Fomentando el clima

India es uno de los países con menor acceso a la refrigeración del mundo y, entre todos los sectores, se espera que la demanda de "refrigeración espacial" aumente exponencialmente.

Como India fue testigo de uno de los inviernos más cálidos de este año, la necesidad de 'refrigeración' volvió a aparecer en los titulares de los medios. Otro boletín importante ha sido sobre los cambios sin precedentes en los patrones de lluvia que conducen a temperaturas de bulbo húmedo más altas, lo que hace que las condiciones sean insoportables para la supervivencia humana. Alrededor del 50% de la India vive en la zona climática cálida y húmeda [1], por lo que esto es alarmante. India es uno de los países con menor acceso a la refrigeración del mundo y, entre todos los sectores, se espera que la demanda de "refrigeración espacial" aumente exponencialmente.

El período de bloqueo de una estructura construida es de alrededor de 60 a 80 años, significativamente mayor que la vida útil de los ventiladores, las luces y los acondicionadores de aire que también influyen en las temperaturas interiores de los espacios construidos. Esta pieza, por lo tanto, compara algunas prácticas arquitectónicas tradicionales y actuales y analiza algunas innovaciones tecnológicas y de diseño para la eficiencia de la construcción. También arroja luz sobre las barreras para su adopción y las soluciones que se están probando actualmente.

Tradicionalmente, el clima fue fundamental para las prácticas de construcción de la India. Los patios (de diferentes tamaños dependiendo de la región climática), la alta masa térmica[2] para el aislamiento de las paredes y el tamaño óptimo de las ventanas eran características comúnmente observadas en las viviendas. Con la influencia cultural de los bungalows coloniales, los jardines al aire libre se convirtieron en una preferencia sobre los patios interiores. El aumento de la población, la política de tierras y las limitaciones de espacio dieron como resultado que muchos espacios al aire libre se consumieran en la construcción de más estructuras.

Las paredes (aislamiento) también se volvieron más delgadas debido a las limitaciones del área y con el vidrio que se convirtió en una moda, las ventanas se hicieron más grandes, lo que provocó una mayor ganancia de calor dentro de los edificios. El vidrio se ha convertido en un material de aspiración en todo el mundo, apreciado por permitir vistas y luz natural eficiente, pero a menudo se usa en exceso y causa una catástrofe en los climas tropicales y subtropicales como el de la India.

Los materiales que absorben la humedad, como los ladrillos de barro (adobe) y la tierra apisonada, se usaban antes para las paredes de las regiones húmedas. Las tejas de Mangalore, las tejas de bambú o las palmas de coco a menudo constituían sus techos inclinados, ya que estas regiones experimentan fuertes lluvias. Con la construcción de varios pisos y los techos planos convirtiéndose en una costumbre, estos se volvieron obsoletos, el ladrillo rojo y el hormigón se convirtieron en un estándar. El ladrillo y el hormigón están siendo reemplazados por estructuras de vidrio, aluminio y acero, el símbolo popular de la modernidad en las economías avanzadas.

La investigación en ciencia cognitiva sugiere que la vista y la estética han regido la práctica arquitectónica durante muchos años, y solo recientemente los diseñadores han comenzado a comprender la importancia del confort térmico[3], los sonidos y otras percepciones multisensoriales para promover el buen estado físico y emocional. bienestar. El comportamiento del diseñador/usuario también está influenciado por la estética y el valor sociocultural de las prácticas de construcción, además de su asequibilidad o capacidad de respuesta climática.

Si bien la falta de conocimiento sobre la tecnología y la asequibilidad se consideran un obstáculo para la construcción de estructuras resilientes al clima, los intereses en conflicto de las partes interesadas (científicos de materiales, fabricantes, proveedores, arquitectos, desarrolladores y preferencias de los usuarios) son igualmente barreras para la adopción de materiales y materiales bajos en carbono. adopción de diseños sensibles al clima[SM1] . Por ejemplo, los fabricantes trabajan para obtener ganancias, a diferencia de los científicos de materiales que trabajan para reducir la huella de carbono, los desarrolladores usan materiales que son preferencias del usuario, etc.

El clima cálido-húmedo requiere una circulación de aire constante para controlar la humedad y la ganancia de calor. Hacer planos de planta de edificios angostos y canalizar el viento adecuadamente manteniendo tamaños de ventana más pequeños en la dirección de barlovento, más grandes en la dirección de sotavento; o una entrada a un nivel más bajo y una salida a un nivel más alto ayuda a mantener el movimiento del viento impulsado por la presión. Según los estudios climáticos, se recomienda mantener aberturas de tamaño mediano del 20 al 40 % de las superficies de las paredes para evitar la acumulación de humedad. La alta humedad relativa en algunos meses hace que el enfriamiento por evaporación[4] sea ineficaz (que funciona bien en climas cálidos y secos), y los sistemas de enfriamiento mecánico (AC) se vuelven esenciales para brindar comodidad térmica en ciertos meses.

Entre los materiales de construcción, en los últimos años, los bloques de hormigón celular esterilizado en autoclave (AAC), el cáñamo y el agrocemento se han explorado como posibles sustitutos de otros materiales intensivos en carbono, como los ladrillos de arcilla roja cocida. El hormigón prefabricado, los sistemas estructurales prediseñados y los conjuntos de paneles sándwich prefabricados se están probando como sistemas de construcción duraderos y térmicamente eficientes. Las intervenciones en proyectos institucionales públicos con estos materiales y métodos podrían incrementar su valor y demanda social. La contratación pública de materiales de construcción ecológicos también podría desencadenar una reducción de costos y, potencialmente, generar cambios radicales en la preferencia y compra de estos materiales en el mercado.

En enero de 2019, el Ministerio de Vivienda y Asuntos Urbanos (MoHUA) del Gobierno de la India lanzó el Global Housing Technology Challenge (GHTC) para encontrar e incorporar una variedad de tecnologías de construcción sostenibles y resistentes a los desastres de todo el mundo para el sector de la vivienda. Los proyectos faro exitosos bajo el programa PMAY-Urban muestran que es posible mejorar rápidamente las tecnologías sostenibles. MoHUA también ha lanzado recientemente un manual sobre 'Tecnologías de construcción innovadoras y confort térmico en viviendas asequibles'. Estos pueden servir como inspiración para la comunidad de constructores, que son otros actores dominantes en la industria de la construcción. El Ministerio de Medio Ambiente, Bosques y Cambio Climático (MoEFCC) lanzó el Plan de Acción de Refrigeración de la India (ICAP) en marzo de 2019, que ofrece una visión de 20 años para mejorar el confort térmico para todos y reducir la demanda de refrigeración. Algunas autoridades estatales de manejo de desastres actualmente buscan facilitar la implementación de ICAP. Además, la Autoridad Nacional de Gestión de Desastres (NDMA) publicó pautas para preparar Planes de Acción contra el Calor (HAP) en 2017, que son planes de preparación para proteger a las poblaciones locales de las altas temperaturas. Varias ciudades introdujeron techos frescos bajo los HAP que no solo establecieron un ejemplo para otras ciudades, sino que también inspiraron la aplicación en todo el estado de Telangana, que recientemente se convirtió en el primer estado en introducir una política estatal de techos frescos.

La Oficina de Eficiencia Energética (MoP) publicó pautas de diseño para edificios residenciales de varios pisos energéticamente eficientes (climas cálidos y húmedos) en 2016. El Ministerio de Energía (MoP) también publicó un conjunto de códigos denominado 'ECO-NIWAS Samhita (ENS), Parte 1' que define los 'estándares mínimos de diseño de la envolvente del edificio' para mejorar la eficiencia energética y el confort térmico en edificios residenciales para diferentes zonas climáticas. Esto se lanzó en 2018 como una continuación del Código de construcción de conservación de energía (ECBC-2017), que cubría recomendaciones para el sector de la construcción comercial.

La Ley de Conservación de Energía de 2022 ahora ha incluido oficinas y residencias en ECBC, lo que lo convierte en el Código de Conservación de Energía y Construcción Sostenible (ECSBC). Si bien muchos estados han adoptado estos códigos de energía, la implementación efectiva sigue siendo un desafío. El cumplimiento de estos puede mejorar significativamente el rendimiento térmico de los edificios y ayudar a combatir el cambio climático al tiempo que brinda beneficios como la reducción de las facturas de electricidad y una mejor salud física y psicológica para los residentes. La descentralización y una mejor colaboración entre varios niveles de gobierno (nación, estado, ciudades) son clave para la implementación de estos códigos y para promover la construcción de edificios resistentes al clima.

Pooja Gangwar trabaja con el Programa de Energía Limpia en el Instituto de Recursos Mundiales de India, donde apoya el trabajo en la descarbonización del sector de la construcción, el enfriamiento sostenible y las transiciones de energía limpia. Tiene un diploma de posgrado en Entorno Construido de la Universidad Nacional de Anant, Ahmedabad, y una licenciatura en arquitectura de la Escuela de Planificación y Arquitectura de Delhi.

[1] La India se divide en cinco zonas climáticas distintas: cálido-seco, cálido-húmedo, frío, templado y compuesto. Patrones prolongados de clima homogéneo: temperatura, viento y precipitación caracterizan estas zonas. Las regiones cálido-húmedas muestran temperaturas altas constantes, precipitaciones anuales significativas, velocidad del viento moderada y humedad relativa alta.

[2] La masa térmica es una propiedad material para almacenar calor, proporcionando inercia frente a las fluctuaciones de temperatura. Generalmente, los materiales más gruesos o las paredes de las cavidades aseguran un buen aislamiento térmico.

[3] El confort térmico se logra cuando la temperatura corporal se mantiene dentro de rangos/límites específicos, baja humedad de la piel y se requiere un mínimo esfuerzo fisiológico para la regulación. Confort Térmico - NZEB

[4] El enfriamiento evaporativo es la reducción de la temperatura resultante de la evaporación de un líquido, es el principio sobre el que funcionan los enfriadores convencionales (Evaporative Cooling - NZEB) La sudoración también es una respuesta biológica de enfriamiento evaporativo para regular la temperatura del cuerpo humano.