La bioarquitectura es una forma de proyectar construcciones basada en principios naturales, que utiliza materiales y recursos locales disponibles en el ecosistema donde se construye, como la tierra, la madera, las fibras vegetales o los desechos agrícolas, y que recupera y mejora técnicas tradicionales en ocasiones abandonadas.

​

Nuestra época está caracterizada por una situación de indudable emergencia ambiental cuyas señales y manifestaciones son evidentes y en muchos aspectos irreversibles (Cambio Climático, Calentamiento Global, entre otros.)1.

  ​

De aquí nace una creciente sensibilidad y atención por un uso más consciente del medioambiente y de los recursos naturales: El Desarrollo Sostenible. También en​ la arquitectura, que es de algún modo expresión de la época en que se desarrolla, se hace cada vez más evidente cómo no es posible descuidar y eludir dichas problemáticas, desarrollando una nueva cultura proyectiva atenta y coherente con los principios de la sostenibilidad (Bio-Ética)2.​

​

Por lo demás el sector de la construcción representa ciertamente una de las actividades humanas de más alto impacto ambiental puesto que cerca del 40% del consumo energético total y del consumo de los recursos ambientales están destinados a la industria de la construcción y que cerca del 40-50% de la polución atmosférica y de los residuos sólidos urbanos son producidos siempre por el sector de la construcción.

​

Tenemos que considerar, además, cómo en las áreas de economía avanzada, gran parte del tiempo se transcurre en entornos urbanos, y todavía más dentro de espacios cerrados, donde el nivel de polución y toxicidad del aire es tal que constituye una amenaza cada vez más grave hasta convertirse en una auténtica fuente de peligro para la salud psicofísica de las personas.

​

La relación hombre-naturaleza siempre se ha dado de distintas formas. Al principio el hombre formaba parte de ella produciéndose una interacción armónica; sin embargo, pasados los años, las "civilizaciones" fueron alejándose utilizando el medio ambiente a su antojo sin reparar en que esa manipulación traería consigo graves problemas para la humanidad.

​​

En las últimas décadas la acción del hombre ha marcado un notorio distanciamiento con la naturaleza. Nuestras ciudades "modernas" se ven opacadas por los cordones de miseria al rededor de ellas, nuestros ríos y mares están cada vez más contaminados, nuestros bosques cada vez son más escasos y la basura ya forma parte de nuestra vida cotidiana. La calidad medioambiental debe ocupar una posición más relevante por que contribuye directamente a mejorar la calidad de vida de las personas; es decir, un medio ambiente insano conduce a una salud deficiente, mayores desequilibrios y mayor descontento social.

​​

Respecto a la arquitectura, las modernas técnicas de construcción, además de ser más costosas, demandan mucha energía que por lo general superan la capacidad de renovación de los recursos naturales, con el consiguiente perjuicio para el equilibrio de los ecosistemas.

 

Frente a esta realidad la Bioarquitectura surge como una forma de hacer arquitectura es decir sustentada en principios naturales y en donde las edificaciones forman parte de los ecosistemas en donde éstas se hallan inmersas. En la naturaleza podemos encontrar formas bellas, lógicas, perfectas y proporcionadas las mismas que pueden servirnos como inspiración para la creación de espacios que cumplan su función óptimamente y se encuentran en armonía con su entorno.

​

Esta arquitectura orgánica aprovecha los recursos locales disponibles, en especial aquellos materiales naturales renovables como la tierra, la madera, las fibras vegetales o los desechos agrícolas, entre muchos otros, permitiendo edificaciones de bajo costo. El uso de estos materiales locales se asocian a técnicas constructivas tradicionales, las mismas que pueden ser notablemente mejoradas o, sobre la base de ellas, crear otras que satisfagan las necesidades actuales de cobijo.

​

La bioarquitectura aprovecha las excelentes ventajas de estos materiales naturales renovables para el diseño de viviendas sanas y confortables, más frescas en verano y más cálidas en invierno pudiendo ser complementadas con sistemas de acondicionamiento bioclimático, el uso de energías renovables, sistemas de depuración de aguas servidas, entre otras.

​​

​

Certficación del Sistema de Gestión Energética ISO 50001:

​

​El Sistema de Gestión Energética es la parte del sistema de gestión de una organización dedicada a desarrollar e implantar su política energética, así como a gestionar aquellos elementos de sus actividades, productos o servicios que interactúan con el uso de la energía (aspectos energéticos). La norma UNE-EN ISO 50001 establece los requisitos que debe poseer un Sistema de Gestión Energética, con el fin de realizar mejoras continuas y sistemáticas del rendimiento energético de las organizaciones.

​

La certificación de un sistema de gestión energética asegura por tercera parte el control y seguimiento sistemático de los aspectos energéticos y la mejora continua del desempeño energético. Ello contribuye a un uso de la energía más eficiente y más sostenible, otorgando confianza en el sistema de gestión constructivo en la edificación.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

 

 

 

 

 

 

​

 

Las Auditorías Energéticas y Certificaciones: (SGE, SGEn, España)

 

Definición de Auditoría 2012/27/UE:

 

Cap.1 Art.1  25 «auditoría energética»: todo procedimiento sistemático destinado a obtener conocimientos adecuados del perfil de consumo de energía existente de un edificio o grupo de edificios, de una instalación u operación industrial o comercial, o de un servicio privado o público, así como para determinar y cuantificar las posibilidades de ahorro de energía a un coste eficiente e informar al respecto;

 

La DIRECTIVA2012/27/UE establece que:

 

-   Para aprovechar el potencial de ahorro de energía de determinados segmentos de mercado en los que no suelen ofrecerse auditorías energéticas de forma comercial [como las pequeñas y medianas empresas (PYME)], los Estados miembros deben elaborar programas para fomentar la elaboración de auditorías energéticas en las PYME. Las auditorías energéticas tienen que ser obligatorias y periódicas para las grandes empresas ya que el ahorro de energía obtenido puede ser significativo. Las auditorías energéticas deben tener en cuenta las normas europeas o internacionales pertinentes, como EN ISO 50001 (sistemas de gestión de energía), o EN 16247-1 (auditorías energéticas), o, si incluyen una auditoría energética, EN ISO 14000 (sistemas de gestión ambiental), y, por lo tanto, ser asimismo conformes con lo dispuesto en el anexo VI de la presente Directiva, ya que dichas disposiciones no van más allá de los requisitos de dichas normas pertinentes. Actualmente está en fase de desarrollo una norma europea específica sobre auditorías energéticas.

 

-   Cuando las auditorías energéticas sean realizadas por expertos internos, la independencia necesaria exigiría que dichos expertos no estén directamente implicados en las actividades auditadas.

 

-  Por otra parte, debe disponerse de un número suficiente de profesionales competentes y fiables del campo de la eficiencia energética a fin de asegurar la aplicación efectiva y oportuna de la presente Directiva, por ejemplo en lo que se refiere al cumplimiento de los requisitos sobre auditorías energéticas y de las obligaciones de eficiencia energética. Por consiguiente, los Estados miembros han de establecer sistemas de certificación para los proveedores de servicios energéticos, de auditorías energéticas y de otras medidas de mejora de la eficiencia energética.

 

(En España para auditorías energéticas tenemos la UNE216501, Octubre 2009)

 

Queda de manifiesto la estricta y estrecha relación existente entre el cumplimiento de las directivas europeas en materia de eficiencia energética, el uso de auditorías energéticas y certificaciones, la relación entre ambas y la enorme superación y ventajas que ofrecen con respecto a las certificaciones de eficiencia energética de los edificios. A este respecto y al margen de lo que hemos visto hasta ahora, nos encontraremos con otras dos presiones normativas: la Ley de Responsabilidad Ambiental, (26/2007) y el Anteproyecto de ley de eficiencia energética y energías renovables.

 

El proceso de certificación quedara plasmado más o menos de la siguiente manera:

 

1)- ENAC, (Entidad Nacional de Acreditación) organismo nacional (RD 2200/1995) tiene la función oficial de “autorizar” a las Entidades de Certificación. (Por convenios, podría darse el caso de que operaran en España entidades de certificación acreditadas por otras, por ejemplo UKAS (La ENAC inglesa) 2)- Entidades de Certificación: Son las organizaciones que auditan y evalúan el nivel de cumplimiento de los requisitos de la norma elegida por parte de las empresas que desean certificarse (“hacen un examen”) Si se supera, se emite un certificado avalado por ENAC (Aenor, Bureau Veritas, SGS, DNV…entre otras) 3)- Consultoras : Una opción de contratación por parte de la empresa, que da para un extenso debate desde dos puntos de vista:  

 

1. Los consultores tienen un conocimiento más profundo de los requisitos de la norma y experiencia en el desarrollo de  procedimientos, manuales y en el mismo proceso de la auditoría,  procedimientos, manuales y en el mismo proceso de la  auditorías energéticas.   

2. La empresa puede optar por no contratar a un consultor y con recursos propios, prepararse de manera independiente para la auditoría energética. Los técnicos propios tienen un mayor conocimiento de la empresa a certificar y por tanto pueden personalizar más el trabajo.

 

 

ISO 50001 En Auditorías Energéticas:

 

Ciclo PDCA, Plan – Do – Check – Act:  ”planificar-hacer-verificar-actuar” enfocado hacia la mejora continua:

​

1. Un sistema de gestión de la energía sirve para incluir las prácticas energéticas en el sistema global de gestión de una organización.

2. Consta de los requisitos típicos de un sistema de gestión estándar, como el de aseguramiento de la calidad, de la gestión ambiental o de la prevención de riesgos laborales

3. Proporciona una herramienta para gestionar de forma eficiente el uso y consumo energético de cualquier tipo de organización.

4. No se trata de una herramienta solo para ahorrar energía si no para gestionarla eficientemente (uso y consumo) y establecer planes de acción para mejorar continuamente.

5. Se basa en el mismo ciclo que los sistemas de gestión estandar: planificar, implantar, comprobar y revisar para ir mejorando de forma continua en la gestión energética de las organizaciones.

6. Es una herramienta de aplicación voluntaria, que se implanta por decisión de la propia organización como instrumento de mejora continua de la eficiencia energética.

7. La Norma tiene una estructura similar a la Norma ISO 14001.

8. Es compatible con otros sistemas, pudiéndose implantar de forma integrada con otros normas como la propia ISO 14001 o las normas, ISO 9001 o OHSAS 18001. (Ni cabe decir que el hecho de estar certificado en ISO 9001 y ISO 14001 simplificará notablemente la certificación en ISO 50001.)

 

 Consecuencias energéticas, ambientales, sociales y económicas:

 

1. - Optimización del uso de la energía (consumo eficiente de la energía).

2. - Fomento de la eficiencia energética de las organizaciones.

3. - Disminución de emisiones de gases CO2 a la atmósfera.

4. - Reducción de los impactos ambientales y adecuada utilización de los recursos naturales.

5. - Impulso de energías alternativas y renovables,

6. - Imagen de compromiso con el desarrollo energético sostenible, empresa comprometida frente al cambio climático.

7. - Ahorro en la factura energética.

8. - Reducción de la dependencia energética exterior.

9. - Reducción de los riesgos derivados de la oscilación de los precios de los recursos energéticos. 

​

​

​

​

​

​

 

​

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​

​

​Fundamentos para Edificaciones Energéticamente Eficientes:

 

Tras estudio previos y atendiendo a la envolvente en la Edificación podemos determinar tres puntos:

 

1. Atenuación de las cargas de calor solar.

2. Aprovechamiento de la ventilación natural.

3. Control de la iluminación natural.

 

Estas estrategias servirán de guía para ser aplicadas a cada uno de los diferentes componentes arquitectónicos y de las instalaciones, equipos y mobiliario interno.

 

 

ATENUACION  DE LAS CARGAS DE CALOR SOLAR:​

 

 

Primero deberemos determinar las fuentes por las cuales el Calor penetra en las Edificaciones:

 

1. El sol: la radiación solar directa y difusa llega a la edificación desde el sol y del cielo, así como por reflexión de las superficies cercanas (albedo).

2. El aire: en el día, el sol aumenta la temperatura del aire exterior por intermedio del suelo y las partículas contenidas en él. En las noches, en ausencia del sol, el aire, por acumulación de calor, mantiene un nivel de temperatura exterior que en el trópico no presenta un gran salto térmico entre el día y la noche.

3. Otras fuentes de calor: los usuarios, de acuerdo a su metabolismo y actividad, emiten calor al ambiente. Igualmente, las instalaciones, equipos y electrodomésticos generan calor en mayor o menor medida de acuerdo a su finalidad y su eficiencia.

 

 

​

 

 

​

​

​

​

​

​​

​

​

​

 

​

 

​

 

El calor se propaga naturalmente de lo caliente a lo frío y del interior al exterior.

​

 

 

Las  causas más importante del calentamiento en el interior de las edificaciones es el sol, el cual actúa esencialmente de dos maneras:

 

• Penetración directa por las aberturas y las superficies vidriadas.

• Calentamiento de los cerramientos exteriores opacos, y transmisión posterior al interior.

 

Si analizamos el ambiente exterior tanto la radiación solar como la temperatura del aire obedecen a ciclos de 24 horas que se repiten constantemente. En el exterior, la temperatura del aire y de las superficies externas de la envolvente de la edificación se encuentra a su nivel mínimo antes del amanecer. A medida que el sol se eleva en el cielo la temperatura del aire exterior aumenta hasta que alcanza su valor máximo, y al mismo tiempo se almacena en la envolvente un flujo de calor originado por la radiación solar recibida en forma directa, difusa o reflejada. La envolvente almacena calor en mayor o menor medida y luego lo transmite al interior; este proceso depende de las propiedades termofísicas y características superficiales de los componentes constructivos.

 

El mecanismo de transmisión de calor está asociado a dos conceptos muy importantes:

 

-. Amortiguamiento: representado por la diferencia entre la temperatura máxima interior y la máxima exterior.

-. Desfase o retardo: representado por la diferencia en unidades de tiempo, entre la máxima temperatura exterior e interior.

 

El concepto de masa térmica o inercia térmica de una edificación se refiere a la característica que tiene la edificación en su conjunto de amortiguar el calor que incide sobre ella y transmitirlo al interior con retardo.

 

• Si la inercia térmica es fuerte, el tiempo de retardo y el amortiguamiento son grandes y se dice que la edificación es pesada.

• Si la inercia térmica es débil, el tiempo de retardo y el amortiguamiento son pequeños y se dice que la edificación es liviana.

 

La inercia térmica fuerte es adecuada para edificaciones diseñadas para funcionar en horas diurnas con sistemas de aire acondicionado, por ejemplo para edificios gubernamentales y de oficinas. La inercia débil y la media son más adecuadas para edificaciones de uso diurno y nocturno acondicionadas con ventilación natural. Las edificaciones, de acuerdo a las necesidades de uso y de las características climáticas, pueden acondicionarse ambientalmente de manera activa o pasiva. En cualquier caso, una adecuada estrategia de diseño debe seguir los siguientes lineamientos:

 

1. Adecuada implantación, forma y orientación de la edificación.

2. Aprovechamiento del contexto urbano y del paisajismo para el sombreado.

3. Utilización de protecciones solares y otras técnicas de bloqueo solar.

4. Selección de los componentes constructivos opacos en función de su inercia térmica y características superficiales.

5. Adecuada selección de tecnologías de ventanas y de fachadas de vidrios.

 

 

APROVECHAMIENTO DE LA VENTILACIÓN NATURAL:

 

Se designa  ventilación natural al proceso de intercambio de aire del interior de una edificación por aire fresco del exterior, sin el uso de equipos mecánicos que consuman energía tales como acondicionadores de aire o ventiladores. El movimiento del aire se origina por la diferencia de presiones, la cual tiene dos fuentes: gradiente de temperaturas o efecto dinámico del viento al chocar contra la edificación.

​

La ventilación natural, utilizada en combinación con el aislamiento, la masa térmica y las protecciones solares, puede reducir o eliminar la necesidad del aire acondicionado en los espacios interiores. Para maximizar las oportunidades de ventilar naturalmente una edificación debe asegurarse un irrestricto acceso a los vientos exteriores. La velocidad del aire en un ambiente está condicionada por la velocidad del viento incidente y de los campos de presión que se generan alrededor de la edificación, los cuales están determinados por la implantación y forma de la edificación, la permeabilidad de las fachadas y la distribución interior de los ambientes.

​

 

 

 

 

 

 

 

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​

 

 

 

 

 

El comportamiento del aire alrededor y dentro de la edificación está regido por los siguientes principios:

 

• El movimiento del aire dentro de las edificaciones se basa en el principio básico del «equilibrio de presiones» entre los ambientes. En la medida en que se mantenga una diferencia de presiones, se produce un proceso continuo de circulación del aire.

• Al chocar con la edificación el viento provoca diferencias de presión entre los lados. De esta manera, el aire se desplaza desde la zona de barlovento (presión +) a la de sotavento (presión – ), a través de las aberturas.

• Una forma de la edificación que produzca mayores perturbaciones en el movimiento del viento creará mayores diferencias de presión.

• El aire tiende a entrar por las aberturas de cara a la incidencia del viento y a salir por las aberturas restantes, en función de las dimensiones, de la ubicación y del tipo de ventana.

• Si un ambiente tiene sólo un orificio hacia el exterior, allí se crea una zona neutral donde el aire entra por arriba y sale por debajo, con escasa renovación del mismo.

 

Para aprovechar eficientemente la ventilación natural, la edificación y los componentes constructivos deben orientarse convenientemente; también deben disponerse aberturas y ventanas que promuevan la ventilación cruzada en el interior de los ambientes. Una apropiada respuesta arquitectónica debe tomar en cuenta además las características de la parcela y del contexto urbano. Las estrategias de diseño pueden resumirse entonces, en las siguientes recomendaciones:

 

1. Adecuada implantación y forma de la edificación para producir mayor movimiento del aire alrededor y dentro de las edificaciones.

2. Utilización del paisajismo para canalizar el movimiento del aire dentro de la parcela.

3. Ubicación y tamaños de ventanas y/o aberturas que estimulen la circulación y renovación del aire.

4. Alta permeabilidad en las fachadas y en los cerramientos interiores.

 

 

 

CONTROL DE LA ILUMINACION NATURAL:

 

El sol es la fuente natural de la iluminación diurna, y su efecto depende de la localidad geográfica, por lo cual las características lumínicas del cielo están determinadas por la latitud, la altitud y las condiciones climáticas de cada región. Lo que percibimos como luz es el espectro visible de la radiación electromagnética proveniente del sol, comprendido entre 380 a 780 nm. Esta luz se recibe de manera directa en las fachadas orientadas en el eje este-oeste, y de manera difusa, debido a las múltiples reflexiones de la luz en la bóveda celeste en las otras orientaciones.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Un adecuado uso de la luz natural requiere un conocimiento de sus propiedades fundamentales, de transmisión y reflexión:

 

• Transmisión: los cuerpos denominados opacos, al ser expuestos a la radiación solar, bloquean el paso de la luz, por lo que producen sombras detrás de ellos. Otros cuerpos transmiten gran parte de la luz incidente, por lo que se denominan transparentes o translúcidos. La luz incidente se distribuye de tres formas:  reflectancia (r), absorbancia (a) y transmitancia (t), las cuales definen las propiedades de los cuerpos, mediante la relación:

 

                                                              r + a + t = 1

 

En el caso de cuerpos opacos:

 

                                                       t = 0  y así  r + a = 1

 

Los materiales translúcidos transmiten gran parte de la luz incidente, pero al interrumpir su trayectoria recta, ésta se dispersa en todas las direcciones y da lugar a la luz difusa.

 

• Reflexión: es una propiedad asociada al comportamiento de la luz al ser reflejada por una superficie. Si los rayos paralelos de la luz incidente al ser reflejados por una superficie continúan siendo paralelos, se denomina reflexión especular, y la superficie en este caso es un espejo plano. A este tipo de superficie se le aplican las reglas básicas de la óptica geométrica.

 

En una superficie mate, la luz incidente se refleja en todas las direcciones y produce luz difusa. Con frecuencia, y según el material y el color de la superficie, se producirá fundamentación una mezcla de las reflexiones especular y difusas, por lo que se generan dos tipos de reflexiones denominadas semidifusa y dispersa. Materiales y colores de una alta transmitancia y/o reflectancia son factores de diseño determinantes para el aprovechamiento de la iluminación natural y para racionalizar el consumo de energía. La propiedad de reflexión de los espejos permite su utilización práctica en la arquitectura para la conducción o redistribución de la luz natural, como en el caso de los ductos de iluminación y bandejas solares.

 

En resumen, una estrategia adecuada para el aprovechamiento controlado de la luz natural debe estar basada en las siguientes recomendaciones:

 

• Orientación y protección de las ventanas y otras aberturas, con parasoles, aleros, celosías, persianas u otro medio de bloqueo de las ganancias solares.

• Uso de cristales de alta tecnología que permitan una apropiada transmisión de luz natural con una controlada ganancia de calor solar.

• Ubicación y tamaños adecuados de las ventanas y otras aberturas en función del uso y proporciones volumétricas del ambiente.

• Utilización de acabados finales interiores de colores claros y reflectivos.

• Empleo de superficies reflectantes para reorientar la luz, y dotar los ambientes de mayor y mejor iluminación natural.

• Control del deslumbramiento exterior e interior de las edificaciones.

 

 

​

​