La pandemia de COVID-19 ha dejado en claro la necesidad de mitigar los efectos del cambio climático. El entorno construido es un delincuente en particular. Considere esto: La energía utilizada para construir y operar nuestros edificios representó casi el 40% de las emisiones de dióxido de carbono del mundo en 2018, según el último informe del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
La política, especialmente en los Estados Unidos, tiene sus límites (véase la retirada del presidente Trump del acuerdo de París), por lo que la capacidad de efectuar cambios está en manos de arquitectos y diseñadores. Una estrategia cada vez más frecuente es el diseño de edificios de energía neta cero, algo que los arquitectos pueden comenzar a implementar con relativa rapidez en proyectos residenciales y remodelaciones. Pero por dónde empezar?
Hay mucha terminología en torno a los edificios de energía neta cero, pero aquí estamos utilizando su definición más básica: Un hogar de energía neta cero producirá tanta electricidad en el sitio como consumirá en el transcurso de un año. Así que, en teoría, cualquier energía que su edificio esté tomando de la red eléctrica será devuelta. «Piense en ello como en una cuenta de cheques para su edificio en la que está sacando algo de dinero y devolviendo algo de dinero», dice Vikram Sami, director de rendimiento de edificios de la firma AD100 Olson Kundig Architects.
Pero no creas que comprar un techo solar Tesla te llevará allí: «El diseño de cero neto es mucho más holístico que comprar un montón de paneles solares», dice la arquitecta Vicki Yuan, asociada de la firma AD100 Lake|Flato Architects en San Antonio, Texas.
Si usted es un arquitecto en ciernes que busca entrar en este tipo de construcción o un diseñador de interiores que desea comprender lo básico, desglosamos el proceso de diseño de hogar neto cero.
Educar a su Cliente
Su cliente puede estar interesado en construir un hogar más eficiente y respetuoso con el medio ambiente, pero es posible que no sepa necesariamente que un hogar con cero neto es una posibilidad. «La mayoría de nuestros clientes en realidad no están familiarizados con el término ‘energía neta cero’, por lo que es algo de lo que tenemos que hablar», dice Sami de Olson Kundig. Como resultado, dice, el equipo de diseño iniciará la conversación emitiendo un cuestionario previo al proyecto en el que el cliente puede proporcionar detalles sobre el tamaño deseado de la casa, el tipo de espacios que desea y, si está interesado en una casa de cero neto. «Descubrí que cuando se lo explicas a un cliente, en realidad están muy comprometidos y muy entusiasmados», dice.
también Es importante ser sincero acerca de los costos. A menudo, aunque notablemente más baratos que en el pasado, los sistemas y productos que entran en un hogar con cero neto son caros. Aquí, ayuda a mostrar los números de sus clientes: Eventualmente, la inversión se compensará con lo que su cliente está ahorrando en su factura de electricidad. Mary Ann Schicketanz, fundadora de Studio Schicketanz en el condado de Monterey, California, trabaja con un consultor de energía local para que los números hablen: «Hacemos cálculos básicos de amortización desde el principio», dice. «En estos días, entre tres y siete años, estás limpio y todo lo demás son ahorros.»
También cita incentivos fiscales. Por ejemplo, desde ahora hasta diciembre de 2021, un propietario de vivienda puede deducir de sus impuestos entre el 22% y el 26% del costo de las fuentes de energía renovables, como los paneles solares, más la instalación. Los Estados y municipios pueden ofrecer sus propios incentivos, así que asegúrese de investigar. (DSIRE, una base de datos exhaustiva de políticas e incentivos mantenida por la Universidad Estatal de Carolina del Norte, es un recurso útil.)
En algunas circunstancias, incluso si su cliente lo solicita, es posible que no sea posible construir o modernizar una casa para lograr energía neta cero, debido al clima local, las condiciones del sitio y la orientación o la antigüedad del edificio existente. «No se puede conseguir en todas partes», advierte Schicketanz. «Desearía haberlo hecho en mi propia casa, pero tengo pinos gigantescos alrededor de mi casa y el techo se inclina hacia el norte.»
Pero, incluso si no puedes lograr ese equilibrio perfecto, dice Yuan, » Creo que la respuesta es que aún puedes tratar de acercarte y puedes hacer lo que puedas para llegar allí.»
Formar el equipo adecuado
El diseño de cero neto es un proceso complejo basado en datos, por lo que es importante reunir a un equipo de expertos. La mayoría de los equipos de diseño incluyen, además del arquitecto, un consultor de energía, que construirá un modelo para predecir el rendimiento de su edificio, y un ingeniero mecánico, que se asegurará de que tenga los sistemas de HVAC más eficientes posibles. Dependiendo de la complejidad del proyecto y de los deseos del cliente, es posible que también desee contratar a otros consultores. Y, por supuesto, necesitas un contratista experto.
Con tantos jugadores en el trabajo, es importante, dice Yuan, reunir al equipo y delinear tus objetivos desde el primer día. «Hay mucha ciencia de la construcción involucrada», dice. «Por lo general, iniciamos el proyecto con una careta de diseño integrada, que reúne a todos los miembros del equipo de diseño y construcción para establecer objetivos de manera colectiva y colaborativa.»
Ensamblar esta confianza no solo te ayudará a diseñar un mejor edificio, sino que también te convertirá en un mejor arquitecto. Schicketanz dice: «Puedes aprender mucho de estas personas y luego se retroalimenta en tu propia práctica.»
Comience Con el Sitio
«En llegar a net-zero, usted no comienza con los paneles fotovoltaicos. Para mí, eso es lo último que haces», dice Sami. En primer lugar, recomienda analizar el clima local, teniendo en cuenta la luz solar, los patrones de viento, las precipitaciones y los rangos de temperatura, que informarán el diseño del edificio y su estrategia general de cero neto.
La orientación de la casa también es crítica. «Puede orientar su edificio para aprovechar la brisa natural y aprovechar el sol cuando lo desee y sombrear su edificio cuando no lo desee», dice Sami. Esto no solo le permite diseñar una envolvente de edificio eficiente, sino que también prepara sus energías renovables para el éxito. Por ejemplo, en el hemisferio norte, los paneles solares son más efectivos cuando están orientados al sur, por lo que su techo debe estar orientado en consecuencia. Lo mismo se aplica a los paneles solares montados en el suelo. «Muchas de estas cosas son muy básicas y se han utilizado desde la antigüedad, donde sale y se pone el sol, de dónde vienen los vientos», dice Schicketanz.
Deje que el Diseño haga el trabajo pesado
Con el equipo reunido y la masa optimizada para el sitio, ahora puede concentrarse en hacer que la envolvente de su edificio sea lo más eficiente posible. Esto equivale básicamente a la hermeticidad. A Yuan le gusta citar una analogía que escuchó de un ingeniero mecánico de confianza: «Quieres pensar en tu edificio como un cuerpo humano: quieres respirar por la nariz o la boca, no por la piel.»
Piense en ventanas de triple acristalamiento, aislamiento súper eficiente y detalles de fachada diligentes que, en efecto, sellan cualquier grieta. Y luego puede afinar, especificando sistemas, electrodomésticos y accesorios de HVAC de baja energía. Su consultor de energía e ingeniero mecánico puede guiarlo a través de esta toma de decisiones basada en lo que tiene sentido para el edificio específico. «Todo tiene que trabajar en conjunto para que pueda controlar el resultado y ser capaz de compensarlo adecuadamente», dice Yuan.
Adaptar casas para lograr cero neto es un poco más complicado porque, por supuesto, no puede reorientar su casa, y la ingeniería inversa de la envolvente de un edificio puede ser costosa. Yuan entiende esto de primera mano: Ella y su esposo se han embarcado en la renovación quirúrgica de una casa colonial española de estuco con la esperanza de lograr finalmente un presupuesto neto cero. La adaptación implicará aislar las paredes, sellar cualquier grieta e intercambiar nuevos sistemas mecánicos altamente eficientes y, finalmente, una matriz solar en la azotea. Es un esfuerzo costoso, pero bien vale la pena: «Mis tipos de proyectos favoritos son la reutilización adaptativa en la que se celebra la historia y no creo que tener que adaptar su casa a estándares de alto rendimiento signifique que vaya a comprometer su estética.»
Averigüe las energías renovables
Una vez que haya reducido sus cargas eléctricas tanto como sea posible a través de las estrategias anteriores, puede recurrir a su modelo de energía para determinar cuánta electricidad necesita compensar con fuentes renovables. En la mayoría de los casos, esto será a través de paneles solares, montados en la azotea o en una matriz de tierra. Otros generadores de energía in situ, como la eólica, la geotérmica o la hidroeléctrica, son más difíciles de usar a escala doméstica, más caros y más difíciles de predecir. Por ejemplo, dice Sami, «El viento es muy difícil de hacer en cualquier cosa excepto a escala industrial, en mi experiencia, especialmente en áreas urbanas donde los patrones de viento son impredecibles.»
La buena noticia es que el precio de los paneles solares ha disminuido drásticamente en los últimos años, mientras que la tecnología se ha vuelto aún más eficiente. Cada vez más, los PV también son menos molestos visualmente (Elon Musk, por ejemplo, está apostando a lo grande por el techo solar de Tesla).
Vuelva a comprobar
Su proyecto puede estar completo, pero el trabajo aún no ha terminado. El monitoreo de su proyecto a través de estudios de post-ocupación y el ajuste en consecuencia es crucial para el proceso de diseño de cero neto. Es posible que necesite compensar aún más el uso de energía de su proyecto. «Creo que es una gran manera de seguir adelante con lo que hemos diseñado y demostrar que funciona. Y si no lo es, ¿cómo lo ajustamos?»dice Yuan, y agrega que los clientes, una vez que ven cómo usan la energía, a menudo ajustarán sus estilos de vida. Pero a veces los culpables del consumo de energía pueden ser sorprendentes: En un proyecto en el que Yuan trabajó, era una bomba de piscina hiperactiva. Para un proyecto reciente, Schicketanz descubrió que necesitaba agregar PV adicionales a tierra para compensar la electricidad utilizada para cargar dos vehículos eléctricos.
Igual de importante que es mantener un control de su proyecto, también debe seguir monitoreando lo que viene en diseño sostenible, a través de una mega conferencia como Greenbuild, un evento local de la sección de AIA o a través de cursos de educación continua. «Una vez que se educa sobre dónde está la ciencia de la construcción, puede comenzar a implementarla en sus propios proyectos», dice Yuan.
Tanto Yuan como Sami recomiendan participar en el Desafío de 2030, un compromiso de que todos los edificios nuevos y renovaciones sean neutros en carbono para 2030. La AIA se ha asociado con el brazo sin fines de lucro del desafío para ofrecer una miríada de cursos educativos continuos y otros recursos para arquitectos que desean aprender más sobre el diseño de edificios más ecológicos.
El proceso anterior, dice Sami, » coloca llegar a cero neto en el ámbito del arquitecto en lugar de absolvernos de cualquier responsabilidad y simplemente asignársela a los ingenieros. Significa que se nos ocurren formas creativas y hermosas de llegar allí. No es algo que se agrega; se ve como intrínseco al proceso y al producto.”