El mercado
El mercado mundial del aire acondicionado está valorado en 62 000 millones de dólares, de los cuales el sector residencial representa 39 000 millones y se instalan más de 45 millones de unidades al año. El control de la temperatura es uno de los principales costes de la gestión de edificios y un importante factor contribuyente al cambio climático. El mayor crecimiento en este sector proviene de los países en desarrollo, con China a la cabeza. Los intercambiadores de calor y condensadores, utilizados para recuperar parte de la energía perdida, están valorados en 2500 millones de dólares. Los filtros de aire, necesarios para eliminar partículas, polen y gérmenes, representan 2000 millones de dólares.
Los promotores inmobiliarios invierten cada vez más en sistemas de gestión de edificios (BMS), un sistema de control informático que monitoriza la luz, el agua y el flujo de aire dentro de las instalaciones. El coste del hardware informático para el control de la calidad del aire en un edificio de diez plantas podría alcanzar fácilmente entre 3,5 y 5 millones de dólares, mientras que los costes de operación y mantenimiento pueden representar hasta el 25 % de los gastos operativos anuales. Los edificios son responsables del 45 % de todas las emisiones de gases de efecto invernadero en el Reino Unido. En Estados Unidos, los edificios representan el 70 % del consumo total de energía y el 38 % de las emisiones de CO2.
La Comisión Europea ha publicado un informe que destaca que hasta el 90 % de los edificios existentes presentan controles inadecuados del consumo energético para calefacción, refrigeración y aire acondicionado, y requieren una renovación completa de los sistemas existentes. Esto podría suponer un ahorro energético de hasta un 30 % en las instalaciones existentes.
Innovación
Bengt Warne, el difunto arquitecto sueco, y su equipo estudiaron el control natural del aire y la humedad en los nidos de termitas en Tanzania y Zimbabue en la década de 1950. Estos nidos utilizan las leyes de la física para regular el flujo de aire, la temperatura y la humedad sin ninguna fuente de energía externa. Warne concluyó que estas colonias tienen la capacidad de cultivar hongos bajo tierra gracias a un meticuloso diseño de construcción que mantiene una temperatura de 27 °C y una humedad del 61 %. Mediante una observación detallada, se hizo evidente que la altura de los montículos, la longitud y la anchura de los canales de ventilación, así como la posición relativa al sol y la elección de los materiales de construcción, contribuyen a la gestión del aire.
Existe una larga historia de edificios con ventilación natural en todo el mundo, como el hospital construido en Las Gaviotas, Colombia, o el almacén Shosoin en el templo Todaiji en Nara, Japón, ambos proporcionando comodidad en climas muy cálidos y húmedos. Fue otro arquitecto sueco, Anders Nyquist, quien motivó a un equipo a diseñar un modelo matemático que considera esta exposición a los termiteros, pero que podría ofrecer resultados predecibles a los diseñadores de edificios. Aplicó la técnica de modelado a la construcción de la escuela Laggarberg en Timrå, cerca de Sundsvall, y demostró que este enfoque aporta beneficios tangibles más allá del ahorro energético, no solo en climas cálidos y húmedos, sino también en climas secos y fríos. Cuando el aire se renueva cada 30 minutos, la capacidad de atención y la salud general de los niños mejoran.
El aire se renueva cada hora sin incurrir en gastos adicionales de calefacción o refrigeración, mientras que la ventaja añadida es que las partículas de polvo y los gérmenes se expulsan continuamente del edificio, lo que mejora la salud de los ocupantes. Posteriormente, Nyquist y su equipo añadieron la interacción del blanco y negro al diseño exterior, imitando los cambios de oscuridad y luz como las rayas de una cebra. Esta es otra aplicación sencilla de las leyes de la física, donde el aire caliente es más ligero y asciende, mientras que el aire frío es más denso y desciende. El concesionario Ford en Umeå (Suecia) y los edificios de oficinas Daiwa House en Japón proporcionaron casos prácticos concretos que demuestran la eficacia de este enfoque.
El primer flujo de caja
Mientras muchos buscan ahorrar energía mediante un uso más eficiente de los equipos existentes, Nyquist y Warne han identificado diseños de edificios que simplemente eliminan el estándar de mercado vigente en cuanto a intensidad energética y gasto de capital, con diseños que incorporan la inteligencia de los ecosistemas. Estos arquitectos introducen las leyes de la física aplicadas por cebras y termitas en un nuevo y extraordinario tipo de diseño de edificios. Aplicar estas observaciones de la naturaleza genera múltiples beneficios, que van desde ahorros de capital y menores gastos operativos hasta una mejor calidad del aire interior. Los niños en la escuela están expuestos a aplicaciones sencillas de la teoría de la física, a la vez que reducen significativamente la huella de carbono de un edificio. Aunque los edificios están bien aislados, el aire circula libremente dentro de los espacios sin necesidad de calefacción o refrigeración adicionales.
La oportunidad
Si bien este enfoque no impulsa el negocio de los proveedores de HVAC, ofrece un nuevo e interesante modelo de negocio para las empresas promotoras inmobiliarias. Si el edificio no cuenta con un sistema de HVAC, no se necesitan conductos en el techo. Esto elimina aproximadamente entre 40 y 50 centímetros de espacio entre plantas. Esto significa que por cada cinco plantas, hay una planta adicional dentro del mismo espacio del edificio. Por lo tanto, el ahorro de costes se complementa con un aumento de los ingresos y una reducción del riesgo. Cuando un edificio típico de 10 plantas alcanza el punto de equilibrio (cuando se vende el 55 % de los apartamentos y oficinas), esta construcción, que ahorra capital y tiene bajos gastos operativos, suele alcanzar el 46 % de su punto de equilibrio.
El diseño de estos edificios energéticamente eficientes reduce el riesgo de inversión. Un menor riesgo, gracias a un punto de equilibrio más bajo, permite una financiación más económica, mayores reducciones de costes y una reducción aún mayor del riesgo. El Centro Comercial Eastgate en Harare, Zimbabue, es un ejemplo temprano y sorprendente de esta aplicación innovadora del diseño de edificios. Incluso cuando los extranjeros podrían dudar en comprometerse con un gran proyecto inmobiliario en un país de alto riesgo como Zimbabue, este ha demostrado superar todas las expectativas. Este complejo de oficinas y comercios ha cumplido su promesa. Se ha convertido en el edificio más popular de Harare, principalmente por sus bajos costes operativos y su gran atractivo público. ¿Quién habría imaginado que el complejo de oficinas y comercios más ecológico de Zimbabue se alzaría tan alto?
La aplicación más interesante es para las escuelas. Los gobiernos buscan ahorrar dinero e instalar aislamientos, a la vez que recirculan el aire, para reducir las facturas de calefacción y refrigeración. Sin embargo, como ha demostrado Nyquist, cuando los niños son más felices y saludables, y los padres conocen las estadísticas, algunos están dispuestos a mudarse a zonas donde la escuela pública ofrece estas oportunidades de aprendizaje. Y cuando los padres deciden mudarse a zonas remotas, la demanda de bienes raíces aumenta, lo que les da la oportunidad de idear un nuevo plan de financiación: especular con el aumento del valor del terreno gracias a niños sanos e inteligentes. Esta es la economía azul en la práctica.
