¿Cómo puede integrar estrategias de diseño pasivo en sus proyectos de ingeniería civil para ahorrar energía?

1 Beneficios del diseño pasivo

El diseño pasivo puede ayudarle a ahorrar energía y dinero, así como a mejorar el confort y la salud de los ocupantes y usuarios de sus estructuras. Al reducir la dependencia de los sistemas mecánicos y eléctricos, puede reducir los costos operativos y de mantenimiento, así como las emisiones de gases de efecto invernadero de sus proyectos. Al optimizar el uso de la luz natural, la ventilación y el aislamiento, puede crear ambientes interiores más agradables, productivos y propicios para el bienestar. El diseño pasivo también puede mejorar el valor estético y funcional de sus estructuras, al incorporar características que se mezclan con el sitio y el contexto, y que responden a las estaciones cambiantes y las condiciones climáticas.

2 Retos del diseño pasivo

Sin embargo, el diseño pasivo no está exento de desafíos y limitaciones. Requiere un enfoque holístico e integrado que tenga en cuenta todo el ciclo de vida de sus proyectos, desde la fase de planificación y diseño, pasando por la fase de construcción y explotación, hasta la fase de demolición y eliminación. También requiere un análisis exhaustivo y una comprensión del sitio y las condiciones climáticas, la orientación y la forma del edificio, los materiales y componentes, y el comportamiento y las preferencias de los ocupantes. Puede implicar compensaciones y compromisos entre diferentes objetivos y criterios de diseño, como la eficiencia energética, el confort térmico, la iluminación natural, la ventilación, el control del ruido, la seguridad contra incendios y la estabilidad estructural. También puede requerir costos iniciales adicionales, tiempo y experiencia, así como coordinación y comunicación entre las diversas partes interesadas y profesionales involucrados en sus proyectos.

3 Principios del diseño pasivo

Para superar estos desafíos y cosechar las recompensas del diseño pasivo, debe adherirse a algunos principios básicos. Estos incluyen la adaptación al sitio y al clima, la optimización de la envolvente del edificio, la utilización de recursos naturales y la minimización de la demanda de energía. Al adaptarse al sitio y al clima, debe seleccionar una ubicación y orientación que maximice la exposición al sol en invierno y la minimice en verano, así como capturar los vientos predominantes para la ventilación natural. La optimización de la envolvente del edificio requiere diseñar una forma y un diseño que reduzcan la pérdida y ganancia de calor y permitan una iluminación natural y un sombreado adecuados. La utilización de los recursos naturales implica la incorporación de sistemas pasivos de calefacción, refrigeración e iluminación solar que recogen, almacenan, distribuyen y controlan la radiación solar, el movimiento del aire y la luz natural. Además, la recolección de agua de lluvia y el reciclaje de aguas residuales se pueden utilizar para riego y lavado. Por último, minimizar la demanda de energía implica el uso de electrodomésticos de bajo consumo, como iluminación LED y termostatos inteligentes. También es clave fomentar el comportamiento de los ocupantes que apoye las estrategias de diseño pasivo.

4 Técnicas de diseño pasivo

Para aplicar los principios de la ingeniería civil a sus proyectos, puede utilizar técnicas específicas que se ajusten a sus objetivos y restricciones de diseño. Por ejemplo, una pared trombe es una pared orientada al sur con una capa de vidrio en el exterior y una capa de alta masa de color oscuro en el interior que absorbe el calor solar. Una berma de tierra es un montículo de tierra que cubre parte o la totalidad de las paredes exteriores de un edificio para el aislamiento térmico y acústico. Una ventana de triforio es una ventana alta por encima de la línea del techo que permite la iluminación y ventilación natural. Por último, una torre eólica es una estructura vertical con aberturas en diferentes lados y alturas que capta el viento y lo dirige hacia los espacios interiores. Cada técnica tiene sus propios beneficios y puede ayudar a crear un diseño efectivo.

5 Ejemplos de diseño pasivo

Para ilustrar cómo las estrategias de diseño pasivo pueden integrarse en proyectos de ingeniería civil, considere la Pearl River Tower en Guangzhou, China. Este rascacielos utiliza turbinas eólicas, paneles solares, bombas de calor geotérmicas y fachadas de doble pared para generar y ahorrar energía, mientras que su forma cónica y su corte diagonal mejoran el flujo de viento y reducen la carga de viento. El Centro de Visitantes del Proyecto Edén en Cornualles, Reino Unido, es un complejo de cúpulas que utilizan marcos de madera, cojines de ETFE, muros de tierra apisonada, ventilación natural, recolección de agua de lluvia y calderas de biomasa para crear una estructura liviana y duradera con un impacto ambiental mínimo. Por último, el Bullitt Center de Seattle, Estados Unidos, afirma ser el edificio más ecológico del mundo. Cuenta con paneles fotovoltaicos, inodoros de compostaje, jardines de lluvia, sistemas de aguas grises para un consumo neto cero de energía y agua; además de grandes ventanales, suelos radiantes y refrigeración pasiva para un ambiente interior cómodo y saludable.

6 Esto es lo que hay que tener en cuenta

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