Arquitectura bioclimática, una solución fresca para combatir el calor

Las olas de calor seguirán hasta el año 2060. Los métodos actuales para aclimatar espacios suponen un gasto importante de energía y una alta emisión de gases de efecto invernadero.

Las olas de calor seguirán hasta el año 2060. Los métodos actuales para aclimatar espacios suponen un gasto importante de energía y una alta emisión de gases de efecto invernadero.

Un calor poco inocente

Contener los efectos de las calor no es poca cosa, se sabe que causan incendios forestales, malas cosechas, entornos idóneos para enfermedades infecciosas y endémicas, descomposición de alimentos, estrés térmico y muertes. Pero además, estas secuelas no son iguales para todas las personas. En Sudamérica, la World Weather Attribution reporta que quienes habitan vecindarios pobres, experimentan temperaturas más altas que otros, “ya que carecen de espacios verdes, aislamiento térmico adecuado del calor, electricidad, sombra y agua que pueden ser salvavidas durante las olas de calor”.

Cuando este fenómeno no es letal, y existen las condiciones económicas y de infraestructura, se destina gran parte del consumo de energía en los hogares para sentir comodidad: prender calentadores y activar aires acondicionados. En México, el 45 por ciento de las casas que suministra la Comisión Federal de Electricidad (CFE) se ubica en zonas de clima cálido y esos usuarios consumen el doble de electricidad que quienes viven en climas templados.

Según la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de Energía (Conuee), el 35 por ciento del consumo energético de las casas mexicanas se usa para lograr confort térmico. Entre 2012 y 2016, el consumo de este rubro creció 22 por ciento, de seguir esa tendencia, se espera que para el 2035 el porcentaje de viviendas con acondicionadores sea 43 por ciento mayor respecto al año 2012. Esto provoca desgaste económico y ambiental.

La Encuesta Nacional sobre Consumo de Energéticos en Viviendas Particulares ENCEVI de 2018, realizada por el INEGI, reporta que más de 11,4 millones de viviendas en entornos urbanos usan un ventilador o más, al igual que 2,7 millones de personas en localidades rurales. La mayoría lo tiene encendido entre cinco y nueve horas. Además, en México hay poco más de 7 millones de equipos de aire acondicionado en uso en viviendas particulares; el equipo de calefacción es menor usado, pero se tienen 2.6 millones de equipos en uso.

La comodidad térmica importa. La ausencia de esta puede causar estrés térmico, una condición en la cual el exceso de calor rebasa lo que podemos tolerar sin dañar nuestras capacidades fisiológicas. Este mal perjudica más a quienes trabajan al aire libre: agricultura, construcción, recolección de residuos, transporte y turismo.

Sobre los efectos, la Organización Internacional del Trabajo calcula que en 2030 se perderá cada año el equivalente al 2 por ciento del total de horas de trabajo en todo el mundo, ya sea porque el calor impida laborar o por que las condiciones ralenticen las labores. Ese malestar se extiende a los espacios de descanso.

La arquitecta Gloria María Castorena del laboratorio de Arquitectura Bioclimática de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) indica que, la arquitectura siempre ha buscado albergar al ser humano y protegerle de inclemencias climáticas, algo que históricamente logró sin desarticularse de su medio natural, pero los procesos industriales modificaron esto, por ejemplo, provocaron el confinamiento de trabajadores en fábricas y la creación de espacios de descanso en forma de galerones.

La experta añade que ha ocurrido un intercambio de estilos y materiales de construcción entre regiones, lo cual desarticuló los conocimientos locales de la condición climática de sus procedimientos de construcción y materiales locales, además de afectar “saberes que en conjunto permitían una vida más saludable, más digna y confortable”. En conjunto, también se perdió mucho confort térmico, que de forma simple es estar a gusto con el clima.

Buscando el confort térmico

Nuestra relación con el calor tiene historia. Con la entrada de las tecnologías para climatización artificial se estableció que la única forma para acceder al confort térmico era evitar las variaciones en el clima. Guillermo Ivan Lastra y Gloria María Castorena, autores del artículo “Clima, evolución y plasticidad. Adaptaciones humanas al medio ambiente” apuntan que no hay sustento para creer que anular los cambios térmicos suponen un mejor ambiente y que en realidad la industria de la climatización promovió esa idea.

También señalan que la versatilidad de los humanos “se debe a que los organismos que sobreviven a ambientes más fluctuantes tienden a desarrollar mayores niveles de plasticidad en sus repertorios conductuales y están en mejores condiciones para hacer frente a posteriores fluctuaciones más graves».

Al respecto, Ivan Lastra destaca que nos acostumbramos a las tecnologías para aclimatar espacios y nuestro umbral de dolor se reduce, entonces nos volvemos dependientes de las mismas tecnologías que son responsables de un elevado consumo energético y emisiones de gases de efecto invernadero, causantes del cambio climático. Un circulo de nunca acabar.

Para el caso de México, por ejemplo, a diferencia de las cifras de ventiladores, el INEGI reporta que alrededor del 95 por ciento de las casas mexicanas carecen de algún tipo de aislamiento térmico e indica que “contar con un envolvente permite un ahorro importante en el consumo de energía, y mayor eficiencia en el uso de equipos de climatización o calefacción”.

Para Lastra, no solo se trata construir, “sino también de comunicar que este lujo (tecnologías para aclimatar) tiene sus riesgos”. Castorena apunta que si la arquitectura bioclimática quiere lograr un cambio primero debe entender la vinculación de las personas con su entorno inmediato y considerar sus necesidades fisiológicas y psicológicas.

Una de las herramientas para lograr confort térmico es la carta bioclimática de Olgyay, la cual muestra qué hacerle a una vivienda (enfriar o calentarla) para llegar a una zona de confort. Esta carta brinda datos útiles de las humedades relativas y temperaturas máxima y mínima cada mes.

La carta Olgyay, creada seis décadas atrás, también avisa si se requiere enfriar con ventilación o con humedad. Con esa información, la arquitectura bioclimática intenta regular el intercambio de energía de forma pasiva, es decir, que la misma construcción capte, transfiera o rechace energía. Esto es posible poniendo a nuestro favor la orientación solar, la ventilación cruzada o la inercia y regulación térmica de un edificio.

Además del confort, explica Castorena, las personas se deben sentir saludables “no es solo qué tan bien puedo sentirme y expresarlo, sino qué tan bien está funcionando mi organismo con las necesidades que tiene particulares fisiológicas, de un aire limpio, de una buena condición climática, de los rangos de humedad, para hacer un aire respirable”.

A todo esto se suma el cambio climático, Iván Lastra asegura que algunos modelos se basan en normales climatológicas de hace 30 años, “el problema es que ahora el clima está cambiando y esas normales se van a recorrer y se tienen que modificar”.

Muchas propuestas de esta arquitectura, enfatizan Lastra y Castorena, son parecidas a la arquitectura tradicional. «El mejor lugar para encontrar formas para ahorrar energía es en los lugares donde no tenían energía”, dice Lastra.

Castorena pone de ejemplo la casa maya, una que responde a su sitio, a materiales locales, a sistemas constructivos y a conceptos de su cultura «su materiales transpiran y respiran, eso les permite regular las condiciones climáticas, techos altos para que estratifiquen el aire caliente en la parte superior, pero con salidas de aire para que se disipe, una transparencia de paredes que permite el paso del viento”, elementos que surgieron de los aciertos y errores de la experiencia de construcción en el sitio.

Las construcciones de otras especies inspiran diseños bioclimáticos, por ejemplo, las termitas tienen estrategias de orientación que consideran los vientos y las sombras, mientras que las construcciones de las hormigas cuentan con dispositivos para maximizar el uso del viento. También están las aves que usan las cualidades térmicas del barro para amortiguar el calor o las que gestan tejen sus nidos para retener el calor durante la noche.

Pensar en los materiales, pensar en el planeta

La arquitectura bioclimática apuntala el uso de una paleta vegetal especifica para cada región sin importar especies. Y, en el caso de las casas, Lastra y Castorena proponen que se ponga en el centro la vida social y psicológica de las familias. Todo lo cual aporta bienestar. Los materiales, son otro elemento a pensar en las construcciones.

Por otra parte, la Agencia Internacional de la Energía (IEA) señala que el sector de los edificios y la construcción representó el 36 por ciento del uso energético y el 39 por ciento de las emisiones de CO2 relacionadas con la energía y los procesos en 2018, el 11 por ciento de las cuales provino de la fabricación de materiales de construcción como acero, cemento y vidrio.

Castorena cuenta que existen datos de huella de carbono de los materiales y sus tiempos de vida: se conoce cuánta energía se usa para obtener cada material, desde su proceso de extracción y fabricación, hasta el transporte. Toda esa información permite saber cómo contaminan las estructuras y cómo modificar eso. “Hoy en día puedo tener cualquier material de cualquier localidad pagando su costo, pero también está el costo ambiental”.

Con esa información, explica Iván Lastra, hacen simulaciones energéticas para ver cómo funcionan los elementos en conjunto y qué tanto brindan bienestar en relación a cuánto cuesta energéticamente. Las simulaciones suelen recordar algo que tendemos a olvidar. Lastra concluye que cuando se trata de mitigar el calor en las ciudades, sembrar más árboles es la respuesta.