La ciudad 'smart' con visión sostenible

Ing. Daniel Montenegro

danielmc@concrevial.com

“​Puede sonar aterrador, pero la evidencia científica indica que si no se toman acciones drásticas en los próximos 10 años, podemos enfrentarnos al daño irreversible del mundo natural y el colapso de nuestras sociedades”. Así de rotundo semostró el experto en ciencias naturales por el prestigioso Clare College de Cambridge y analista británico David Attenborough en un reciente documental de la BBC llamado “Cambio climático: los hechos”. Y no le falta razón.

​Los casquetes polares se están fundiendo y el nivel del mar está subiendo. En algunas regiones, los fenómenos meteorológicos extremos y las inundaciones son cada vez más frecuentes, y en otras se registran olas de calor y sequías.

Ante esta grave situación, muchas son las medidas que los países han propuesto llevar a cabo para minimizar al máximo las consecuencias del cambio climático, desde el Protocolo de Kioto hasta el Acuerdo de París. Una de esas ideas, sin ir más lejos, es impulsar la creación de ciudades inteligentes o Smart Cities.

El concepto de ‘ciudades inteligentes’ surge de la necesidad de potenciar los recursos de los que dispone una ciudad, minimizando el gasto energético y respetando el medio ambiente. En líneas generales, una ciudad se podrá denominar como “inteligente” cuando la inversión social, el capital humano, las comunicaciones y las infraestructuras convivan de una forma armónica con el desarrollo económico sostenible, y estas se apoyen a su vez en el uso y la modernización de las nuevas tecnologías. El éxito de esta nueva corriente no sería posible sin una gestión prudente de los recursos naturales, cuyo resultado se reflejaría en una mejor calidad de vida para las personas. Estas urbes facilitan la interacción de los ciudadanos con los diferentes elementos institucionales, urbanos o tecnológicos, haciendo que la vida diaria de la población sea más fácil, puesto que todo ello proporciona un acceso más fácil a una cultura y educación que hacen referencia tanto a los aspectos ambientales, como a los elementos culturales e históricos.

Las políticas aplicadas por estas ciudades estarán enfocadas en tener servicios más eficientes, tanto en el aspecto económico (proyectos rentables) como en el operativo. Para ello, estas ciudades deben estar planificadas, diseñadas y construidas bajo el precepto de Sistemas Urbanos, el cual garantiza el balance entre la producción y el consumo generado y permite una óptima calidad de vida con el menor daño ambiental posible. Estos sistemas urbanos tienen como objetivo reducir el consumo de energía proveniente de combustibles fósiles, mejorar la eficiencia del uso de energía, agua, desechos sólidos, tratamiento de aguas residuales, seguridad alimentaria, transporte y gestión de áreas verdes y espacios públicos.

El proceso de convertirse en una smart city sostenible es complejo. En primer lugar es importante saber que las nuevas habilidades requeridas para una práctica de construcción sostenible no solo se basa en el conocimientos de nuevas estrategias, materiales o equipos, sino que los profesionales de la construcción sostenible deben aprender cómo funcionan los equipos, cómo facilitar o participar en un debate productivo, cómo trabajar con las personas de diferentes orígenes, personas con diferentes habilidades. En segundo lugar, deben ser capaces de comprender el informe de un ecologista sobre el sitio propuesto y participar en recorridos por el lugar y así poder colaborar con la evaluación posterior.

Construcciones sostenibles

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En el párrafo anterior se ha mencionado la importancia que tiene hoy en día la práctica de la construcción sostenible, pero, ¿a qué me refiero exactamente cuando hablamos de ello? La construcción sostenible es un modo de concebir el diseño arquitectónico de manera sostenible, buscando optimizar los recursos naturales y los sistemas de la edificación de manera que se minimice lo máximo posible el impacto ambiental de los edificios sobre el medio ambiente y sus habitantes. Esta visión de trabajo adopta un enfoque sobre el ciclo de vida y lo analiza como complemento de un proyecto, producto o servicio, en lugar de una imagen instantánea. La dimensión de la longevidad distingue la práctica de construcción ecológica de la construcción convencional, que probablemente no piensa en el tiempo y ayuda a crear comunidades y edificios pensados para perdurar.

Los principios de la arquitectura sostenible incluyen la consideración de las condiciones climáticas, la hidrografía y los ecosistemas del entorno en que se construyen los edificios, para así obtener el máximo rendimiento con el menor impacto; la eficacia y moderación en el uso de materiales de construcción, primando los de bajo contenido energético frente a los de alto contenido energético; la reducción del consumo de energía para calefacción, refrigeración, iluminación y otros equipamientos mientras se impulsan fuentes de energías renovables; la minimización del balance energético global de la edificación, abarcando las fases de diseño, construcción, utilización y final de su vida útil; y por último, el cumplimiento de los requisitos de confort higrotérmico, salubridad, iluminación y habitabilidad de las edificaciones.

Uno de los mejores ejemplos para entender el fenómeno de las ciudades inteligentes y la implementación de las construcciones sostenibles es la ciudad Californiana de San Francisco. Además de ser la cuna de Silicon Valley, es una ciudad pionera en la implantación de estos sistemas sostenibles, ya que en septiembre de 2008 se puso en vigor el nuevo código de construcción de la ciudad, estableciendo así estrictas guías para la construcción de futuros proyectos residenciales y comerciales. Como resultado de esta nueva normativa, todo edificio público mayor a 10.000 pies cuadrados, 929m2​ ​, debe estar certificado por LEED (Leadership in Energy & Environmental Design). El sistema de calificación de Liderazgo en Diseño de Energía y Medio Ambiente (LEED) es un estándar voluntario y basado en el consenso para evaluar edificios sostenibles de alto rendimiento. Al ganar puntos en una variedad de categorías de sustentabilidad, los edificios pueden obtener una certificación básica, Calificación de Plata, Oro o Platino. A día de hoy, San Francisco cuenta con un total de 64 edificios públicos y más de 200 edificaciones privadas con este tipo de certificación.

El código de construcción, que fue impulsado por el Consejo de la Construcción Verde de Estados Unidos (US Green Building Council), detalla los pasos que deben seguir los nuevos proyectos para adaptarse a la nueva construcción sostenible. Este código diferencia los proyectos según el ratio residencial, por lo que cada proyecto debe obedecer a diferentes requisitos de adaptación. Es decir, los proyectos de grandes superfícies comerciales tendrán normas más estrictas que los proyectos de pequeños espacios residenciales. Así mismo, estas normas se fueron implantando paulatinamente entre los años 2008 y 2012.

Algunas de las pautas más importantes del código dictan, por ejemplo, que las solicitudes para la construcción de espacios residenciales pequeños y medianos (cuatro viviendas o menos) deben demostrar que lograrán al menos 75 puntos verdes antes del año 2012; las nuevas solicitudes de permiso para las edificaciones residenciales de gran altura deben incluir documentación para lograr la certificación LEED Silver (o 75 puntos verdes) además de cumplir una serie de estándares LEED específicos para paisajismo, reducción de uso de agua y gestión de escombros de construcción. Por su parte, las solicitudes de permiso para edificar espacios comerciales de tamaño medio deben cumplir con estándares de comisionamiento mejorados y requisitos de uso de agua más estrictos, así como el deber de cumplir con los estándares LEED para el uso de energía renovable en el sitio o la compra de créditos de energía renovables.

En las siguientes líneas se detallarán tres ejemplos de cómo el nuevo código de construcción se ha reflejado en tres de los edificios más importantes de la ciudad californiana.

 

 

 

 

 

 

El Ayuntamiento de San Francisco, con más de cien años de antigüedad es, desde el año 2015, el edificio estadounidense más antiguo en recibir la certificación LEED Platinum del Consejo de Construcción Ecológica de los Estados Unidos. Tal y como dijo la administradora de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) Gina McCarthy el día que se aprobó la nueva certificación, “San Francisco ha sido durante mucho tiempo un líder e innovador en la vanguardia de las soluciones para combatir el cambio climático y reducir el consumo de energía y agua. Todos debemos hacer nuestra parte para usar energía renovable, ser energéticamente eficientes y conservar nuestros valiosos recursos de agua”.

 

El Ayuntamiento de San Francisco fue construido en 1915 y recibió su calificación en la categoría de Operaciones y Mantenimiento de Edificios Existentes (LEED-EBOM). El estado del edificio se produjo después de los esfuerzos conjuntos de la Comisión de Servicios Públicos de San Francisco (SFPUC), la Oficina del Administrador de la Ciudad y la EPA, que otorgó una subvención de $ 700,000 para actualizar los inodoros y urinarios a modelos de alta eficiencia. Los baños y urinarios en otros edificios cívicos de la ciudad también se están actualizando.

El Ayuntamiento de San Francisco es más eficiente en energía que el 90 por ciento de edificios similares en todo el país, según McCarthy. El Ayuntamiento cuenta con un suministro de electricidad 100% libre de gases de efecto invernadero del Sistema de Agua y Energía Hetch Hetchy de SFPUC, un sistema de propiedad pública que se mantiene con financiamiento local. Se estima que las nuevas actualizaciones de eficiencia de agua ahorran aproximadamente 825,000 galones (3.122.964,72 litros) de agua potable por año. Además, un sistema de calefacción y ventilación recientemente reconfigurado controla los niveles de temperatura y dióxido de carbono. El sistema hace circular aire fresco cuando una habitación está llena de personas y enfría el edificio.

El edificio, que tiene un vasto espacio abierto de más de 500,000 pies cuadrados (46.451,52 m2​ ​), ocupa dos bloques de la ciudad y contiene aproximadamente 7.900 toneladas de acero estructural. “San Francisco es pionero en sostenibilidad para el resto del mundo al demostrar cómo las ciudades pueden transformar áreas históricas como nuestro propio Centro Cívico en distritos de recursos sostenibles mediante el uso de tecnologías avanzadas de eficiencia energética y conservación del agua”, dijo el alcalde Edwin Lee en un comunicado en 2012. “Esta inversión en el Distrito de Sostenibilidad del Centro Cívico, el primero de su tipo, creará un modelo para la nación en la construcción de ciudades más verdes”, añadió.

California Academy of Science: Certificación Doble Platinum

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City Hall - Ayuntamiento de San Francisco: Certificación Platinum

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En agosto de 2011, tres años después de conseguir su primer premio LEED Platinum, el US Green Building Council concedió a la Academia de Ciencias de California su segundo premio LEED Platinum, convirtiendo así al edificio en el primer museo “Double Platinum” del mundo y en el edificio más grande Doble Platinum del mundo. Diseñado por el arquitecto italiano Renzo Piano, el edificio de la Academia alberga en su interior un acuario, un planetario, un museo de historia natural, así como programas de investigación y educación de clase mundial. Entre otros materiales utilizados para su construcción, se puede hallar un techo de vida montañosa, aislamiento de mezclilla reciclada y muchas otras innovaciones ecológicas.

Fundada en 1853, la Academia de Ciencias de California es uno de los museos de historia natural más importantes del mundo y es un líder internacional en investigación científica sobre el mundo natural. El terremoto de Loma Prieta de 1989 dañó la casa original de la Academia en Golden Gate Park, pero también proporcionó un lado positivo: la oportunidad de reinventar las instalaciones desde cero. Después de casi una década de planificación y el mayor esfuerzo cultural de recaudación de fondos en la historia de San Francisco, la nueva Academia se abrió al público en 2008, año en el que la Academia recibió su primera calificación LEED Platinum en la categoría "Nueva construcción", que se centró en el proceso de diseño y construcción del edificio.

En agosto de 2011, la Academia recibió su segunda calificación LEED Platinum en la categoría "Edificios existentes: operaciones y mantenimiento", que certifica que sus operaciones diarias y prácticas comerciales también cumplen con los más altos estándares de sostenibilidad. Las prácticas de operación y mantenimiento de la Academia se evaluaron y obtuvieron puntos en seis categorías diferentes: sitios sostenibles, eficiencia hídrica, energía y atmósfera, materiales y recursos, calidad ambiental interior e proceso de innovación y diseño. Basado en una amplia gama de prácticas verdes y métricas de desempeño, que incluyen transporte, decisiones de compra y eliminación de desechos, se le otorgó un total de 82 puntos, superando el umbral para una certificación Platinum (80 puntos).

Una amplia gama de prácticas comerciales y métricas de rendimiento obtuvieron los puntos LEED de la Academia para edificios existentes, como por ejemplo en la elección del material: el 100% de las computadoras de la Academia están calificadas con Energy Star; el 100% del papel de impresión de la Academia está compuesto completamente de contenido reciclado postconsumo; y casi todos los productos de limpieza de la Academia están certificados con sello verde, y todos los productos de papel de limpieza tienen contenido reciclado.

En el ámbito de los residuos y la energía, el centro de datos de la Academia redujo la cantidad de servidores físicos en un 41% al tiempo que aumenta el uso de máquinas virtuales. Esta reestructuración da como resultado un ahorro de energía de 166,000 kWh por año a pesar de un aumento del 52% en la capacidad informática. El uso del agua por su parte, está un 32% por debajo de la línea de base LEED gracias a los orinales sin agua y los grifos, inodoros y duchas de bajo flujo. Por otra parte, las vistas al aire libre están disponibles en el 98% de los espacios ocupados regularmente; el personal puede controlar la iluminación en el 93% de los espacios de trabajo y se ha instalado sensores de CO​2,​ monitoreo de flujo de aire y sistemas de ventilación basados en la demanda.

Edificio 525 Golden Gate - SFPUC: Certificación Platinum

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La Comisión de Servicios Públicos de San Francisco tiene su sede en uno de los mejores edificios de la ciudad, el 525 Golden Gate. Situado en la esquina noroeste del Centro Cívico, este edificio permite definir la gran “sala urbana” de la ciudad, formada por los edificios de dicho espacio urbano. Fue diseñado para lograr a largo plazo un ahorro en los costos de operación de la administración pública de la ciudad de San Francisco, la cual establece metas

altas de sustentabilidad para lograr el reconocimiento en EE.UU por su liderazgo en el diseño de edificios sustentables y responsables con el medio ambiente.

El proyecto apoya el uso de transporte alternativo, y como resultado de ello un estimado del 80% de los ocupantes del edificio utilizando el transporte público, bicicletas o simplemente caminan al trabajo. Al estar situado en un denso centro urbano, los peatones tienen acceso a una amplia variedad de servicios públicos y negocios locales, así como a una amplia gama de barrios residenciales. En una ciudad llena de bicicletas, la SFPUC ha incluido un gran almacenamiento de bicicletas y camarines, así como amplios bastidores de bicicletas para los visitantes del edificio.

Este edificio de oficinas de 13 plantas tiene certificación LEED nivel Platinum y supera en un 55% los requisitos del estado de California para la eficiencia energética. Cubre hasta un ​7% de sus propias necesidades de energía en base a fuentes renovables fotovoltaicas y eólicas; requiere un 45% menos de energía para iluminar el interior en comparación con un edificio típico de oficinas, gracias al aprovechamiento de la luz natural. Además, las instalaciones de tratamiento de aguas cumplen con todas las necesidades de agua no potable del proyecto.

A nivel técnico, el 525 Golden Gate consume un 32% menos de energía que un edificio de altura similar gracias a una instalación integrada e híbrida de paneles solares y turbinas eólicas que puede generar hasta 227,000 kWh/año o el 7% de las necesidades energéticas del edificio; su infraestructura reduce los costos de energía de calefacción, refrigeración y ventilación en un 51%.

Otro de sus puntos fuertes es que consume un 60% menos de agua que otros edificios similares, ya que cuenta con una máquina viviente que recupera y trata todas las aguas residuales para satisfacer el 100% de la demanda de agua de los inodoros y urinarios de bajo flujo del edificio. Igualmente, tiene implantado el sistema Living Machine, el cual trata 5.000 galones (18.927 litros) de aguas residuales por día y reduce el consumo de agua por persona de 12 galones a 5 galones.

En materia económica, durante los próximos 100 años de vida útil del 525 Golden Gate ahorrará a los contribuyentes alrededor de $3,7 mil millones.