Ecotecnias
Las ecotecnias, son técnicas que el hombre ha desarrollado a través del tiempo las cuales se caracterizan por aprovechar eficiente mente los recursos naturales y materiales, para dar paso a la elaboración de productos y servicios para la vida diaria.
El termino ecología también se refiere a la economía de la naturaleza, en otras palabras, al conocimiento del equilibrio natural y de la aplicación de aquellas técnicas o herramientas que respeten y/o restablezcan este equilibrio. Dichas técnicas o herramientas son las ecotecnias o tecnologías amigables con el medio ambiente. (Organic-K. 2009). Por lo tanto las ecotecnias son un instrumento desarrollado para aprovechar eficientemente los recursos naturales y materiales
Tipos de ecotecnias
Páneles solares fotovoltáicos
Un panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar para producir un efecto fotovoltaico (que significa: luz-electricidad) Este efecto es producido cuando la radiación solar incide sobre materiales semiconductores o celdas fotovoltaicas tratados convenientemente, produciéndose electricidad. Las celdas fotovoltaicas transforman la energía del sol haciendo que una corriente pase entre dos placas con cargas eléctricas opuestas.
La generación eléctrica supone un enorme reto para la ecotecnología. Un panel solar ofrece la ventaja considerable de no requerir insumos, el sistema de carga formado por baterías supone la contraparte ambiental negativa a considerar. Por otro lado, la energía eólica es causantes de mortandad entre la fauna aérea del lugar, rompiendo con el principio de respeto a la biodiversidad gran impacto hidrológico que supone la fabricación de presas hidroeléctricas es una variable que aleja a las mismas de ser consideradas ecotecnias (Organic-K. 2009).
Un sistema fotovoltaico está compuesto por una serie de dispositivos que transforman la energía solar en energía eléctrica y debe de estar acondicionado a los requerimientos de una determinada aplicación. Los elementos que componen un sistema fotovoltaico son los siguientes:
·
Arreglos de módulos de celdas solares.
· Estructura y cimientos del arreglo.
· Reguladores de voltaje y controles.
· Baterías de almacenamiento eléctrico y recinto de las mismas.
· Instrumentos.
· Cables e interruptores.
· Red eléctrica
· Cercado de seguridad
Captación de agua pluvial
En el contexto doméstico, para la captación de lluvia, se puede utilizar la superficie del techo como captación. A este sistema se le conoce como el modelo SCAPT (Sistema de captación pluvial en techos). La ventaja de este sistema es que además de su captación, minimiza la contaminación del agua.
Para uso agrícola, se requieren de mayores superficies de captación, por lo que se requiere de superficies permeables extensas, para colectar la mayor cantidad de agua posible.
Características
La cosecha de agua se determina por la superficie captadora. Entre mayor sea la superficie mayor será la captación pluvial. Por lo general se utiliza la azotea de una casa.
El filtro es el componente más importante en un sistema de captación pluvial. Dicho filtro debe de tener a capacidad de retener las partículas orgánicas y minerales encontradas en la superficie captadora y en la lluvia. Su funcionamiento debe de ser auto-purgante para no requerir de mayor mantenimiento y limpieza.
La cisterna, aunque similar a una cisterna de agua potable tiene las siguientes diferencias constructivas:
· Cuando no hay suficiente precipitación, debe de recibir agua de la cisterna de agua potable.
· .Debe de tener una salida de seguridad que permita filtrar a la canalización o a una superficie libre el exceso de agua.
· La superficie flotante debe de estar debajo de una malla para evitar la succión de sedimentos y partículas.
El tamaño de la cisterna se calcula basándose en datos estadísticos de precipitación pluvial, dimensión de superficie captadora y la cantidad requerida de agua para la vivienda o edificación.
Sistemas ahorradores de agua
Son estrategias para el ahorro del agua en el uso doméstico a base de tomas especiales, válvulas y diseño de baños.
Tomas ahorradoras. Ampliamente conocidas, son adaptaciones a las llaves del lavamanos, ducha y fregadero de la cocina, en donde se agrega aire para aumentar la presión del agua o mediante la aspersión del flujo para dar la sensación de que hay un mayor caudal. De esta manera se puede llegar a tener un ahorro de agua de hasta un 40% comparadas con una toma tradicional.
Diseño de los baños. Un baño puede ser diseñado de una manera compacta, esto es, más pequeño y sellado contra entradas de aire, de manera que se guarde el vapor y el calor en lugar de mantener abierta la regadera caliente.
Válvulas duales. Consisten en un dispositivo dentro del tanque del escusado que baja distintas cantidades de agua. Si es para orina baja 3 litros de agua y 6 litros para desechos sólidos. Esta sencilla adaptación puede hacerse a cualquier tipo de escusado de agua, e incluso a los escusados viejos. Las válvulas duales tienen el potencial de ahorrar mucha agua a nivel doméstico.
Reutilización del agua en casa y jardín. El agua de la regadera puede ser reutilizada en la lavadora y para trapear los pisos, para finalmente ser utilizada para regar el jardín. Para esto, se recomienda separar las instalaciones de plomería, una instalación para el drenaje y aguas grises y otra para las aguas negra (si es que no se está usando un baño seco).
Biofiltro jardinera
El Filtro-Jardinera es un tratamiento simple de aguas grises en donde se aprovecha la degradación de la materia orgánica de los microorganismos que existen en el suelo y la necesidad de agua y nutrientes que las plantas necesitan para su desarrollo.
Las aguas grises provienen de lavabos, fregaderos, regaderas y lavadoras. A diferencia de las aguas negras, las aguas grises no son tan nocivas para la salud ya que contienen cantidades significativas de nutrientes, materia orgánica y bacterias. Cuando estos nutrientes van a dar a un cauce o cuerpo de agua contaminan y dañan severamente los cuerpos de agua.
Funcionamiento
Las aguas grises se reciben en una trampa de grasas.
Las grasas se retienen formando una nata en el agua y los sólidos se sedimentan, asentándose en el fondo. Así la tapa protege al filtro, evitando que se tape.
El agua ya tratada se dirige a una jardinera impermeable que cuenta con tres secciones: Las secciones de entrada y salida están rellenas de tezontle y sirven para distribuir el agua uniformemente cuando entra y sale del filtro. Para la entrada, hay que seleccionar el material de mayor diámetro para que se prolongue la vida útil del tezontle. La parte central se rellena con arena mezclada con tierra y ahí se siembran plantas de pantano. Es aquí en donde se atrapan los sólidos mas pequeños mientras que el agua fluye lentamente y esto aumenta el poder de retención del filtro.
Azoteas verdes
Una Azotea Verde es una superficie donde se siembran las plantas y estas crecen sobre la azotea de algún edificio o de casas (Urbieta, 2005). La azotea verde se puede construir con macetas en donde se siembran arbolitos, arbustos, hortalizas y plantas; esto permite ir transformando espacios grises en espacios vivos y armónicos; además de utilizar los productos que se pueden cosechar para nuestra alimentación y salud. Con una azotea verde se puede aprovechar la “tercera dimensión”, esto es los espacios verticales como son: muros, paredes, bardas, techos, y terrazas.
El concepto de azoteas verdes no es nuevo, dos mil seiscientos años Antes de Cristo, los egipcios ponían patios y huertos que integraban a sus construcciones, el ejemplo más representativo son los Jardines Colgantes de Babilonia del siglo, VI AC considerados una de las 7 Maravillas del Mundo Antiguo.
Tipos de azoteas
Actualmente existen dos tipos de Azoteas Verdes, la indirecta y la directa.
Una Azotea Verde directa consiste en un sistema compuesto por una membrana antiraíces que se extiende en la superficie de la azotea junto con un sistema de drenado. En cualquier tipo de techo se puede instalar una azotea verde, siempre cuando pueda soportar una carga de aproximadamente 110 kilos por cada metro cuadrado (Urbieta, 2005).
La Azotea Verde indirecta se instala con el uso de recipientes como charolas, llantas u otros materiales de reuso que permitan simular macetas donde pueda desarrollarse la vegetación.
¿Cómo implementar una azotea verde y mantenerla?
Para instalar nuestra azotea verde, podemos utilizar diferentes técnicas entre los que se encuentran: el cultivo tradicional con tierra, la hidroponía y la aeroponia que son cultivos sin tierra, éstas dos últimas son azoteas verdes indirectas.
El procedimiento para instalar una azotea verde indirecta, con la técnica cultivo con tierra. Para esta necesitas seguir los siguientes pasos:
1. Diseño: Lo primero que tienes que hacer es observar tu azotea. Comienza por identificar por dónde sale el sol y hacia qué dirección se oculta. Esto te ayudará a decidir cómo colocar las plantas. Dibuja un esquema de tu azotea y visualizala.
2. Impermeabilización: Antes de empezar a colocar las macetas en tu azotea o terraza, necesitas asegurarte que esté bien impermeabilizada.
3. Macetas: Reúne todos los recipientes que sirvan de macetas, como botes, latas, cubetas, ollas viejas, huáchales, envases plásticos para helados, los vasos plásticos desechables, las bolsas de color negro, como las que se usan para plantas de vivero, son recipientes económicos, fáciles de usar y muy productivos para pequeños espacios, puedes utilizar hasta escusados, ¡todo lo que se te ocurra!. Lo importante es ser creativo y tratar de reutilizar materiales, de esta forma también ahorras y dejas de hacer basura. Todos los recipientes deberán tener un orificio de drenaje, por el cual podrán escurrir los excesos de agua, además es importante que las macetas estén separadas del piso para que no se estanque el agua; para ellos puedes colocarles patitas de madera, piedras, corcholatas, tapas o ladrillos.
4. Plantas: El tipo de plantas recomendables para las azoteas son aquellas que resulten ser más resistentes al calor y al viento. En general, se recomiendan aquellas de hojas suculentas o crasas, ya que son más resistentes al calor y a la sequía (requieren menos agua). Las variedades de plantas capaces de adaptarse a condiciones extremas de sequía y que se mantengan verdes durante todo el año son las recomendadas. En México se conocen cerca de 400 especies útiles para las azoteas verdes, aunque solo 10 especies se han seleccionado como potenciales para su uso (Gudiña, 2009).
5. Preparación para la siembra: Verifica que la tierra no tenga piedras y prepárala con abono orgánico este puede ser composta. Para 1 balde de composta le tienes que agregar 2 baldes de tierra, si es posible cierne o tamiza la mezcla. Coloca la tierra en las macetas que hayas seleccionado, recuerda que estas deben tener un orificio por donde drene el agua.
6. Colocación de la semilla: Deposita la semilla la profundidad no debe ser mayor a dos centímetros, se recomienda que esta sea 3 veces mayor al tamaño de la semilla, cúbrela con la tierra y con la mano aprieta un poco la tierra, para que no se deslave la semilla.
7. Cuidados del cultivo: Riega diariamente la semilla hasta que germine, para ello utiliza una regadera o algún recipiente de plástico con orificios. Una vez germinada la semilla (aparecen las primeras hojitas del fondo de la tierra o si fue estaca aparecen las primeras hojas en la estaca, si fue hierba crecen nuevas hojas), deberás regarla cada 2 ó 3 días de acuerdo a la estación (invierno o verano) y a la especie de la planta.
Instalación
Para instalar una azotea verde directa se debe seguir una serie de acondicionamientos previos para realizarlo:
· El techo: La estructura común hecha de concreto.
· Impermeable: Es una capa que evita las filtraciones de agua a través del concreto.
· Aislante: Aísla las capas de la vegetación, del concreto e impermeable.
· Capa de drenaje
· Aireación
· Almacenamiento de agua y
· Barrera para raíces.
Después de verificar que el techo soporte el peso, de imperbializarlo y aislarlo, se coloca una cubierta de neopreno, que es un material que no permite que las raíces perforen las losas y evita que el agua se drene manteniendo la humedad. Encima del neopreno se coloca la tierra para las plantas.
Efectividad y costos
Las azoteas verdes se desarrollaron en Alemania en los años 60 y se extendieron a otros países de Europa y América. Actualmente el 10% de las edificaciones en Alemania presentan techos o azoteas verdes.
La instalación de azoteas verdes agrega la necesidad de mayor trabajo en las edificaciones, pues el peso adicional tiene que ser considerado durante la construcción haciéndola ligeramente más cara a la construcción tradicional.
En México, Reyes un experto de la UNAM propuso instalar jardines en las azoteas de los edificios de la capital, aunque recalca que esto no es tan sencillo pues se debe calcular el peso de soporte, impermeabilización y el uso de la tierra adecuada para las plantas (Gudiña, 2009).
La instalación y cuidado de los techos verdes directos en México son costosos, pues oscilan entre los 700 y los mil pesos por metro cuadrado dependiendo de las plantas usadas (Cervantes, 2009). A pesar del costo, esta propuesta de techos verdes debería convertirse en parte de la cultura de vida en el DF, por lo que el gobierno debe emprender ciertas medidas como: la implementación de las azoteas verdes en los edificios públicos, como políticas públicas permanentes, modificar la legislación y modificar el código financiero para incentivar la instalación de este proyecto.
Ventajas de las azoteas verdes
· Conecta al ser humano con el resto de los seres vivos (flora y fauna)
· Purifica el aire y reduce los gases contaminantes del entorno
· Mejora la acústica del lugar aislando el ruido exterior
· Regula la temperatura interior del inmueble
· Retiene partículas de polvo
· Permite el cultivo de plantas alimenticias y ornamentales
· Puede captar el agua de lluvia y luz solar
· Baja el consumo energético derivado de sistemas de clima artificial
· Mejora la estética del lugar
· Contrarresta el efecto isla de calor
Muro trombe
Se trata de un sistema de calentamiento solar pasivo indirecto, patentado en 1881 por Edward Morse e ignorado hasta 1964. En los años 1960 el diseño fue popularizado por las construcciones que usaban los principios de la casas solares pasivas en Font-Romeu, Odeillo (Francia), por el ingeniero Felix Trombe y el arquitecto Jacques Michel.
Un muro Trombe o Trombe-Michel, es un muro o pared orientado hacia el sol, al sur en el hemisferio norte y al norte en el hemisferio sur. Está construido con materiales que puedan acumular calor bajo el efecto de masa térmica, combinado con un espacio de aire y una lámina de vidrio.
El muro de Trombe trabaja básicamente absorbiendo radiación solar en la cara exterior y transfiriendo este calor a través de la pared por conducción. Es posible añadir orificios de ventilación en la pared para distribuir el calor dentro de una habitación, por convección (termocirculación), exclusivamente durante las horas de luz (día).
Consiste básicamente de una pared gruesa entre unos 20 y 40 centímetros (elemento confinador o pared de masa, muro de gran espesor y densidad que puede ser de cualquier material de gran inercia térmica; fábrica de ladrillo, piedra, agua, hormigón armado, en general pintado de un color oscuro para captar una mayor cantidad de energía), y enfrente un vidrio (cristal) solo o doble. El vidrio se coloca entre unos 20 a 150 cm de la pared para generar un espacio pequeño o cámara de aire, en la cual no se pueda producir efectos conductivos. Adicionalmente es posible colocar una película oscura sobre la pared en la parte exterior para absorber parte del espectro solar visible y emitir una pequeña porción del rango infrarrojo. Esta absorción transforma esta luz en calor en la superficie de la pared disminuyendo la reflexión.
Funcionamiento del Muro Trombe:
La radiación solar de onda corta atraviesa el vidrio y calienta el muro. La radiación emitida por el muro, de onda larga, no puede atravesar otra vez el vidrio produciéndose el efecto invernadero. Como consecuencia de esto se calienta el aire que hay en la cámara.
En la versión original del muro Trombe se incluyen dos conjuntos de orificios en la pared de masa, uno en la parte superior y otro en la base, de forma que cuando el aire de la cámara se calienta por la energía solar aportada, asciende por convección natural y, atravesando el muro por los orificios superiores, pasa al interior del local. El vacío que se crea en la cámara de aire succiona, a través de los orificios inferiores del muro, el aire frío del interior del local, que se encuentra estratificado por su temperatura. De esta forma se crea el llamado bucle convectivo o termosifón, que hace circular el aire frío de la estancia a la cámara de aire, se calienta, y vuelve a entrar al interior del local. El aire continuará circulando y calentando la vivienda.
Si se espera que el recalentamiento sea un problema (en verano en las zonas templadas), deben incluirse respiraderos exteriores salvo que se utilicen aislantes móviles. En el caso de que no se hayan previsto perforaciones en la pared de masa, se deben incluir ventilaciones en el vidrio, tanto en la parte superior como en la inferior, para evitar que la masa térmica se caliente demasiado.
Configuraciones del Muro Trombe
De todos los sistemas pasivos, el muro Trombe es el que exige menos esfuerzo para operar y es recomendable para espacios que tengan uso durante el día y la noche, siendo muy apropiada para los edificios residenciales. Es óptimo en estancias donde el silencio y la privacidad sean deseables, ya que proporciona la mayor parte de su calor al espacio durante la tarde y noche, y es ideal para su uso en zonas de residencia y dormitorios. También son apropiados, en climas que se caracterizan por diferencias de temperatura marcadas entre el día y la noche, para proporcionar calor suplementario (reducción de la demanda de calefacción) en zonas habitables, o como sustituto de la calefacción en espacios con requerimientos térmicos no elevados, tales como zonas de circulación, depósitos, almacenes, etc.
Ventajas:
· Bajo costo. Se puede fabricar con materiales (albañilería, hormigón) que son relativamente asequibles.
· Facilidades de construcción. Relativamente fácil de incorporar en la construcción de la estructura como un muro de carga, interno o externo.
· Sistema de captación solar pasiva: No tiene partes móviles y poco o ningún tipo de mantenimiento. No se requiere combustible. Puede reducir la factura de calefacción en gran proporción. No contamina el ambiente.
· Confort térmico. Irradia en el infrarrojo, que es más penetrante y agradable que los tradicionales sistemas de calefacción de aire forzado. Presenta ambientes atractivos, agradables y claros y limpios que no contribuyen a la contaminación. Las temperaturas interiores son más estables que en la mayoría de los sistemas pasivos.
Desventajas:
· Un problema de este sistema, es que precisa de un muro ciego en la fachada sur del edificio, por lo que se hipoteca tanto la entrada de luz como las posibles vistas que pudiera tener esa estancia. Por este motivo se han desarrollado variaciones del esquema descrito que buscan dar una respuesta a la captación de energía sin renunciar a la apertura de huecos.
· En un clima templado como el de algunas zonas climáticas de España, caracterizado por inviernos suaves y veranos calurosos, los problemas de sobrecalentamiento en verano pueden superar los beneficios en invierno. Utilizar protecciones solares puede prevenir este problema.
· Este sistema sólo se puede utilizar en la práctica para calentar la zona sur de las habitaciones en las que esta incluido. Incluso en esas salas la calefacción eficaz se considera sólo a una profundidad de aproximadamente una vez y media la altura del muro.
Piso radiante
Un piso radiante o piso hidronico es un sistema de calefacción pasivo con el uso de serpentines que van en incrustados en el piso y se hace circular agua caliente (fría para refrigeración) a temperatura entre 35 y 45 °c y con esto se calienta el piso y el cual genera una inercia térmica alta, proporcionando un confort adecuado de temperatura, también el piso radiante puede funcionar con el uso de resistencias eléctricas
¿Cómo se construye?
El piso radiantes una excelente solución para la calefacción de casas y construcciones nuevas ya que en el proyecto se puede contemplar su construcción y tomar las prevenciones adecuadas para evitar obras innecesarias.
Básicamente un piso radiante está compuesto por los siguientes elementos
· Capa aislante
· Cinta perimetral
· Malla de amarre
· Tubería
· Válvulas de control
· Caldera
· Bomba
· Termostatos
· Centro de control
Sobre el firme o la loza se coloca la capa aislante que evitará perdidas de calor hacia la parte inferior, y en todo el perímetro se coloca una cinta aislante que ayudara a evitar las fracturas del concreto por expansión producida por el calentamiento del mismo. Luego se coloca una malla metálica que servirá para amarrar los ductos generalmente se usa tubo Pex-Pex que resiste temperatura de 90°C y presiones de 14 Kg / cm2 y una vez colocada toda la tubería y verificado su estanqueidad se procede a hacer le vaciado del concreto que servirá para generar la inercia térmica del sistema y posteriormente se puede colocar cualquier tipo de acabado sobre esta capa de concreto.
Funcionamiento
El piso radiante funciona de una manera muy sencilla, se hace circular agua por cada uno de los circuitos instalados de tubería mediante una bomba hidráulica la cual se encargara de mover el agua caliente desde la caldera y esta agua cederá parte de su calor sobre el concreto, que poco a poco alcanzara su temperatura de trabajo y así permanecerá por un espacio de tiempo amplio dada su inercia térmica y el sistema se controla con sistema electrónico especializado o un PLC el cual se encarga de activar la bomba y la caldera para su optimo desempeño.
Ventajas
Confort Térmico:
· No se forman corrientes de aire.
· Se consigue la misma temperatura en toda la estancia.
· Se tiene mayor temperatura en los pies que en la cabeza.
Mejor calidad del aire y salud:
· No se produce circulación de polvo en el ambiente.
· No se generan hongos ni bacterias por humedad en pisos.
Impacto ambiental:
· Los circuitos van enterrados por lo que no suponen ninguna limitación estética ni de diseño de espacios.
· No ensucian paredes con partículas de polvo quemado.
· Evitan la condensación de agua en las paredes.
Ahorro energético:
· 50 % de ahorro por trabajar con agua a menor temperatura que otros sistemas, lo que además le permite utilizar bombas de calor o paneles solares.
Reducción de accidentes:
· Por quemaduras o golpes contra superficies salientes.
Ideal para espacios amplios o de gran altura:
· Al calentar la estancia de abajo hacia arriba sólo se calienta la zona habitable, no los techos.
Autorregulación:
· Mayor confort y ahorro de energía ante situaciones en las que, de repente, aumenta el número de personas en la habitación o incida más fuertemente la luz solar.
· Mayor aporte de calor durante la noche y menor durante el día.
Las ecotecnias, son técnicas que el hombre ha desarrollado a través del tiempo las cuales se caracterizan por aprovechar eficiente mente los recursos naturales y materiales, para dar paso a la elaboración de productos y servicios para la vida diaria.
El termino ecología también se refiere a la economía de la naturaleza, en otras palabras, al conocimiento del equilibrio natural y de la aplicación de aquellas técnicas o herramientas que respeten y/o restablezcan este equilibrio. Dichas técnicas o herramientas son las ecotecnias o tecnologías amigables con el medio ambiente. (Organic-K. 2009). Por lo tanto las ecotecnias son un instrumento desarrollado para aprovechar eficientemente los recursos naturales y materiales
Tipos de ecotecnias
Páneles solares fotovoltáicos
Un panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar para producir un efecto fotovoltaico (que significa: luz-electricidad) Este efecto es producido cuando la radiación solar incide sobre materiales semiconductores o celdas fotovoltaicas tratados convenientemente, produciéndose electricidad. Las celdas fotovoltaicas transforman la energía del sol haciendo que una corriente pase entre dos placas con cargas eléctricas opuestas.
La generación eléctrica supone un enorme reto para la ecotecnología. Un panel solar ofrece la ventaja considerable de no requerir insumos, el sistema de carga formado por baterías supone la contraparte ambiental negativa a considerar. Por otro lado, la energía eólica es causantes de mortandad entre la fauna aérea del lugar, rompiendo con el principio de respeto a la biodiversidad gran impacto hidrológico que supone la fabricación de presas hidroeléctricas es una variable que aleja a las mismas de ser consideradas ecotecnias (Organic-K. 2009).Un sistema fotovoltaico está compuesto por una serie de dispositivos que transforman la energía solar en energía eléctrica y debe de estar acondicionado a los requerimientos de una determinada aplicación. Los elementos que componen un sistema fotovoltaico son los siguientes:
·
Arreglos de módulos de celdas solares.· Estructura y cimientos del arreglo.
· Reguladores de voltaje y controles.
· Baterías de almacenamiento eléctrico y recinto de las mismas.
· Instrumentos.
· Cables e interruptores.
· Red eléctrica
· Cercado de seguridad
Captación de agua pluvial
En el contexto doméstico, para la captación de lluvia, se puede utilizar la superficie del techo como captación. A este sistema se le conoce como el modelo SCAPT (Sistema de captación pluvial en techos). La ventaja de este sistema es que además de su captación, minimiza la contaminación del agua.
Para uso agrícola, se requieren de mayores superficies de captación, por lo que se requiere de superficies permeables extensas, para colectar la mayor cantidad de agua posible.
Características
La cosecha de agua se determina por la superficie captadora. Entre mayor sea la superficie mayor será la captación pluvial. Por lo general se utiliza la azotea de una casa.El filtro es el componente más importante en un sistema de captación pluvial. Dicho filtro debe de tener a capacidad de retener las partículas orgánicas y minerales encontradas en la superficie captadora y en la lluvia. Su funcionamiento debe de ser auto-purgante para no requerir de mayor mantenimiento y limpieza.
La cisterna, aunque similar a una cisterna de agua potable tiene las siguientes diferencias constructivas:
· Cuando no hay suficiente precipitación, debe de recibir agua de la cisterna de agua potable.
· .Debe de tener una salida de seguridad que permita filtrar a la canalización o a una superficie libre el exceso de agua.
· La superficie flotante debe de estar debajo de una malla para evitar la succión de sedimentos y partículas.
El tamaño de la cisterna se calcula basándose en datos estadísticos de precipitación pluvial, dimensión de superficie captadora y la cantidad requerida de agua para la vivienda o edificación.
Sistemas ahorradores de agua
Son estrategias para el ahorro del agua en el uso doméstico a base de tomas especiales, válvulas y diseño de baños. Tomas ahorradoras. Ampliamente conocidas, son adaptaciones a las llaves del lavamanos, ducha y fregadero de la cocina, en donde se agrega aire para aumentar la presión del agua o mediante la aspersión del flujo para dar la sensación de que hay un mayor caudal. De esta manera se puede llegar a tener un ahorro de agua de hasta un 40% comparadas con una toma tradicional.
Diseño de los baños. Un baño puede ser diseñado de una manera compacta, esto es, más pequeño y sellado contra entradas de aire, de manera que se guarde el vapor y el calor en lugar de mantener abierta la regadera caliente.
Válvulas duales. Consisten en un dispositivo dentro del tanque del escusado que baja distintas cantidades de agua. Si es para orina baja 3 litros de agua y 6 litros para desechos sólidos. Esta sencilla adaptación puede hacerse a cualquier tipo de escusado de agua, e incluso a los escusados viejos. Las válvulas duales tienen el potencial de ahorrar mucha agua a nivel doméstico.
Reutilización del agua en casa y jardín. El agua de la regadera puede ser reutilizada en la lavadora y para trapear los pisos, para finalmente ser utilizada para regar el jardín. Para esto, se recomienda separar las instalaciones de plomería, una instalación para el drenaje y aguas grises y otra para las aguas negra (si es que no se está usando un baño seco).
Biofiltro jardinera
El Filtro-Jardinera es un tratamiento simple de aguas grises en donde se aprovecha la degradación de la materia orgánica de los microorganismos que existen en el suelo y la necesidad de agua y nutrientes que las plantas necesitan para su desarrollo. Las aguas grises provienen de lavabos, fregaderos, regaderas y lavadoras. A diferencia de las aguas negras, las aguas grises no son tan nocivas para la salud ya que contienen cantidades significativas de nutrientes, materia orgánica y bacterias. Cuando estos nutrientes van a dar a un cauce o cuerpo de agua contaminan y dañan severamente los cuerpos de agua.
Funcionamiento
Las aguas grises se reciben en una trampa de grasas.
Las grasas se retienen formando una nata en el agua y los sólidos se sedimentan, asentándose en el fondo. Así la tapa protege al filtro, evitando que se tape.
El agua ya tratada se dirige a una jardinera impermeable que cuenta con tres secciones: Las secciones de entrada y salida están rellenas de tezontle y sirven para distribuir el agua uniformemente cuando entra y sale del filtro. Para la entrada, hay que seleccionar el material de mayor diámetro para que se prolongue la vida útil del tezontle. La parte central se rellena con arena mezclada con tierra y ahí se siembran plantas de pantano. Es aquí en donde se atrapan los sólidos mas pequeños mientras que el agua fluye lentamente y esto aumenta el poder de retención del filtro.
Azoteas verdes
Una Azotea Verde es una superficie donde se siembran las plantas y estas crecen sobre la azotea de algún edificio o de casas (Urbieta, 2005). La azotea verde se puede construir con macetas en donde se siembran arbolitos, arbustos, hortalizas y plantas; esto permite ir transformando espacios grises en espacios vivos y armónicos; además de utilizar los productos que se pueden cosechar para nuestra alimentación y salud. Con una azotea verde se puede aprovechar la “tercera dimensión”, esto es los espacios verticales como son: muros, paredes, bardas, techos, y terrazas.El concepto de azoteas verdes no es nuevo, dos mil seiscientos años Antes de Cristo, los egipcios ponían patios y huertos que integraban a sus construcciones, el ejemplo más representativo son los Jardines Colgantes de Babilonia del siglo, VI AC considerados una de las 7 Maravillas del Mundo Antiguo.
Tipos de azoteas
Actualmente existen dos tipos de Azoteas Verdes, la indirecta y la directa. Una Azotea Verde directa consiste en un sistema compuesto por una membrana antiraíces que se extiende en la superficie de la azotea junto con un sistema de drenado. En cualquier tipo de techo se puede instalar una azotea verde, siempre cuando pueda soportar una carga de aproximadamente 110 kilos por cada metro cuadrado (Urbieta, 2005).
La Azotea Verde indirecta se instala con el uso de recipientes como charolas, llantas u otros materiales de reuso que permitan simular macetas donde pueda desarrollarse la vegetación.
¿Cómo implementar una azotea verde y mantenerla?
Para instalar nuestra azotea verde, podemos utilizar diferentes técnicas entre los que se encuentran: el cultivo tradicional con tierra, la hidroponía y la aeroponia que son cultivos sin tierra, éstas dos últimas son azoteas verdes indirectas.
El procedimiento para instalar una azotea verde indirecta, con la técnica cultivo con tierra. Para esta necesitas seguir los siguientes pasos:
1. Diseño: Lo primero que tienes que hacer es observar tu azotea. Comienza por identificar por dónde sale el sol y hacia qué dirección se oculta. Esto te ayudará a decidir cómo colocar las plantas. Dibuja un esquema de tu azotea y visualizala.
2. Impermeabilización: Antes de empezar a colocar las macetas en tu azotea o terraza, necesitas asegurarte que esté bien impermeabilizada.
3. Macetas: Reúne todos los recipientes que sirvan de macetas, como botes, latas, cubetas, ollas viejas, huáchales, envases plásticos para helados, los vasos plásticos desechables, las bolsas de color negro, como las que se usan para plantas de vivero, son recipientes económicos, fáciles de usar y muy productivos para pequeños espacios, puedes utilizar hasta escusados, ¡todo lo que se te ocurra!. Lo importante es ser creativo y tratar de reutilizar materiales, de esta forma también ahorras y dejas de hacer basura. Todos los recipientes deberán tener un orificio de drenaje, por el cual podrán escurrir los excesos de agua, además es importante que las macetas estén separadas del piso para que no se estanque el agua; para ellos puedes colocarles patitas de madera, piedras, corcholatas, tapas o ladrillos.
4. Plantas: El tipo de plantas recomendables para las azoteas son aquellas que resulten ser más resistentes al calor y al viento. En general, se recomiendan aquellas de hojas suculentas o crasas, ya que son más resistentes al calor y a la sequía (requieren menos agua). Las variedades de plantas capaces de adaptarse a condiciones extremas de sequía y que se mantengan verdes durante todo el año son las recomendadas. En México se conocen cerca de 400 especies útiles para las azoteas verdes, aunque solo 10 especies se han seleccionado como potenciales para su uso (Gudiña, 2009).
5. Preparación para la siembra: Verifica que la tierra no tenga piedras y prepárala con abono orgánico este puede ser composta. Para 1 balde de composta le tienes que agregar 2 baldes de tierra, si es posible cierne o tamiza la mezcla. Coloca la tierra en las macetas que hayas seleccionado, recuerda que estas deben tener un orificio por donde drene el agua.
6. Colocación de la semilla: Deposita la semilla la profundidad no debe ser mayor a dos centímetros, se recomienda que esta sea 3 veces mayor al tamaño de la semilla, cúbrela con la tierra y con la mano aprieta un poco la tierra, para que no se deslave la semilla.
7. Cuidados del cultivo: Riega diariamente la semilla hasta que germine, para ello utiliza una regadera o algún recipiente de plástico con orificios. Una vez germinada la semilla (aparecen las primeras hojitas del fondo de la tierra o si fue estaca aparecen las primeras hojas en la estaca, si fue hierba crecen nuevas hojas), deberás regarla cada 2 ó 3 días de acuerdo a la estación (invierno o verano) y a la especie de la planta.
Instalación
Para instalar una azotea verde directa se debe seguir una serie de acondicionamientos previos para realizarlo:
· El techo: La estructura común hecha de concreto.
· Impermeable: Es una capa que evita las filtraciones de agua a través del concreto.
· Aislante: Aísla las capas de la vegetación, del concreto e impermeable.
· Capa de drenaje
· Aireación
· Almacenamiento de agua y
· Barrera para raíces.
Después de verificar que el techo soporte el peso, de imperbializarlo y aislarlo, se coloca una cubierta de neopreno, que es un material que no permite que las raíces perforen las losas y evita que el agua se drene manteniendo la humedad. Encima del neopreno se coloca la tierra para las plantas.
Efectividad y costos
Las azoteas verdes se desarrollaron en Alemania en los años 60 y se extendieron a otros países de Europa y América. Actualmente el 10% de las edificaciones en Alemania presentan techos o azoteas verdes.
La instalación de azoteas verdes agrega la necesidad de mayor trabajo en las edificaciones, pues el peso adicional tiene que ser considerado durante la construcción haciéndola ligeramente más cara a la construcción tradicional.
En México, Reyes un experto de la UNAM propuso instalar jardines en las azoteas de los edificios de la capital, aunque recalca que esto no es tan sencillo pues se debe calcular el peso de soporte, impermeabilización y el uso de la tierra adecuada para las plantas (Gudiña, 2009).
La instalación y cuidado de los techos verdes directos en México son costosos, pues oscilan entre los 700 y los mil pesos por metro cuadrado dependiendo de las plantas usadas (Cervantes, 2009). A pesar del costo, esta propuesta de techos verdes debería convertirse en parte de la cultura de vida en el DF, por lo que el gobierno debe emprender ciertas medidas como: la implementación de las azoteas verdes en los edificios públicos, como políticas públicas permanentes, modificar la legislación y modificar el código financiero para incentivar la instalación de este proyecto.
Ventajas de las azoteas verdes
· Conecta al ser humano con el resto de los seres vivos (flora y fauna)
· Purifica el aire y reduce los gases contaminantes del entorno
· Mejora la acústica del lugar aislando el ruido exterior
· Regula la temperatura interior del inmueble
· Retiene partículas de polvo
· Permite el cultivo de plantas alimenticias y ornamentales
· Puede captar el agua de lluvia y luz solar
· Baja el consumo energético derivado de sistemas de clima artificial
· Mejora la estética del lugar
· Contrarresta el efecto isla de calor
Muro trombe
Se trata de un sistema de calentamiento solar pasivo indirecto, patentado en 1881 por Edward Morse e ignorado hasta 1964. En los años 1960 el diseño fue popularizado por las construcciones que usaban los principios de la casas solares pasivas en Font-Romeu, Odeillo (Francia), por el ingeniero Felix Trombe y el arquitecto Jacques Michel. Un muro Trombe o Trombe-Michel, es un muro o pared orientado hacia el sol, al sur en el hemisferio norte y al norte en el hemisferio sur. Está construido con materiales que puedan acumular calor bajo el efecto de masa térmica, combinado con un espacio de aire y una lámina de vidrio.
El muro de Trombe trabaja básicamente absorbiendo radiación solar en la cara exterior y transfiriendo este calor a través de la pared por conducción. Es posible añadir orificios de ventilación en la pared para distribuir el calor dentro de una habitación, por convección (termocirculación), exclusivamente durante las horas de luz (día).
Consiste básicamente de una pared gruesa entre unos 20 y 40 centímetros (elemento confinador o pared de masa, muro de gran espesor y densidad que puede ser de cualquier material de gran inercia térmica; fábrica de ladrillo, piedra, agua, hormigón armado, en general pintado de un color oscuro para captar una mayor cantidad de energía), y enfrente un vidrio (cristal) solo o doble. El vidrio se coloca entre unos 20 a 150 cm de la pared para generar un espacio pequeño o cámara de aire, en la cual no se pueda producir efectos conductivos. Adicionalmente es posible colocar una película oscura sobre la pared en la parte exterior para absorber parte del espectro solar visible y emitir una pequeña porción del rango infrarrojo. Esta absorción transforma esta luz en calor en la superficie de la pared disminuyendo la reflexión.
Funcionamiento del Muro Trombe:
La radiación solar de onda corta atraviesa el vidrio y calienta el muro. La radiación emitida por el muro, de onda larga, no puede atravesar otra vez el vidrio produciéndose el efecto invernadero. Como consecuencia de esto se calienta el aire que hay en la cámara.En la versión original del muro Trombe se incluyen dos conjuntos de orificios en la pared de masa, uno en la parte superior y otro en la base, de forma que cuando el aire de la cámara se calienta por la energía solar aportada, asciende por convección natural y, atravesando el muro por los orificios superiores, pasa al interior del local. El vacío que se crea en la cámara de aire succiona, a través de los orificios inferiores del muro, el aire frío del interior del local, que se encuentra estratificado por su temperatura. De esta forma se crea el llamado bucle convectivo o termosifón, que hace circular el aire frío de la estancia a la cámara de aire, se calienta, y vuelve a entrar al interior del local. El aire continuará circulando y calentando la vivienda.
Si se espera que el recalentamiento sea un problema (en verano en las zonas templadas), deben incluirse respiraderos exteriores salvo que se utilicen aislantes móviles. En el caso de que no se hayan previsto perforaciones en la pared de masa, se deben incluir ventilaciones en el vidrio, tanto en la parte superior como en la inferior, para evitar que la masa térmica se caliente demasiado.
Configuraciones del Muro Trombe
De todos los sistemas pasivos, el muro Trombe es el que exige menos esfuerzo para operar y es recomendable para espacios que tengan uso durante el día y la noche, siendo muy apropiada para los edificios residenciales. Es óptimo en estancias donde el silencio y la privacidad sean deseables, ya que proporciona la mayor parte de su calor al espacio durante la tarde y noche, y es ideal para su uso en zonas de residencia y dormitorios. También son apropiados, en climas que se caracterizan por diferencias de temperatura marcadas entre el día y la noche, para proporcionar calor suplementario (reducción de la demanda de calefacción) en zonas habitables, o como sustituto de la calefacción en espacios con requerimientos térmicos no elevados, tales como zonas de circulación, depósitos, almacenes, etc.
Ventajas:
· Bajo costo. Se puede fabricar con materiales (albañilería, hormigón) que son relativamente asequibles.
· Facilidades de construcción. Relativamente fácil de incorporar en la construcción de la estructura como un muro de carga, interno o externo.
· Sistema de captación solar pasiva: No tiene partes móviles y poco o ningún tipo de mantenimiento. No se requiere combustible. Puede reducir la factura de calefacción en gran proporción. No contamina el ambiente.
· Confort térmico. Irradia en el infrarrojo, que es más penetrante y agradable que los tradicionales sistemas de calefacción de aire forzado. Presenta ambientes atractivos, agradables y claros y limpios que no contribuyen a la contaminación. Las temperaturas interiores son más estables que en la mayoría de los sistemas pasivos.
Desventajas:
· Un problema de este sistema, es que precisa de un muro ciego en la fachada sur del edificio, por lo que se hipoteca tanto la entrada de luz como las posibles vistas que pudiera tener esa estancia. Por este motivo se han desarrollado variaciones del esquema descrito que buscan dar una respuesta a la captación de energía sin renunciar a la apertura de huecos.
· En un clima templado como el de algunas zonas climáticas de España, caracterizado por inviernos suaves y veranos calurosos, los problemas de sobrecalentamiento en verano pueden superar los beneficios en invierno. Utilizar protecciones solares puede prevenir este problema.
· Este sistema sólo se puede utilizar en la práctica para calentar la zona sur de las habitaciones en las que esta incluido. Incluso en esas salas la calefacción eficaz se considera sólo a una profundidad de aproximadamente una vez y media la altura del muro.
Piso radiante
Un piso radiante o piso hidronico es un sistema de calefacción pasivo con el uso de serpentines que van en incrustados en el piso y se hace circular agua caliente (fría para refrigeración) a temperatura entre 35 y 45 °c y con esto se calienta el piso y el cual genera una inercia térmica alta, proporcionando un confort adecuado de temperatura, también el piso radiante puede funcionar con el uso de resistencias eléctricas¿Cómo se construye?
El piso radiantes una excelente solución para la calefacción de casas y construcciones nuevas ya que en el proyecto se puede contemplar su construcción y tomar las prevenciones adecuadas para evitar obras innecesarias.
Básicamente un piso radiante está compuesto por los siguientes elementos
· Capa aislante
· Cinta perimetral
· Malla de amarre
· Tubería
· Válvulas de control
· Caldera
· Bomba
· Termostatos
· Centro de control
Sobre el firme o la loza se coloca la capa aislante que evitará perdidas de calor hacia la parte inferior, y en todo el perímetro se coloca una cinta aislante que ayudara a evitar las fracturas del concreto por expansión producida por el calentamiento del mismo. Luego se coloca una malla metálica que servirá para amarrar los ductos generalmente se usa tubo Pex-Pex que resiste temperatura de 90°C y presiones de 14 Kg / cm2 y una vez colocada toda la tubería y verificado su estanqueidad se procede a hacer le vaciado del concreto que servirá para generar la inercia térmica del sistema y posteriormente se puede colocar cualquier tipo de acabado sobre esta capa de concreto.Funcionamiento
El piso radiante funciona de una manera muy sencilla, se hace circular agua por cada uno de los circuitos instalados de tubería mediante una bomba hidráulica la cual se encargara de mover el agua caliente desde la caldera y esta agua cederá parte de su calor sobre el concreto, que poco a poco alcanzara su temperatura de trabajo y así permanecerá por un espacio de tiempo amplio dada su inercia térmica y el sistema se controla con sistema electrónico especializado o un PLC el cual se encarga de activar la bomba y la caldera para su optimo desempeño.
Ventajas
Confort Térmico:
· No se forman corrientes de aire.
· Se consigue la misma temperatura en toda la estancia.
· Se tiene mayor temperatura en los pies que en la cabeza.
Mejor calidad del aire y salud:
· No se produce circulación de polvo en el ambiente.
· No se generan hongos ni bacterias por humedad en pisos.
Impacto ambiental:
· Los circuitos van enterrados por lo que no suponen ninguna limitación estética ni de diseño de espacios.
· No ensucian paredes con partículas de polvo quemado.
· Evitan la condensación de agua en las paredes.
Ahorro energético:
· 50 % de ahorro por trabajar con agua a menor temperatura que otros sistemas, lo que además le permite utilizar bombas de calor o paneles solares.
Reducción de accidentes:
· Por quemaduras o golpes contra superficies salientes.
Ideal para espacios amplios o de gran altura:
· Al calentar la estancia de abajo hacia arriba sólo se calienta la zona habitable, no los techos.
Autorregulación:
· Mayor confort y ahorro de energía ante situaciones en las que, de repente, aumenta el número de personas en la habitación o incida más fuertemente la luz solar.
· Mayor aporte de calor durante la noche y menor durante el día.
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