escorrentía de aguas pluviales, y ajardinarse para apoyar a las especies nativas. Iyengar sugiere que se podría considerar la construcción de terrazas en las pendientes para ayudar a alcanzar estos objetivos.
Optimizar las prácticas operativas y de mantenimiento
El diseño para la sostenibilidad implica considerar el uso de la energía y los recursos desde las etapas de planificación.
El WBDG sugiere incluir a los operadores del edificio en la fase de diseño del proyecto para obtener información sobre cómo se podría diseñar el edificio para que funcione de manera óptima en condiciones reales.
Si eso no es posible para usted, o si usted será el principal operador del edificio, piense en el diseño desde la perspectiva de un usuario final, no solo de los ocupantes, sino también de los operarios de mantenimiento y de cualquier trabajador de servicios que pueda ser empleado en el edificio.
Las perspectivas de los usuarios pueden ayudar en el diseño del edificio al señalar aspectos logísticos como dónde y cuándo los ocupantes podrían beneficiarse más de la luz natural, cómo se realizará el mantenimiento básico, dónde debería ir la fontanería para minimizar el desperdicio de agua caliente, cuándo y dónde se podrían añadir módulos adicionales en una casa modular, etc.
Diseñar características de eficiencia energética que sean fáciles de usar e intuitivas aumenta en gran medida las posibilidades de que la gente las utilice. Incorpore tecnologías de medición inteligente desde el principio para ayudar a los ocupantes a controlar su consumo de energía.
Lecturas adicionales:
Si está interesado en este campo y tiene unas 13 semanas libres, MITx ofrece este curso gratuito en línea sobre diseño de edificios sostenibles, centrado en la calefacción y la iluminación.
II. Enfoques del diseño de edificios sostenibles
A continuación se presenta una introducción a algunos de los enfoques más comunes del diseño de edificios sostenibles. Una vez más, los términos son un poco imprecisos, pero nos hemos centrado en los enfoques de diseño más que en los métodos de construcción. Existen muchos tipos de métodos de construcción ecológica (la construcción natural, por ejemplo) que podrían incorporarse en algunos o en todos los enfoques de diseño que se presentan a continuación.
Diseño biofílico
El International Living Future Institute explica que el diseño biofílico «es la práctica de conectar a las personas y la naturaleza dentro de nuestros entornos construidos y comunidades». Se basa en la filosofía de que los seres humanos se sienten atraídos de forma innata por la naturaleza y que nuestra salud y bienestar dependen de mantener esa conexión, incluso en nuestros entornos construidos.
Los diseñadores biofílicos suelen trabajar para incorporar formas y materiales naturales en sus edificios y, si eso no es posible, imitar el aspecto, la sensación y los sonidos de la naturaleza en el edificio.
Esto podría implicar estrategias tan diversas como jardines interiores, iluminación dinámica, jugar con el concepto de espacio en un edificio, texturas naturales para las superficies y la fusión de espacios interiores y exteriores.
En esta filosofía, se hace hincapié en la creación de una conexión con los entornos locales, por lo que las estrategias y características que se utilicen dependerán de la geografía local de un lugar determinado.
Si bien el enfoque de las estrategias de diseño aquí es fomentar las conexiones con los entornos locales y, por lo tanto, aumentar el bienestar humano, hay mucho espacio para considerar el rendimiento de los edificios dentro de esta filosofía. Del mismo modo, los diseñadores que se esfuerzan por alcanzar objetivos de alto rendimiento a través de otros enfoques de diseño podrían integrar los principios y prácticas biofílicas en su trabajo.
Lecturas adicionales:
Terrapin Bright Green ofrece esta exploración de la importancia histórica y neurológica de la biofilia y el diseño biofílico.
El International Living Future Institute creó esta guía para los equipos de proyectos del Living Building Challenge con el fin de ayudarles a crear entornos biofílicos en sus proyectos.
Diseño pasivo
«La construcción pasiva es un conjunto de principios de diseño para alcanzar un nivel riguroso de eficiencia energética y, al mismo tiempo, crear espacios interiores confortables», afirma el Passive House Institute. El objetivo principal es aprovechar al máximo las características naturales del lugar de construcción para calentar, enfriar, ventilar e iluminar la casa, y recurrir lo menos posible a sistemas mecánicos como los sistemas de climatización.
Para ello, los diseñadores pasivos trabajan para aprovechar al máximo la orientación, la elevación y la topografía del lugar, así como los microclimas y los recursos naturales como los árboles de sombra.
La selección de los materiales de construcción también es clave en este enfoque. Los diseñadores de casas pasivas se centran mucho en el rendimiento térmico de la vivienda para minimizar la pérdida de aire acondicionado. La masa térmica, el aislamiento continuo y la construcción hermética son herramientas comunes que utilizan los diseñadores para moderar las temperaturas interiores.
«En el diseño de edificios», afirma Kuppaswamy Iyengar, «las tecnologías pasivas deben predominar sobre las activas, que requieren el uso de combustible para su funcionamiento». Iyengar señala que, dado que el uso de energía en un edificio es «directamente proporcional» a las demandas de los ocupantes, limitar esa demanda «de una manera económicamente sólida y psicológicamente aceptable» es un componente importante de un diseño pasivo.
Los diseñadores suelen minimizar el uso de energía a través de características como la iluminación natural estratégica, equipos de alto rendimiento y medidas de seguimiento de la energía, por nombrar algunas.
Lecturas adicionales:
El PHIUS también ofrece una gran cantidad de información aquí. Diseño de sistemas para toda la casa Esta es una forma holística de abordar el diseño que reconoce que los componentes de un edificio no funcionan individualmente, sino de forma interdependiente. Reconoce que, por ejemplo, una parte superior
El PHIUS también ofrece una gran cantidad de información aquí.
Diseño de sistemas para toda la casa
Esta es una forma holística de enfocar el diseño que reconoce que los componentes de un edificio no funcionan individualmente, sino de forma interdependiente. Reconoce que, por ejemplo, una caldera de primera categoría no mejorará mucho la eficiencia energética si la casa no está aislada y las ventanas tienen goteras.
Un aspecto importante de este enfoque es el rendimiento del edificio. Los diseñadores maximizan la eficiencia y la salud de los ocupantes teniendo en cuenta cómo todos los componentes de un edificio funcionan entre sí o en contra de otros para producir efectos específicos como el flujo de aire o la humedad. Lo ideal es que profesionales de todos los sectores, como arquitectos, electricistas y especialistas en climatización, consulten juntos sobre un proyecto en las etapas de planificación.
Ofrecerán información sobre cómo los elementos del edificio se afectarán entre sí, solucionarán problemas y diseñarán soluciones que ayudarán a que las partes componentes se apoyen mutuamente a lo largo de la vida del edificio.
Otro aspecto importante es comprender cómo los conjuntos de edificios afectan al medio ambiente a lo largo de sus ciclos de vida, desde la extracción de materiales hasta el desmantelamiento. La atención a los análisis del ciclo de vida (ACV) ayuda a los diseñadores y constructores a elegir los materiales que mejor permitan a un proyecto concreto cumplir los objetivos de sostenibilidad.
Más información:
Para profundizar en el tema, el artículo de Maria Sexton sobre Rise es un buen comienzo.
Y para profundizar aún más, el WDBG ofrece este recurso sobre ciencia de la construcción.
Diseño de permacultura
El diseño de permacultura se inspira en el término agrícola permacultura, que el ecologista Bill Mollison (quien acuñó el término) define como «el diseño y mantenimiento conscientes de ecosistemas productivos agrícolas que tienen la diversidad, estabilidad y resiliencia de los ecosistemas naturales».
El diseño de permacultura trabaja con el mundo natural para integrar los edificios en su entorno natural. Considera los edificios como un sistema dentro de un sistema ecológico mucho más grande. Se trata de un enfoque lento y ecológico que a menudo implica el uso de materiales de construcción naturales, el fomento de diversas comunidades humanas (y no humanas) y el trabajo hacia una economía circular sin residuos.
Los diseñadores hacen uso de estrategias de construcción pasivas y optimización del sitio. Hacen hincapié en la captura y el almacenamiento de recursos como el agua y la energía cuando son abundantes, pero también en la adaptación de las expectativas y comportamientos de los ocupantes en momentos en que no lo son. El diseño de permacultura consiste en vivir en armonía con la naturaleza en lugar de luchar contra ella.
El paisajismo es un componente importante del diseño de permacultura en lo que respecta a los edificios. La creación de paisajes biodiversos, favorables a los polinizadores, de bajo mantenimiento y productivos es una prioridad.
Lecturas adicionales:
José Tomás Franco explica aquí cómo aplicar los 12 principios de la permacultura al diseño arquitectónico.
El Instituto de Investigación de Permacultura cuenta con este amplio archivo de recursos sobre diseño de edificios de permacultura.
Arquitectura de cero emisiones netas
Los edificios de consumo neto cero producen tanta energía como consumen a lo largo de un año. Es un enfoque de diseño centrado en la energía, tanto en su generación como en la reducción de su consumo.
Este enfoque se basa en dos pilares: medidas de eficiencia que reducen la carga energética del edificio y sistemas de energía renovable. Los diseñadores y arquitectos de edificios suelen trabajar con consultores energéticos para crear sistemas energéticos que satisfagan las necesidades de los ocupantes y funcionen bien a largo plazo.
Sin embargo, lograr el cero neto es una hazaña compleja, y los diseñadores también suelen incorporar estrategias de diseño pasivo y diseño de sistemas para toda la casa para reducir las necesidades de calefacción, refrigeración y otras necesidades energéticas.
La orientación del edificio es una consideración primordial, al igual que el tamaño del edificio. Alcanzar el cero neto suele implicar una inversión en materiales de alto rendimiento para la envolvente del edificio, así como la selección de accesorios y electrodomésticos de bajo consumo. Como es de esperar, los hogares de cero neto también implican una gran cantidad de supervisión energética continua.
Sin embargo, conseguir el cero neto es más flexible de lo que parece, y los diseñadores tienen muchas opciones para lograrlo. Un edificio puede ser alimentado por energía renovable externa, por ejemplo, si no puede incorporar razonablemente su propio sistema de energía renovable.
Lecturas adicionales:
Anna Fixsen, de Architectural Digest, explica aquí cómo diseñar una casa de cero neto.
En el American Institute of Architects, Chad Edwards y Terry Liette ofrecen consejos sobre cómo diseñar edificios listos para el consumo neto cero con un presupuesto limitado.
Conclusión
Como dice Elizabeth Donovan, la ambigüedad en torno al término «edificio sostenible» ofrece en realidad algunas ventajas, ya que es lo suficientemente flexible como para dar cabida a muchas visiones y a una «pluralidad de enfoques» y soluciones posibles a los problemas medioambientales que plantean los edificios convencionales.
Los diseñadores, constructores y propietarios de viviendas pueden perseguir objetivos de sostenibilidad sin renunciar a sus propias prioridades y preferencias. Y eso significa que tenemos una gran cantidad de opciones para construir viviendas que sean sostenibles para el medio ambiente y para los ocupantes, y para crear proyectos que aporten equilibrio, comodidad, comunidad y alegría.
