Edificios sostenibles: Características y ejemplos destacados

Puede parecer una tendencia momentánea, pero el diseño de edificios sostenibles, en realidad, pronto se convertirá en el estándar a seguir para la construcción de cualquier tipo de edificación. Desde los edificios de energía cero hasta los pasivos. Por lo tanto, el objetivo es reducir el impacto ambiental con soluciones que van desde la tradición hasta la innovación.

Así que no nos quedemos desprevenidos y veamos qué se entiende por edificios sostenibles, qué características no pueden faltar y qué ejemplos famosos podríamos tomar como referencia.

Edificios sostenibles: ¿Qué son?

Los edificios sostenibles, también conocidos como edificios verdes o sostenibles, son construcciones diseñadas y construidas con el objetivo de reducir al mínimo su impacto en el medio ambiente y promover la sostenibilidad en todo su ciclo de vida, desde el diseño hasta la demolición, pasando por el reciclaje de materiales. Además, estos edificios están diseñados con la máxima atención al ahorro energético, al uso responsable de los recursos y al confort de los habitantes.

Sin embargo, el diseño de un edificio sostenible requiere una serie de cuidados especiales para maximizar la eficiencia energética, reducir el impacto ambiental y promover la sostenibilidad.

Técnicas de construcción sostenible

A continuación, indicamos algunos aspectos clave que se consideran durante el diseño de un edificio sostenible:

1. Orientación y diseño pasivo

La disposición y orientación del edificio pueden maximizar el uso de la luz natural y optimizar la climatización en verano e invierno. Esto puede incluir la posición y tamaño de las ventanas, la forma del edificio y el uso de elementos como persianas ajustables, techos verdes, chimeneas de ventilación, fachada ventilada, doble piel, etc. para reducir el calentamiento solar y mejorar la ventilación natural.

2. Eficiencia energética

Uso de materiales aislantes de alta eficiencia, ventanas de alto rendimiento energético, sistemas de calefacción y refrigeración de alta eficiencia e integración de tecnologías para el control automatizado de los sistemas energéticos.

3. Fuentes de energía renovable

La instalación de sistemas para la producción de energía a partir de fuentes renovables como paneles solares, fotovoltaicos, turbinas eólicas o sistemas de cogeneración puede contribuir a reducir el uso de energía procedente de fuentes no renovables. En la fase de diseño es necesario el apoyo de herramientas y software para fotovoltaicos que te permiten dimensionar los sistemas para la producción de energía eléctrica a partir de fuentes renovables, evaluar el correcto posicionamiento para maximizar el rendimiento y optimizar los tiempos de retorno de la inversión inicial;

4. Materiales sostenibles

El uso de materiales de construcción de bajo impacto ambiental, reciclados y reciclables o procedentes de fuentes renovables puede reducir el impacto ambiental global del edificio. Esto incluye materiales como madera certificada, hormigón reciclado, aislantes naturales y pinturas de bajo VOC (Volatile Organic Compounds).

5. Gestión del agua

La implementación de sistemas para la recolección de aguas pluviales, el reuso de aguas grises y la gestión de aguas residuales puede reducir el consumo global de agua y promover la sostenibilidad hídrica del edificio;

6. Calidad del ambiente interior

Uso de materiales no tóxicos y de bajo VOC para garantizar un ambiente interior sano y confortable, junto con soluciones para maximizar la luz natural y la ventilación.

7. Gestión de residuos

La integración de sistemas para la recolección diferenciada de residuos durante la construcción y el uso del edificio, así como la planificación para el reciclaje y reuso de materiales al final de la vida útil del edificio.

8. Monitoreo y optimización

La instalación de sistemas de monitoreo y control para evaluar y optimizar la eficiencia energética, el consumo de agua y el ambiente interior del edificio a lo largo del tiempo.

Integrando estos aspectos en el diseño de un edificio, es posible crear estructuras que reducen el impacto ambiental y promueven la sostenibilidad a largo plazo. Para contar con un soporte válido en el diseño de edificios sostenibles es posible aplicar la metodología BIM, utilizar software para el cálculo energético e implementar en el flujo de trabajo plataformas de gestión BIM para la gestión de todo el ciclo de vida de las construcciones.

Ejemplos prácticos de diseño de edificios verdes y características para la construcción moderna

Hoy en día se han desarrollado diferentes enfoques para el diseño de edificios ecosostenibles, acercándose uno a otro en función de las condiciones circundantes y los resultados que se desean obtener. Entre los ejemplos prácticos de diseño de edificios verdes tenemos, de hecho:

• arquitectura solar, relacionada con la óptica, la térmica, la ciencia de los materiales y todo lo que aprovecha la energía solar limpia y renovable, considerando el edificio como un receptor de energía solar;
• arquitectura bioclimática, cuyo principio básico es aprovechar el clima, aplicando elementos de diseño y tecnología de construcción para ahorrar energía y garantizar condiciones de construcción confortables;
• arquitectura vernácula, caracterizada por el uso de materiales y conocimientos locales, generalmente sin la supervisión de arquitectos profesionales. Así nacen edificios simples y prácticos, reintroduciendo tradiciones constructivas y métodos tradicionales;
• arquitectura ecológica, viviendas de bajo impacto ambiental, diseñadas y construidas con materiales y tecnologías que reducen el impacto ambiental y la necesidad energética;
• arquitectura NZEB, diseño y construcción de edificios eficientes desde el punto de vista energético, que satisfacen su necesidad energética basándose completamente en fuentes renovables in situ.

Características sostenibles en la construcción: Ejemplos de materiales de construcción ecológicos

El sector de la construcción es un gran responsable de las emisiones globales de gases de efecto invernadero: materiales tradicionales como el cemento, el acero y el aluminio requieren grandes cantidades de energía para ser producidos y despojan al medio ambiente de recursos valiosos que son difíciles de reemplazar.

Las nuevas prácticas ecológicas y sostenibles se centran en el uso de materiales de construcción sostenibles, haciendo que los edificios no solo sean más eficientes desde el punto de vista energético, sino también más sostenibles y menos costosos desde el punto de vista de la estructura y su composición.

Entre los principales materiales ecológicos podemos citar:

• bambú, utilizado para techos y estructuras de soporte, también es recurrente en suelos y muebles estéticos. Es un material resistente y flexible y absorbe una gran cantidad de CO2 durante su crecimiento;
• cáñamo, cuyo núcleo interno, cuando se mezcla con agua y cal, produce un material de construcción ligero, ignífugo y duradero, que se utiliza para revestimientos exteriores, paredes transpirables y losas aislantes;
• corcho, que además de sus propiedades aislantes, flotabilidad y durabilidad, también es resistente a la humedad, al moho y al fuego, por lo que se utiliza mucho en paneles acústicos y térmicos;
• piedra, muy abundante en la naturaleza, duradera, completamente recuperable. Material de construcción histórico que además tiene propiedades aislantes que la hacen adecuada para edificios sostenibles;
• hormigón prefabricado, al ser fabricado en fábrica, la producción de hormigón es mucho más eficiente, reduciendo el consumo de material y los desperdicios;
• hormigón impreso en 3D, al igual que la prefabricación, los métodos de impresión 3D proporcionan un control más preciso sobre la mezcla y la cantidad de hormigón consumido. Además, formas y modelos casi ilimitados permiten crear estructuras más ligeras y resistentes más fácilmente, con mucha menos energía consumida por equipos pesados durante la construcción;
• plástico reciclado, resistente a la humedad, a la corrosión y al desgaste, lo que lo convierte en una excelente opción para elementos exteriores como revestimientos y terrazas o elementos interiores como suelos, estantes y paneles de pared.

Ejemplos de edificios verdes que tienen un impacto concreto en el ecosistema

Los edificios verdes no son solo una tendencia; son el futuro de la planificación urbana sostenible. Aquí hay algunos ejemplos concretos de diseño de edificios verdes que muestran enfoques innovadores hacia la sostenibilidad y tienen un impacto concreto en todo el ecosistema:

Pixel Building, Melbourne, Australia

Completado en 2010 y diseñado por Studio 505, se considera el primer edificio australiano con emisiones netas de dióxido de carbono igual a cero. Representa un ejemplo significativo de arquitectura sostenible gracias a las soluciones tecnológicas adoptadas para reducir el impacto ambiental. El edificio está equipado con paneles hechos de material de desecho reciclado, montados sobre una estructura metálica, que proporcionan no solo una estética distintiva sino también iluminación interna y protección solar.

Desde el punto de vista energético, el edificio es autosuficiente gracias a un sistema fotovoltaico en el techo y turbinas eólicas visibles en la fachada. Para reducir el consumo energético, el edificio cuenta con aislamiento avanzado, una cubierta verde con sistema de recolección y reutilización del agua de lluvia, y un sistema de ventilación natural. La calefacción y el enfriamiento se gestionan a través de una bomba de calor de absorción agua-amoníaco, con una eficiencia superior a las calderas de gas convencionales. En la elección de los materiales, se privilegian aquellos reciclados y de bajo impacto ambiental, como el concreto de baja emisión de dióxido de carbono.

World Trade Center, Manama, Baréin

Se trata de dos torres gemelas integradas por turbinas eólicas. Representan los primeros rascacielos del mundo en integrar turbinas eólicas en su diseño: las tres turbinas, montadas entre las torres, generan aproximadamente el 15% de la electricidad de los edificios. Las formas de vela de las torres canalizan el viento hacia las turbinas, optimizando su eficiencia, mientras que las piscinas reflectantes en la base ayudan a enfriar mediante evaporación.

One Bryant Park, Nueva York

Es un rascacielos equipado con un sistema de cogeneración que produce electricidad y calor, reduciendo la dependencia de fuentes de energía externas. El edificio utiliza sistemas avanzados de reciclaje de agua para reducir el desperdicio de agua. Ha recibido la certificación LEED Platinum, lo que lo convierte en uno de los rascacielos más verdes del mundo.

Escuela flotante, Makoko, Lagos, Nigeria

Diseñada por Kunle Adeyemi, esta escuela flota sobre 256 barriles de plástico y está construida con madera de origen local. Los paneles solares proporcionan electricidad y los sistemas de recolección de agua de lluvia alimentan los servicios higiénicos. Este diseño innovador aborda los desafíos ambientales e involucra a la comunidad local en su construcción.

Ejemplos de edificios verdes icónicos: A la vanguardia en sostenibilidad

En la constante búsqueda de un futuro sostenible, los edificios desempeñan un papel significativo en la contribución a las emisiones globales de gases de efecto invernadero y entre los edificios verdes más icónicos no podemos dejar de pensar en:

Bosco Verticale, Milán, Italia

Diseñadas por Stefano Boeri Architetti, las dos torres residenciales albergan más de 20,000 árboles y plantas, el equivalente a una hectárea entera de bosque, que se desarrolla en sentido vertical. La vegetación está estratégicamente ubicada en los balcones de las torres, creando un extraordinario efecto visual y ofreciendo al mismo tiempo considerables beneficios ambientales. Las plantas, de hecho, ayudan a filtrar el polvo, a reducir la contaminación acústica, a producir oxígeno y a regular la temperatura.

One Central Park, Sídney, Australia

Famoso por su uso innovador del verde, se compone de una serie de jardines en la azotea que descienden en cascada a lo largo de la fachada.  Estos, además de crear espacios arquitectónicos impactantes, son fundamentales para reducir el consumo energético del edificio. Icónico es también el sistema de espejos motorizados que siguen el movimiento del sol y reflejan la luz en las áreas sombreadas del parque y del edificio.

Biblioteca pública de Beitou, Taipéi, Taiwán

Representa la primera biblioteca verde de Taiwán y se desarrolla en dos pisos diseñados para reducir el consumo de agua y electricidad gracias a sus amplias ventanas. El techo está parcialmente cubierto por celdas fotovoltaicas para generar energía y también recoger agua de lluvia para usarla en los baños.

Edificio principal de Apple Park, Cupertino, California

Diseñado por Foster + Partners e inaugurado en 2017, encarna la sostenibilidad ambiental de Apple. Está alimentado por energía limpia, gracias a un sistema solar de 17 megavatios en el techo, uno de los más grandes del mundo, y un sistema de celdas de combustible de biogás de 4 megavatios. La estructura ahorra más de 30 millones de galones de agua potable al año gracias a un sistema de reutilización de aguas residuales tratadas.

Colección Parkroyal, Singapur

Este hotel de lujo se compone de aproximadamente 15,000 m² de terrazas jardín, los sky gardens. Estas terrazas están diseñadas para ser autosuficientes y consumir energía mínima a través del uso de celdas solares, sensores de movimiento y recolección de agua de lluvia para su posterior reciclaje.

Soluciones creativas: Ejemplos de diseño de edificios verdes que inspiran

Los edificios verdes innovadores están remodelando el futuro de la arquitectura sostenible, demostrando cómo el diseño puede trabajar en estrecha colaboración con el mundo natural y convirtiéndose en fuente de inspiración para todas las arquitecturas del futuro.

West Building del Vancouver Convention Centre, Canadá

Un ejemplo impresionante es el West Building del Vancouver Convention Centre, en Canadá, que tiene en el lugar:

• una planta de tratamiento de aguas residuales que limpia y recicla las aguas grises y negras para usos no potables, como el desagüe del inodoro y el riego del techo verde;
• un sistema de calefacción y refrigeración del agua de mar que utiliza la misma agua del mar circundante para proporcionar refrigeración en los meses más cálidos y calefacción en los meses más fríos;
• un hábitat marino restaurado, integrado en los cimientos del edificio, que mejora la calidad del agua y fomenta el crecimiento de la vida marina;
• biocompostadores en el lugar que reducen la masa de residuos orgánicos en aproximadamente un 70-80%;
• un techo verde de seis acres, el más grande de Canadá, que alberga más de 400,000 plantas y hierbas autóctonas y, para ayudar a polinizar las plantas, hay cuatro colmenas que albergan abejas melíferas europeas.

Construction Industry Council Zero Carbon Park, Hong Kong

Otro ejemplo de máxima creatividad es el Construction Industry Council Zero Carbon Park de Hong Kong, que genera más energía de la que utiliza, demostrando el poder de las tecnologías renovables y del diseño inteligente. Su diseño pasivo con forma, orientación, disposición y envoltura del edificio sensibles al clima mejora la ventilación natural, la luz natural y la sombra solar.

El uso de sistemas activos de alta eficiencia energética como ventiladores de alto volumen y baja velocidad, sistema de refrigeración de alta temperatura, acoplamiento con control inteligente reduce la demanda potencial de energía en un 25%. Al mismo tiempo, para compensar el carbono incorporado de su proceso de construcción y de los principales materiales estructurales, se han adoptado la generación de energía renovable en el lugar a través de trigeneración de biodiésel y tecnologías fotovoltaicas (FV) de vanguardia.

Ejemplos de edificios verdes sostenibles: Redefinir la arquitectura ecosostenible

Para redefinir la idea de arquitectura ecosostenible es necesario partir del proceso creativo y constructivo, estudiando todas las fases de concepto, diseño, ejecución y desmantelamiento.

Es necesario concentrarse en parámetros como la elección del sitio, porque el nuevo edificio deberá coexistir con el entorno existente y tener el menor impacto posible, y el análisis del contexto urbano, considerando la proximidad y la presencia de medios públicos y de espacios verdes, que deben ser respetados y no privados de su identidad.

Solo después se pasa a aspectos más técnicos y constructivos como el grado de aislamiento térmico, la ventilación, el control de la temperatura y el aprovechamiento de la iluminación natural.

Para reducir el impacto es necesario concentrarse en la producción de energía y en la calefacción y refrigeración a partir de fuentes renovables.

Estructuras que reduen el impacto ambiental

Entre las estructuras revolucionarias que utilizan energía renovable, maximizan la eficiencia de los recursos y dan prioridad al bienestar de los ocupantes, estableciendo un nuevo estándar para una vida ecosostenible, podemos recordar:

• Cube Berlin, en Alemania, un edificio inaugurado en 2020, destinado a oficinas en forma de cubo cerca de la estación de tren principal. Su fachada está doblada hacia adentro con pliegues y arrugas a lo largo de su superficie y los vidrios de las ventanas están revestidos para reducir el calor dentro del edificio. Es una estructura tan inteligente y sostenible que adapta las configuraciones energéticas del edificio con el tiempo según el comportamiento de sus usuarios en el interior;
• Sun-Moon Mansion en Dezhou, en China, que es uno de los rascacielos más grandes alimentados por energía solar en el mundo. Tiene un techo en forma de abanico con más de 5,000 paneles solares colocados estratégicamente que proporcionan el 98% de la energía;
• Sohrabji Godrej Green Business Centre de Hyderabad, en India, es un complejo de oficinas, laboratorios de investigación y salas de conferencias. Aproximadamente el 60% de los edificios está cubierto por techos vegetales y el 40% por paneles fotovoltaicos que proporcionan alrededor del 20% de la demanda energética de todo el complejo.

Características innovadoras y ejemplos de tecnología de construcción verde que modelan el futuro

El futuro de la arquitectura sostenible está lleno de nuevas ideas interesantes que están destinadas a cambiar la forma en que diseñamos y construimos edificios. Con todos empujando por prácticas ecosostenibles, arquitectos y desarrolladores están avanzando, mostrando proyectos fantásticos que empujan los límites de la construcción verde.

El impulso hacia edificios NZEB, de energía neta cero, con HVAC ultra eficientes que utilizan IA para prever y gestionar de manera proactiva el rendimiento del edificio a medida que cambian las condiciones, está creciendo gracias a arquitectos e ingenieros que trabajan cada día para crear edificios que producen la misma cantidad de energía que utilizan.

Utilizando tecnologías inteligentes para la gestión y el monitoreo de la energía y la reducción del consumo de agua, de hecho, estos edificios innovadores ahorran energía y reducen su impacto en el medio ambiente.

Proyectos con emisión cero

Al mismo tiempo, también se están acelerando las investigaciones para realizar proyectos de cero emisiones de carbono.

El control del carbono se vuelve cada vez más necesario debido a la producción de emisiones de gases de efecto invernadero creadas por la extracción, producción, transporte, instalación, mantenimiento y eliminación de materiales de construcción.

También los principios relacionados con los edificios inteligentes son tendencias importantes, ya que con ellos es posible reducir los altos costes relacionados con el clima utilizando tecnologías avanzadas para conectar, analizar, optimizar y automatizar los elementos clave del rendimiento.

Además de las nuevas infraestructuras, también los edificios más antiguos se están renovando cada vez más a menudo con sistemas inteligentes y otras tecnologías de construcción ecológica, como la implementación de sistemas HVAC de bajo consumo energético, nuevas medidas de ahorro de agua, la adición de techos y paredes verdes, sistemas de recolección de agua de lluvia y paneles solares y fotovoltaicos.

Este enfoque hacia la arquitectura sostenible está abriendo el camino a un futuro en el que los edificios ayudan activamente al planeta.

Para tener un apoyo válido en el diseño de edificios sostenibles, es posible aplicar la metodología BIM, utilizar software para el cálculo energético e implementar en el flujo de trabajo plataformas de BIM management para la gestión de todo el ciclo de vida de las construcciones.

También echa un vistazo al artículo “Green BIM: objetivos y potencialidades de la integración entre BIM y bioedificación” para profundizar en el vínculo entre BIM y diseño sostenible.