El rol de la ingeniería en el diseño y la construcción sustentable

En los últimos años, las nuevas tecnologías y la construcción en planta han ido agregando valor al trabajo de los ingenieros que han puesto especial énfasis en la climatización para mejorar el confort de las personas.

La ingeniería, Chile ha asumido un rol protagónico en el diseño y construcción sustentable trabajando con estrategias activas, vinculadas a elementos como sistemas de climatización, iluminación y energías renovables; y estrategias pasivas relacionadas con protecciones solares, aislación en muros, pisos ventilados y techumbres. Así lo cree Cristián Huenullan, ingeniero especialista en climatización y eficiencia energética avanzada del Departamento de Infraestructura y Propiedades de la PDI y académico de Construcción Civil e Ingeniería en Construcción en Inacap.

"Poseemos un cuartel policial que funciona por geotermia, es decir, utilizamos la energía de la tierra para mantener una temperatura interior de entre 20º C y 24°C en Puerto Montt. En iluminación todos nuestros cuarteles están diseñados y construidos con luminarias LED, que en promedio poseen una potencia de iluminación instalada de 9 W/m2", señala Huenullan sobre el edificio que fue certificado CES en 2015.

Asimismo, el ingeniero destaca la implementación de nuevas tecnologías de envolvente térmica y la instalación de energías renovables no convencionales como geotérmica, fotovoltaica y termosolar.

La construcción sustentable ha despertado el interés de los nuevos profesionales y su compromiso con la construcción y el diseño donde los materiales perduran y, a la vez, generan una baja demanda térmica al edificio, sin descuidar las necesidades de los futuros usuarios tanto en confort térmico como lumínico. "Desde el sector público es un requerimiento diseñar y construir de forma sustentable. Gracias a esto, hemos podido diferenciar las nuevas edificaciones de las antiguas. En las nuevas construcciones su diseño se enfoca en el correcto confort de los usuarios, con un sistema de ventilación para una óptima renovación de aire, mientras que en los proyectos antiguos no se diseñaba con ventilación e, incluso, sin climatización", explica el especialista en climatización y eficiencia energética.

Adiós a los espacios cerrados

Hoy, las oficinas cerradas, sin luz natural, son parte del pasado pues es primordial erigir edificios que consuman menos energía, cumpliendo con altos estándares de calidad. Junto con esto, la gran mayoría de los proyectos cuentan con un sistema de ventilación mecánica para el ingreso de aire exterior a los recintos interiores de la edificación, según Huenullan, para lo cual incluyen un sistema de filtrado mínimo de 30% en eficiencia de captación de partículas en suspensión. "Esto debido a que, al inyectar aire desde el exterior ingresa polvo, polen, fibras, esporas, bacterias, humos de automóviles, virus, entre otras partículas. Por eso, es importante incorporar un sistema de filtrado en los ventiladores de ingreso de aire", detalla.

Actualmente, los nuevos proyectos utilizan ventiladores de inyección de aire exterior con gabinete de porta filtros cuya eficiencia alcanza el 85%, para garantizar un aire exterior lo más limpio posible. "Para edificaciones en el sur de Chile, solicitamos que estos ventiladores de inyección de aire posean un intercambiador de calor. Este sistema funciona en captar la energía de la extracción de aire del edificio (el cual se encuentra climatizado a una temperatura entre los 20°C y 24°C), aumentando la temperatura de ingreso de aire exterior, que ingresa a 5º C o 10°C en invierno buscando la temperatura de confort del edificio, para disminuir la energía que se necesitará para calentar el aire exterior", explica Cristián Huenullan.

Finalmente, el ingeniero en climatización valora como parte de la certificación nacional CES (Certificación Edificio Sustentable) la disminución del consumo energético de las edificaciones públicas como las de la PDI, donde han conseguido un gasto promedio anual de 70 kWh/m2 versus los 250 kWh/m2 que poseen los cuartes antiguos.

Ley de Eficiencia Energética

Para Matías Yachan, ingeniero asociado de E3 Ingeniería, la construcción sustentable tiene dos aristas en Chile en lo referente al comportamiento térmico, responsable de casi el 60% del consumo de energía en las viviendas a nivel país. "Primero, está la arista vanguardista, punta de línea que va incorporando todas las últimas tecnologías para hacer que las viviendas reduzcan su demanda en requerimientos de climatización, calefacción o refrigeración, a valores muy por debajo de los mínimos exigibles por las normativas nacionales", señala.

Luego, el ingeniero civil estructural apunta a una segunda arista vinculada a la construcción masiva, que se remite a incorporar -en la mayoría de los casos- lo estrictamente obligatorio y reglamentario. "Este elefante se mueve mucho más lento y es reticente a probar nuevas alternativas, salvo que se espere algún dividendo de su incorporación, lo cual, por suerte, sí sucede. La incorporación de ciertos atributos sustentables que hace algunos años se veían como inconcebibles, poco a poco se han ido tomando la construcción masiva. Ejemplo de esto es la incorporación de termopaneles, o doble vidriado hermético DVH en muchos proyectos habitacionales, lo cual aumenta el estándar de la calidad térmica y, por ende, sustentable de las viviendas", afirma Yachan.

Se trata de un "elefante" que requiere algunos empujones, como la entrada en vigencia de la Ley de Eficiencia Energética, la cual, entre otras cosas, exige que toda vivienda nueva cuente con un etiquetado referente a su comportamiento térmico. "La Calificación Energética de Viviendas CEV v2.0, herramienta del Minvu, cumplirá el rol de transparentar el comportamiento de las viviendas y será un empoderamiento para la ciudadanía como una variable más a considerar en su toma de decisión al invertir en lo que, probablemente, sea la inversión más grande que hagan en sus vidas, como es el caso de un inmueble", argumenta el socio de E3 Ingeniería.

En un ámbito más vanguardista, la construcción ha ido preocupándose de los niveles de control de flujos de aire que ingresan a una vivienda o edificio, para lo cual se utilizan ventiladores mecánicos que controlan el caudal de aire. De esta manera, pueden no solo controlar la cantidad de aire, sino que también filtrarlo, lo cual es muy beneficioso para las ciudades más contaminadas. Asimismo, Matías Yachan destaca la incorporación de recuperadores de calor, que mejoran aún más el rendimiento al aprovechar parte del calor residual que se pierde al inyectar aire fresco.

Si bien el ingeniero civil estructural reconoce que la construcción es una de las industrias menos tecnologizadas a nivel mundial, valora que en los últimos años se haya desarrollado la construcción en plantas. "Esto mejora enormemente las terminaciones y, por ende, minimiza los problemas constructivos en faena, lo cual agrega mucho valor, ya que las variables que afectarían los flujos de calor se pueden ir acotando a costos menores, lo cual permite que soluciones que antes no entraban en el mercado por costos, ahora puedan competir entregando mejores condiciones", explica.