AUTORES

Jessica Alcántara Rivera Coordinadora de Investigación
Aranza Ayala Amador Programa de Formación de Talento

¿Qué ventajas ofrece un edificio con buen desempeño energético para un desarrollador inmobiliario?

De acuerdo con estudios de SuME, Sustentabilidad para México, los edificios en México generan el 38% de las emisiones de gases de efecto invernadero en el país, mientras consumen el 14% de agua, 25% de electricidad, 80% de gas LP. En consecuencia, las edificaciones en general son responsables del 40% del consumo energético total.

Los precios de la energía han aumentado de manera considerable en los últimos años, y las variaciones en los precios del petróleo, carbón y gas natural impactan económicamente al sector de la construcción ya que son las fuentes de energía más utilizadas tanto en el proceso de extracción de materia prima, como durante la fabricación de los materiales, transportación y logística de construcción. Adicionalmente se debe tomar en cuenta la energía consumida durante la operación de los edificios durante toda su vida útil que puede llegar a ser de 30-50 años en casos regulares.

Según estudios diversos, durante un periodo de vida nominal de 30 años, los costos de diseño y construcción del edificio representan del 5-10% de la inversión, los costos de operación y mantenimiento comprenderán el mayor porcentaje representando entre el 60% y el 85% del costo total de la inversión, mientras que procesos de renovación pueden contemplarse entre un 5-35%.

Fuente: ASHRAE – HVAC applications 2011 – Chapter 39 OPERATION AND MAINTENANCE MANAGEMENT

Es decir que la inversión total al edificar la podemos interpretar como un iceberg, frecuentemente sólo consideramos para nuestros fines el pico de este. Pero no nos detenemos a pensar cómo las decisiones de diseño impactarán en los costos de operación y mantenimiento a futuro.

Sobre todo, si como desarrolladores inmobiliarios somos nuestros propios clientes, y/o estamos dedicados a la administración de los inmuebles que construimos. Las decisiones que tomemos de inicio nos perseguirán e impactarán económicamente por muchos años.

¿Puedo reducir los costos de operación y mantenimiento para obtener mayores ganancias, mientras soy amigable con el medio ambiente?

¿Qué es el Diseño Basado en Evidencia?

Se define como el intento deliberado de basar las decisiones de diseño en la mejor evidencia de investigación disponible.

Durante el ciclo de la vida de un edificio, existen 9 etapas; Programación, Diseño conceptual, Diseño detallado, Análisis, Documentación, Fabricación, logística de fabricación, operación y mantenimiento, y, por último, demolición/renovación. La etapa en el que se encuentra el Diseño Basado en Evidencias, se encuentra en la etapa número 4, “Análisis”.

En la etapa de Análisis se realizan distintas pruebas al proyecto arquitectónico con la finalidad de conocer el comportamiento que tendrá el edificio en su entorno, conocer su desempeño de acuerdo a las decisiones de diseño, observar de cerca las problemáticas latentes que pudiera tener, para darles una solución óptima y sostenible.

¿Qué metodologías utilizamos para elaborar estas simulaciones?

Building Information Modeling (BIM), o Modelado de la información para la Construcción (MIC), es una metodología que nos permite gestionar la información implicada en un proyecto arquitectónico. Se enfoca en permitir la transición de la información de manera eficiente a lo largo del ciclo de vida de un proyecto.

¿Cómo realizamos estas simulaciones en Cafeína Design?

Utilizamos software BIM que nos permite responder distintas preguntas, por ejemplo; ¿cuánta radiación recibe el edificio en un año?, ¿es conveniente recibir más o menos radiación?.

En el caso de contextos cálidos: ¿es posible reducir la radiación para mejorar el desempeño de los sistemas de enfriamiento?
En el caso de contextos fríos: ¿es posible incrementar la recepción de radiación para disminuir el uso de sistemas de calefacción? ¿cuál será el costo de la energía por acondicionamiento en un año de acuerdo con la propuesta de diseño actual?, ¿es posible mejorar la propuesta arquitectónica en cuanto a su desempeño frente al clima?

La idea es depender cada vez menos de los sistemas de acondicionamiento activos, apostando por los sistemas de acondicionamiento pasivos. Las simulaciones ayudan a comprender dónde es necesario hacer ajustes y en qué magnitud.

Proyecto "Manzana 114"

El proyecto “Manzana 114”, es un proyecto reciente en donde se aplicaron estas pruebas. Este se encuentra en la ciudad de Tulum, Quintana Roo. En este proyecto realizamos análisis de radiación solar en las masas conceptuales que se tenían en la etapa de diseño, esto para verificar los cambios y estrategias bioclimáticas requeridas para lograr un ambiente confortable dentro del espacio reduciendo costos energéticos en la operación, se realizaron modificaciones en las volumetrías, dimensionamiento de vanos, así como consideraciones en torno a la incorporación de vegetación.

En el caso de climas cálidos donde existe una necesidad importante de refrigeración, la determinación de elementos de protección solar así como la elección de la materialidad se vuelven criterios fundamentales. Si la radiación al interior del edificio incrementa la temperatura fuera del confort humano 25-26°C podemos incorporar elementos de protección que bloqueen la radiación y eviten la necesidad de utilizar acondicionamiento activo como aires acondicionados. Lo que directamente llevará al ahorro energético anual, a través del diseño de estrategias se puede llegar a reducir el consumo energético de un edificio de acuerdo a las metas del desarrollador entre un 10, 20, 40, 50 y hasta 100% en el caso de los edificios de consumo energético cero.  Un inmueble energía cero (EEC) o inmueble energía neta cero es un término aplicado a inmuebles con un consumo de energía neta cercana a cero en un año típico.

Simulaciones iniciales de radiación

Temporada de calor

14 de marzo a 14 de oct – 12:00 pm a 6:00 pm

Solsticio de verano

21 de junio – 12:00 pm a 7:00 pm

Solsticio de invierno

21 de diciembre – 12:00 pm a 7:00 pm

Conclusiones

Los resultados de estas simulaciones nos proporcionan la información necesaria para determinar estrategias adecuadas para la situación en la que se encuentra el edificio. Las estrategias utilizadas nos ayudan a que el edificio pueda mantenerse confortable, incrementando la vegetación como protección contra la radiación solar, brindando un espacio sostenible y agradable, reduciendo el uso de aires acondicionados y logrando un ahorro en electricidad considerable.

Como diseñadores, procuramos tomar decisiones de diseño informadas mediante la obtención de información, por medio del análisis y los estudios necesarios para brindarle al desarrollador inmobiliario las mejores alternativas, de esta forma sus riesgos disminuirán y sus decisiones serán más certeras con base en la información disponible.

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