Desde la década de 1980, los “edificios verdes o ecológicos” han pasado de ser lo que algunos críticos consideraban un gesto simbólico hacia las preocupaciones medioambientales, a ser un principio rector fundamental para la industria de la construcción. ¿El motivo de esta transformación? La autoconservación: los edificios ecológicos conservan valiosos recursos naturales, conservan nuestra calidad de vida y, lo que es más importante, pueden ayudar a conservar nuestro planeta.

El sector de la construcción es un consumidor voraz de recursos naturales, y la mitad de ellos no son renovables.

Según el Worldwatch Institute, la industria consume cada año el 40 % del uso mundial de piedras sin tratar, grava y arena y el 25 % de la madera virgen[1]. Las últimas cifras también muestran que contribuye al 23 % de la contaminación atmosférica, el 40 % de la contaminación del agua potable y el 50 % de los residuos de vertedero[2].

Pero no se trata solo del material que consume la construcción, sino también del entorno construido que crea.

A nivel interno, una construcción mal concebida causa problemas de salud a los residentes y a los trabajadores. Por ejemplo, en las oficinas, el “síndrome del edificio enfermo” provoca absentismo laboral y baja productividad como consecuencia de una calefacción y ventilación inadecuadas[3] y de la falta de luz natural. A nivel externo, factores como la luz natural y la calidad del aire son una de las principales preocupaciones a la hora de planificar ciudades y barrios ecológicos, ya que afectan no solo a la “calidad de vida” sino a la vida en sí misma. La mala calidad del aire, por ejemplo, aumenta el riesgo de padecer angina de pecho[4]. Asimismo, en el Reino Unido, hasta 36 000 muertes al año están relacionadas con la contaminación atmosférica.[5]

Sin embargo, los daños causados por las prácticas de construcción actuales van incluso más allá, ya que amenazan al propio planeta debido a los altos niveles de emisiones de carbono (la principal causa del cambio climático antropogénico). Según el último informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (GIECC), si no disminuye la velocidad actual del calentamiento global, en el año 2052 la Tierra habrá alcanzado el límite crítico de un aumento de la temperatura en 1,5 °C e incluso lo habrá superado[6].

El informe también señala que el calentamiento es consecuencia directa de las emisiones generadas por los seres humanos y que el 38 % de esas emisiones relacionadas con la energía proceden de los edificios: el 28 % de las emisiones operativas y el 10 % de los materiales y la construcción[7]. El objetivo establecido en la COP26, la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático de 2021, es reducir a la mitad las emisiones globales para 2030 y lograr las cero emisiones netas de carbono para 2050[8]. Estos objetivos no pueden alcanzarse sin que el sector de la construcción cambie radicalmente sus prácticas.

El concepto de edificio ecológico no especifica en sí mismo una forma concreta de construcción. Cualquier edificio puede ser un edificio ecológico, ya sea una vivienda, una oficina, una escuela, un hospital, un centro comunitario o cualquier otro tipo de estructura. Y habrá diferencias entre países y regiones debido a factores como el clima y la cultura, además de las distintas prioridades medioambientales, económicas y sociales.

En su lugar, la definición de edificio ecológico describe el principio en el que se basa su construcción. Un edificio “ecológico” es aquel que, en su diseño, construcción o funcionamiento, minimiza o elimina los efectos negativos sobre el clima y el entorno natural y puede incluso mejorarlos.

Principios de los edificios ecológicos vinculados a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas de la Agenda 2030. Crédito de la imagen © World Green Building Council

Este principio de diseño implica que muchos edificios ecológicos tendrán características comunes, como el uso eficiente de la energía, el agua y otros recursos, y la utilización de fuentes de energía renovables, como la energía solar y las bombas de calor geotérmicas o con aire como fuente caliente.

Los edificios ecológicos se construirán con materiales no tóxicos, éticos y sostenibles. Es probable que estos materiales sean de origen local para evitar las emisiones de carbono derivadas de la importación de mercancías que recorren largas distancias. Además, suelen tomarse medidas enfocadas a reducir la contaminación y los residuos y a promover la reutilización y el reciclaje.

La calidad del aire dentro de un edificio ecológico será alta, ya que la calidad de vida de los ocupantes es una consideración primordial en su diseño, construcción y funcionamiento. El diseño también tendrá como objetivo la preparación del edificio para el futuro, haciéndolo adaptable a futuros cambios medioambientales o tecnológicos.

Beneficios para el balance final

La adopción de un enfoque de construcción ecológica no solamente tiene sentido desde el punto de vista medioambiental, sino que también lo respalda un sólido argumento comercial. Los propietarios disfrutan de tasas de ocupación más altas y menores costes operativos; los promotores se benefician de un mayor valor de la propiedad; y los ocupantes ahorran dinero en las facturas de servicios gracias a la eficiencia energética y del agua.

Por ejemplo, en un estudio reciente realizado en el Reino Unido[9], se realizó una comparación entre 336 edificios con certificación ecológica y unos 2000 proyectos de construcción sin esta certificación construidos entre el 2003 y el 2014, y se cotejaron los proyectos en base a las fechas de construcción y la ubicación geográfica. El estudio reveló que los edificios con certificación ecológica se alquilaban entre un 13,3 % y un 36,5 % más. Del mismo modo, un estudio estadounidense sobre el mercado inmobiliario mundial, llamado World Green Building Trends[10], señaló que los edificios ecológicos, ya sean nuevos o renovados, aumentan su valor en un 10 % con respecto a los edificios tradicionales.

Este mismo estudio también señaló que los propietarios declaraban unos gastos de funcionamiento significativamente menores. A lo largo de un período de cinco años, el ahorro medio en los edificios nuevos fue del 16,9 % y en los edificios renovados del 14,6 %. Arabia Saudí fue uno de los países que obtuvo mejores resultados en el estudio, ya que el 47 % de los encuestados declararon haber obtenido un mayor valor en el punto de venta, el 34 % se benefició de unas tasas de alquiler más elevadas y el 41 % logró unas tasas de ocupación más altas.

Los beneficios que conllevan los edificios ecológicos se han resumido con los términos “personas, planeta y ganancias”, destacando que muchas de las ventajas de los lugares de trabajo y los hogares ecológicos se reflejan en la salud y el bienestar de quienes viven y trabajan en ellos.

Un estudio estadounidense reveló que la mejora de la calidad del aire del interior de las oficinas ecológicas había contribuido a que se percibiera una reducción del absentismo laboral y de las horas de trabajo que se veían afectadas por casos de asma, alergias respiratorias, depresión y estrés, así como a una mejora de la productividad según habían notificado los propios trabajadores[11]. Una encuesta realizada en nombre del US Green Building Council (USGBC) también reveló que los edificios ecológicos “ofrecen a los empleadores una ventaja de contratación para atraer a los mejores talentos de su clase”[12].

La tecnología de la construcción ecológica

Los materiales tradicionales de la industria de la construcción son intrínsecamente inadecuados en términos de emisiones de carbono. Ya sea el cemento o los ladrillos, el vidrio o el yeso, estos materiales requieren altas temperaturas en su fabricación, por lo que consumen cantidades masivas de energía y emiten niveles sustanciales de dióxido de carbono (CO2) como resultado. Se liberan aproximadamente 600 kg de CO2 por cada tonelada de cemento que se produce, por lo que la fabricación del cemento representa el 8 % de las emisiones mundiales de CO2[13], mientras que una tonelada de ladrillos de nueva fabricación libera 258 kg de emisiones de CO2[14].

Pero se está tratando de cambiar esta situación. Se están buscando alternativas a las técnicas de construcción convencionales y tecnologías inteligentes para minimizar el consumo de energía y, por extensión, las emisiones de carbono.

Una de las estrategias que se están poniendo en práctica es el desarrollo de equivalentes ecológicos de los materiales de construcción consolidados. En el caso del hormigón, el CO2 puede capturarse y bombearse en el propio hormigón, reteniéndolo para siempre[15]. Además, este proceso también podría mejorar las propiedades del material resultante. El CO2 inyectado reacciona con los iones de calcio del cemento, lo que produce más carbonato cálcico y posiblemente permita al hormigón soportar cargas mayores. Otra respuesta que ha surgido en esta búsqueda del “hormigón ecológico” es el cemento de geopolímeros (Geopolymer Cement, GPC),[16] que reduce las emisiones de CO2 hasta en un 80 %-90 %. El GPC sustituye el calcio y el silicio de la mezcla de cemento por materiales industriales de desecho, como las cenizas volantes, que luego se activan con álcalis.

HYBRIT, la planta siderúrgica sin combustibles fósiles situada en Norrbotten, en el extremo norte de Suecia. Crédito de la imagen © HYBRIT

También se ha desarrollado el “acero ecológico”, que sustituye el carbón de coque, que tradicionalmente era necesario para la fabricación de acero a base de minerales, por electricidad renovable e hidrógeno. Pero esta clase de tecnología todavía se encuentra en las primeras etapas de desarrollo. En agosto de 2021, el consorcio sueco formado por las empresas SSAB, LKAB y Wattenfall, que están a cargo de la iniciativa HYBRIT (tecnología para la fabricación de hierro con hidrógeno),[17] entregó su primer lote de acero ecológico de prueba al fabricante de camiones Volvo AB, pero no comenzará la plena producción comercial hasta 2026.

Otro enfoque se centra en la reducción de las emisiones de carbono que se emiten durante la fabricación de componentes estructurales. Los ladrillos de tierra comprimida, por ejemplo, que se fabrican mezclando tierra húmeda y sustancias duras, como la grava o la arcilla, con elementos estabilizadores, como el hormigón, y que luego se compactan, pueden utilizarse para la construcción de paredes densas y duras. El proceso de obtención y formación de los ladrillos de tierra comprimida disminuye el impacto medioambiental, al mismo tiempo que el material puede servir para estabilizar la temperatura de los edificios para que se mantengan frescos en verano y cálidos en invierno[18].

Por otro lado, la madera para estructuras que incorpora carbono es cada vez más común como alternativa sostenible al acero y al hormigón. La madera se manipula tecnológicamente mediante resinas para producir nuevos componentes, como la madera laminada cruzada y la madera de chapa laminada, que pueden formar la estructura de bloques de hasta nueve pisos de altura[19].

También están surgiendo tecnologías para hacer frente a las emisiones de carbono que emite un edificio durante su explotación. Por ejemplo, en los tejados fríos se emplean pinturas reflectantes y tejas especiales que absorben menos calor y reflejan la mayor parte de la radiación solar. Esto contribuye a reducir la absorción de calor y la emisión térmica, lo que permite que los tejados fríos reduzcan las temperaturas en más de 28 °C. El resultado es que hay una menor necesidad de usar el aire acondicionado, lo que conlleva un menor uso de energía que se traduce en una disminución de las emisiones acumuladas de gases de efecto invernadero de las centrales eléctricas.

Las emisiones de carbono también se pueden reducir haciendo uso de la tecnología para reducir el desperdicio de energía. En cualquier momento dado, de media entre el 30 y el 40 % de un edificio comercial estará desocupado. Mediante el uso de dispositivos electrónicos como detectores de movimiento, escáneres RFID y lectores de tarjetas de acceso, los sensores pueden apagar automáticamente las luces y ajustar las opciones de climatización, refrigeración, calefacción y ventilación cuando un edificio, sección o habitación estén desocupados, con lo que podría ahorrarse hasta un 30 % en las facturas de energía.

Uno de los avances tecnológicos para el ahorro energético que está a punto de dar sus frutos es el vidrio inteligente (Electronic Smart Glass, ESG), el cual utiliza pequeñas señales eléctricas para cambiar la cantidad de radiación solar que refleja una ventana. El vidrio inteligente puede incorporarse al sistema de control de un edificio, de modo que los ocupantes pueden elegir la cantidad de radiación solar que desean bloquear y reducir así el coste de la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado.

Aumento de la escala

Sin embargo, a pesar de todo este ingenio e innovación, un solo edificio ecológico solo tendrá un impacto limitado en las emisiones de carbono. Para poder marcar realmente la diferencia y alcanzar nuestra ambición de cero emisiones netas, es necesario que barrios enteros, si no ciudades enteras, se desarrollen según los principios de los edificios ecológicos.

A esta escala, el impacto positivo de los edificios ecológicos podría amplificarse con otras medidas respetuosas con el medio ambiente, como la movilidad sostenible, los sistemas de gestión de residuos y las infraestructuras. Una transición hacia soluciones de movilidad con cero emisiones, como, por ejemplo, los proyectos de movilidad impulsados por hidrógeno que FRV, parte de Abdul Latif Jameel Energy, está desarrollando en España, podría ayudar a reducir la contaminación a nivel del suelo y mejorar el espacio público.

Otros elementos de diseño podrían incluir pavimentos permeables, espacios verdes y carriles bici para el transporte, fuentes combinadas de calor y electricidad para el alumbrado público, y calefacción urbana y compostaje para la gestión de residuos.

Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) a escala urbana y comunitaria podrían garantizar un suministro constante de energía renovable, las 24 horas del día, los 7 días de la semana, lo que permitiría que los principios de los edificios ecológicos se aplicarán también al desarrollo de las ciudades. Por ejemplo, FRV y FRV-X, su rama dedicada a la innovación, ya participan en proyectos pioneros de sistemas de almacenamiento de energía en baterías en el Reino Unido en Holes Bay (Dorset), Contego (West Sussex) y Clay Tye (Essex), además de en una planta híbrida de energía solar y BESS en Dalby (Queensland), en Australia. Asimismo, en otoño de 2022, FRV adquirió dos proyectos de BESS adicionales en el Reino Unido, así como una participación mayoritaria en un proyecto de sistemas de almacenamiento de energía en baterías en Grecia.

Por otro lado, Almar Water Solutions, otro negocio de Abdul Latif Jameel, está demostrando de qué manera la tecnología avanzada puede ayudar a fortalecer la calidad y la eficiencia de los sistemas de agua. Hace poco, Almar se asoció con Datakorum, empresa especialista en soluciones del internet de las cosas (IoT), para conseguir un contrato con e& Enterprise (anteriormente Etisalat Digital) con el que pretenden poner en marcha un proyecto de gestión inteligente de infraestructuras de agua y energía en Abu Dabi. El proyecto tiene como objetivo garantizar una mayor eficiencia para los clientes y contribuir a la digitalización de las infraestructuras locales de agua, acelerando las mejoras operativas y la preparación de la red inteligente.

Las ciudades o los barrios “ecológicos” variarían, al igual que los propios edificios ecológicos, según el clima, las costumbres y el caso de negocio. Por ejemplo, las tecnologías para reducir el consumo de agua tienen un periodo de amortización mucho más rápido en regiones con escasez de agua como Oriente Medio y África que en regiones con más agua. Del mismo modo, una ciudad de clima templado probablemente tendrá un periodo de amortización mucho más largo para las tecnologías de calefacción urbana que una ciudad de clima frío.

Hammarby Sjã¶stad Stockholm Sweden

Plan del barrio de Hammarby-Sjöstad. Crédito de la imagen © Administración de planificación urbanística de Estocolmo

Y todo esto no es solo una ambición lejana. Este tipo de comunidades verdes ya están prosperando en todo el mundo. Hammarby-Sjöstad[20] en Estocolmo, por ejemplo, que antes era un barrio industrial deteriorado e infrautilizado, es ahora un próspero “pueblo ecológico”.

Sus 25 000 residentes se benefician de un sistema de transporte que genera entre un 30 % y un 40 % menos de emisiones de dióxido de carbono por hogar que un barrio cercano equiparable, fundamentalmente a causa de que se realizan un 40 % menos de viajes en vehículo privado.

También cuenta con un sistema de tratamiento de aguas residuales, cuya agua caliente se utiliza en el sistema de calefacción local del barrio, y unos costes energéticos sustancialmente menores, entre un 32 % y un 39 % más bajos.

Barreras para los edificios ecológicos

La dificultad de desarrollar barrios ecológicos radica en que, actualmente, los promotores pagan una prima de alrededor del 10 % en costes de construcción más altos[21]. Este aumento de los costes iniciales disuade a los posibles inversores, a pesar de los menores costes de explotación a largo plazo.

Masdar City Abu Dhabi

Proyectos como Masdar City, en Abu Dabi, evitan este problema combinando las funciones de promotor y desarrollador. Masdar City está siendo construida por la empresa Masdar (como se refleja en el nombre de esta comunidad), que es la rama de desarrollo de Mubadala, el fondo soberano de Abu Dabi. La ciudad alberga una de las instalaciones fotovoltaicas más grandes de Oriente Medio y está construida alrededor de un enorme túnel de viento central que canaliza una brisa refrescante, para que los trabajadores y los residentes puedan pasear cómodamente por la ciudad incluso en verano. Entre los arrendatarios de Masdar City se encuentran empresas destacadas como General Electric, Lockheed Martin, Mitsubishi Heavy Industries, Schneider Electric y Siemens. Los edificios están construidos con cemento con bajas emisiones de carbono, aluminio reciclado en un 90 % y materiales de origen local, y su demanda de energía y agua es un 40 % inferior a la media.[22]

Masdar City se ha construido con el objetivo de cumplir con la clasificación mínima de “3-Pearl” (3 perlas) según el sistema de clasificación de los edificios Estidama Pearl Building Rating System. Se trata de uno de los códigos existentes de calificación de la eficiencia energética de los edificios con los que se mide el grado de ecología de un edificio, siendo los más comunes el LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), desarrollado en Estados Unidos, el BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) del Reino Unido, y el NABERS (National Australian Built Environment Rating System) de Australia.

Si no se cuenta con un fondo soberano como el Mubadala para invertir en edificios, barrios y ciudades ecológicas, es posible que los gobiernos y los organismos internacionales tengan que intervenir para animar o incluso obligar a los promotores a asumir los costes iniciales adicionales. Y muchos lo están haciendo.

El último “Informe sobre la situación mundial de los edificios y la construcción”, de septiembre de 2021, indica que 80 países cuentan con códigos de calificación de la eficiencia energética de los edificios de carácter obligatorio o voluntario a nivel nacional o regional, de los cuales 43 países tienen códigos de carácter obligatorio a nivel nacional, tanto para los edificios residenciales como para los no residenciales[23].

Por ejemplo, actualmente, se está aplicando en todo el Caribe el Código regional para la eficiencia energética de los edificios de la CARICOM de 2018 (CARICOM Regional Energy Efficiency Building Code, CREEBC), mientras que en Marruecos y Túnez cuentan con códigos de edificación obligatorios que afectan a todo el sector de la construcción. Otros países africanos también están introduciendo códigos. Ghana y Nigeria tienen códigos que afectan a parte del sector, mientras que Egipto y Sudáfrica tienen códigos voluntarios. Asimismo, Botsuana, Burundi, Camerún, Costa de Marfil, Ghana, Gambia, Kenia, Senegal, Tanzania y Uganda también están desarrollando sus propios códigos[24].

Mientras tanto, a pesar de la pandemia de la COVID-19, las inversiones a nivel mundial en eficiencia energética en el sector de la construcción aumentaron un 11,4 % sin precedentes en 2020, hasta alcanzar unos 184 000 millones de USD, frente a los 165 000 millones de USD de 2019, principalmente gracias a las ayudas gubernamentales dirigidas a este fin en Europa. Por primera vez desde 2015, la tasa anual de crecimiento de las inversiones en eficiencia energética en el sector ha superado el 3 %.

En líneas generales, se está produciendo un avance gradual hacia el objetivo de las cero emisiones netas de carbono, pero es necesario que se convierta —como dice la ONU— en una “carrera hacia las cero emisiones netas”, es decir, que cobre un sentido de urgencia mucho mayor. Los edificios ecológicos y los beneficios que estos aportan deben convertirse en la norma, más que en una innovación. Es necesario que se reconozca que los edificios ecológicos son el único tipo de edificio que puede lograr el objetivo de alcanzar las cero emisiones netas, preservar nuestro medio ambiente y salvaguardar nuestra forma de vida.

 

[1] Hawken, P., Lovins, A. y Lovins, L. H., Natural Capitalism: Creating the Next Industrial Revolution, Little Brown and Co., 2009, 369 págs.

[2] Brown MT, Bardi E. Handbook of energy evaluation. A compendium of data for energy computation issued in a series of folios. Folio #3: Energy of ecosystems. Center for Environmental Policy, Environmental Engineering Sciences, University of Florida, Gainesville; 2011.

[3]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2796751/#:~:text=The%20sick%20building%20syndrome%20(SBS,or%20cause%20can%20be%20identified.

[4] https://tinyurl.com/2vwvyjnd

[5] https://www.newscientist.com/article/2263165-landmark-ruling-says-air-pollution-contributed-to-death-of-9-year-old/

[6] The Intergovernmental Panel on Climate Change, Climate Change 2021: The Physical Science Basis, August 2021, https://www.ipcc.ch/sr15/

[7] UN Environment Programme 2020, Global Status Report for Buildings and Construction: Towards a zero-emissions, efficient and resilient buildings and construction sector, 2020, https://globalabc.org/sites/default/files/inline- files/2020%20Buildings%20GSR_FULL%20REPORT.pdf

[8] https://www.unglobalcompact.org.uk/race-to-zero/

[9] https://nbs.net/green-building-has-a-strong-business-case/

[10] https://proddrupalcontent.construction.com/s3fs-public/WorldGreen-2021-SMR-29Oct.pdf page 26 and 29.

[11] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2920980/

[12] https://www.usgbc.org/articles/employees-are-happier-healthier-and-more-productive-leed-green-buildings

[13] https://www.nature.com/articles/d41586-021-02612-5

[14] https://henninglarsen.com/en/news/archive/2017/09/28-recycled-bricks-reduces-co2-emissions-by-1-millionplus-kg/

[15] https://arstechnica.com/science/2021/07/quest-for-green-cement-draws-big-name-investors-to-300b-industry/?comments=1

[16] https://www.cbre.co.uk/insights/articles/is-green-cement-making-concrete-progress

[17] https://www.theguardian.com/science/2021/aug/19/green-steel-swedish-company-ships-first-batch-made-without-using-coal

[18] https://designbuild.nridigital.com/design_build_review_april19/the_rise_of_green_technology_in_construction

[19] https://polandweekly.com/2022/05/25/clt-wood-has-conquered-the-world-now-its-time-for-poland/

[20] https://www.mckinsey.com/capabilities/sustainability/our-insights/building-the-cities-of-the-future-with-green-districts

[21] https://www.mckinsey.com/capabilities/sustainability/our-insights/building-the-cities-of-the-future-with-green-districts

[22] https://www.cityscape-intelligence.com/architecture/why-masdar-worlds-most-sustainable-city

[23] https://globalabc.org/sites/default/files/2021-10/Buildings-GSR-2021_EXECUTIVE-SUMMARY_ENG_14-10-21%20FIN2.pdf2

[24] https://globalabc.org/sites/default/files/2021-10/Buildings-GSR-2021_EXECUTIVE-SUMMARY_ENG_14-10-21%20FIN2.pdf2