Hacia un espacio educativo más Sustentable

CAE

CERTIFICACIÓN AMBIENTAL DE EDIFICIOS

Diagnóstico y propuestas de diseño pasivo para el mejoramiento de desempeño del edificio en estudio, la Ampliación del Aulario del CURE Sede Maldonado, en clave de certificación ambiental y sustentabilidad.

Equipo docente

Mag. Arq. Lucía Pereira

Arq. Magdalena Camacho

Dra. Bernardette Soust [Universidad de Sevilla]

Mag. Arq. Maria Noel López (doctoranda)

Mag. Arq. Daniel Sosa

Arq. Lucía Gutiérrez (maestranda)

Arq. Lucía Chabalgoity (maestranda)

Arq. Lucía Hermida + Arq.Virginia Carbone

Facultad de Arquitectura Diseño y Urbanismo, Udelar

CASO DE ESTUDIO

Contexto físico, social y espacial

Obra_AmpliaciónAulario CURE Sede Maldonado

Licitación Pública N° 02/2018

Proyectistas deArquitectura (DGA-POMLP), Udelar. Arq. Mariana Francés y Arq. Santiago Lenzi Batto

Ubicación

CURE ( Centro Universitario Regional Este) Sede Maldonado

Dirección: Tacuarembó S/N, Maldonado, Uruguay

Descripción

El edificio Aulario fue construido entre el 2019 y 2020 como ampliación de la BASE 2 (aulario del centro educativo, servicios higiénicos públicos y cantina) del edificio existente.

Cuenta con dos niveles (Planta Baja y Nivel 1) conectado mediante un hall de doble altura y su espacio está diseñado para albergar 5 aulas con un total de 480 m2.

Fuente:https://udelar.edu.uy/portal/2021/04/se-inauguro-el-nuevo-aulario-y-ampliacion-de-la-sede-maldonado-de-udelar/

https://www.google.com.uy/maps

Figura 1. Inauguración de la obra

Figura 3. Implantación Fuente:

Figura 2. Ubicación

Condiciones y especificaciones de Udelar

Es importante tener en consideración el contexto y las condiciones o especificaciones pautadas por Udelar (POMLP-DGA) para las obras de construcción, dado que éstas determinan en cierto aspecto la justificación de las decisiones tomadas para este ejercicio.

Se pasan a detallar algunas de las pautas de los diferentes recaudos escritos (Memoria Constructiva Particular del Proyecto, Especificaciones higrotérmicas para todos los edificios, Criterios a cumplir en el diseño y la obra de los edificios del Plan de Obras de Mediano y Largo Plazo), que son fundamentales tener presentes en este trabajo.

Memoria de Proyecto

“El oferente podrá presentar alternativas constructivas de tipo tradicional o industrializado, totales o parciales, siempre que mantengan o mejoren las calidades y prestaciones y reduzcan costos de obra y de mantenimiento así como plazos de ejecución. En cualquier caso las alternativas que se presenten deberán igualar o mejorar calidades y prestaciones y significar ventajas económicas y en plazos. Los elementos deben ser nuevos y sin uso. No se podrán utilizar elementos usados y ó provenientes de demolición”.

Especificaciones higrotérmicas para todos los edificios

“El presente documento establece las pautas que deben cumplir las envolventes del edificio teniendo en cuenta las exigencias de la calidad higrotérmica.

A tales efectos se considera el comportamiento térmico de las mismas de acuerdo al valor de transmitancia de los cerramientos opacos propuestos y el riesgo de condensaciones, tanto intersticiales como superficiales.

Como condicionantes generales se exige que la propuesta constructiva contemple:

– Una resistencia térmica adecuada para mejorar las condiciones de aislamiento del interior en las situaciones de verano y de invierno.

– Una resistencia térmica adecuada para evitar condensaciones superficiales.

– Un ordenamiento de las distintas capas que evite las condensaciones intersticiales

– Una resolución constructiva que resuelva aquellos puntos críticos donde haya un debilitamiento de la resistencia, en particular los puentes térmicos.

Valores de TRANSMITANCIA a cumplir por paramentos exteriores: menor o igual a 0,6 W/m2.°C (equivalente a muro tradicional con aislante térmico de poliestireno expandido con espesor de 5 cm y sin barrera de vapor en la cara fría)

Valores de TRANSMITANCIA a cumplir por cubiertas: menor o igual a 0,25 W/m2.°C (equivalente a cubierta tradicional con aislante térmico de poliestireno expandido con espesor superior a 10 cm y barrera de vapor en el lado caliente).

Los cálculos de riesgo de condensación de la fachada y la cubierta en las diferentes situaciones de composición se deberán realizar considerando como condiciones de cálculo las definidas en las Normas UNIT – ISO 6946:2018 y UNIT-ISO 13788:2012".

Criterios a cumplir en el diseño y la obra de los edificios del POMLP

“Los proyectos en su diseño y construcción tomarán en cuenta los criterios rectores del Plan de Obras. El plan no establece taxativamente el uso de materiales y tecnologías a emplear, sino que da criterios y pautas para la selección de los sistemas de edificación de los edificios. Este documento resume estas pautas y es un documento en constante ajuste en la medida que aspira a incorporar las experiencias y mejores prácticas de cada uno de los proyectos que desarrollamos”.

“1.Criterios establecidos por el plan de obras para el desarrollo de los edificios que integran el plan

a. Edificios austeros, acorde con la inversión de Uruguay;

b. Contribuir al mejor desarrollo de la ciudad dándole un uso socialmente valioso a espacios antes inutilizados;

c. Contribuir a conformar centros universitarios con impacto a nivel nacional, regional, local y edilicio;

d. Incorporar aspectos de sustentabilidad en lo referente al acondicionamiento térmico y lumínico (aberturas, parasoles, equipos de aire) que mantenga un equilibrio adecuado entre las prestaciones necesarias para el usuario, los costos y el consumo de energía en un horizonte del mediano y largo plazo;

e. Ser edificios seguros, incorporando reglas y procedimientos que permitan cumplir las exigencias básicas de seguridad estructural, seguridad en caso de incendio, seguridad de utilización y accesibilidad, cumplimiento de exigencias básicas de salubridad y protección frente al ruido, en acuerdo con la normativa nacional vigente y en ausencia de criterios normativos, adoptando condiciones de seguridad universal.

f. Adoptar un sistema de programación y diseño de los nuevos edificios universitarios en base a “plataformas” especializadas por su uso (a vía de ejemplo enseñanza, investigación, documentación) y no por el servicio a la que están destinadas, para lo cual la flexibilidad en cuanto a su uso, la promoción de los usos compartidos y la complementariedad de los servicios serán elementos rectores;

g. En relación a materiales y soluciones constructivas, el Plan no las prescribe ni determina pero plantea criterios y prestaciones que deben cumplirse:

- Desde el punto de vista estructural, los sistemas adoptados deben posibilitar la mayor flexibilidad referida a dimensiones de los espacios y dar condiciones de seguridad estructural total;

- Desde el punto de vista constructivo, se deben buscar procedimientos y materiales que garanticen muy buenas condiciones de confort, fácil y económico mantenimiento, y fácil adaptación de condiciones dimensionales;

- Deben ser diseños que proporcionen las condiciones de iluminación, ventilación natural y térmica requerida, y que necesiten la menor cantidad posible de apoyo de medios mecánicos;

- Desde el punto de vista de las instalaciones, deben posibilitar la modificación, transformación e incorporación de nuevos sistemas y tecnologías.

h. Los espacios estructurales (circulaciones, patios, ventilaciones, etc.) se incluyen en cada uno de estos cuatro tipos y representan aproximadamente un 30% de la superficie de ellos.

i. Incorporar espacios verdes y su utilización”.

Características

Programa

Planta Nivel 0,00 (planta baja)

Ÿ 1 salón de clase (aula con capacidad locativa básica 161 alumnos)

Ÿ hall de acceso y circulaciones

Ÿ accesos exteriores y escalera exterior de escape

Planta Nivel + 3,96 (primer piso)

Ÿ 2 salones de clase (aulas con capacidad locativa básica 42 alumnos)

Ÿ 1 salón de clase (aula con capacidad locativa básica 18 alumnos)

Ÿ 1 salón de clase (aula con capacidad locativa básica 15 alumnos)

Ÿ circulaciones y escalera exterior de escape

Sistema Constructivo

Ÿ Fundaciones: sistema de pilotes de hormigón armado

Ÿ Basamento: muro de contención y losa de 15cm

Ÿ Estructura portante: metálica (vigas de acero)

Ÿ Estructura secundaria: galvanizada

Ÿ Entrepiso: steel deck

Ÿ Envolvente: paneles PIR y aberturas de aluminio

Ÿ Cubierta: liviana tipo Isodec de 15cm

Ÿ Cerramientos interiores: tabiques (obra seca)

Sistema de acondicionamiento térmico

Ÿ Unidades de equipos de Aire Acondicionado Minisplit, armadas en origen, de ciclo reversible (bomba de calor) con tecnología Inverter.

Saneamiento

Ÿ Red de saneamiento separativa

Ÿ Primaria y secundaria conectadas por gravedad a la red de saneamiento urbano

Ÿ Pluviales para reserva de agua de servicio e incendio y cisternas

Ÿ El escurrimiento de las pluviales por el terreno es encausando a través de cañerías y canales a cielo abierto hasta el curso de agua inmediato del predio.

Fuente: Memoria Constructiva Particular DGA-Udelar

Figura 4. Etapa de construcción-Estructura

Figura 5. Etapa de construcción-Envolvente Fuente: DGA, Udelar

Objetivos / Estrategias

El objetivo central del ejercicio hace foco en el estudio y diagnóstico de las nuevas aulas del CURE con el fin de evaluar el proyecto de forma integral, en clave de certificación ambiental y sustentabilidad, aplicando las distintas herramientas adquiridas en el curso.

1. Eficiencia energética, confort térmico y humídico

Como resultado de la evaluación, se proponen estrategias bioclimáticas de diseño pasivo como solución alternativa al proyecto original, con el fin de alcanzar un mejoramiento en la eficiencia energética y en el estado de confort del usuario respecto la situación de desempeño actual, considerando el acondicionamiento térmico y humídico, la ventilación natural y el control de los vientos (vegetación). Se tiene el cuenta la incorporación de estrategias activas de bajo consumo.

A partir del análisis de la energía incorporada de los materiales empleados para la construcción, se plantean mejoras en la elección de los mismos a modo de mitigar el impacto y reducir la huella de carbono, considerando la etapa del ciclo de vida del producto y su instalación en obra (de la cuna a la puerta). Además se estudia qué especies vegetales nativas podrían incluirse para contribuir en la captura de las emisiones de dióxido de carbono al ambiente.

Si bien el edificio tiene en consideración el manejo del agua, siendo que cuenta con un sistema de reutilización de aguas pluviales para reserva de incendio y uso para cisternas de inodoros, se proponen mejoras a efectos de disminuir la huella hídrica en cuanto al mantenimiento y el uso operacional del edificio, tanto del interior como de los espacios exteriores (vegetación).

También se estudian los siguientes factores, con el objetivo de generar un edificio integral que considere no solo aspectos ambientales sino también de confort para los usuarios.

Se busca garantizar la calidad del aire interior de los espacios y el control de la humedad mediante la incorporación de un sistema de renovación y recirculación de aire que permita la eliminación de agentes contaminantes emitidos a las aulas tanto por alumnos como por materiales u objetos y reduzca el nivel de CO2 por debajo a los 1000ppm durante el período de clases.

4.2 Iluminación

Se considera de fundamental importancia el estudio del nivel de iluminación y deslumbramiento de las aulas, no solo a efectos de aprovechar la luz natural durante el día y reducir el consumo de energía de la iluminación artificial, sino también para garantizar un confort lumínico a los usuarios.

Se tiene en cuenta en el estudio no solo la aislación acústica sino también la absorción y se proponen estrategias de mejora para aumentar la calidad acústica de las aulas.

Fuente:https://udelar.edu.uy/portal/2021/04/se-inauguro-el-nuevo-aulario-y-ampliacion-de-la-sede-maldonado-de-udelar/

3. Huella hídrica

4.3Acústica

4.1 Calidad del aire

2. Huella de carbono y energía incorporada

4. Otros aspectos de confort

Figura 6. Aula Planta Baja

Figura 7. Aula Planta Alta

Recaudos Gráficos Implantación / Plantas de Albañilería

Figura 8. Implantación - Planta Baja

Figura 9. Planta Baja_Aula multifuncional Planta Baja

Figura 10. Planta Alta_2 Aulas (45m2) 1 Aula (27m2) 1 Aula (21m2) Fuente: Recaudos gráficos conformes a obra CIEMSA, DGA-POMLP, Udelar

Aula 4.PA

Aula 1.PB

Recaudos gráficos Alzados (Fachadas y Cortes) / Detalles de cerramientos (Horizontales y Verticales)

Figura 11. Fachada Norte

Figura 12. Fachada Sur

Figura 13. Fachada Este

Figura 14. Corte Longitudinal

Figura 15. Corte transversal

Figura 16. Detalles de cerramientos Fuente: Recaudos gráficos conformes a obra CIEMSA, DGA-POMLP, Udelar

Propiedades de los cerramientos Obtención de datos de transmitancia, inercia térmica y condensaciones mediante HTERM

Cerramientos Verticales

De los datos obtenidos del cálculo y evaluación de HTERM de los distintos cerramientos verticales podemos observar que los muros exteriores / interiores cumplen con los valores de transmitancia, además de tener una inercia térmica aceptable y no producirse condensación intersticial. Por otra parte, como alcance del ejercicio, se evaluarán estos cerramientos en cuánto a la energía incorporada y huella de carbono, con diversas herramientas como metodología para la aproximación y validez de los datos.

En cuánto a la cubierta del aulario podemos observar según los resultados, que si bien carece de masa y la inercia térmica es baja, consideramos que es un buen sistema para implementar dentro de los edificios universitarios en comparación a otros sistemas tradicionales, por ser un elemento liviano y reducir el uso de hormigón armado para su estructura. También se tendrá en cuenta y en consideración dentro de las etapas de ciclo vida, la energía incorporada y la huella de carbono.

Cerramiento Horizontal Cubierta c/cielorraso

Figura 17. Cálculo y evaluación de M1 en HTERM

Figura 18. Cálculo y evaluación de M4 en HTERM

Figura 19. Cálculo y evaluación de Cubierta en HTERM

DATOS BIOCLIMÁTICOS

Climate Consultant_Maldonado (zona Jaguel)

Según el gráfico de climate consultant de rango de temperatura, puede observarse durante todos los meses, las máximas y mínimas temperaturas que se alcanzan, considerándose una zona de confort adaptativo (franja gris). Podemos constatar que en el período caluroso, los meses de Octubre, Noviembre, Febrero y Marzo se alejan de la zona de confort, así como también los meses de Junio y Julio son considerados los más críticos en el período frío.

Estas gráficas nos indican el rango de radiación en el lugar, considerando los picos promedios máximos y mínimos. La iluminación directa normal (barra amarilla) así como la radiación horizontal directa (barra verde) medida en luxes, indican que la mayor incidencia de luz se da entre los meses de Septiembre a Mayo ( primavera y verano) a diferencia de los meses de Abril a Agosto (invierno y otoño ) donde los valores de las radiaciones son menores, teniendo en cuenta que también inciden en estos valores la trayectoria solar.

Figura 20. Resumen de datos meteorológicos

Figura 21. Rango de temperatura

Figura 22. Rango de Iluminación

Figura 23. Rango de radiación

DATOS BIOCLIMÁTICOS

Climate Consultant_Maldonado (zona Jaguel)

De los gráficos podemos observar como se comporta la incidencia solar en las distintas estaciones y meses del año, concluyendo de esta forma que el período frío se aleja más de la zona de confort que el período caluroso. A estos efectos, será necesario aumentar la ganancia solar y evitar al máximo las perdidas térmicas para el período frío y se requerirán algunas protecciones solares al norte para el período caluroso, considerando que la fachada oeste es interna y no está expuesta al exterior

De la rueda de los vientos, podemos observar que de mayo a agosto los vientos llegarán entre 0 y 21ºC con una humedad relativa mayor a 70% con velocidades máximas y mayor cantidad de horas de viento provenientes del sur, suroeste y noreste, por lo que se deberá considerar una protección que ayude a controlar estos factores. Sin embargo, entre Diciembre y Febrero rondarán los 0ºC y 27 ºC, aumentando su temperatura y disminuyendo la humedad relativa a 30 y 70 %, proveniente mayormente desde el sur, sureste, este y noreste, pudiendo aprovechar este recurso para el enfriamiento del aire interior.

Figura 24. Necesidad de protección solar

Muy frío POCO CONFORT

Figura 25. Necesidad de protección solar

Figura 26. Incidencia del viento en el período frío

Figura 27. Incidencia del viento en el período caluroso

Mayor Confort que en el período frío

ANÁLISIS CLIMÁTICO Identificación de estrategias bioclimáticas

Reconocimiento de estrategias de mejoramiento

Período caluroso (protecciones y enfriamiento)

Ÿ Protección solar en ventanas al norte, como aleros y antepechos, que permitan el pasaje en invierno y lo frene en verano.

Ÿ Enfriamiento. Diseñar un edificio para aprovechar los flujos de energía naturales del sitio a fin de minimizar la ganancia de calor solar y permitiendo que las corrientes de aire natural enfríen los espacios interiores. Diseñar el edificio a fin de que sea alargado en la dirección del eje esteoeste; y tenga una planta arquitectónica estrecha que permita la incorporación de ventilación cruzada o inducida. Dar sombra a muros en el este y oeste y a todas las aberturas acristaladas durante el verano. Es conveniente que las cubiertas sean de color claro.

Ÿ Ventilación Cruzada. Aberturas de entrada del aire de manera perpendicular a (o a un máximo de ± 45° de) los vientos dominantes y salida enfrentada sin obstáculos.

Figura 28. Gráfica psicrométrica

Según la gráfica psicométrica se observan pocos períodos de confort por lo que se necesita aumentar la masa, conservar, captar y ganar mayor energía.

Si se aplican las estrategias de diseño seleccionadas en la gráfica psicométrica, el 74.7% de las horas serán confortables. Asimismo para el 25.3% de las horas, se hace muy necesario un sistema de calefacción.

Estrategias de confort adaptativo para alcanzar el 100% de horas confortables

1- 9%. Zona de Confort. Entre 19 y 27ºC y debajo de 80% y 60% de Humedad Relativa.

39,4% para alcanzar el nivel de confort máximo en el período CALUROSO

2- 5% Protección solar de ventana. Apartir de los 23ºC

7- 13,5% Ventilación. Entre 19 y 27ºC

15- 1,2% Refrigeración. Apartir de los 27ºC.

14 - 19,7% Deshumidificación. Entre 19 y 27ºC y por arriba del 80% de Humedad Relativa.

94% para alcanzar el nivel de confort máximo en el período FRÍO

9- 40,2% Ganancia de calor interna. Para ampliar el rango de confort entre 12 y 19ºC

10- 12,4%  Ganancia solar directa mediante una baja masa. Funciona hasta los 6ºC

11- 16,8% Ganancia solar directa mediante una alta masa. Funciona hasta los -4ºC

12- 0,5% Protección de vientos. Por debajo de los 9ºC

16- 24,1% Calefacción. Por debajo de los 12ºC.

Ÿ Ventilación Inducida. Efecto chimenea con 2 ventanas opuestas una más baja y otra más alta. Las aberturas de entrada por debajo de la altura del torso de los ocupantes – 0.76 m a 1.37 m sobre el nivel de piso acabado.

Ÿ Refrigeración. Incorporación de sistema de refrigeración alternativo.

Período frío (control de pérdidas, conservación y ganancias de calor

Ÿ Aislación Envolvente. Chequear que no solo los cerramientos verticales exteriores y cubierta esté aislada térmicamente sino también el piso.La incorporación de aislación térmica bajo o sobre la losa disminuye las pérdidas de calor en esta zona.

Ÿ Masa térmica. Evaluar posibilidad de aumentarla.

Ÿ Sistemas de recuperación de calor. Sistemas mecánicos que utilizan el calor del aire extraído del interior de las aulas para precalentar el aire exterior (más frío) que ingresa a los recintos.

Ÿ De esta manera se inyecta aire limpio y precalentado.

Ÿ Controlar las infiltraciones producidas a través de las aberturas.

Ÿ Protección de vientos y lluvia mediante vegetación alta y perenne. En climas húmedos, diseñar techumbres que protejan tanto a las paredes exteriores como a los espacios al aire libre del agua de lluvia.

Ÿ Calentamiento pasivo de acuerdo a la forma e implantación. Maximizar exposición al sol. Ubicación a lo largo del eje este-oeste.

Ÿ Ganancia de calor interno provocando un efecto invernadero. Galería o solario con muro trombe 20% del área que se desea calentar El acristalamiento debe ser el 10% del porcentaje del suelo a calentar.

Ÿ Sistema de calefacción y deshumidificación. Elegir sistema adecuado de acuerdo a los parámetros que necesitamos controlar, como la temperatura y humedad relativa.

ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS Evaluación de desempeño del caso en estudio / Integración de estrategias de mejora

A partir de los resultados obtenidos de la gráfica psicométrica y las estrategias recomendadas por el Climate Consultant, se traducen los datos a la siguiente planilla, que evalúa el nivel de cumplimiento de dichas estrategias en el proyecto existente. En función de ello se aplican soluciones de mejora respecto a la situación actual, con el fin de aumentar las horas de confort en ambos períodos.

Resultados

Con la aplicación de las estrategias bioclimáticas de diseño alternativo las horas de confort y un las horas de confort aumentan un 57,7% para el período frío 25,13% para el período caluroso, respecto a la situación existente.

Figura 29. Cuadro de evaluación de desempeño y propuesta de estrategias bioclimáticas

EFICIENCIA ENERGÉTICA

Evaluación mediante herramienta de Certificación EDGE (Consumo de energía kWh/m2/año)

Proyecto Actual Proyecto Mejorado

Figura 30. Estudio de desempeño energético del proyecto actual Medidas de eficiencia energética_ProyectoActual

Consumo final de energía: 60.976 KWh/mes

40% Iluminación / 31% Ventilación / 26% Calefacción / 2% Refrigeración.

Nuevo M1 propuesto

Se propone la sustitución de paneles PIR por Bloques de HCCApara la generación de muro trombre al norte y aumento de la masa térmica para el mejoramiento de la inercia y el amortiguamiento del cerramiento.

Medidas de eficiencia energética_Proyecto Mejorado

Mejora un 39,51% (Ahorro de 28.397 KWh/mes)

Consumo final de energía: 32.579 KWh/mes

65% Iluminación / 26% Ventilación / 8% Refrigeración / 0% Calefacción

Estrategias de mejora:

Control solar (sombreado con alero-pasarela) / Reducción de vanos al sur y aumento al norte para ventilación cruzada y mejor iluminación en todas las aulas / Sistema de recuperación de calor / Sensores de ocupación en baños y pasillos / Incorporación de paneles fotovoltáicos (25% del uso total de energía).

Conclusiones

Para mejorar aún más la eficiencia energética y la situación de confort de los usuarios, se requiere ampliar el área de iluminación. En caso de no ser posible, considerando el deslumbramiento y las pérdidas térmicas, la energía generada por los paneles fotovoltaicos incorporados, compensaría el consumo de energía demandada por la iluminación artificial.

En cuanto a la ventilación y refrigeración, con un sistema de inyección de aire exterior más fresco y la incorporación de vegetación, sería suficiente.

Figura 32. Estudio de desempeño energético del proyecto mejorado

Figura 31. Características del nuevo cerramiento M1 propuesto (HTERM)

ENERGÍA INCORPORADA DE LOS MATERIALES

Evaluación mediante herramienta de Certificación EDGE (Consumo de energía, MJ/m2)

Proyecto Actual Proyecto Mejorado

Figura 33. Estudio de energía incorporada de los materiales del proyecto actual

Medidas de eficiencia energética_ProyectoActual

Ÿ 26% Tabiques interiores (galvanizado+yeso)

Ÿ 24% Losa de piso y entrepiso (hormigón armado)

Ÿ 21%Aberturas (aluminio)

Ÿ 13%Aislamiento (lana de vidrio y poliuretano)

Ÿ 8% acabado de piso (baldosa monolítica)

Ÿ 5% paredes externas (sándwich revestido de acero)

Ÿ 2% cubierta (sándwich revestido de acero)

21,64% MEJORA

Para la elección de materiales se buscan aquellos que tengan atributos sustentables y contribuyan a la reducción de la huella de carbono e impacto ambiental asociado tanto a la etapa de fabricación del producto como a las etapas de transporte e instalación, además de la consideración de la generación y disposición de residuos provenientes de la actividad constructiva. Por tal motivo se propone la sustitución de acero galvanizado por bastidores de madera, las ventanas de aluminio por ventanas de UPVC, los tableros de yeso de tabiques interiores por madera contrachapada y los paneles PIR por bloques de HCCA. La elección del hormigón celular como material principal de muro int/ext fue elegido además por su alta masa térmica. La capacidad de absorber y entregar calor al ambiente con relativa lentitud, permite regular las temperaturas interiores de las aulas, siendo una estrategia apropiada, tanto en invierno como en verano.

También se busca fomentar el uso de materiales y productos que sean elaborados con recursos naturales y nacionales, como la sustitución de la lana de virio por paja, siendo que aporta a la economía local y se reducen los impactos ambientales, producto del transporte, entre otros.

Medidas de eficiencia energética_Proyecto Mejorado

Ÿ 36% Losa de piso y entrepiso (hormigón armado)

Ÿ 19%Aberturas (UPVC)

Ÿ 15% Paredes interiores El programa no ofrecía la (placas de yeso sobre montantes de madera). opción de placas de madera.

Ÿ 13% acabado de piso (baldosa monolítica)

Ÿ 8% Paredes externas (bloques de hormigón celular)

Ÿ 6%Aislamiento . El programa no ofrecía la opción de paja. (poliestireno y celulosa)

Ÿ 3% cubierta (sándwich revestido de acero)

Conclusiones

De los resultados obtenidos en la evaluación de energía incorporada con los nuevos materiales elegidos podemos observar en relación a los materiales actualmente utilizados en el aulario, que hay una mejora de un 21,64% en cuanto a la energía incorporada. Cabe destacar que en la consideración de la elección de nuevos materiales se decide mantener la solución del basamento de hormigón armado y la cubierta de Isodec siendo que tuvimos en cuenta los criterios de construcción de la Udelar, respetando de esta forma criterios establecidos por la institución. Es importante resaltar que la selección de materiales difiere en algún aspecto, de acuerdo al alcance que ofrecen los diferentes software y herramientas aplicados en este trabajo (EDGE, Pirámide y ONE Click) en cuanto a la oferta e información de los distintos productos. De todas formas se opta por materiales de similares características tanto de los actuales como de los nuevos seleccionados para poder realizar un análisis comparativo.

Figura 34. Estudio de energía incorporada de los materiales del proyecto mejorado

HUELLA DE CARBONO DE LOS MATERIALES

Evaluación mediante PIRÁMIDE (GWP, kg CO2 eq / m3 ) ACV Fase de producto (A1-A3)

Proyecto Actual

Figura 35. Posición en la pirámide de los materiales empleados

Figura 38. Cálculo de huella de carbono en la Fase de Producto (A1-A3) - EPD_Norte de Europa y/o Escandinavia Fuente: https://materialepyramiden.dk/#

Figura 36. Materiales evaluados a ser remplazados Figura 37. Resultado del cálculo de la huella de carbono actual

HUELLA DE CARBONO DE LOS MATERIALES

Evaluación mediante PIRÁMIDE (GWP, kg CO2 eq / m3 ) ACV Fase de producto (A1-A3)

Proyecto Mejorado

Disminuyen las emisiones de gases de efecto invernadero un 34% (40397 kg CO2 eq)

Figura 39. Posición en la pirámide de los materiales propuestos

Figura 42. Cálculo de huella de carbono en la Fase de Producto (A1-A3) de la propuesta mejorada- EPD_Norte de Europa y/o Escandinavia Fuente: https://materialepyramiden.dk/#

Figura 40. Materiales propuestos

Figura 41. Resultado del cálculo de la huella de carbono disminuída

HUELLA DE CARBONO

Potencial de calentamiento global (GWP) ACV_De la cuna a la puerta (A1-A5)

Evaluación de impactos incorporados mediante herramienta ONE CLICK LCA Planetary Global

Figura 43. Cálculo de Co2 de los materiales (proyecto actual / proyecto mejorado)

Figura 44. Cálculo de Co2 de los materiales (proyecto actual / proyecto mejorado) ACV (A1-A5)

Figura 45. Cálculo de Co2 de los materiales (proyecto actual / proyecto mejorado) Elementos

Figura 46. Cálculo de Co2 de los materiales (proyecto actual / proyecto mejorado) ACV (A1-A5)

HUELLA DE CARBONO

Potencial de calentamiento global (GWP) ACV_De la cuna a la puerta (A1-A5)

Evaluación de impactos incorporados mediante herramienta ONE CLICK LCA Planetary Global

Resultado global generado por el impacto de los materiales en las distintas etapas ( A1 – A5)- Proyecto actual

Resultado global generado por el impacto de los materiales en las distintas etapas ( A1 – A5)- Proyecto mejorado

Para el alcance de este trabajo, en la evaluación del análisis de ciclo de vida, con la selección de materiales de la plataforma ONECLICK, se tuvieron en cuenta las etapas correspondientes al móduloA1-A3 y A4-A5. El primer módulo, relacionado a la fase del producto, considerando el impacto de fabricación en cuanto a la extracción de materia prima y el transporte de la misma a la fábrica. Y el segundo y tercero, asociados a la fase de construcción, contemplando el impacto en cuanto al transporte del producto a la obra y su instalación.

Con los resultados obtenidos, puede observarse cómo en la fase del producto de los materiales Módulo A1 - A3 (De la cuna a la puerta), los nuevos materiales elegidos, logran reducir casi a la mitad el impacto que produce su fabricación.

Por otra parte, puede constatarse en los Módulos A4 -A5 ( etapa de proceso de construcción), que disminuye el impacto que genera el proceso de instalación así como también se reduce a casi la mitad el impacto del desperdicio de los materiales. Esta etapa contempla por un lado los procesos desde la puerta de la fábrica de los distintos productos, a la finalización de la obra de construcción, y por otro lado, también incluye el transporte de los materiales y equipos de construcción hacia y desde la obra, teniendo en cuenta los impactos, la demanda de energía y recursos relacionados al transporte, ya que varía en función del tipo, del recorrido y el combustible empleado. Para intentar mitigar este impacto, lo adecuado es que los materiales y productos sean de proximidad, favoreciendo además la economía local. Por tal motivo, se consideró en la elección (dentro del alcance de oferta del ONECLICK), materiales de fabricación local a efectos de reducir la huella de carbono.

HUELLA DE CARBONO

Potencial de calentamiento global (GWP) ACV_De la cuna a la puerta (A1-A5)

Evaluación de impactos incorporados mediante herramienta ONE CLICK LCA Planetary Global

Emisiones de Co2 Materiales_Proyecto Actual Emisiones de Co2 Materiales_Proyecto Mejorado

Si bien las diferentes herramientas utilizadas para calcular la huella de carbono emplean EPD de países que utilizan sistemas o matrices energéticas diferentes, se puede concluir, a partir de los resultados obtenidos en ambos casos, que no difieren proporcionalmente (34-35%) a los efectos de realizar un cálculo aproximado para tener una noción de las características ambientales de los productos que estamos eligiendo en la etapa de diseño arquitectónico.

Figura 47. Estudio de emisiones de Co2 de los materiales (GWP) del proyecto actual

Figura 48. Estudio de emisiones de Co2 de los materiales (GWP) del proyecto mejorado

HUELLA HÍDRICA

Evaluación mediante herramienta de Certificación EDGE (Consumo de Agua m3/día)

Proyecto Actual Proyecto Mejorado

Medidas de eficiencia de agua_ProyectoActual

Consumo final de agua 10.8 m3/día - 329 m3/mes

57% Sanitario y orinales/ 14% Grifos / 29% jardinería.

Estrategias actuales:

Recolección de agua de pluviales (100% de agua de techo) y de condensación de equipos de AA, para reserva de incendio y uso de cisternas.

Medidas de eficiencia de agua_Proyecto Mejorado

Mejora un 21,34% (Ahorro de 72 m3/mes)

Consumo final de agua 8,42 m3/ día - 257 m3/mes

75% Sanitario y orinales/ 25% Jardinería

Estrategias de mejora:

Descargas dobles para inodoros en todos los baños (6lts y 3 lts) / Grifos de flujo bajo en todos los baños (2 L/min) / Jardinería con uso eficiente de agua 4 lts/m2/día.

Conclusiones

Con el último estudio de EDGE, de demanda de agua del proyecto, podemos observar que con la implementación de las distintas estrategias integrales, como las propuestas de mejoramiento para generar un diseño pasivo, la consideración a la baja de la energía incoprorada de los materiales, la permanencia del sistema de recolección y reutilización de agua de lluvia, la incorporación de descargas dobles y grifos de flujo bajo en los baños y la incorporación de vegetación adecuada, tiende a disminuir sensiblemente el consumo de energía y el consumo de agua en el edificio. Por otra parte se observa que a pesar de aumentar el costo incremental, el retorno en años disminuye a la mitad y los beneficios monetarios aumentan considerablemente respecto a la reducción en el costo de los servicios públicos (6 veces).

Figura 49. Estudio de demanda del agua del proyecto actual

Figura 50. Estudio de demanda del agua del proyecto mejorado

Figura 51. Sistema de reutilización de aguas pluviales (Planta de Acondicionamiento Sanitario) Fuente: Recaudos gráficos conformes a obra CIEMSA, DGA-POMLP, Udelar

ILUMINACIÓN

Estudio de la incidencia de iluminación natural

Otra estrategia de confort evaluada es la iluminación natural, con el objetivo no solo reducir la demanda energética por el consumo de las luminarias, independientemente que las lámparas sean led , sino también de garantizar la calidad de iluminación en las aulas.

Se evalúa la incidencia de luz natural para que durante días soleados no sea necesario recurrir a la iluminación artificial.

También se considera la incorporación de vegetación para ayudar a sombrear los espacios y filtrar la luz a efectos de no generar deslumbramiento en la fachada este.

Es importante para tener mayor beneficio de la luz considerar el valor de reflexión de los materiales y los colores que utilizamos para el diseño del aula.

Por

lo que para obtener mayor beneficio de la luz sería adecuada la elección de una nueva pintura y materiales:

Ÿ Muros aulas / Cortinas: Gris claro

Ÿ Cielorraso aulas: Blanco

Ÿ Suelos aulas: Madera /Simil madera

Ÿ Utilización de colores claros en los marcos de las ventanas. Ventanas blancas.

Ÿ Evitar incidencia de luz solar directa Estrategias de mejoramiento:

Ÿ Generar luz del día difusa, uniforme y balanceada.

Ÿ Acceso de control de los elementos de protección solar, cortinas, persianas, etc

Ÿ Evaluar y mejorar la disposición y distribución de los espacios interiores de manera que queden ubicados de la forma más eficiente lumínicamente para que exista un aprovechamiento apropiado.

Figura 52. Tablas valores de iluminación / Factor luz día/ valores de reflexión.

Figura 53. Estrategias de diseño para la iluminación

.Fuente: Guía de Eficiencia Energética para Establecimientos Educacionales (GEEEduc)

ILUMINACIÓN

Estudio de Factor día mediante programa LightStanza

Comparativa - Factor día actual / Factor día mejorado

Por lo general, espacios interiores con un FLD promedio entre 5 y 10 % se consideran adecuados para un aula con luz natural, ya que normalmente éstas no requieren iluminación artificial. Los interiores donde el FLD promedio varía entre el 2 y 5 % necesitan de iluminación artificial (entre Junio y Setiembre). Cuando el FLD es mayor al 10% puede causar deslumbramiento.

Estrategias de iluminación incorporadas:

Ÿ Aproximarse a los 300 luxes ( confort visual ) en el plano de trabajo.

Ÿ En ambas plantas se incorporan ventanas superiores al norte para ayudar al ingreso de luz en la cara opuesta con el objetivo de uniformizar la iluminación. Se agregan ventanas enAula 4PA con antepecho 1m no solo para mejorar la ventilación cruzada sino también la iluminación).

Ÿ Se considera la incorporación de repisas de luz en las aberturas al norte que lo requieran (por ej. Aula 4PA), para permitir transmitir la luz natural hacia el interior del edificio y generar al mismo tiempo una protección al sol directo, sobretodo en invierno siendo que en verano van a estar protegidas mediante alero y vegetación.

Ÿ En orientación este las protecciones solares (venecianas) se dispondrán en posición vertical, disminuyendo la ganancia de calor y una penetración de luz natural.

Figura 54. Cálculo de FLD en Planta Alta del proyecto actual

Figura 55. Cálculo de FLD en Planta Alta del proyecto mejorado

Figura 57. Repisa de luz en aberturas norte Fuente: GEEEduc

Figura 58. Venecianas verticales al este Fuente: https://www.retalin.es/109/cortinavertical-screen-panama-10-127mm.jpg

Figura 56. Dispositivos de sombreado en ventanas Fuente: GEEEduc

ILUMINACIÓN

Estudio de iluminancia mediante programa LightStanza

Gráfica esquemática de deslumbramiento en el proyecto actual en los distintos meses y horarios del año, resaltándose como los meses más críticos marzo, noviembre y octubre.

El análisis de las condiciones de iluminación natural de un espacio mediante métricas dinámicas de iluminación natural (DGP) resulta una herramienta fundamental en la etapa de diseño, dado que nos permite predecir el comportamiento lumínico de un espacio previamente a su materialización, como así también para futuras intervenciones. En base al primer gráfico DGP, analizado por el programa lighstanza podemos observar un resultado predictivo de deslumbramiento anual, pudiendo concluir que los meses más críticos y con necesidad de ser evaluados son Octubre, Noviembre, Marzo y Abril. En base a esto realizamos el análisis de iluminancia en el mes de Marzo y Noviembre en distintas horas del día con el objetivo de visualizar en que rango de confort lumínico nos encontramos, para luego definir las estrategias de diseño que debemos implementar.

Imperceptible 0 - 35% 23.1%

Perceptible 35 - 40% 4.7%

Turbador 40 - 45% 4.0%

Intolerable 45%+ 68.2%

La iluminancia debe ser adecuada para las diferentes tareas. Será necesario alcanzar un nivel mínimo de 300 lux para las tareas comunes dentro de las aulas y para tareas exigentes no menos de 500 lux. Cuando esto no se pueda lograr, la luz natural tendrá que ser complementada por la luz artificial.

Estudio de iluminancia y deslumbramiento

Utilizando el programa lightstanza se hizo un estudio en varias fechas y horarios llegando a los días más críticos. Se analizó la cantidad de lxes recibido por cuadrante en el proyecto actual en comparación con el proyecto propuesto, buscando que en el propuesto alcance valores de luminancia próximos a los 300 lúmenes que corresponden al valor de confort lumínico.

Estrategias incorporadas

Buscando optimizar la iluminancia de las aulas se optaron por estrategias de protecciones solares para los días y momentos con más deslumbramiento y la elección de materiales con valores de reflectancias que se adapten a los valores de confort según dónde se coloquen.

Se terminará de controlar la iluminación con cortinas de color gris claro, con el control de la iluminación artificial ( luminarias LED) y con elementos vegetales ( árboles).

Se puede observar de los gráficos, la mejoría obtenida con las estrategias elegidas para las fechas más comprometidas: 21 de marzo y 21 de noviembre.

Las aulas más expuestas son las que se encuentran con orientación este, ya que influye el ángulo de incidencia del sol.

Figura 59.Cálculo de iluminancia actual /mejorado

CONFORT ACÚSTICO Evaluación de la aislación y la absorción acústica

Si bien existen aspectos que quedarían por fuera del estudio de Certificación Ambiental de los Edificios, en este caso se aborda el tema del confort acústico como factor importante en el diseño proyectual siendo que el caso de estudio de trata de un edificio de características educativas y la calidad del sonido interior en las aulas es fundamental para proporcionar a los usuarios un adecuado entorno de aprendizaje.

La estrategias de aislamiento acústico en cuanto al ruido aéreo, vienen dadas con la correcta elección y montaje de los elementos divisorios tales como tabiques interiores, entrepiso de steel deck, muros exteriores y la inclusión de los elementos débiles acústicamente, tal como puertas de acceso y ventanas (exteriores e interiores).

Cuanto mayor sea la masa y más hermético el elemento, mayor será el aislamiento.

Consideraciones para una adecuada distribución del sonido

Ÿ Se recomienda que los estudiantes se sitúen en un ángulo de 140° con respecto al vértice (docente).

Ÿ La posición del estudiante respecto al docente deberá estar en permanentemente contacto visual asegurando de que la propagación del sonido entre el emisor y el receptor esté libre de obstáculos, para lo que se tendrá en cuenta la distribución del mobiliario.

Ÿ En caso de ser necesario para el confort acústico se contemplará para el muro de fondo del aula una superficie de absorción acústica y los cielorrasos se podrán sustituir por paneles acústicos de madera como alternativa más sustentables a los existentes de yeso tipo armstrong, siempre desmontables.

Figura 60. Transmisión del sonido aéreo mediante los cerramientos Fuente: Guía de Eficiencia Energética para Establecimientos Educacionales (GEEEduc)

Posibles estrategias a incorporar

Ÿ Una posibilidad para mejorar la aislación es optar por puertas de madera sólida.

Ÿ Las ventanas deberán cumplir con un sello adecuado en los marcos, vidrios y batientes.

Ÿ Es importante evaluar el comportamiento de terminación interior del cerramiento para que además de cumplir con la absorción acústica del recinto pueda absorber la humedad del ambiente y no sea tan hermético.

https://www.instalacionestorrejon.com/wp-content/uploads/2012/01/techos-a-medida-madera-arce-haya-cerezoporo-1024x768.jpg

Figura 61. Estrategias para un correcto aislamiento de sonido aéreo Fuente: Guía de Eficiencia Energética para Establecimientos Educacionales (GEEEduc)

Figura 62. Propagación del sonido en el espacio del aula Fuente: Guía de Eficiencia Energética para Establecimientos Educacionales (GEEEduc)

Figura 63. Propuesta de sustitución de cielorraso tipo armstrong existente por cielorraso de madera acústico Fuente:

CONFORT ACÚSTICO Evaluación de la aislación y la absorción acústica

https://www.cibulis.com.uy/producto/revestimientos-nexacustic/

Según lo mencionado en la lámina anterior, si consideramos en el fondo del muro de aula, una superficie con absorción acústica, proponemos como estrategia incorporar los revestimientos tipo Nexacustic o de tipo similar ya que cumplen con este objetivo. Existen varios diseños como se muestra en la imagen y cada diseño contiene distintos valores de absorción según las gráficas que se muestran en la imagen superior, por lo que según la necesidad de las aulas, se elegirá el tipo de revestimiento correspondiente. Además estos revestimientos provienen de bosques renovables y están certificados con el sello de responsabilidad FSC, lo que lo caracteriza como un producto ecológico. Los componentes principales son madera de pinos y eucaliptos procedentes de reforestaciones y resinas aglomerantes lo que los hace reciclables. Debido a su composición, se consideran no nocivos, no cancerígenos, no tóxicos e inertes. Cumplen además con la clasificación CETESB como clase II – B - Residuos no peligrosos, que no alteran la potabilidad del agua.

Cabe destacar que el cálculo acústico no estaba dentro del alcance de este trabajo por lo que se propone la incorporación de estos paneles, solo en el caso de ser necesario, según el análisis correspondiente al caso.

Comportamiento acústico de la paja

Incorporamos la paja en sustitución de la lana de vidrio, por ser un producto natural y tener una mínima huella ecológica. Se caracteriza por ser un aislante acústico y térmico con capacidad absorbente alta del sonido y la humedad por su porosidad, además de ser reciclable/reutilizable y amigable con el ambiente. El nivel de absorción, en función de la frecuencia, dependerá del espesor, la densidad y la distancia de colocación con respecto a las paredes.

Figura 64. Modelos de revestimiento acústico de madera del tipo Nexacustic Fuente:

Figura 65. Ficha técnica según modelo Fuente: https://www.cibulis.com.uy/producto/revestimientos-nexacustic/

Figura 66. Propiedades y beneficios de la paja / Fuente:

PROPUESTA MEJORADA

Incorporación integral de diferentes estrategias_Período Frío

1. El recuperador de calor es un intercambiador de placas que hace entrar el aire en una dirección con una temperatura y salir con otra, intentando acercar las temperaturas interiores tanto en invierno como en verano, disminuyendo la demanda de energía. La energía que le aporta al aire no se envía hacia el exterior, sino que una parte vuelve a ingresar. Se propone una unidad HRV de ventilación con recuperador de calor del tipo Daikin, por su diseño eficiente tanto de funcionamiento como de mantenimiento, siendo que cuenta con un sistema de monitoreo de limpieza de filtros que reporta mediante una señal (en el mando a distancia) la necesidad de limpieza, lo que es muy importante para mantener una buena calidad del aire que ingresa, sin agentes contaminantes.

2. El sistema de muro trombe + galería solar, funcionan captando la energía solar directa y circulando el aire que se mueve convectivamente por la diferencia de temperaturas, bajando la demanda energética a la climatización artificial. En colaboración, el intercambiador distribuye mecánicamente el calor durante los meses fríos y permite una mejor refrigeración en los meses calurosos.

3. Los paneles solares fotovoltaicos (energía renovable), capturan la energía durante el período de mayor aporte (verano), para usarla de forma diferida en el momento de mayor demanda (período de clases) y compensar el consumo por iluminación artificial, que de acuerdo al resultado del EDGE ,es lo que más requiere de energía. Se tiene en cuenta para su incorporación la nueva tecnología, en cuanto a la capacidad actual de reciclaje y la larga vida útil del producto (más de 25 años).

4. Se incorpora vegetación perenne sobre la fachada Sur y Este para proteger de la incidencia de vientos fuertes, desviandolo o aminorando la velocidad, a efectos de evitar las pérdidas térmicas.

Figura 68. Corte transversal _ Propuesta mejorada / Funcionamiento en invierno

Figura 67. Esquema en planta de intercambiador de calor

PROPUESTA MEJORADA

Incorporación integral de diferentes estrategias_Período Caluroso

Figura 70. M.T verano/invierno (día) Fuente: https://retokommerling.com/wpcontent/uploads/2014/03/muro-trombe.jpg

5. Se diseña la dimensión del alero para proteger las aberturas al norte de las aulas y pasillo en el período de diciembre a marzo y permitir el ingreso directo de radiación solar durante el período frío. La vegetación colaborará en la protección solar sobre el acristalamiento de la galería en los meses más cálidos. Las aberturas del la galería permanecerán abiertas durante el verano para evitar el sobrecalentamiento y permitir la ventilación cruzada.

6. Se incorpora vegetación para generar un microclima, refrescar el aire que ingresa desde el exterior, controlar la humedad, evitar el sobrecalentamiento de la galería solar y las superficies.

Figura 72 Corte transversal _ Propuesta mejorada / Funcionamiento en verano

Figura 69. Esquema en planta de intercambiador de calor

Figura 71. Determinación de ancho de alero mediante el programa Heliodón

Se decide mantener la forma de implantación y proporción de las aulas, pero se agregan aberturas al norte a efectos de aprovechar la iluminación natural y favorecer el movimiento del aire, a través de la disposición de ventanas operables en orientaciones opuestas.

El bloque de aulas se orienta según un eje oriente-poniente, de manera que las aulas se orientan al sur y los pasillos se orientan al norte para maximizar la luz natural y reducir el efecto de sobrecalentamiento del sol poniente en el período caluroso.

El aula multifuncional posee amplias ventanas (puertas ventanas corredizas) con el fin de ofrecer vistas del entorno pero se propone la reducción del área de las aberturas al sur (antepecho de 1m) a efectos de evitar las pérdidas térmicas en el período frío.

Figura 73.

Planta Baja _ Propuesta mejorada

Aula 1.PB

Se incorporan protecciones solares exteriores sobre las aberturas para reducir el deslumbramiento y la ganancia de calor en verano (alero-pasarela al norte) vegetación al norte, sur y este, además de las cortinas tipo rollers operables existentes.

La entrada natural de aire se produce mediante las ventanas inferiores más amplias, a nivel del usuario para así crear una ventilación cruzada con las aberturas superiores opuestas orientadas al norte que son incorporadas no solo para posibilitar la ventilación pasiva aprovechando las ventajas de la estratificación natural del aire y las brisas predominantes del sureste, sino también para distribuir homogéneamente la luz en el espacio.

Figura 74.

Planta Alta _ Propuesta mejorada

Aula 4.PA

Aula 1.PA

Aula 2.PA

Aula 3.PA

Incorporación de flora nativa, de bajo mantenimiento y consumo de agua y gran capacidad de captura de CO2

Incorporación de las siguientes especies vegetales nativas

Si bien en el proyecto original se plantaron especies vegetales (varias de ellas nativas y algunas iguales a las propuestas), por falta de mantenimiento no sobrevivieron. De todas formas se propone la incorporación de especies con otras cualidades apostando a su futuro cuidado y mantenimiento inicial.

Árboles perennes con alta capacidad de captura de Co2 (al sur y este)

Ÿ Aspidosperma quebracho-blanco “Quebracho blanco”

Características: Árbol alto (12-15 metros) con ramas péndulas, follaje persistente y diámetro de hasta 60 cms.

Ÿ Schinus molle “Anacahuita”

Características: Especie arbórea de mediano porte (6 a 8 metros de altura) aunque en condiciones óptimas alcanza 25 metros, de follaje perenne.

Árboles caducos (al norte)

Ÿ Peltophorum dubium “Árbol deArtigas” ó “Ibirapitá”

Características: Árbol de gran porte ( 25 metros de altura), buena velocidad de crecimiento, con copa amplia, floración de color amarillo y follaje caduco.

Vegetación perenne de bajo consumo de agua (al sur, este y norte)

Ÿ Heterothalamus Alienus “Romerillo” (propuesto en el proyecto actual al norte pero lo ubicaremos también al sur con otra disposición).

Características: Arbusto o pequeño árbol de 2 a 3,5 m de altura, muy ramoso, con follaje denso y persistente. Se adapta a las sequías.

Fuentes:

Figura 77: https://www.ecured.cu/images/e/e1/Quebracho_Blanco.jpg

Figura 78: https://i0.wp.com/viveroplantasnativas.com.uy/wp-content/uploads/2019/09/anacahuita.jpg?fit=500%2C500&ssl=1

Figura 79: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/PikiWiki_Israel_5532_peltophoum_dubium.jpg

Figura 80: https://pbs.twimg.com/media/DwlSfExWkAAAWuL.jpg:large

Figura 76. Estudio de captura de carbono en diferentes especies vegetales Fuente:https://www.colef.mx/posgrado/wp-content/uploads/2016/12/TESIS-Dom%C3%ADnguez-Madrid-Ana-Yurendy.pdf

Figura 75. Estudio de captura de CO2 almacenado en el bosque Nativo de Santiago del Estero (Argentina). Fuente: https://www.redalyc.org/pdf/497/49712336001.pdf

Figura 77. Quebracho blanco

Figura 78. Anacahuita Figura 79. Árbol de Artigas Figura 80. Romerillo

CONSIDERACIONES / CONCLUSIONES

Análisis sobre las distintas dimensiones de la sustentabilidad

Se observa a lo largo del estudio realizado, que se han tomado en cuenta diversas dimensiones de sustentabilidad, con el objetivo final de alcanzar una propuesta de mejora integral, respecto al caso de estudio.

Se puede destacar la consideración de la dimensión ambiental, no solo por el afán de disminuir la huella hídrica y ecológica desde el diseño del edifico en términos de sistemas constructivos, materiales y mecanismos de uso y mantenimiento durante la etapa operacional, sino también por la consideración del paisaje en cuanto a la inclusión del elemento vegetal de característica local para promover la biodiversidad nativa. Respecto a la propuesta de materiales, ésta se ve condicionada a los criterios pautados por Udelar, por tal motivo no se proponen materiales o sistemas constructivos no tradicionales. Por ejemplo, la elección del HCCA, si bien contiene menor energía incorporada respecto al PIR, quizás la huella hídrica sea mayor por el proceso de construcción, en comparación a la instalación del panel, que se realiza en seco. Más allá de esto, se opta con el bloque de hormigón celular por sus cualidades de masa y aislación térmica, las debido a microburbujas de aire en , coeficiente de conductividad su interior lo que determina que su térmic muy bajo resistencia a la absorción de agua o sea . Además posee una alta y una importante aislación acústica (sin puentes acústicos) respecto a otros mampuestos tradicionales, siendo equivalente a productos de construcción en seco. Otra cualidad es que no el contienen sustancias tóxicas ni representan peligro para la salud de las personas o ambiente y su composición además evita la formación de plagas. También se caracteriza por ser un material que no produce mucho desperdicio, reduciendo su impacto ambiental.

Respecto a la dimensión económica, este aspecto es el que podría estar quedando por fuera del estudio, teniendo en cuenta que la propuesta conlleva asociado un incremento de los costos iniciales del proyecto, que hoy Udelar no podría solventar únicamente con sus fondos y recursos económicos. De todas formas, se apuesta al cambio, siendo que la solución repercute directamente en el ahorro energético, durante la fase de uso y se recuperaría a corto plazo esta inversión. Respecto a la generación de espacios exteriores o intermedios (int-ext) de calidad, protegidos y resguardados de la intemperie (como posible estrategia) que promueva el encuentro y el vínculo social, no se plantea en este caso, considerando la falta de presupuesto en general para las obras, ajustando el área de proyecto al mínimo necesario.

Reflexión final

Amodo de conclusión final, podemos identificar varias situaciones. Por un lado, es cierto que Udelar brinda pautas de sustentabilidad que consideran todas estas dimensiones, pero el problema radica quizás en una falta de conciencia o simplemente de plazos para su incorporación en el diseño arquitectónico. Hay que tener presente que las pautas establecidas son controladas en algunos aspectos, pero hay muchos de estos criterios que quedan por fuera de una evaluación exhaustiva y por lo general son los vinculados a la sustentabilidad ambiental.

En cuanto a la dimensión social, se pretende mejorar las condiciones de confort de las aulas, poniendo especial énfasis en reconocer el edificio como un espacio el cual debe ser confortable frente a diversos factores bioclimáticos y acústicos y no como una máquina o elemento eficiente, solamente en clave de eficiencia energética. El confort ambiental en entornos de aprendizaje es fundamental, dado que influye directamente en el proceso cognitivo del estudiante. Por este motivo, además de proponer estrategias bioclimáticas, también se evalúa el nivel de iluminación, la acústica, la calidad del aire y el vínculo con la naturaleza. Es importante brindar a los usuarios espacios óptimos de aprendizaje, que sean saludables, seguros, cómodos y productivos.

Por otro lado, las propuestas de mejora aplicadas, implica un cambio respecto al compromiso de los usuarios en cuanto al uso y mantenimiento de algunos elementos incorporados, por ejemplo el sistema de intercambiador de calor (fundamental para controlar la calidad de ingreso de aire a las aulas), el cuidado de la vegetación en su primera etapa de crecimiento o el control de funcionamiento de los sensores de luz, que podrían llegar a ser incluso contraproducentes, si no están en correcto funcionamiento.

Por otro lado, las normativas departamentales, limitan en gran parte la posibilidad de considerar la implementación de materiales constructivos no tradicionales, no usuales en la industria de la construcción de edificios institucionales, por ejemplo, materiales naturales como la paja. Esto nos invita a pensar en que seguramente debamos cambiar las lógicas de construcción y si perder calidad, abrirnos paso a nuevas opciones de productos más sustentables, lo que implica un cambio de conciencia social y nacional. En función de ello, claramente es necesario y fundamental un apoyo político y económico que promueva la incorporación de conceptos sustentables a las obras de construcción. Udelar, por una lado podría reevaluar estos temas y poner una lupa más profunda para hacer posible que estos criterios se cumplan en su mayoría, mediante herramientas de diálogo y seguimiento, pero existe un factor muy importante que es el financiero y ello limita muchas de estas cuestiones de diseño. Si se contara con un apoyo económico del estado, cuyo presupuesto específico se destinara a la aplicación de estrategias sustentables, con el objetivo de promover y multiplicar el compromiso con nuestro ambiente, estaríamos frente al escenario más motivador. Pero para que suceda esto, puede pasar mucho tiempo, si es que sucede, por lo que habría que buscar otro tipo de solución, colaborando desde diferentes áreas, sumando esfuerzos y solidificando conocimiento, mediante convenios o alianzas nacionales o internacionales. Este tema cada vez es tan recurrente como preocupante y los avances si bien tienden a ser muy lentos, no deja de estar en continuo crecimiento. Solo basta el impulso, la disposición y el constante compromiso para poder vislumbrar un cambio desde cualquiera de las áreas que se lo propongan, ya sea pública o privada. Lo importante es no dejar de avanzar y no solo apostar a un escenario futuro más sustentable, sino contribuir en la medida que se pueda, con los recursos que se tengan, para alcanzar este objetivo común.

BIBLIOGRAFÍA

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Libros y artículos

DGA-POMLP, FRANCÉS. Mariana y LENZI, Santiago “Memoria de Proyecto CURE sede Maldonado , Ampliación Aulario e intervenciones (adecuaciones) parciales en edificaciones existentes ”, Montevideo, 2018.

POMLP-Udelar, “Criterios a cumplir en el diseño y la obra de los edificios del Plan de Obras de Mediano y Largo Plazo, Montevideo, 2011-2022(en constante ajuste).

DGA-POMLP-CIEMSA, Recaudos gráficos y escritos conformes a obra , Montevideo, 2020.

AChEE (Agencia Chilena de Eficiencia Energética) “Guía de Eficiencia Energética para Establecimientos Educacionales (GEEEduc)”, Chile, 2012.

ADAPTA FADU. “Aproximaciones disciplinares para la adaptación de ciudades y edificaciones al cambio y variabilidad climática”, Montevideo, 2021.

CERIANI. P, RIVERO. M, FLORES-LARSEN. S, MIMBACAS .A. “Desempeño energético de muro acumulador. Estudio de caso”, Montevideo, 2021.

VITALE. G, MIMBACAS .A, LESINO . G, SILVA. J.C,AVAL.G , BOVE.I . “Cuarto de ensayo de muros acumuladores de radiación solar en el LES”, Montevideo, 2016.

CASAÑAS, Virginia “La energía como indicador del impacto ambiental en los sistemas constructivos conformados a partir de materiales de producción nacional”, Montevideo - Porto Alegre 2011.

DINAMA, MVOTMA “Guía de identificación de especies arbóreas nativas Uruguay”., Montevideo, 2014.

JARDÍN BOTÁNICO, IM “Curso de conocimiento y reconocimiento de flora indígena”, Montevideo, 1984-2014.

Clases teóricas

CURSO, “CertificaciónAmbiental de Edificios”.

Clases de Sistema Integrado de Posgrados y Educación Permanente, Facultad de Arquitectura Diseño y Urbanismo, Udelar, Montevideo, 2022.

Sitios Web

One Click LCA© derechos de autor One Click LCALTD | Versión: 0.5.0, versión de la base de datos: 7.6. [En línea]. Software de análisis de iluminación de última generación. [En línea].

<https://oneclicklcaapp.com/app/message>. [Consulta: 8 agosto 2022].

<https://lightstanza.com/>. [Consulta: 8 agosto 2022].

DAIKIN, HRV Ventilación con Recuperación de Calor [En línea].

<https://www.daikin.eu/content/dam/document-library/catalogues/vent/heat-reclaimventilation/vam-fa/HRV%20(VAM-FA-%20VKM-GM-%20VKM-G)_%20EPCS0544A_Catalogues_Spanish.pdf>. [Consulta: 8 agosto 2022].

Reciclaje de paneles solares: cuando una fuente de energía es 'limpia' de verdad. [En línea].

<https://www.elconfidencial.com/medioambiente/energia/2021-05-18/reciclaje-paneles-solaresvidrio-plastico_3084596/>. [Consulta: 8 agosto 2022].

Ing. Pablo Cibulis Ltda./ Productos / Revestimientos nexacustic. [En línea].

<https://www.cibulis.com.uy/producto/revestimientos-nexacustic/>. [Consulta: 8 agosto 2022].

Ecopaja Green Building / Sistema Constructivo. [En línea].

<https://ecopaja.com/sistema-constructivo/>. [Consulta: 8 agosto 2022].

Retak ¿Que es el HCCA? [En línea].

<https://retak.com.ar/>. [Consulta: 8 agosto 2022].

Evaluación del Co2 almacenado en la vegetación del bosque nativo de Santiago del Estero (Argentina): Bases para la conservación de bosques en regeneración. [En línea].

<https://www.redalyc.org/pdf/497/49712336001.pdf>. [Consulta: 8 agosto 2022].

Estimaciones de captura de los parques y emisiones de co2 vehicular en Tijuana, b.c. [En línea].

<https://www.colef.mx/posgrado/wp-content/uploads/2016/12/TESIS-Dom%C3%ADnguezMadrid-Ana-Yurendy.pdf>. [Consulta: 8 agosto 2022].

El bosque natural uruguayo: utilización tradicional y usos alternativos. [En línea].

<http://www.guayubira.org.uy/monte/Ciedur7iii.html>. [Consulta: 8 agosto 2022].

Anacahuita (Schinus molle): la indígena más popular. [En línea].

<http://www.guayubira.org.uy/monte/Anacahuita.pdf>. [Consulta: 8 agosto 2022].