QUE ENTENDEMOS POR ARQUITECTURA BIOCLIMATICA

es un modo de concebir el diseño arquitectónico buscando aprovechar los recursos naturales de tal modo de minimizar el impacto ambiental de las construcciones sobre el ambiente natural y sobre los habitantes.

La arquitectura sustentable intenta reducir al mínimo las consecuencias negativas para el medio ambiente de edificios; realzando eficacia y moderación en el uso de materiales de construcción, del consumo de energía, del espacio construido.

Energía EólicaL a energía cinética del viento puede transformarse en energía útil, tanto mecánica

como eléctrica. La energía eólica, transformada en energía mecánica ha sido históricamente aprovechada, pero su uso para la generación de energía eléctrica es más reciente. Existen aplicaciones de mayor escala desde mediados de los `70 en respuesta a la crisis del petróleo y a los impactos ambientales derivados del uso de combustibles fósiles.

Molino típico para bombeo de agua.

Aerogenerador eje horizontal.

Instalación de aerogeneradores offshore (mar adentro).

Comparación entre capacidad, diámetro rotor y altura de torre.

Aspectos Ambientales

o La realización de obras civiles, en especial, la apertura de caminos que puede ser causade futura erosión. Este aspecto es importante en los terrenos con insuficiente vegetación propia que proteja el suelo. Se debe ser cuidadoso en el desarrollo de las obras, disponer de adecuados sistemas de drenaje y restaurar la vegetación donde sea posible.

o Incidencia sobre la población de aves migratorias. Se requiere conocer las costumbres de éstas (vías de desplazamiento), a fin de no ubicar líneas de aerogeneradoresen sus pasos habituales, ya que pueden dar lugar a accidentes y muertes de aves.

o En algunas localidades preocupa el ruido producido por los aerogeneradores. Si bien éste no es intenso, la ubicación de las máquinas cerca de viviendas puede resultar molesta.

o Por último, una situación más controvertida, guarda relación con el impacto visual delos parques eólicos. No es una situación que incida de forma general, pero algunossectores de la sociedad pueden mostrarse contrarios a los parques eólicos por esa razón.

Energía GeotérmicaLos recursos geotérmicos constituyen la energía derivada del calor que se extrae a través de los fluidos geotérmicos que surgen de procesos naturales o artificiales de acumulación y calentamiento del subsuelo. Las áreas con mayores recursos geotérmicos accesibles son aquellas en que el magma está muy cerca de la superficie terrestre, con zonas de corteza terrestre delgada o fracturada (Anillo de Fuego). En Sudamérica es originado por el choque de la Placa de Nazca con la PlacaSudamericana.

Distribución mundial de volcanes y placas.

Reservorio geotérmico.

Zonas en el subsuelo relacionadas con la geotermia.

Yacimiento geotérmico de alta temperatura.

Sistema higrotérmico con predominio de vapor.

Aspectos Ambientales

o La utilización del suelo, ya que se requieren grandes extensiones y de una considerableinfraestructura.

o El manejo del suelo, relacionado con su estabilidad y la influencia sobre las formaciones geológicas profundas. Entre los impactos negativos podrían estar la erosión, el hundimiento del terreno y la inducción de actividad sísmica.

o El ruido, en especial en la etapa de perforación de los pozos.

o Posible contaminación del aire, debido a flujos de gases contaminantes y no controlados en las distintas etapas del proceso de explotación.

o Posible contaminación de las aguas, debido a los procesos térmicos durante la explotación de la planta.

o Alteración de ecosistemas, debido a un mal manejo del recurso.

Energía solar.En estricto rigor, las energías renovables tienen su origen en la energía solar, es decir, la energía eólica, geotérmica, mareomotriz, e incluso labiomasa, son aprovechamientos indirectos de la energía aportada por el sol. Sin embargo, de forma específica la radiación solar ofrecevarias maneras de recuperación energética, ya sea como vía de calentamiento que reemplaza el consumo de energías convencionales, producción de electricidad y, potencialmente, la obtención de combustibles de uso directo, como podría ser el hidrógeno.

La energía solar.

Aplicaciones de la energía solar a la arquitectura de viviendas y edificios.

Instalación con colectores de placa plana.

CRITERIOS DE DISEÑOS

Paneles colectores parabólicos (eficiencia entre 13 y 20%). Receptores de disco y motor Stirling (eficiencia entre 12 y 18%).

Sistema de espejos y receptor en torre (eficiencia entre 8 y 15%).

Planta de generación eléctrica con Ciclo Combinado Solar Integrado

Potencial solar en el mundo.

En relación con el uso de paneles solares fotovoltaicos cabe destacar lo siguiente:

o Se evitan todos los impactos asociados a los combustibles fósiles: a su extracción, transformación, combustión (emisiones de sustancias contaminantes, especialmente CO2) y transporte.

o El impacto en el ecosistema natural depende del área cubierta por el sistema fotovoltaico, el período de construcción, el tipo de suelo y la biodiversidad existente. Sin embargo, una cuidada planificación y el restablecimiento del hábitat pueden mitigar estos efectos.

o El impacto visual puede evitarse mediante la integración de paneles en cubierta y fachadas de edifícios .

o En la fabricación de los componentes fotovoltaicos se utilizan algunos materiales potencialmente tóxicos y peligrosos, que hay que almacenar adecuadamente para evitar emisiones al suelo y a las aguas subterráneas.Figura.

Aspectos Ambientales

Energía de la Biomasa

Por biomasa se entiende el conjunto de materia orgánica renovable de origen vegetal, animal oprocedente de la transformación natural o artificial de la misma. Puede ser de origen natural(producida en los ecosistemas naturales, como es el caso de la leña), de origen residual (residuosforestales y agrícolas, residuos sólidos urbanos, residuos biodegradables), cultivos energéticos(cultivados especialmente para ser utilizados como biomasa) o excedentes agrícolas.La producción inicial de biomasa se realiza por medio del proceso de la fotosíntesis, medianteel cual los vegetales son capaces de captar la energía solar y almacenarla en los enlaces de lasmoléculas orgánicas que forman su biomasa.

Planta de cogeneración (calor y energía eléctrica).

Planta de cogeneración con biogás.

Esquema típico de una instalación de cogeneración de calor y electricidad.

Aspectos Ambientales

La utilización de la biomasa con fines energéticos tiene las siguientes ventajas ambientales:

o Disminución de las emisiones de CO2. Aunque para el aprovechamiento energético de estafuente renovable se tenga que realizar una combustión, y el resultado de la misma sea agua y CO2, la cantidad de este gas causante del efecto invernadero, se puede considerar que es la misma cantidad que fue captada por las plantas durante su etapa de crecimiento, por lo cual el aporte neto es nulo y no supone un incremento de este gas a la atmósfera.

o No emite contaminantes sulfurados o nitrogenados (precursores de la lluvia ácida), apenas algunas partículas sólidas. Las cenizas de la combustión de la biomasa son inertes.

o Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y disminución de residuos. Canaliza, por tanto, los excedentes agrícolas alimentarios, permitiendo el aprovechamiento más integral de las tierras.

o Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos excedentarios en el mercado de alimentos. Eso puede ofrecer una nueva oportunidad al sector agrícola.

o Permite la introducción de cultivos de gran valor rotacional frente a monocultivos cerealistas.

Energía del MarEl aprovechamiento de la energía del mar puede ser de tres tipos: energía de las mareas (mareomotriz), energía de las olas y energía térmica oceánica. Las principales ventajas de obtener energía eléctrica del mar es su carácter renovable, existe abundancia de agua salada en la Tierra y no emite contaminantes o residuos durante la explotación, así como su baja agresividad con el medio natural.

Mapa mundial de la densidad de las olas.

Buque Le Tunisie, donde G. Claude (1934) modeló la conversión de la energía termo-oceánica.

Turbina inventada por Zeimor en 1970. La turbina gira en un mismo sentido en los dos ciclos de la ola.

Prototipo del “Rotor de ola”,desarrollado por la empresa Ecofys.

Debe tenerse en cuenta que existen dos condiciones físicas indispensables para que se pueda captar la energía de las mareas:

o Que la amplitud física de las mareas sea como mínimo de varios metros.

o Que la configuración de las costas permita el embalse de una importante cantidad deagua, sin que requieran obras civiles de gran magnitud y costo.

CLIMA POLAR

CLIMA DESERTICO SECO

TROPICAL HUMEDO SECO

CLIMA MEDITERRANEO

EN BASE AL CLIMA

EJEMPLO DE ARQUITECTURA SOLAR

PERGOLA FOTOVOLTAICA DEL FORUM DE BARCELONA.

- Sus grandes dimensiones la hacen ser una gigante sombrilla que protege del sol a la zona que queda bajo los paneles.

- La Orientación predomino hacia el norte para poder captar mas horas de sol

ARQUITECTURA HEOLICA

BAHRAIN WIND TURBINE

- Dentro de su diseño se aprovechar la fuerza del viento

Mediante turbinas.

HYPERGREEN TOWER

- Dentro de su diseño se aprovechar la fuerza del viento Mediante turbinas en la cima, - Paneles fotovoltaicos en las fachadas - bombas de energía geotérmicas.

ARQUITECTURA GEOTÈRMICA