LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES

Transcripción

1 LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES Energía y Medio Ambiente en Centros y Edificios Comerciales Fundación Gas Natural Junta de Andalucia Sevilla 8 de marzo de 2006 Centro o edifico comercial: conjunto de locales o edificios destinados a la venta de productos o servicios de diversa índole. Diferencia entre un edificio comercial y un centro comercial: Magnitud de la superficie ocupada. De hecho, un centro comercial, a menudo, se compone de varios edificios comerciales. Modernos edificios o centros comerciales: evolución actualizada de los mercados tradicionales. Centros comerciales: recinto cerrado incluyendo diversos locales destinados a la venta de los productos o al ofrecimiento de servicios de restauración u ocio. Caracteristica: Utilización intensiva de las instalaciones (12 h y 300 dias/año). Fuerte desgaste de los mismas. Correcto mantenimiento y condiciones de operación para alargar la vida útil de las instalaciones. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 2 1

2 Entre los locales se establecen relaciones de comunicación por medio de pasillos o avenidas frecuentemente combinadas con espacios abiertos de altura importante en forma de atrios. Espacios abiertos al ambiente exterior, aún cuando disponen de iluminación natural a través de ventanales o lucernarios. Centros comercial de tipología tradicional: distintos locales comerciales abiertos al exterior (climatologías mediterráneas). Estos centros son un conjunto de edificios con comunicaciones peatonales al exterior con amplias conexiones al ambiente exterior. Se vuelve a la disposición de los mercados convencionales (dedicados fundamentalmente a los productos comestibles), los cuales no disponen de instalaciones importantes para el control de las condiciones ambientales de los mismos. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 3 Los mercados tradicionales abiertos al exterior se diseñaron con criterios de sostenibilidad, dentro de las limitaciones que imponía la sociedad. La concentración de la oferta comercial en un solo espacio ciudadano permitía atender mejor la demanda social de contrastar las calidades y precios de los productos. Se podía obtener un mejor rigor higiénico en la manipulación de los productos bajo el aspecto de criterios de atención social. Concentración de oferta de productos, en su mayoria perecederos: problemas ambientales de olores o relacionados con la calidad del aire en espacios cerrados. SOLUCION: VENTILACION NATURAL Este control de las condiciones ambientales daba, respuesta a las exigencias medioambientales del concepto de la sostenibilidad tal y como se entiende actualmente. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 4 2

3 La aparición de soluciones tecnológicas aplicables a los problemas del control ambiental en los edificios ha hecho posible que los centros comerciales se hayan podido diseñar de forma cerrada sin contacto franco con el exterior. Han desaparecido algunas de las ideas tradicionales que, sin embargo, se han intentado recuperar a través de soluciones arquitectónicas imaginativas. Se han sustituido los espacios de comunicaciones abiertos al exterior por amplias avenidas o espacios que, mediante sistemas de iluminación natural, han querido simular los espacios abiertos. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 5 Estas soluciones han obligado a utilizar sistemas de climatización o de control ambiental para hacer habitables tales espacios. Los locales comerciales dentro de los centros han debido tratarse también mediante sistemas de climatización con el fin de contrarrestar los efectos térmicos de las potencias eléctricas dedicadas a la iluminación. Exigencia debida en parte a planteamientos comerciales para la atracción de los clientes y en parte porque los locales están dispuestos en el interior de los centros. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 6 3

4 Estos planteamientos han supuesto la aparición de problemas ambientales. A) Ambientes Externos La creación de un centro comercial genera un impacto ambiental urbanístico de importancia. El incremento de movimientos en el entorno del lugar va a resultar muy importante en determinados períodos. Este incremento puntual de movilidad supone un aumento de los niveles de contaminación acústica y de contaminación del aire de los alrededores del centro, básicamente por efecto del flujo de automóviles privados que se produce. Ello trae aparejada la necesidad de implantación de un área de aparcamiento. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 7 Todo ello puede producir los siguientes problemas ambientales: Ocupación de espacio (Integración urbana Mobilidad urbana) Suspensión de zonas verdes Creación de infraestructuras de gran capacidad (impacto ambiental) Consumo energético (transporte mercancias, etc) Ruido Contaminación Otros (atascos, molestias, etc.) LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 8 4

5 B) Problemas ambientales en el interior de un centro comercial. Un centro comercial de constitución cerrada va a tener una consideración arquitectónica encaminada a establecer una cierta relación interior exterior a través de cerramientos con transparencia más o menos importante. Esta transparencia, va a consolidarse en forma de lucernarios o cubiertas transparentes en las zonas de comunicaciones o avenidas, o en las zonas del mall. (Solución resultante de la visión que de los centros comerciales se tiene en lugares de climatologías frías con poca insolación) LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 9 Cuando se trasladan a latitudes mas bajas donde el sol representa una carga térmica en los edificios muy importante, plantea problemas de difícil solución si se pretende controlar el ambiente interior de los edificios mediante instalaciones de climatización Ambiente confortable: entre 10ºC y los 23ºC en condiciones de vestimenta de invierno, y entre 23º c y 25ºc cuando los vestidos usados son ligeros y propios del verano. 23ºC percibidos pueden resultar agradables a un gran número de personas. Esta temperatura percibida no es únicamente la temperatura del aire ambiente, si no la resultante o promedio entre ésta y la correspondiente radiación térmica percibida por la persona. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 10 5

6 En presencia de un lucernario o ventanal de grandes dimensiones sin protección solar recibiendo el efecto de la radiación directa ( o incluso de la difusa) procedente del sol, la temperatura efectiva percibida por las personas puede ser muy superior a los 25ºC citados. La instalación de niveles de iluminación elevados supone también un efecto radiante relevante: percepción de un incremento de la temperatura del aire por encima de los 25ºC, con el consiguiente problema de la falta de confort. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 11 Es muy difícil, y sobre todo energéticamente costoso controlar la temperatura ambiente, mediante una instalación de climatización convencional para evitar este efecto radiante. La compensación de un efecto radiante de importancia sólo será posible manteniendo el aire en condiciones de verano a una temperatura inferior, posiblemente, 15 18ºC. Es más aconsejable la adopción de soluciones arquitectónicas tendentes al control efectivo de la radiación solar o a la limitación de los niveles de iluminación a valores razonables. (criterios de sostenibilidad). LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 12 6

7 CASO PRACTICO 1 Respecto al control de la radiación solar, parece interesante analizar la situación ambiental creada en un centro comercial situado en un lugar al Sur de la península durante el verano. El factor solar de este lucernario transparente varía entre 0,36 y 0,38 según sea la inclinación de los vidrios. La temperatura de impulsión del aire procedente de la instalación de climatización es de 14ºC, compatible con el deseo de mantener en el interior del edificio una temperatura y una humedad relativa del aire dentro de los márgenes de confort. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 13 Periodo de ocupación: Tª planta 1 mall: 39 º C Tª planta baja: 32,5º C. En estas condiciones la temperatura efectiva en las distintas zonas del mall eran las que se indica en el gráfico. En la gráfica se observa la temperatura resultante (media entre la temperatura del aire y la temperatura media radiante). La incidencia solar a través del cristal de la cubierta es muy elevada, formando una bolsa de aire caliente en la zona superior de cubierta que irradia calor a la zona interior del mall. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 14 7

8 Solución A: disminuir la temperatura del aire de impulsión hasta los 10º. La temperatura máxima alcanzada en la planta 1 del mall es 36º. La temperatura máxima alcanzada en planta baja del mall 30º. Se reducen 3º las temperaturas del mall muy por encima de las temperaturas de confort admisible. En la gráfica se observa la temperatura resultante (media entre la temperatura del aire y la temperatura media radiante). Las temperaturas alcanzadas en las tres zonas están 3ºc por debajo de las temperaturas alcanzadas en las condiciones de partida del proyecto. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 15 Solución B. Instalación de un tipo de cubierta exterior por encima del lucernario. Con toldo Evitando así la entrada de la radiación solar a la zona del mall, sin menoscabo de la entrada de luz cenital al recinto Lamas inclinadas que obstaculicen la incidencia del sol sobre el vidrio LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 16 8

9 la temperatura máxima alcanzada en la planta 1 del mall durante el periodo de ocupación puede llegar a ser de 29 ºC, y que la temperatura máxima alcanzada en la planta Baja durante el periodo de ocupación es de 26 ºC. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 17 Las medidas a aplicar han de tener por objeto la disminución de la radiación solar incidente en el interior del mall Una protección exterior es la manera más eficiente de contrarrestar los efectos de esta radiación El calor absorbido por la protección es expulsado directamente al exterior y no al interior del edificio como sucede en el caso de protecciones interiores. La propuesta de la colocación de una protección exterior en forma de lamas orientables permite combinar los factores de luminosidad interior del mall y de protección térmica del edificio. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 18 9

10 La entrada libre de la radiación solar en un edificio tiene gran influencia sobre el consumo energético general debido al incremento de las necesidades de refrigeración que va a comportar. Cualquier solución encaminada a disminuir los efectos de la radiación supone una disminución importante de los consumos energéticos debidos a la refrigeración. Esta mejora en el consumo de energía significa también una mayor posibilidad de conseguir unos equipamientos más sostenibles. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 19 CASO PRACTICO 2 (MECADO ABIERTO TRADICIONAL) Problemas relacionados con los movimientos del aire producidos por los sistemas de climatización (FALTA DE BIENESTAR). Situación de equipos de tratamiento de aire. La instalación de climatización queda constituida por unos equipos climatizadores instalados en la parte superior de las islas de paradas o puestos. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 20 10

11 No en todas las islas se pretende instalar climatizadores, en algunos de los pasillos puede que las condiciones no sean las adecuada al estar alejados de los equipos de tratamientos. La dualidad de elementos de difusión de aire puede dar lugar a problemas de distribución de aire y aparición de corrientes. Disposición de los distintos elementos de climatización, referida a la implantación típica de tiendas o puestos en una isla del mercado. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 21 Puesto abierto al pasillo Pasillo tratado mediante toberas de impulsión Puesto cerrado al pasillo Pasillo tratado mediante rejas de impulsión La mayor parte de las tiendas son de tipo cerrado por su parte posterior pero cabe la posibilidad de que haya algunas que permitan la circulación de aire a su través. Los movimientos de aire pueden ser distintos según el tipo de tienda existente. Pueden darse unas disposiciones como las que aparecen en la figura, en la que aparecen paradas o tiendas de tipo cerrado junto a tiendas abiertas a los pasillos. Se indican las zonas que se pretende climatizar mediante toberas y los pasillos cuyo tratamiento se encomienda a las rejillas de impulsión. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 22 11

12 Con esta disposición queda definido el esquema general de funcionamiento de la difusión del aire en el mercado. Los movimientos del aire van a ir asociados a unas distribuciones de la temperatura en las zonas tratadas que deben ser consideradas como confortables a todos los efectos. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 23 Las distribuciones de velocidad del aire impulsado se exponen en las dos figuras siguientes: CONDICIONES DE VERANO Figura 1 Con las rejillas es posible mantener unas temperaturas operativas o efectivas del orden de los 26ºC. Con las toberas la temperatura operativa (medida entre la del aire y la radiante) puede llegar a ser del orden de 28ºC, en combinación con los valores de la velocidad del aire pueden considerarse como confortables en el caso de los centros comerciales abiertos. CONDICIONES DE INVIERNO Figura 2 Las zonas de pasillo que reciben la impulsión directa de las rejas tendrán un atemperamiento localizado. El pasillo acondicionado por las toberas será atemperado en menor proporción que los pasillos. Este menor acondicionamiento es debido al movimiento vertical ascendente que se produce en el aire. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 24 12

13 En los centros comerciales se producirá una concentración importante de personas, las cuales han de contribuir a la modificación de las características higiénicas del aire del interior del mismo. La mayor responsabilidad de esta modificación debe atribuirse a la calidad del aire exterior al centro. A título de ejemplo pueden citarse algunos de los compuestos que se encuentran en el aire ambiente de zonas urbanas de características convencionales, gaseosos contaminantes. El monóxido de carbono, el bisulfuro de carbono, acetaldehído, acetona, formaldehído, dióxido de azufre, metano, fenol, oxidos de nitrógeno y otros compuestos orgánicos procedentes de otras actividades normales de toda índole. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 25 Los edificios modernos equipados con su mobiliario son productores de contaminante del aire ya que en sus componentes existen compuestos que a lo largo del tiempo van siendo emitidos de forma más o menos regular. Los materiales de construcción modernos van a generar una amplia diversidad de compuestos contaminantes, principalmente aquellos que se aplican a partir de soluciones con agentes disolventes. El control de estos contaminantes debe hacerse mediante los sistemas de climatización ya que son responsables de introducir en los edificios las necesarias cantidades reglamentarias de aire exterior de ventilación para el control de olores principalmente. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 26 13

14 Si los niveles de contaminación del aire exterior en lo que se refiere a elementos gaseosos no son importantes, el control de la calidad del aire interior podrá resolverse mediante el control de la cantidad de aire exterior admitida. La dilución de los compuestos contaminantes generados en el interior mediante el aire del exterior va a ser la herramienta más efectiva para mantener en el interior del centro una calidad de aire aceptable. Las técnicas de climatización, aplicadas a los centros comerciales, asociadas a las exigencias de la reglamentación vigente constituyen una garantía suficiente para el mantenimiento en el interior de los mismos de una calidad de aire conforme al confort necesario. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 27 Dichas técnicas pueden ser, además, muy respetuosas con el concepto de optimización de la energia que constituye uno de los criterios que definen el concepto de la sostenibilidad. Los centro comerciales tienden a disponer de zonas de ocio y restauración. Cabe señalar que estas aplicaciones pueden contribuir a la contaminación sonora del ambiente sino se aplican en su construcción adecuadas técnicas de tipo arquitectónico. Las instalaciones de climatización y ventilación pueden también ser causa de algunos problemas de contaminación ambiental. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 28 14

15 CONTAMINACIÓN EXTERIOR: necesidades de eliminación de eliminación de excedentes térmicos (torres de enfriamiento de agua, condensadores por aire, chimeneas de generadores de calor). RUIDO: tanto en el interior de los centros como en el ambiente exterior. Es obligación de los proyectistas e instaladores conceptuar y conseguir unas instalaciones que, contribuyendo al control de las condiciones ambientales internas de los centros, sean adecuadas a las limitaciones ambientales impuestas al exterior de los mismos por reglamentaciones urbanísticas. Todo ello en condiciones óptimas para mantener los consumos energéticos dentro de límites razonables compatibles con las exigencias de la necesaria sostenibilidad de la existencia y del funcionamiento de los centros comerciales. LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 29 FASE DE PROYECTO Integración urbana Impacto ambiental. Contorno Urbano. Mobilidad urbana Tipología de edificación Elementos constructivos Estructura. Fachadas Acabados exterior e interior Cubiertas Instalaciones Criterios generales Saneamiento Agua: ACS; riego Climatización y ventilación (caudal de aire) Gestión de la instalación Pensar en: Ruido. Control acústico Ventilación natural Captación solar Protección solar Inercia Térmica LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 30 15

16 FASE DE EJECUCIÓN Materiales a utilizar en el proceso de construcción: Estructuras. Cerramientos Pavimentos Acabados Equipamiento Instalaciones FASE DE EXPLOTACIÓN (Gestión de recursos) Gestión del agua Gestión de residuos: Orgánicos e inorgánicos. Residuos peligrosos, Voluminosos, Materiales reciclables Gestión de la electricidad: iluminación (exterior e interior) Utilización de fuentes renovables Gestión de la energía Gestión de las zonas verdes LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 31 FASE DE EXPLOTACIÓN (Gestión de recursos) Gestión de explotación: ahorro hasta un 30% sobre el consumo de electricidad y calefacción para un edificio, siempre que el Sistema de Gestión Técnica Centralizada optimice el funcionamiento según criterios de explotación adecuados. Se pueden estimar estos ahorros en 4 aspectos fundamentales: Entre un 5-10% para consumo eléctrico para refrigeración (climatización) Entre un 10-15% para combustible (gas) para calefacción y A.C.S. Entre un 10-15% para alumbrado Entre un 10-20% de aumento de vida media de los equipos por realizar un mejor mantenimiento y condiciones de explotación (arranque-paro, ciclo, rotación de equipos, etc..) LOS PROBLEMAS AMBIENTALES DE LOS CENTROS Y EDIFICIOS COMERCIALES 32 16