Comunicación presentada al I Congreso Ciudades Inteligentes:
Autores
- Xabat Oregi Isasi, Investigador, Tecnalia Research & Innovation
- Lara Mabe Gomez, Investigadora, Tecnalia Research & Innovation
- Maxime Pousse, Investigador, Nobatek
- Marc Lotteau, Investigador, Nobatek
- Jon Gastañares Lizarriturri, Dirección de Medio Ambiente, Ayuntamiento de San Sebastián
Resumen
El urbanismo se enfrenta hoy a una demanda exigente respecto a lo ambiental, a la calidad de vida y a los retos socio-económicos. En este contexto, Nobatek y Tecnalia están desarrollando NEST (Neighborhood Evaluation for Sustainable Territories), una de las primeras herramientas que permite evaluar los impactos ambientales y sociales de los proyectos urbanos con perspectiva de ciclo de vida. Basado en esta herramienta, los autores de este trabajo han realizado una primera evaluación ambiental y social del nuevo distrito de Txomin Enea (Donostia). Con el objetivo de reducir el impacto inicial y llegar a una optimización ambiental y social del distrito, los autores proponen evaluar nuevos escenarios relacionados con la aplicación de nuevos sistemas constructivos, nuevos sistemas de generación energética, nuevos escenarios de movilidad o aspectos relacionados con la recogida de los residuos o la iluminación artificial.
Introducción
El sector de la edificación es una de las fuentes de impactos ambientales más relevantes, ya que representa alrededor del 36% de las emisiones de gases de efecto invernadero y el 40% del consumo de energía primaria total de la Unión Europea (EU, 2011). En consecuencia, cada vez más, junto con los indicadores económicos y sociales, los urbanistas consideran y evalúan aspectos relacionados con la eficiencia energética y el impacto ambiental de sus proyectos. No obstante, los urbanistas no son expertos en esta temática, siendo necesario la integración del uso de herramientas que evalúen los proyectos urbanos considerando los tres ejes de la sostenibilidad desde la fase de diseño (Charlot-Vadieu, C. Outrequin, P. 2012).
A la hora de diseñar nuevos barrios, como el barrio Txomin Enea en Donostia – San Sebastián que se presenta como caso de estudio en esta comunicación, estas herramientas deben permitir evaluar y comparar diferentes escenarios que permitan alcanzar los objetivos de sostenibilidad definidos por el promotor y la oficina técnica. A través de esta comunicación se presenta la aplicación de una de las primeras herramientas que permiten este tipo de estudios. Así mismo, se expone su uso en la toma de decisiones durante el desarrollo de un proyecto de urbanismo evaluando indicadores energéticos, ambientales, económicos y sociales.
Proyecto
El caso de estudio a evaluar será el barrio de Txomin Enea, ubicado en el municipio de Donostia – San Sebastián. En el nuevo proyecto de urbanismo que afecta al barrio de Txomin Enea se han definido las siguientes características: identificación de aquellos edificios existentes que serán mantenidos y aquellos que serán derribados, elementos urbanos (espacios verdes, carreteras, aceras, aparcamientos, etc.) y la geometría, altura, densidad y uso de los nuevos edificios. A partir de esta información, el presente estudio pretende evaluar y optimizar su comportamiento ambiental y social. Aunque la herramienta de simulación permite evaluar indicadores económicos, este apartado queda fuera del alcance de este trabajo.
A partir de la información obtenida durante el proyecto urbanístico y en base a valores estándar que afectan al urbanismo y a la arquitectura a escala nacional (demanda energética de los edificios, escenarios de movilidad, etc.), durante la primera parte del estudio se define el escenario base y se calculan sus impactos ambientales y sociales. A continuación, los autores de este trabajo definen y evalúan nuevos escenarios y se comparan los resultados obtenidos respecto al escenario base.
Material y Métodos
Durante esta sección se exponen los dos pilares de este trabajo, los cuales influirán directamente en la evaluación ambiental y social del barrio: la herramienta de simulación que se utilizará en el estudio y las características generales del barrio a evaluar.
Herramienta de simulación
Para poder realizar este estudio de evaluación de la sostenibilidad de un nuevo proyecto de urbanismo, se ha aplicado la versión actual de la herramienta NEST (Neighborhood Evaluation for Sustainable Territories) que es el resultado de la tesis realizada por Grace Yepez-Salmon (Yepez Salmon, 2011). NEST es una herramienta que evalúa de forma cuantitativa los impactos ambientales, sociales y económicos de un barrio. La herramienta de simulación es un plugin para el programa de modelización Sketch-Up que permite modelar en 3D el barrio integrando en este modelo virtual la información necesaria para llevar a cabo los cálculos de impactos así como la generación y comparación de diferentes escenarios. Además, NEST es una de las primeras herramientas que permite evaluar el comportamiento ambiental de un proyecto de urbanismo con perspectiva de ciclo de vida (ACV – Análisis de Ciclo de Vida).
Características del barrio de Txomin Enea
Durante este apartado se muestran los datos que se han considerado a la hora de modelar el escenario base del barrio. En la siguiente tabla se han definido, junto con aspectos generales del barrio como habitantes o superficies de edificación, aspectos como la movilidad, tipología constructiva, generación energética, etc.
Resultados
Durante este ejercicio, donde se propondrán diferentes estrategias de mejora, principalmente se evaluarán los indicadores de consumo de energía primaria, calentamiento global, calidad del aire y satisfacción social.
La estructura urbana y las características generales del nuevo distrito ya han sido definidas durante el proyecto arquitectónico, haciendo imposible la mejora de indicadores como pérdida de biodiversidad (directamente ligado al proyecto de urbanización inicial). Debido a las políticas regionales de gestión de residuos, tampoco se proponen nuevos escenarios para la recogida y gestión de los residuos generados en el distrito.
Evaluación del escenario base del barrio de Txomin Enea
Una vez introducidos todos estos datos en la herramienta de simulación y definido el alcance del estudio, a continuación se muestran los resultados obtenidos a través de la herramienta NEST. Los resultados de impacto se declararán de acuerdo a la unidad funcional de “impacto por año y habitante”. Es decir, se muestra cual sería el impacto relacionado a cada habitante de este distrito durante el periodo de un año.
- Energía primaria: 49.686 MJ/año-habitante.
- Calentamiento global: 2.408 kg eq CO2/año-habitante.
- Volumen de aire nocivo: 1.137.694 m3/año-habitante.
- Satisfacción social (%): espacios verdes 61%, parkings 24%, transporte 84% y accesibilidad 29%.
En base a los resultados de NEST, los autores de este trabajo han desglosado la información de impacto de los diferentes aspectos que componen el distrito evaluado (ver tabla II). En esta tabla se puede ver que el principal impacto ambiental está ligado al consumo energético durante el uso del edificio y al transporte individual de los usuarios del barrio Txomin Enea. Sin embargo, el aspecto que perjudica principalmente a la calidad de aire está relacionado (99%) con la movilidad.
Los materiales utilizados para la construcción de los edificios representan el 9% en energía primaria y el 11% en calentamiento global. Respecto los otros dos aspectos, la iluminación pública y los materiales de las infraestructuras, se puede apreciar que su impacto es menor al 2% en los escenarios.
Por todo ello, en los nuevos escenarios que se proponen a continuación, el mayor esfuerzo se focalizará en reducir el impacto ambiental y mejorar la calidad del aire del nuevo distrito mediante diferentes propuestas en los siguientes aspectos: transporte individual y colectivo, materiales de los edificios y uso de los edificios.
Evaluación sostenible de los nuevos escenarios propuestos
En este informe, con el objetivo de reducir el impacto ambiental de los 3 aspectos con mayor impacto, se trabajará con 6 nuevos escenarios:
- Movilidad: Nuevos escenarios de transporte.
- Escenario 1: automóvil 25%, autobús 25%, tranvía 0%, tren 0%, bicicleta 20%, a pie 30%
- Escenario 2: automóvil 0%, autobús 30%, tranvía 0%, tren 0%, bicicleta 40%, a pie 30%
- Sistema constructivo de los edificios. Nuevos escenarios para todos los nuevos edificios. Para los edificios existentes no se propone ninguna actuación de rehabilitación.
- Escenario 3: hormigón / ladrillo / EPS
- Escenario 4: madera / lana mineral
- Sistema de generación energética de los edificios. Nuevos escenarios para los nuevos edificios. Se mantiene el sistema existente de los edificios que se mantienen.
- Escenario 5: caldera de biomasa
Los valores de la Figura 2 muestran la diferencia porcentual de los diferentes indicadores de impacto de cada nuevo escenario respecto al escenario base. Tras una primera lectura general, se puede apreciar que los escenarios con mayor influencia resultan ser los escenarios 1 y 2 (nuevos escenarios de movilidad), los cuales llegan a reducir el 32% de la energía primaria y el 39% del calentamiento global del escenario base.
Respecto a los otros escenarios, se observa que la influencia de la sustitución de los sistemas constructivos de los nuevos edificios (escenarios 3-4) es reducida, el escenario 4 (sistema constructivo de madera) permite reducir un 5% el impacto del indicador del calentamiento global. La aplicación del escenario 5 (fuente de energía biomasa) permite reducir el impacto del calentamiento global hasta en un 32%. El problema de la biomasa es el empeoramiento de la calidad de aire debido a los gases emitidos durante la combustión de la madera.
Por último, respecto al aspecto social (indicador de satisfacción evaluado por la herramienta NEST), únicamente los nuevos escenarios de movilidad (1 y 2) modificarán las condiciones respecto al escenario base, los cuales están directamente ligadas a las condiciones de los usuarios del barrio. Sin embargo, la versión actual de NEST no calcula la influencia en la satisfacción social de los escenarios relacionados con los materiales de los sistemas constructivos (escenarios 3 y 4) y con la fuente energética (escenario 5). Sin embargo, esta es una mejora a aportar a la herramienta de simulación, ya que estos nuevos escenarios podrían influir en la creación de empleo local o en el confort de los habitantes.
Discusión y conclusiones
A través de la evaluación de los nuevos escenarios propuestos, se ha calculado la influencia de cada nueva propuesta respecto al escenario base. Sin embargo, cada escenario estaba compuesto por una estrategia individual de mejora (movilidad, sistema constructivo o generación energética). Por ello, durante esta última fase del estudio se propone definir un nuevo escenario final que optimice varios parámetros al mismo tiempo.
Como se puede ver en la Tabla III, gracias al empleo de materiales renovables con bajo impacto ambiental, el escenario 4 permitiría disminuir 131 MJ/año-habitante. A su vez, en este caso se propone aplicar el escenario 5 (fuente de energía biomasa) para el sistema de generación de los edificios, ya que de esta forma se estiman reducir 774 kg CO2-eq/año-habitante. Por último, de acuerdo a los beneficios obtenidos utilizando el escenario 2, se ve la importancia de potenciar el transporte colectivo, permitiendo reducir hasta 16.131 MJ/año-habitante, 939 kg CO2-eq/año-habitante o 874.064 m3/año-habitante de cantidad del aire nocivo. Respecto a esta última propuesta, cabe destacar que su aplicación sería algo irreal, ya que resulta muy difícil eliminar la totalidad del transporte individual privado dentro de un barrio. Aun así, los resultados obtenidos reflejan los beneficios del transporte colectivo, ayudando a los diferentes técnicos municipales en la propuesta de nuevos escenarios de movilidad.
Después de evaluar los resultados y analizar el proceso de trabajo realizado durante este proyecto, los autores de este trabajo quieren destacar la importancia de evaluar aspectos como el transporte, el impacto de los materiales o nuevas propuestas de sistemas de generación energética a nivel distrito a la hora de diseñar nuevos proyectos urbanísticos sostenibles, ya que una visión global y con perspectiva de ciclo de vida ayudará a reducir el consumo de recursos naturales, reducir el impacto ambiental, aumentar la satisfacción social de los usuarios de cada barrio. Tanto Nobatek como Tecnalia están trabajando en la adaptación de esta herramienta de simulación para la evaluación de proyectos urbanísticos de rehabilitación.
Reconocimientos
Parte de este trabajo ha sido desarrollado a partir de los resultados obtenidos durante los proyectos de investigación EDUQ y ESSAI URBAIN (Número proyecto EFA287/13), proyectos subvencionados respectivamente por la convocatoria Aquitania-Euskadi 2013 y por el Programa Operativo de Cooperación Territorial España-Francia-Andorra – POCTEFA 2007-2013 respectivamente. A su vez, agradecer al Departamento de Educación del Gobierno Vasco por su apoyo financiero a Xabat Oregi en el desarrollo de su tesis doctoral.
Referencias
- Charlot-Valdieu, C. Outrequin, P. 2012. Concevoir et évaluer un projet d’écoquartier. Editons Le Moniteur.
- EU 2011. European Commission, Energy, Energy Efficiency, Buildings.
- Yepez Salmon, G. 2011. Construction d’un outil d’évaluation environnementale des Eco-quartiers: vers une méthode systémique de mise en œuvre de la ville durable. (5 enero 2015)
Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.