Evaluación del potecial de eficiencia energética de edificios con un EIFS de resistencia térmica variable incorporado

Abstract

Las consecuencias del calentamiento global que se están observando así como los estudios que se han llevado a cabo al respecto, indican que es necesario tomar medidas inmediatas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Estudios han develado que el consumo de energía primaria de los edificios en la mayoría de los países de la IEA, representaban el año 2008 el 40% del consumo total de energía primaria, lo que ha ido en aumento debido a diversos factores, por lo que los estados miembros de la Unión Europea han establecido metas ambiciosas para el desempeño energético de los edificios, las que comenzarán a regir a partir del año 2018. La naturaleza ofrece una variedad de ejemplos que los seres humanos han tomado como referencia para considerar lo aprendido de ella en el diseño de viviendas, edificios y construcciones en general, y su observación y respeto puede mejorar la calidad de vida y reducir el impacto que el desarrollo conlleva. En la arquitectura desde tiempos remotos se ha evidenciado que las viviendas varían en su diseño y materialidad respondiendo a factores culturales y geográficos. Las características de las viviendas y su materialidad han evolucionado para adaptarse a las condiciones climáticas del lugar donde se encuentran emplazadas, entre otros aspectos de uso, con el objetivo de lograr confort y protección. La frase “No es la más fuerte de las especies la que sobrevive, tampoco es la más inteligente, sino la que es capaz de adaptarse a los cambios” atribuida al naturalista Charles Darwin, sumado a lo expuesto anteriormente, sugiere explorar en profundidad el concepto de adaptabilidad en la arquitectura en lo que al desempeño energético de los edificios se refiere. Si se revisa la tecnología de punta, cada día se avanza más hacia el concepto de adaptabilidad; es decir, sistemas que son dinámicos y que permiten adaptarse a los cambios del entorno para el logro de un objetivo. Un ejemplo son los sistemas de iluminación inteligentes que mediante un algoritmo de control apaga o enciende en forma dinámica y según las condiciones de iluminación, cada una de las luminarias de un edificio en forma independiente, con el objetivo de minimizar el consumo de energía. Otro ejemplo es la adaptación dinámica de la posición de las protecciones solares a lo largo del día según la ubicación del sol. Estos conceptos de adaptabilidad no solo se ven reflejados en la arquitectura sino se han visto reflejados en diversos algoritmos y soluciones tecnológicas lo que hace suponer que para lograr la sustentabilidad en general, deberíamos tener presente el incorporar en los diseños y soluciones, el concepto de adaptabilidad para el objetivo que se persiga. Otra manera de enfocar la problemática es investigar en forma teórica el potencial y efectos de tecnologías y/o sistemas donde la adaptabilidad pudiera estar presente en el futuro, y si se logran resultados que permitan un desempeño energético superior al existente con las tecnologías actuales, impulsar su investigación y desarrollo tecnológico, teniendo presente con anterioridad los resultados esperados. Esta tesis consiste en un estudio exploratorio para determinar el potencial de reducción de la demanda energética de calefacción y refrigeración para un EIFS adaptativo o dinámico, inexistente en la actualidad, aplicado a un edificio de referencia. Se presenta un modelo teórico de un EIFS dinámico (Dynamic EIFS) el que se denomina en el presente estudio “D-EIFS”, y se propone una metodología de uso de software estándar tipo BPS para la estimación de la demanda energética de edificios de oficinas que posean un D-EIFS incorporado. Además de lo anterior, se presenta una propuesta general de investigación posterior utilizando optimización multivariable, para reducir en forma importante la demanda de energía de calefacción y refrigeración de edificios. Finalmente, se esboza una idea básica de una línea de investigación tendiente al desarrollo de un D-EIFS basado en la biomimética.