Enfriamiento y eficiencia energética: una nueva era en el diseño de edificios

Escrito por Fabian Dejtiar

Publicado el 31 de octubre, 2023

Tomado de https://www.archdaily.cl

El mundo acaba de presenciar los meses más calurosos de la historia registrada, y las perspectivas están lejos de ser optimistas. Las temperaturas en aumento están generando una mayor demanda de refrigeración, lo que amenaza con desencadenar un ciclo vicioso de mayor consumo de electricidad y emisiones de carbono. En un planeta que enfrenta simultáneamente una urbanización sin precedentes y una crisis climática, la intersección entre la eficiencia energética de los edificios y las tecnologías de refrigeración nunca ha sido más crucial.

«Los edificios, tradicionalmente importantes consumidores de energía, ahora se enfrentan al desafío dual de proporcionar ambientes interiores confortables al tiempo que minimizan su huella ambiental», dijo Clara Camarasa, analista de política de eficiencia energética de la Agencia Internacional de Energía (AIE). «La demanda cada vez mayor de refrigeración ha llevado al uso generalizado de sistemas de aire acondicionado que consumen mucha energía, lo que contribuye significativamente tanto a la demanda máxima de electricidad como a las emisiones de gases de efecto invernadero. Lograr un equilibrio entre el confort interior y la conservación de energía se ha convertido en una misión urgente».

Los esfuerzos para crear edificios y sistemas de refrigeración eficientes desde el punto de vista energético requieren una estrategia integral. El diseño integrado de edificios tiene en cuenta factores esenciales como la orientación del edificio, el sombreado, el aislamiento y la ventilación natural para minimizar la necesidad de refrigeración mecánica. Priorizar los métodos de diseño pasivo permite a los edificios aprovechar los elementos naturales para mantener ambientes interiores confortables.

Técnicas de enfriamiento pasivo

En áreas caracterizadas por climas templados, las estrategias de refrigeración pasiva ofrecen alternativas ecológicas a los enfoques tradicionales. Estrategias como la purga nocturna, la ventilación cruzada y la refrigeración evaporativa aprovechan el flujo de aire natural y las variaciones de temperatura, ofreciendo condiciones interiores óptimas sin necesidad de equipos de refrigeración intensivos en energía. Por ejemplo, la ventilación cruzada optimiza el flujo de aire para reemplazar el aire caliente con brisas frescas del exterior. La refrigeración evaporativa aprovecha el efecto de enfriamiento del agua, ofreciendo un método eficiente y de bajo consumo energético para mantener el confort.

Combinar el diseño de edificios eficientes desde el punto de vista energético con fuentes de energía renovable crea una sinergia poderosa. Los paneles fotovoltaicos, los aerogeneradores y los sistemas solares térmicos producen energía limpia para alimentar los sistemas de refrigeración, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles y acelerando la transición hacia la neutralidad de carbono.

Tecnología e innovaciones en materiales

Los desafíos para lograr una demanda de refrigeración eficiente desde el punto de vista energético requieren soluciones innovadoras. La renovación de estructuras existentes es un desafío común, pero los avances en materiales y tecnologías están facilitando esta tarea. Los materiales de construcción de alto rendimiento con propiedades de aislamiento superiores y el control térmico permiten que los edificios antiguos adopten diseños eficientes desde el punto de vista energético, reduciendo la necesidad de extensas modificaciones estructurales.

Cambiar los comportamientos de los usuarios es otro desafío, ya que los hábitos de los ocupantes pueden afectar la eficiencia de refrigeración. Las tecnologías innovadoras, como termostatos inteligentes y sensores de ocupación, ayudan a los usuarios a adoptar prácticas sostenibles sin esfuerzo. Estos dispositivos permiten ajustes automatizados, aprendiendo de las preferencias de los usuarios y los patrones de ocupación para optimizar el confort mientras se conserva energía. Al abordar estos desafíos con enfoques creativos, podemos garantizar que la refrigeración eficiente desde el punto de vista energético se convierta en la norma, fomentando un entorno construido sostenible y confortable.

Sistemas HVAC inteligentes y eficientes

Los sistemas eficientes de calefacción, ventilación y aire acondicionado inteligentes (HVAC) están revolucionando la refrigeración en los edificios. Estos sistemas utilizan sensores avanzados, análisis de datos y automatización para optimizar la refrigeración en función de la ocupación, el clima y las cargas térmicas. Este ajuste dinámico no solo conserva energía, sino que también garantiza el confort de los ocupantes. Se adaptan a los patrones de ocupación, reduciendo la refrigeración innecesaria cuando los espacios están vacíos, y responden a las condiciones climáticas cambiantes para mantener el confort sin un uso excesivo de energía.

Paul Chávez, asociado de Experiencia del Usuario y Tecnología en ARUP, sugiere que los edificios podrían volverse significativamente más inteligentes aprovechando el conocimiento y las acciones colectivas de sus ocupantes. Encabezando el proyecto BREO (Building Resource Expression and Optimization), Chávez destaca el potencial sin explotar de involucrar a los ocupantes en la conservación activa de energía en los edificios. El proyecto crea un sistema receptivo que comunica el uso de recursos en tiempo real. El sistema dota a los edificios de datos «expresivos» de sistemas eléctricos, confort térmico, calidad del aire, agua, gas natural, iluminación y audiovisuales a través de salidas sensoriales.

Políticas y compromisos

Las regulaciones gubernamentales e incentivos desempeñan un papel crucial en la promoción de esta refrigeración eficiente desde el punto de vista energético, y muchas naciones ya han establecido objetivos ambiciosos de neutralidad de carbono y eficiencia energética, incluido el objetivo de emisiones netas cero. Los responsables de la formulación de políticas en todo el mundo están comprendiendo que lograr estos objetivos requiere un cambio de paradigma en las prácticas de refrigeración, enfatizando la sostenibilidad y la conservación de energía. Además, estas iniciativas están en plena sintonía con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas.

«Objetivos como el ODS 7, que busca garantizar una energía asequible y no contaminante, y el ODS 13, centrado en la acción climática, subrayan la urgencia de la transición hacia tecnologías de refrigeración ecológicas. Al priorizar la refrigeración eficiente desde el punto de vista energético y fomentar la colaboración entre las partes interesadas, creamos una oportunidad para cumplir con estos objetivos internacionales al tiempo que garantizamos un futuro en el que la refrigeración sea sostenible y confortable», señala Clara Camarasa.

En resumen, la clave para crear un entorno construido sostenible radica en combinar técnicas de refrigeración eficientes desde el punto de vista energético, tecnología de vanguardia y fuentes de energía renovable. Mediante la implementación de políticas creativas y trabajando juntos, podemos acelerar nuestro camino hacia los objetivos de emisiones netas cero, lo que supone una contribución significativa a un mundo más consciente del medio ambiente y resiliente al clima.

ACA