La Reducción de la Huella de Carbono en la Casa Prefabricada S1600
La casa prefabricada Eco-Habitat S1600, de Ecohabitation, fue diseñada por PARA-SOL Architecture & Development y construida por Batiment Pre-Fab Inc. Recientemente, los expertos de Ecohabitation calcularon la huella de carbono total de esta casa ecológica prefabricada, lo que representa un avance significativo hacia una vivienda de carbono cero. Este cálculo incluye tanto el carbono incorporado de los materiales como las emisiones producidas por sus bajos requerimientos energéticos. Este modelo es solo uno de varios de casas prefabricadas ecológicas, cada uno diseñado para ofrecer un rendimiento superior y una mayor sostenibilidad, con un enfoque también en mantener una calidad de aire interior saludable para los ocupantes.
La comodidad y calidad de vida de los residentes siempre deben ser una prioridad en el diseño de viviendas y la buena noticia es que las viviendas saludables y cómodas suelen ser también sostenibles y eficientes. Esta casa prefabricada de diseño contemporáneo no solo es espaciosa, luminosa y acogedora, sino que también tiene una huella de carbono extremadamente baja.
El enfoque de diseño comenzó con la idea de crear una vivienda de bajo carbono desde su concepción hasta su finalización, tanto en su diseño compacto para una casa de 3 habitaciones como en la selección de materiales, para reducir la huella de carbono total y las emisiones de gases de efecto invernadero durante la construcción y operación.
El Impacto del Diseño de Bajo Carbono: Resultados y Beneficios
Al calcular la huella de carbono de su construcción y considerando un ciclo de vida de 60 años para la vivienda, las emisiones totales de carbono de la S1600 alcanzan las 10,6 toneladas de CO2, lo que representa seis veces menos que la construcción de una casa equivalente según el código en Quebec. ¡Seis veces menos! Imagine el impacto si todas las viviendas se construyeran para reducir su huella de carbono en ese mismo factor.
La primera casa prefabricada S1600 que salió de la fábrica fue ensamblada en el Estadio de Montreal para una exposición de viviendas en 2019. Luego, fue desmontada y trasladada a Wakefield, Quebec, donde recientemente se completó y se puso en marcha. El consumo de energía será recalculado después de un año de ocupación, para determinar el consumo real de energía bajo condiciones normales de uso, con una familia residente.
Emergencia Climática: Enfocándose en la Energía Gris de las Construcciones
La construcción de nuevas edificaciones, tanto residenciales como comerciales, se está llevando a cabo con estándares cada vez más altos de eficiencia energética y sostenibilidad. Esta tendencia ha logrado una leve reducción de las emisiones en el entorno construido, lo cual es alentador. Sin embargo, el aspecto clave que se ha pasado por alto es la energía incorporada en los materiales de construcción.
En cuanto al ciclo de vida y el rendimiento energético de los edificios, aproximadamente la mitad de la huella de carbono total proviene de la energía utilizada durante la operación del edificio, mientras que la otra mitad corresponde a la energía incorporada. Esta última incluye la energía necesaria para extraer y transportar materiales, así como para fabricar y distribuir los productos terminados.
Es en este punto donde la elección de materiales y la distancia que deben recorrer juegan un papel fundamental. Para quienes desean construir una vivienda verdaderamente "verde", es esencial reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los estándares de la industria que cumplen con el código.
Cómo calcular la huella de carbono en la construcción
Para demostrar la importancia de calcular la energía incorporada, el afiliado de Ecohome en Quebec, Ecohabitation, realizó un análisis de la huella de carbono del kit prefabricado Eco-Habitat S1600 utilizando el software Athena Impact Estimator para construcciones, que evalúa el impacto ambiental de cada material de construcción seleccionado.
Realizar un análisis de ciclo de vida de la huella de carbono en las primeras etapas del diseño permite a los diseñadores y arquitectos identificar las áreas con altos puntajes y encontrar materiales alternativos que ayuden a reducir las emisiones totales de gases de efecto invernadero del diseño de la vivienda.
El programa de software permite la entrada de las cantidades y tipos de materiales (madera, concreto, aislamiento, materiales de techado, etc.) y devuelve una figura de impacto de carbono para cada categoría de construcción. El impacto en términos de emisiones de carbono varía significativamente según el material seleccionado. Pruebe la herramienta gratuita de calculadora de carbono en línea de Skanska aquí.
Estrategias para Reducir el Carbono y el Uso de Materiales de Construcción Naturales
La clave para diseñar viviendas de baja emisión de carbono es optar por materiales de construcción naturales, preferentemente locales, que requieran el menor procesamiento posible y sin aditivos químicos. Esto no solo ayuda a reducir las emisiones y la contaminación, sino que también tiene un impacto positivo en la calidad del aire interior y la seguridad de los ocupantes.
No obstante, la consideración más crucial para reducir la huella de carbono de un edificio es minimizar el uso de concreto. Una vez logrado esto, el siguiente paso consiste en buscar formas de reducir el impacto del concreto necesario para la integridad estructural o la masa térmica, utilizando concreto local con contenido reciclado o alternativas de bajo carbono.
Una característica esencial del diseño que puede reducir drásticamente la huella de carbono de una casa es la cimentación, especialmente si se construye por encima o por debajo del nivel del suelo. En este caso, se optó por construirla por encima. Elegir una losa de concreto nivelada en lugar de un sótano reduce considerablemente el uso de concreto, ya que todas las paredes de la casa son de madera.
Los materiales naturales en la construcción: una solución para reducir las emisiones
El uso de materiales crudos de origen vegetal ofrece una ventaja significativa: ¡permiten la secuestración de carbono! Por ejemplo, según la Corporación de Vivienda de Quebec, por cada pie cúbico de madera utilizado en la construcción, se reducen 91 kg de CO2 que de otro modo serían liberados a la atmósfera.
Aunque al introducir diversas variables en distintas calculadoras de carbono pueden surgir discrepancias, un estimador de carbono como el de WoodWorks sugiere que usar 1 pie cúbico de madera en lugar de 1 pie cúbico de concreto equivale a una reducción de 69 kg de CO2. Aunque no se puede determinar con exactitud cuál cifra es más precisa, lo cierto es que al reducir el uso de productos cementosos intensivos en carbono y aumentar el uso de materiales naturales que secuestran carbono, se obtiene un saldo neto de carbono mucho más bajo.
Otro beneficio importante de usar materiales naturales es que, al final de su vida útil, la parte reciclable de la madera o celulosa utilizada como estructura o aislamiento puede ser procesada nuevamente como aislamiento en el futuro, mientras que el resto puede usarse como fuente de energía, sustituyendo así a las fuentes no renovables.
En cuanto a los acabados interiores, se opta por paredes de contrachapado en lugar de paneles de yeso. Las superficies interiores, paredes y techos de la catedral están terminadas con contrachapado libre de urea-formaldehído y con aglutinantes de cero VOC, lo que contribuye a una menor huella ambiental.
Piso de concreto pulido: la decisión de pulir y sellar la losa de concreto como piso terminado significa que no se necesitó un piso de madera adicional en el piso principal, lo que reduce el consumo de material. El color miel natural de las paredes crea un ambiente muy cálido, convirtiendo el piso de concreto pulido en uno muy atractivo. El uso selladores de concreto no tóxicos convierte a un piso de concreto pulido en una de las opciones más saludables para aquellos con sensibilidad química, lea más aquí.
Cocina y baño: Los gabinetes de cocina y baño, así como todas las unidades de almacenamiento, están elaborados con paneles de contrachapado no tóxicos, lo que los hace mucho más duraderos que los gabinetes de melamina estándar que se instalan habitualmente. Esto facilita su mantenimiento y permite reutilizarlos en caso de una remodelación.
Las puertas del armario en la entrada, sala de estar, cocina y baño están cubiertas con laminado resistente a las manchas, que también es altamente resistente a golpes y rasguños y contiene una cantidad mínima de toxinas. Los techos están acabados con madera de abeto, lo que reduce el uso de paneles de yeso y minimiza el procesamiento de materiales.
Materiales de piso ecológicos: El segundo piso de la casa está cubierto con Marmoleum o linóleo, un material hecho a partir de lino, una fuente natural y renovable. Es muy duradero y no afecta la calidad del aire interior.
Madera FSC y aislamiento de celulosa: Las paredes y el techo de la casa están enmarcados con madera certificada FSC y aislados con celulosa (papel de periódico reciclado triturado) y paneles de fibra de madera.
Revestimiento y techos de metal y cedro: El revestimiento exterior de paredes y techos se realizó con acero, mientras que las paredes del gablete fueron acabadas con cedro local. Ambos materiales son altamente duraderos y 100% reciclables al final de su vida útil. El metal, aunque requiere una gran cantidad de energía para su extracción, tiene una vida útil muy larga y resistente.
Respecto a la elección de materiales para el techo, uno de los materiales más ecológicamente perjudiciales en el mercado de la construcción es también uno de los más comunes: las tejas asfálticas. Estas tienen un historial negativo en todos los aspectos: su materia prima proviene principalmente del petróleo, tienen una vida útil corta y una tasa de reciclaje o reutilización extremadamente baja, lo que las convierte en uno de los materiales más dañinos para el medio ambiente y debe evitarse su uso.
Otros materiales naturales para la construcción
La madera es un material natural y renovable que juega un papel fundamental en la construcción de casas ecológicas, pero no es el único material biológico disponible. Existen otros productos naturales que se han comenzado a utilizar en construcciones recientes o que están llegando al mercado, como materiales hechos con lino, corcho, cáñamo, paja e incluso tallos de arroz.
La relevancia de la eficiencia energética en los sistemas mecánicos
Una vez diseñada la envolvente del edificio para minimizar el consumo de energía, la eficiencia energética de los sistemas mecánicos se convierte en el siguiente componente clave que impacta la huella de carbono total.
Los sistemas de calefacción en esta casa son seleccionados por el comprador. En este caso, se optó por un suelo radiante eléctrico (parcialmente alimentado por energía solar, como se detalla más adelante) y una bomba de calor mini-split para calefacción y refrigeración. Todos los electrodomésticos tienen la certificación ENERGY STAR y los grifos, cabezales de ducha y el inodoro son de bajo caudal, lo que reduce el consumo energético relacionado con el calentamiento y bombeo del agua.
Aunque el diseño de la construcción del S1600 es altamente eficiente, los ingenieros observaron que el uso de energía operativa incrementa la huella de carbono total por diez. A pesar de ello, sigue siendo considerablemente inferior a la de una casa construida conforme a las normas locales, que tendría una huella de carbono estimada en 60 toneladas métricas de CO2 equivalente.
Además, comparamos la relación entre la energía gris y la energía operativa en el S1600, donde la energía incorporada representaba solo una pequeña fracción de la huella total, en contraste con las viviendas construidas según el código, en las que la energía incorporada era aproximadamente la mitad.
Suelo radiante solar: el concepto innovador de Ecohoga
Y en otras noticias...
Hay una característica de ahorro de energía que no se ha incluido en los cálculos de la huella de carbono ni en el consumo energético de esta casa: el suelo radiante solar. A diferencia de la mayoría de los sistemas de suelo radiante, donde un líquido calentado circula por tubos en el concreto, este sistema utiliza aire caliente. Los tubos de 10 cm de diámetro hacen circular el aire caliente, calentando el concreto de manera eficiente.
Nota importante: Esta característica no está disponible en el modelo S1600. La primera casa fabricada se utilizó como casa piloto de Ecohome, donde, con la colaboración de los ingenieros de Legalett (la empresa que fabricó el kit de losa sobre rasante y el sistema de suelo radiante calentado por aire), pronto instalaremos paneles solares en la pared sur que enviarán aire caliente al suelo. Los modelos sugieren que estos paneles podrían proporcionar hasta el 70% o más de la carga térmica total necesaria.
Además, los paneles generarán agua caliente sanitaria en los meses de verano, cuando no se requiera calefacción. Dado que hasta el momento esto es un concepto experimental y no una característica estándar de la casa, no hemos incluido el ahorro energético previsto de los paneles solares calentados por aire, ya que es aún teórico. Esperamos ver su funcionamiento y compartir los resultados en el futuro.
Ahora ya sabe más sobre el carbono incorporado en los materiales de construcción y cómo reducir la huella de carbono de las viviendas. Encuentre más información sobre construcción sostenible y cómo reducir las emisiones en las siguientes páginas y en las páginas de la Guía de construcción ecológica de EcoHome. |
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