Edificios «verdes».

Maggie Koerth-Baker, editora de la revista Ingeniera consultora-especificadora

Anteriormente, los edificios de oficinas que representaban sistemas de ingeniería respetuosos con el medio ambiente se construían sólo en estados como California u Oregón.

Entonces la palabra «ecología» se asociaba más con idealistas que simplemente hacían No se da cuenta del costo de la construcción. Pero ahora la situación está cambiando.

«Las consideraciones medioambientales son cada vez más parte de las normas de construcción», afirma Scott Frank, socio de la oficina de Nueva York de Jaros, Baum & Bolles. – Hoy en día, casi todos los propietarios exigen al menos un examen para comprobar el cumplimiento de las normas de certificación LEED (Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental). Aquellos a quienes no les importa son ahora una minoría”. Frank se refiere, por supuesto, a la certificación LEED del U.S. Green Building Council, que determina qué tan ecológico es un edificio.

Además, según los propios ingenieros, los propietarios a menudo insisten en el uso de tecnologías individuales, lo que pone en primer plano los sistemas de servicios públicos respetuosos con el medio ambiente.

«El enfoque habitual aquí es encontrar un diseño que incorpore una de las tecnologías más populares y aplicarla a un edificio tradicional», dice Steven Turner, director general de CTG Energetics. “Ahora, cuando entres en la oficina, encontrarás un suelo técnico elevado regulado, el nivel necesario de calefacción radiante y un acristalamiento de alta eficiencia. De acuerdo, es sorprendente cuando tienes tantas tecnologías nuevas frente a ti al mismo tiempo”. CTG Energetics es una empresa conocida a nivel nacional con oficinas en todos los estados.

Irónicamente, con el auge de la construcción sustentable, los ingenieros están reviviendo algunas de las ideas ilegítimas del pasado y descubriendo nuevos enfoques para el proceso de diseño en sí. Como resultado, aparecen soluciones sorprendentes para edificios de oficinas, tecnológicamente avanzadas en construcción y confiables.

Enfoque integrado

Si los propietarios de edificios quieren que un proyecto de construcción sea energéticamente eficiente y rentable en el futuro, cualquier ingeniero sabe que es necesario que las tecnologías y sistemas utilizados se complementen entre sí. .

Todo lo que se necesita es un verdadero trabajo en equipo y un poco de soporte informático. Cuando Syska Hennessy, con sede en Nueva York, comenzó a diseñar el edificio de la sede de la Región 8 de la EPA en Denver, comenzó con una revisión exhaustiva tanto de la arquitectura existente como de varios sistemas de servicios públicos. David Callan, jefe del equipo de fortaleza versus capacidad de fabricación de Syska Hennessy, dice que las asociaciones en las primeras etapas ayudan a la empresa a seleccionar los mejores sistemas y soluciones, aunque el diseño arquitectónico ya es único en muchos sentidos. Desde su punto de vista, las soluciones elegidas son las más adecuadas para el clima y la ubicación determinados.

El modelado por computadora también jugó un papel importante en el cálculo del consumo de energía, lo que hizo posible que el proyecto de la Región 8 fuera verdaderamente real. respetuoso con el medio ambiente. Gracias al software especializado, los propietarios de edificios ahora pueden ver claramente cómo los “ahorros” incluso en una tecnología podrían afectar a todo el proyecto.

Se destaca ampliamente que la integración temprana es beneficiosa para las tecnologías de la construcción. «En el pasado, obteníamos un plano de los arquitectos y se lo pasábamos a los ingenieros civiles para planificar la instalación del sistema», dice Turner. «Ahora estamos implementando un proceso más interactivo en el que la colaboración comienza desde el primer día».

El resultado de esto es natural. El estudio encontró que un enfoque integrado y una colaboración continua es la mejor manera de crear un edificio ecológico y ahorrar dinero. Collan cita un informe reciente sobre la certificación LEED de la Administración de Servicios Generales de EE. UU. (GSA).
«En general, se acepta que el trabajo en equipo en la construcción de edificios y la aplicación de los estándares LEED pueden ahorrar dinero», dice Collan. “Pero si construyes a la antigua usanza e implementas nuevas tecnologías respetuosas con el medio ambiente solo en la última etapa, cuando ya todo está hecho, entonces te costará aún más”.

El personal decide ¡Todo!

Cuando se trata de tendencias de construcción sustentable, hay otro factor importante además de las finanzas.
«Para mantener el costo de vida en edificios residenciales lo más bajo posible, es necesario reducir el consumo de energía por metro cuadrado», dice Scott Jordan. , responsable de Marketing de Schneider Electric. “Si el consumidor no está satisfecho, el trabajo no puede considerarse exitoso.”

La relación directa entre la comodidad del lugar de trabajo y la productividad de los empleados se ha reflejado más de una o dos veces. La evidencia más reciente de esta conexión fue una encuesta realizada en 2006 por la empresa estadounidense Gensler. La encuesta mostró que casi la mitad de los trabajadores de oficina encuestados pueden trabajar una hora efectiva adicional al día si se les ofrecen mejores condiciones laborales.

Una forma de mejorar el nivel de comodidad de una oficina es diseñar el edificio para permitir la entrada de luz natural. Pero con todo el amor que la mayoría de los trabajadores sienten por la luz natural, una ventana grande no es una solución ideal. Para muchos, esta solución no les parecerá cómoda y no es energéticamente beneficiosa. «Si no se planifica con anticipación, la luz del día puede crear puntos con los que es completamente imposible trabajar», dice Mike Hatten, director de SOLARC, Eugene, Oregon.

Para equilibrar todos los aspectos del diseño, los ingenieros decidió recurrir a modelos reales de tamaño completo.
Por ejemplo, cuando se estaba desarrollando un sistema de iluminación natural en el edificio de oficinas del periódico New York Times, los especialistas del Laboratorio Nacional de Berkeley construyeron un modelo con una superficie de 418 metros cuadrados, donde se realizó una colocación de prueba de equipos y espacios de trabajo. tuvo lugar. El resultado es un moderno sistema de iluminación que reduce los costes de iluminación entre un 10 y un 60 % dependiendo de la ubicación del lugar de trabajo.

Este sistema está equipado con persianas que bajan y suben automáticamente a lo largo del día dependiendo de la naturaleza de la luz, para que en la oficina no se formen manchas solares brillantes.
En otros edificios, los ingenieros están reduciendo la ganancia solar optimizando el acristalamiento y utilizando vidrio electrocromático de Sage Electrochromics y Faribault, con sede en Minnesota.

SageGlass puede cambiar instantáneamente la sombra mientras transmite solo el 3,5 por ciento de la luz visible.
Todo lo que necesitas hacer es presionar un botón. De esta manera, los trabajadores de oficina pueden elegir qué vidrio proteger para atenuar el resplandor y dejar el resto claro.

Desafortunadamente, las propias personas pueden subvertir el diseño de iluminación óptimo al utilizar el espacio de oficina de maneras que son completamente impredecibles para los diseñadores.
Rediseñar un sistema de cableado fijo puede resultar muy costoso. Sin embargo, la solución a este problema no está lejos. Recientemente se anunció el inminente lanzamiento del sistema Convia, creado por Herman Miller y Zeeland (Michigan), con la participación de consultores de The Weidt Group (Minnesota).

El sistema Convia optimiza la iluminación en función de las condiciones exteriores cambiantes. «Lo que nos permite implementar este sistema es tener una visión más amplia del proceso de diseño», afirma David Ejadi, que trabaja para el Grupo Weidt. “Con un sistema de este tipo, se puede controlar todos los aspectos de la iluminación: desde los sensores de luz natural hasta las propias fuentes de iluminación interior. Dependiendo de la ubicación de las personas en la oficina, usted mismo puede adaptar la iluminación a sus necesidades, sin la ayuda de un electricista”.
Al apuntar un dispositivo inalámbrico al sensor de luz natural, podrá reconfigurar el sistema de iluminación usted mismo.

Alternativa al aire acondicionado

La calidad del aire en la oficina determina en gran medida tanto la ecología general del proyecto como el confort de los trabajadores. El diseño arquitectónico de Syska Hennessy para el edificio de la EPA (llamado Región 8) presenta un sistema dual HVAC. Este sistema utiliza un suministro de aire exterior separado e independiente de la carga para garantizar el intercambio de aire requerido y el nivel de humedad requerido. El control separado de los dos parámetros permite al operador mantener un ambiente más cómodo para los trabajadores, eliminando el exceso de humedad.

Este sistema proporciona un flujo constante de aire fresco y limpio a las oficinas del edificio Región 8.
Según Collan, este sistema de ventilación dual es sólo un ejemplo de un número creciente de opciones utilizadas por los ingenieros que intentan alejarse de las soluciones tradicionales de ventilación mecánica que se han vuelto populares desde la década de 1950. «Ésta es una solución bastante común para un sistema HVAC natural», afirma. «Producen resultados predecibles, pero no obtendrán ahorros significativos de energía ni en costos de equipos». Las tecnologías alternativas para crear un microclima a veces no incluyen ideas nuevas, como calderas de condensación y el uso de energía geotérmica, así como sistemas más nuevos, como suelos elevados con conductos o sistemas de ventilación natural, que se están volviendo cada vez más populares.

Entre estas tecnologías destaca la canalización subterránea. El sistema preferido para sitios de demostración como One Bryant Park y la Región 8 de la EPA, así como los edificios de menor escala de la sede del Consejo de Defensa de Recursos Naturales en Santa Mónica, California (CTG Energetics) y Banner Bank en Boise, Idaho (SOLARC) es la distribución de conductos de aire en el espacio bajo el suelo técnico. Es este sistema el que proporciona ahorro de costos durante la instalación y ahorro de energía durante la operación. El aire se suministra a nivel del suelo hasta la zona de trabajo, en aquellos lugares donde más se necesita, y luego asciende hasta el sistema de extracción, de donde se extrae.

El sistema no desperdicia energía adicional, lo que garantiza una mezcla ideal del aire interno. En este caso, es incluso preferible la convección natural del aire.

Un sistema de este tipo requiere menos energía para la refrigeración, ya que sería demasiado incómodo suministrar aire a una temperatura de 10 ° C en el área de trabajo. El sistema de ventilación que pasa por debajo del suelo consigue el mismo efecto de refrigeración ya a una temperatura del aire de 16 °. C. Además del confort térmico, los conductos de aire que pasan por debajo del suelo no son tan caros y pueden ahorrar dinero a los inquilinos, además de permitir reorganizar los muebles de la oficina. Además, un sistema de este tipo ofrece a la persona un mayor nivel de comodidad y la posibilidad de configurar parámetros individualmente. Un oficinista puede utilizar la válvula para ajustar los parámetros de su propio espacio de trabajo, haciéndolo más cómodo, mientras que la temperatura de la habitación en su conjunto y el flujo de aire permanecen bajo el control de un operador central.

Según muchos expertos, este sistema de ventilación, así como los suelos técnicos en general, podría convertirse en la norma en el diseño de oficinas en la próxima década.

Una alternativa a la rejilla

La energía alternativa es otra gran tendencia en la construcción ecológica, y los propietarios de edificios se están dando cuenta de ello.

“La tendencia actual es ofrecer a los propietarios de edificios opciones energéticas distintas al suministro de energía tradicional”, dice Turner .
Una de las fuentes de energía alternativas importantes es la producción combinada de energía térmica y eléctrica.

Un ejemplo de ello es la central eléctrica de 5 MW construida por Jaros, Baum & Bolles en el Bryant Park de Nueva York. Utiliza un nuevo tipo de turbina fabricada por Solar Turbines Inc. La planta, denominada Mercury, puede funcionar con una amplia gama de combustibles, incluidos gas natural, carbón y biomasa, y produce emisiones extremadamente bajas (alrededor de 9 ppm de NOx, 20 ppm de CO e hidrocarburos no quemados). El hecho de que una central eléctrica pueda producir calor permite utilizarlo adecuadamente. En invierno, la central eléctrica se abastece de calor.

Otra posibilidad de generar electricidad se hizo popular mucho más tarde. Estamos hablando de un sistema fotovoltaico. La última innovación en este ámbito son las células fotovoltaicas flexibles conectadas a una red. Hay otros productos nuevos de los que nos habla Reilly, presidente y presidente de la junta directiva del Athena Institute, Seattle. Este instituto se dedica a la producción de células solares de nueva generación (capaces de almacenar calor y generar electricidad). Las células solares ahora forman parte de un sistema energético integrado, algo que antes no ocurría. La tecnología creció en torno al vidrio inteligente desarrollado en el Laboratorio Nacional de Energías Renovables.

El vidrio que no sólo da sombra, sino que también es capaz de funcionar como una planta de energía solar, se llama «inteligente». «Esto nos permite convertir la luz solar intensa, que interfiere con el trabajo, en electricidad», afirma Raley. «Será fantástico si esta tecnología encuentra aplicación».

Pero, según algunos ingenieros, los propietarios rechazarán lo que consideran una tecnología «verde» (respetuosa con el medio ambiente) tan costosa y preferirán recibir energía del exterior. Celebrarán contratos a largo plazo con “estaciones” de energía eólica, lo que les otorga tres ventajas a la vez. «Se obtiene una fuente de energía limpia que cuesta menos que la cogeneración», afirma Turner. “El dinero que les pagáis, parques eólicos, lo invertís en nuevas instalaciones.”

Según Collan, muchos propietarios de edificios rechazan la energía solar también porque no quieren complicar su casa con lujos. Según el experto, los sistemas domésticos a menudo no proporcionan suficiente energía como para que valga la pena instalarlos. Puede obtener beneficios económicos y ambientales reales de la energía eólica. “Así es como su dinero obtendrá el mejor rendimiento”, concluye el experto. “No es tan original, pero tiene sentido”.

Entra entre los diez primeros

Sistemas ecológicos de calefacción, ventilación y aire acondicionado, así como Systems La automatización de edificios se centra en la necesaria flexibilidad y versatilidad de soluciones para proporcionar a los trabajadores de oficina comodidad, una actitud positiva y una alta productividad.

Resolver este difícil problema, según Stephen Turner de CTG Energetics, es lo mismo que estar entre los diez primeros. Para ello, basta con encontrar el elemento del sistema que proporcione el mayor nivel de flexibilidad y control sin complicar y confundir innecesariamente el sistema en su conjunto. Si esto tiene éxito, podrá regular el flujo de aire en su espacio de trabajo individual y, en algunos casos, su temperatura. Al mismo tiempo, el operador del sistema recibirá más información, lo que le permitirá configurar el microclima a petición de los propietarios. Además, un sistema de este tipo permitirá a los operadores controlar la iluminación, consultar las alarmas de seguridad y, lo que es más importante para los edificios nuevos, implementar políticas de facturación basadas en los datos de los medidores.

Problemas de iluminación

Durante los últimos tres años, los ingenieros han visto cómo códigos legales que antes eran ineficaces comienzan a recibir financiación y apoyo legal. Scott Jordan, director de marketing de Schneider Electric, ganó popularidad gracias a esta ola.

«El sistema de control de iluminación solía ser completamente autónomo y era lo último a lo que los ingenieros prestaban atención», dice Scott. «Pero es muy importante, especialmente en ascensores y otras estancias donde la iluminación es simplemente indispensable». Para encontrar el punto óptimo entre los costos de electricidad proyectados y los requisitos del sistema de control, los propietarios e ingenieros de edificios recurren cada vez más a sistemas de control automatizados. Uno de los elementos clave del sistema son los circuitos de balasto controlado, que se controlan de cuatro formas diferentes: mediante interruptores; sensores de presencia; sistemas automatizados de iluminación natural; y fotosensores controlados en grupo o individualmente mediante un ordenador central.

Otra característica clave del sistema Square D de Schneider Electric es la capacidad de controlar la iluminación directamente a través de Internet. Los sistemas basados ​​en LAN permiten a los operadores acceder a una lámpara individual a través de un circuito de balasto, así como controlar un grupo completo de lámparas y recibir mensajes de advertencia por correo electrónico.
La popularidad de estos sistemas se ha demostrado con el tiempo.

Sistemas similares aparecen en proyectos tan importantes como el edificio de la central eléctrica del Bryant Park de Nueva York, construido por Jaros, Baum & Bolles (área de construcción de 195 mil metros cuadrados), así como en el edificio más pequeño de Banner Bank en Boise, Idaho (diseñado por la empresa de Oregón SOLARC Architecture and Engineering).

Síntesis de tecnologías de construcción