eficiencia energetica en ecosistema urbanos

5/19/2018 Eficiencia Energetica en Ecosistema Urbanos

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

CARRERA DE ARQUITECTURA

TRABAJO AUTONOMOTEMA: Eficiencia energtica en Ecosistemas Urbanos.

ESTUDIANTE: Ronny F. Peaherrera VlezSEMESTRE VII - AMBIENTE Y CIUDAD - GRUPO 3

PROF.: ARQ. BRICK REYES PINCAY, MSc.

27 / JULIO / 2014

Quito ECUADOR


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EFICIENCIA ENERGTICAEN LOS ECOSISTEMAS URBANOS

Las ciudades por sus caractersticas intrnsecas, son sistemas insostenibles,dependientes del entorno fsico para mantenerse, sujetas fundamentalmente alacceso a los recursos naturales para satisfacer tanto las necesidades esenciales parala supervivencia de las personas, como para producir las utilidades satisfactorias delas necesidades socioculturales. A medida que los sistemas urbanos modernos se

alejan y destruyen las fuentes de recursos y suministro de los desechos queproducen, se intensifican los problemas e impactos. Cuando sumados a losproblemas sociales y econmicos resultantes del modelo de urbanizacin difusa, sepercibe muy ntidamente la crisis y la insostenibilidad del modelo urbanodominante.

BASES DE EFICIENCIA ENERGETICAhttp://www.uresoluciones.com/proyectos_eficiencia_energetica_ure_uso_racional_energia_sostenibilidad_economica_ambiental_medellin_colombia.php

Una ordenacin urbanstica adecuada conducir a reducir en gran medida el coste energtico en el posterior proceso de diseo deledificio y sus instalaciones. De igual manera que un edificio mal construido y/o diseado, dificultar las condiciones de uso de susinstalaciones, reducir los niveles de confort y aumentar los costes de explotacin al consumir ms energa una planificacinurbanstica sin criterios energticos claros no ajustar la energa con la demanda.
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Planeamiento UrbansticoDado que las caractersticas del microclima urbano condicionan las necesidades energticas de los futuros desarrollos urbanos sedebern tener en cuenta dichas condiciones climticas. El planeamiento urbanstico debe tener como objetivo el aprovechamiento de

las condiciones ambientales favorables, as como el control de aquellas que sean desfavorables. Hay que considerar las condicionesmicro climtico y energtico de los emplazamientos en la clasificacin del suelo y, en general, en la toma de decisiones.Los valores de edificabilidad se deben asignar en funcin de las caractersticas micro climtico de los emplazamientos. Hay que buscarel equilibrio entre densidad y ocupacin de espacio libre. Las reas con pendiente del terreno con orientacin sur permiten undesarrollo de mayor densidad urbana que las reas llanas, puesto que las obstrucciones entre edificios son menores.En las zonas clidas, con mayores necesidades de refrigeracin que de calefaccin, las pendientes con orientacin oeste son las menosfavorables para la eficiencia energtica. El planteamiento debe tener por objetivo la preferencia por la regeneracin de los cascosurbanos a la extensin territorial de la ciudad. Hay que establecer unos objetivos ambientales y energticos mnimos para el conjuntode la actuacin y justificar la ordenacin desarrollada sobre la base de esos objetivos. En aquellos municipios donde el planeamientodeba considerar un rgimen de vientos caracterstico, ser necesario fijar como objetivo de la ordenacin corregir o controlar elrgimen de vientos.

Distribucin de las zonas edificables y los espacios libres.Habr que distribuir la edificacin, las zonas verdes y los edificios de servicios de manera que permitan el mayor y mejor usoenergtico de todos ellos, en funcin de las tipologas escogidas y de las condiciones climticas de la zona.Se debe tener en cuenta que, las viviendas, calles y otras zonas de circulacin necesitan sombra en verano mientras que los colectoresde agua caliente sanitaria as como piscinas y los jardines necesitan sol. El papel de la vegetacin es muy importante. Existen usosapropiados para las zonas en sombra en invierno, como por ejemplo, los centros comerciales, que tienen una fuerte demanda energticay no aprovechan las condiciones ambientales en ningn caso.

Trazado de viales, forma y tamao del lugar.Debe realizarse en funcin de la topografa u otros condicionantes del lugar, pero siempre de forma que no perjudique la orientacin delos edificios, con vistas a que stos presenten las mnimas necesidades energticas tanto en invierno como en verano.Puntos que hay que tener en cuenta:


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1. Trazado de las calles y captacin y control solar

2. Trazado de calles y control del viento:

* Si el trazado de calles y la posicin de la edificacin tiene en consideracin el mantener los flujosnaturales de aire y fro, durante el da y la noche, en funcin de la orientacin del valle, la situacin delmar, etc., asegurando as la correcta ventilacin natural en verano.* Evitando alinear las vas con las direcciones predominantes, rompiendo la regularidad de lasalineaciones, salvando los edificios singularmente altos, etc., se pueden controlar regmenes de vientosnocivos.

3. Tener en cuenta las obstrucciones solares generadas por la edificacin al fijar la anchura de las calles y la posicin dedicha edificacin respecto a la alineacin vial. El plano de sombras es la herramienta que permite la verificacin de estapremisa.

Parcelacin.La configuracin de las parcelas, junto con los dems parmetros de ordenacin de la ciudad van a condicionar la posicin de losedificios y, por tanto, su eficiencia energtica. Configurar solares en los que los edificios puedan ubicar la fachada principal conorientacin sur incluso buscando patrones no rectangulares. La orientacin sur es aquella que mejor aprovecha los sistemas pasivos declimatizacin. Disear parcelas de solares que no determinen edificacin con grandes profundidades. La tipologa de profundidadreducida es preferible en cuanto comporta disponer viviendas con dos fachadas opuestas por lo que influye sobre la ventilacin naturalcruzada y garantiza que cualquier vivienda tenga siempre una fachada mejor orientada.

Posicionamiento de la edificacin y separaciones entre edificios.Se debe cuidar la posicin del edificio teniendo en cuenta el microclima, la insolacin, la contaminacin acstica, la ventilacin, ytodos aquellos parmetros cuyo control pueda incrementar el potencial del ahorro energtico. El planeamiento no debe imponerrestricciones que impidan las soluciones bioclimticas u otras. La normativa urbanstica debe incluir varios conceptos:


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1. Orientacin.2. Diversidad de las fachadas en funcin de la orientacin.

3. Obstruccin solar.4. Otros que influyan sobre el comportamiento energtico de los edificios.

La urbanizacin, verificacin urbana y zonas verdes.Se deben utilizar la urbanizacin y las zonas verdes tanto para el ahorro energtico como para el control climtico.Reducir el efecto isla calor en las reas urbanas densas y con edificios altos, manteniendo los flujos naturales de aire fro oproveyndolas de parques verdes que incluyan elementos de agua para contribuir a la refrigeracin por evaporacin.

1. Utilizar rboles de hoja caduca y copa ancha para proteger las plantas inferiores de las viviendas en verano y permitir elacceso del sol en invierno.

2. Utilizacin de pavimentos absorbentes del calor en los climas clidos o muy expuestos.

3. Incorporar sistemas de filtro verde o porosos en la urbanizacin, por sus condiciones de absorcin de la radiacin solar, subaja temperatura, su permeabilidad; en suma, para favorecer el comportamiento trmico del suelo.

4. Utilizar el agua, en forma de fuentes o de lminas que faciliten la evaporacin y la refrigeracin del aire circulante.(efEnergia, 2014)


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Relacin entre Ecosistemas Urbanos y Naturales

El medio urbano supone una profunda alteracin de las condiciones fsicas y ambientales de un territorio. El calor emitido por la

quema de combustibles y el uso de la electricidad alcanza en las ciudades un peso importante con relacin al emitido por el sol, sobretodo en el invierno, originando los trastornos climticos locales conocidos como "inversin trmica". La conductividad de losmateriales constructivos es varias veces superior a la que tendra el territorio en su estado natural y agrava el problema de la disipacindel calor. La gran cantidad de superficies lisas, asfaltadas, modifican por un lado la escorrenta superficial para la evacuacin de lasaguas de lluvia, crendose otras vas; impiden la penetracin de agua en el subsuelo en zonas de recargas de acuferos; y por ltimoaumentan el albedo de suelo y la radiacin difusa. El alcantarillado reduce la evapotranspiracin del suelo y plantas. La sostenibilidadlocal de las ciudades se ha venido apoyando en una creciente insostenibilidad global de los procesos urbanos de apropiacin derecursos y eliminacin de residuos, hasta el momento actual.

ESTUDIO DE CASO

MADRID - ESPAA

MADRIDESPAA - http://blogs.elpais.com/quinta-temporada/2011/08/madrid-series.html


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En el caso de Madrid, en 1956 el 10% del suelo estaba ocupado por usos urbanos indirectos como embalses, vertederos, actividadesextractivas y carreteras frente al 23% del ao 1980. Desde 1960 a 1968 se dobl en consumo de energa per cpita en esta comunidad.Respecto al consumo diario por persona de la conurbacin madrilea en 1983 (segn Naredo y Fras, 1987) se puede estimar en:

2,6 kilos equivalentes de petrleo 252 litros de agua 2 kilos de alimentos y bebidas 8 kilos de materiales de construccin 214 litros de aguas residuales 1/4 de generacin de fangos en las depuradoras 5 kilos de vertidos atmosfricos 6 kilos de residuos inertes, escombros 1 kilo de residuos industriales (1/5 txicos o peligrosos) 1 kilo de residuos slidos urbanos

Estas cifras evidencian la insostenibilidad urbana donde se consumen cantidades masivas de recursos no renovables y generancantidades enormes de residuos que no se reciclan. El apoyo en fuentes energticas renovables es casi nulo. Pensar en nuevasestrategias en la que los modelos urbanos territoriales sean ms compatibles con el medio ambiente, es uno de los principales retosactuales, y tambin a las conclusiones a las que se quiere llegar desde esta investigacin. El desequilibrio ambiental se manifiestamediante una serie de sntomas que constituyen los elementos bsicos de la patologa urbana en el momento actual. Se resumen en lasiguiente tabla las alteraciones que introduce la ciudad sobre su territorio circundante, estableciendo los sntomas de la patologa

urbana actual de nuestras ciudades. Para ello se diferencian en uno de los lados de la tabla los ciclos urbanos (atmosfrico, hidrolgico,materia orgnica y residuos y energtico), y en el otro los sntomas ms importantes que manifiestan esta patologa urbana a que se hahecho referencia.


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Desequilibrios urbanos actuales

Ciclo urbano Sntomas de la patologa urbana

AtmosfricoO2 CO2 CO SO2 O3

Aumento de la contaminacin ambiental, polucin.Aumento del CO2 y CO.Recalentamiento de la atmsfera urbana.Efecto de isla trmica urbana.Menor renovacin del aire con respecto al entorno.

HidrolgicoO2 H2O

Desequilibrio ambiental.Disminucin humedad relativa reas densificadas.

Alteracin acuferos naturales.Aumento de las escorrentas superficiales.Salinizacin de suelos por regados intensivos.Contaminacin aguas superficiales y subterrneas.Alteracin del clima urbano (precipitacin y temperatura).

Materia orgnica y residuosN Ar N2O NH3 CH4

Aumento de los residuos slidos urbanos de materia orgnica, con excedente de nutrientes.Alteracin de la composicin del suelo.Contaminacin de las aguas subterrneas por infiltraciones.Salinizacin de las tierras, prdida de fertilidad.

Energtico Agotamiento de las energas no renovables.Coste energtico y contaminacin.


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A continuacin se ejemplifica esta patologa con datos cuantitativos obtenidos para el casco urbano de una poblacin de la Comunidadde Madrid: Tielmes. La cuantificacin es el resultado de multiplicar los estandares unitarios por el nmero de habitantes o la superficiedel trmino municipal, segn los casos. Los datos sirven tan slo de encuadre general de la patologa local de un asentamiento, y se

basan principalmente en los datos de poblacin (1.845 habitantes en el perodo 1980-1990). En el cuadro se plantea el desequilibriofinal entre fuentes y sumideros.

Fuentes urbanas de Tielmes Sumideros urbanos de Tielmes

1. CICLO ATMOSF RICO URBANOEmisin total de contaminantes:* SO2 3.136 kg/ao* NOx 21.771 kg/ao

* CO2 14.617 kg/ao

Dilucin atmosfrica.Depsito partculas en suspensin.Transporte de contaminacin por vientos.

2. CICLO HIDROLGICOPrecipitacin: 295 mmDepsito agua municipalRo Tajua para riegos

Evaporacin 350 a 500 mmConsumos urbanos 36,9 m3/daRecarga acuferos 200 Hm3Consumos regados 400 a 500 Hm3

3. CICLO MATERIA ORGNICATotal residuos urbanos 67,34 T/ao

Vertedero convencional mancomunado en el trmino de Colmenar de Oreja

4. CICLO ENERG TICOEne. solar terica invi. 2.507 MWh/aoEne. solar terica ver. 6.774 MWh/aoEnerga elica 0Energa minihidralica 0

Ene. reflejada invierno 1.329 MWh/aoEne. reflejada verano 3.590 MWh/aoEne. absorbida invierno 1.178 MWh/aoEne. absorbida verano 3.183 MWh/aoConsumo elctrica 6.106 MWh/ao

(Higueras, 1998)


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CONCLUSION

El ser humano, al igual que todos los organismos vivientes, debe obtener la energa que proviene originalmente del sol, para mantenersus procesos vitales. Como los humanos no son productores, dependen de los vegetales que son capaces de transformar la luz solar enformas de energa utilizables para ellos. La energa que consume el hombre puede dividirse en dos tipos: energa interna, la que empleapara los procesos corporales, y energa externa, la que utiliza en actividades tales como el funcionamiento de sus instrumentos y elmantenimiento de su cultura. El hombre obtiene su energa interna de los alimentos que ingiere. Puede ocupar ms de un nivel trfico,ya que consume vegetales, herbvoros yvarios carnvoros. La energa que estdisponible para el consumo interno delhombre, depende directamente del niveltrfico que ste seleccione. La mayora delos organismos vivos no emplean laenerga externa y slo el hombre la utilizaen cantidades significativas. Mientras elconsumo de la energa interna hapermanecido relativamente constante atravs de la historia (2200 al da), elconsumo de energa externa se haincrementado notablemente a partirdesarrollo tecnolgico. La mayor parte dela energa externa proviene de loscombustibles fsiles: carbn, petrleo ygas. (Colombia, 2014)

EVOLUCION DEL CONSUMO ENERGETICO DE LOS HUMANOS - http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000088/lecciones/seccion2/capitulo01/02_01_01.htm


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Histricamente el crecimiento de poblacinhumana es directamente proporcional a laalteracin de ecosistemas naturales

REDUCCION DE FACTORES BIOTICOS EN ECOSISTEMAS NATURALES - http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000088/lecciones/seccion2/capitulo01/02_01_01.htm


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Todos los seres vivos necesitan materia y energa para llevar a cabo sus funciones vitales. Toda la energa utilizada por losseres vivos proviene del Sol, est energa es consumida y ya no volver a ser utilizada por los seres vivos, por eso se dice que laenerga que atraviesa un ecosistema es unidireccional, es decir, fluye en una sola direccin. La materia orgnica procedente derestos y cadveres de seres vivos es transformada por algunos microorganismos en materia inorgnica. Esta materia esconsumida por los seres auttrofos y hetertrofos. A su vez, cuando estos mueren, sus restos son de nuevo transformados enmateria inorgnica, es por ello, que la materia constituye un ciclo cerrado en el ecosistema. (quimicaweb, 2008)

GASTO ENERGETICOS EN ECOSISTEMAS - http://www.terraecuador.net/revista_65/65_ciudad.html


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REFERENCIAS

Colombia, U. N. (2014). http://www.virtual.unal.edu.co/. Recuperado el 27 de Julio de 2014, de

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000088/lecciones/seccion2/capitulo01/02_01_01.htm

efEnergia. (Mayo de 2014). www.efenergia.com.Recuperado el 19 de Julio de 2014, de

http://www.efenergia.com/efenergia/urbanismo/urbanismo_eficiencia_energetica.php

Higueras, E. (22 de Julio de 1998). http://habitat.aq.upm.es/. Recuperado el 27 de Julio de 2014, de http://habitat.aq.upm.es/ub/a002.html

quimicaweb. (2008). www.quimicaweb.net. Recuperado el 27 de Julio de 2014, de http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_ccnn_2/tema12/

eficiencia energetica en ecosistema urbanos

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