Tres importantes tendencias que muestran un auge en la tecnología de la construcción ecológica

La sede central de Johnson Controls Asia Pacífico, situada en la ciudad china de Shanghái, es uno de los complejos corporativos donde se ha puesto más énfasis en el desarrollo sostenible de Asia. En el verano de 2017 el campus abrió sus puertas y fue el primer edificio de China en conseguir tres certificados ecológicos: el LEED NC Platino, el EDGE del Banco Mundial y el propio sello de China de construcción sostenible.

 

Si bien es solo un ejemplo, el edificio Johnson Controls pone de manifiesto la clara tendencia de construir edificios ecológicos en todo el mundo. Según el informe sobre tendencias de construcción ecológica, el World Green Building Trends de 2018, tres de ellas son emergentes en la tecnología de la construcción ecológica y están propulsando la revolución sostenible en el ámbito de la arquitectura. Se trata de: las herramientas que permiten hacer un análisis energético y que se emplean en las distintas fases; la promesa del diseño generativo; y el uso de los datos partiendo de la fase de diseño y durante todo el ciclo de vida del edificio.

 

El informe fue publicado por Dodge Data & Analytics, tras haber encuestado a más de 2000 profesionales de los sectores de la construcción, la ingeniería y la arquitectura y haber constatado un aumento global en los proyectos de construcción ecológicos. De hecho un 47 por ciento de los profesionales del sector espera que más del 60 por ciento de sus proyectos sean “verdes“ antes de 2021.

 

NBBJ fue una de las firmas de arquitectos encuestadas en el informe después de haberse tomado la construcción ecológica al pie de la letra y haberse implicado en la construcción de The Spheres (el nuevo complejo de oficinas de Amazon en Seattle) con cúpulas interconectadas de acero y vidrio que forman un invernadero para más de 40 000 plantas provenientes de los bosques nubosos de todo el mundo. El informe considera proyectos verdes todos aquellos que como mínimo incorporan un uso eficiente de recursos, reducción de polución y desechos, aire interior de buena calidad, y que hagan todo lo posible para utilizar la mayor cantidad posible de energía renovable, empleen materiales no tóxicos sostenibles, logren calidad de vida de los ocupantes y se adapten a las condiciones del entorno.

 

Existen actualmente muchos incentivos para que las empresas de la construcción y las firmas de arquitectos conciban edificios que cumplan con los requisitos antes mencionados. Los propietarios ven un aumento del 10 por ciento o más en el valor del activo si el edificio es nuevo y ecológico en comparación con edificios tradicionales, aparte de menores costes de funcionamiento y un periodo menor de amortización. Los encuestados se mostraron también mucho más dispuestos a aceptar los costos más elevados de la construcción ecológica, con solamente un 49 por ciento que sigue pensando que dichos costos son un elemento relevante a tener en cuenta comparado con un 76 por ciento en 2012.

 

A continuación presentamos más en detalle las tres últimas tendencias tecnológicas de la construcción ecológica que aparecen en el estudio World Green Building Trends 2018.

 

1. Hacer un uso temprano y frecuente del análisis de energía

 

La tendencia más importante para los encuestados es la disponibilidad de herramientas de análisis temprano para usarlas en los modelos de información de la construcción y analizar el rendimiento del edificio.

 

El análisis del uso energético potencial así como de la luz del día es clave para la construcción ecológica en todas las etapas del proceso de diseño. Por citar un ejemplo, un mayor uso de luz natural permite reducir el consumo eléctrico en iluminación. La excepción se produce en cuando hace calor porque la ganancia térmica puede aumentar.

 

Los arquitectos pueden hacer este tipo de cálculos empleando modelado de información (BIM), así como con herramientas de análisis de energía como Insight con Autodesk Revit. La integración de programas de diseño tales como AutoCAD de Autodesk, con BIM permite que los arquitectos puedan hacer uso de un proceso reiterativo para encontrar las soluciones óptimas. Los arquitectos internos de la empresa pueden empezar a hacer un modelado del consumo energético desde el inicio del proceso de diseño, sin tener que esperar hasta que el diseño sea enviado a los consultores.

 

Margaret Montgomery es jefa principal de diseño sostenible en NBBJ. En el informe antes mencionado indica que “cuando nuestros diseñadores empiezan a trabajar, cuando hacen sus primeros esbozos, no suelen contar con el resto de disciplinas profesionales en torno a la misma mesa; mi objetivo es que el software les ayude [en esta fase] …Me gustaría que tuviéramos intercambio de información fluyendo en distintos sentidos al hacer aquellas cosas que solemos hacer rápido y desde el principio”.

 

En el informe mencionado, Brandon Garrett, arquitecto y asociado de Dekker/Perich/Sabatini (D/P/S), comentó que integrar estas herramientas permite que el análisis de energía “sea parte de un diálogo que esté presente en todo el proceso de diseño”.

 

Comprender bien los requisitos energéticos de un proyecto es también útil a la hora de entablar un diálogo con los clientes, permitiendo a los proyectistas mostrar el impacto que tienen decisiones de diseño clave tales como la ubicación exacta del edificio y la cartografía, a veces mencionándolo de pasada en reuniones con el cliente.

 

Aaron Ketner, especialista de energía en D/P/S, constató que cuando su equipo puede enseñar a los clientes en el curso de una reunión el impacto que tienen ciertas decisiones de diseño básicas, estos se sienten muy impresionados, ya que suelen pensar que la firma debería tener que rehacer los cálculos y volver a contactar con ellos en una fecha posterior.

 

2. Prestar atención a la promesa del diseño generativo

 

Al diseño generativo se lo ha llamado BIM 2.0. Por medio del sofware de diseño generativo, los diseñadores o ingenieros pueden incluir objetivos de diseño junto con ciertos parámetros, ya se trate de materiales, métodos de fabricación o limitaciones de los costos. Se consigue así eliminar esa incertidumbre inherente al proceso de proponer primero un diseño de construcción y analizar después su rendimiento potencial. El software puede generar todo un conjunto de diseños de construcción o presentar aquella que puede ser la orientación óptima, el acristalamiento y tratamiento de ventanas basándose en parámetros de resultados energéticos que hayan sido previamente fijados.

 

En el informe World Green Building Trends 2018, Garrett predecía que este tipo de herramienta se automatizará cada vez más y se incluirá en el flujo de trabajo del diseñador, será como un “un salpicadero que podrás ver mientras trabajas, mientras diseñas y tomas decisiones, que muestra cómo sube o baja el nivel de prestación. De esta forma el análisis no es un proceso a posteriori sino que uno va obteniendo información a medida que diseña”.

 

El software de diseño generativo está siendo empleado actualmente para diseñar piezas de máquinas y edificios. Por citar un ejemplo, LMN Architects utilizó guiones de diseño generativo para crear un reflector acústico para la nueva sala de música del edificio Voxman de Facultad de Música de la Universidad de Iowa.

 

Lo más probable es que el software no cree diseños arquitectónicos completos, tal y como explica en el informe Ellen Mitchel Kozak, directora jefa de sostenibilidad en HKS. Comenta que “hay elementos inherentes de belleza y deleite que un computador no va a conseguir simular de la misma forma, pero [las tareas técnicas ligadas a la comprensión del comportamiento de una estructura] pueden resolverse fácilmente empleando un computador”.

 

3. Usar los datos en todas las fases

 

Los resultados de la encuesta del World Green Building Trends 2018 demuestran que los edificios inteligentes de hoy en día dan más posibilidades al Internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés). Con su gran cantidad de sensores se pueden medir elementos tales como la ocupación, la calidad del aire y la temperatura. Actualmente los datos generados por estos sensores suelen almacenarse por separado en el software de la automatización del edificio, conocido también como sistema de gestión de edificios (BMS, por sus siglas inglesas).

 

Tradicionalmente los propietarios de edificios raramente compartían datos de BMS con los arquitectos, pero actualmente las cosas están cambiando por la tendencia emergente de vincular los sistemas de automatización del edificio con las herramientas BIM. De esta forma los profesionales de la construcción y los arquitectos pueden comprender cuál es el rendimiento de un edificio concreto y también considerar cuál será el rendimiento potencial en las fases de planificación, diseño, construcción y procesos de gestión.

 

Como ejemplo cabe señalar que algunos BMS pueden contar el número de personas que hay en un lugar concreto en tiempo real. De esta forma los sistemas de construcción pueden poner en marcha de forma proactiva el sistema de ventilación y evitar que se acumule dióxido de carbono. Transmitir esta información a los arquitectos puede ayudarles a comprender cómo las personas circulan por distintos espacios, ser fuente de inspiración para las estrategias de diseño con el de fin mejorar los recorridos internos o incitar a las personas a utilizar las escaleras.

 

Los datos de los sensores también permiten conseguir que los edificios sean más predictivos en lugar de reactivos. Por ejemplo, los sistemas de control ambiental pueden hacer uso de la previsión meteorológica para precalentar o preenfriar el edificio fuera de las horas punta.

 

Según Kozack, esa superproducción de datos de los edificios está empezando a tener un impacto radical en el diseño. Comenta que “a medida que nos adentramos más en el uso del Internet de las cosas (IOT), las personas dependerán más de los datos para tomar decisiones” y añade que “una vez que esto suceda, a mi modo de ver, no habrá vuelta atrás”.

 

Como ejemplo, vemos que Schneider Electric en Grenoble, Francia, está sacando partido de los datos del IoT para el diseño de dos edificios corporativos cuya meta es superar el estándar LEED Platino. Los diseñadores están empleando sistemas analíticos energéticos y datos BMS de un edificio acabado para hacer disminuir el consumo energético del segundo edificio en un 8 por ciento adicional.

 

Actualmente los edificios contribuyen en gran medida al cambio climático y generan en torno al 28 por ciento mundial de las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con la energía. Las tres tendencias aquí señaladas muestran como la tecnología supone una promesa para tener edificios más sostenibles. Estas tecnologías no aportarán únicamente edificios eficientes en consumo energético sino que también automatizarán procesos que darán más posibilidades a los profesionales de la construcción, la ingeniería y la arquitectura de utilizar su creatividad.

 

La publicación del informe World Green Building Trends 2018 ha sido posible gracias a la colaboración entre United Technologies, Autodesk, el USGBC, el World Green Building Council y el American Institute of Architects.