Nuevas tecnologías y certificaciones ambientales
Docente: Leandro Hoyos Urrea
Estudiante: Mauricio Fernando Cortez Bolaños
01 Presentación caso base
02 Análisis proyectos de referencia
03 Estrategias de mejoramiento
04 Linea optimizada
05 Anexos técnicos
LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO
El caso corresponde a una vivienda unifamiliar ubicada en Mocoa, Putumayo, construida con un sistema convencional y una cubierta a dos aguas con canales para aguas lluvias.
Perfil normativo del caso de estudio
Tipología: Vivienda No VIS Unifamiliar.
Ubicación y Clima: Mocoa, Putumayo; clasificado como Cálido Húmedo (>24°C, HR >75%)
Valores de Línea Base (Referencia)
Energía: 83.2 kWh/m²-año (incluye consumo teórico para confort térmico o "energía virtual").
Áreaconstruida ~297m²
Capacidadestimada 4personas
Las estrategias que se han implementado en el proyecto en su mayoria fueron diseñadas con el fin de mitigar las altas temperaturas del sitio
Agua: 141.37 Litros/persona/día (para un diseño de 4 a 5 ocupantes).
Metas de Cumplimiento Normativo
Ahorro minimo en Energía: 20%.
Ahorro minimo en Agua: 20%
Los materiales constructivos del caso base son convencionales y con baja capacidad de aislamiento térmico, para el clima cálido-húmedo de Mocoa .
Perfilnormativodelcasodeestudio
La checklist LEED evidencia un ato potencia de desempeño sostenibe, destacándose Energía y Atmósfera(33ptsposibes),CaidadAmbental nterior(16pts)yUbicaciónyTransporte(16pts).
Para una vivienda unifamiiar en Mocoa, la futura incorporación de panees solares reutilzación de aguas luvias y a cubierta a dos aguas favorecen estrategias de efcencia energética, ahorro hdricoyconforttérmco
Mejorasprioritarias:
1.Captaciónyreutlizacióndeaguas luvias→fortalecercréditosdeahorroygestiónhdrica.
2 Panees soares y monitoreo energético → aumentar desempeño energétco y producción renovabe.
3.Ventlación natural, materiales de baa emisión y vegetación natva → mejorar confort nteriorysostenibiidaddelsito
Resultado final
Con la suma de 17 puntos totales + 8 puntos parcia es de la certificación da un total de: 25 puntos
Considerandounconsumode263,1litros/persona/díaenunaviviendaNoVISenMocoa (climacálidohúmedo),seconcluye: Consumohídricoexcesivo:Elvalorsupera
quesesueleesperardeuninmuebledeestetamaño. Cumplimientotécnicoeficiente:Eldesempeñosugiereimplementacióndeestrategiascomosistemassolarestérmicos(≥40%paraaguacaliente),RVPcontrolada,vidriosconSHGC≤0,5ymedidaspasivasparadisminuir cargastérmicas.
Potencialdecertificaciónsostenible:ElniveldeeficienciaposicionalaviviendaconposibilidaddeaspiraraestándareselevadoscomoLEEDPlatinumoZeroEnergy,apoyadoeniluminaciónLEDeficienteyventilaciónnatural cruzada.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Ret ro fam liar en la montaña compuesto por tres estructuras ndependientes: una residencia princ pa , un estud o de arte y una casa de baños (bathhouse). Ub cado en la Reserva e Peñón un desarrol o de 450 acres que ha logrado a autosuficiencia h drica para 80 fam lias en una reserva natural.
DATOS CLAVE DEL SISTEMA DE AGUA
100% autónomo en agua completamente independiente de la red mun cipal 5 cisternas para almacenamiento y tratam ento de agua potab e
Áreaconstruda
~165m² Año 2022
Sistema de tratamiento por gravedad (s n bombas eléctricas)
Tratam ento de aguas negras sin qu m cos retornadas al c clo como grises
Senderos d señados como bio-swales para conduc r el agua a os depós tos
PUNTOS DESTACADOS DEL REFERENTE
Sistema ntegral de Captación Tratamiento por Gravedad S n Energía
Cada uno de os res vo úmenes t ene su prop o s stema de captac ón sobre cubie ta conectado a depósitos aé eos y subterráneos E agua es puri icada y a macenada para abastecer el 100% de consumo anua de hogar, nc uso en la estación seca
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Proyecto pi oto resu tado de a co aboración entre Snøhetta y e Centro de nvest gación de Ed fic os de Emisión Cero (ZEB). Diseñado como v vienda un fam liar y tamb én como p ataforma de demostración para investigac ón, su cubierta incl nada a sureste integra paneles fotovoltaicos y so ares térmicos en la envolvente de edificio
DATOS CLAVE DEL SISTEMA DE AGUA
C asif cac ón ZEB-OM: cero em siones de mater ales y operación
Áreaconstruida
~200m² Año 2014
Paneles FV + solares térmicos ntegrados en la envolvente arqu tectónica
Superáv t energético capaz de cargar un auto eléctrico durante todo e año
Energía geotérmica comp ementar a desde pozos subterráneos
Casa domót ca: contro automático de luminación y venti ación por uso
PUNTOS DESTACADOS DEL REFERENTE
Envolvente Fotovo taica Integrada Casa de Energía Positiva (+Kwh)
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Renovac ón ntegral de una casa fami iar de 119 años de antigüedad en el norte de Chicago. El proyecto transformó una propiedad oscura y fechada en un espac o luminoso y sosten b e siendo a pr mera v vienda unifami iar en Ch cago en a canzar la cert ficación LEED Plat num ba o el s stema v4, precursor d recto de LEED v4.1.
DATOS CLAVE DEL SISTEMA DE AGUA LEED Platinum v4 83/100 puntos (umbral P at num: 80 pts)
Áreaconstruida
~200m² Año 2014
Premio USGBC 2022 LEED Homes Awards Outstand ng Sing e-Family 80% de materia es de demol c ón rec clados o donados (desv o de vertedero) 20% de ahorro en agua respecto a ínea base estándar >20% de reducción en consumo e éctr co vs v vienda convenciona
PUNTOS DESTACADOS DEL REFERENTE
E s stema de tratam ento es comp etamente autónomo y funciona pr ncipalmente por g avedad prescind endo de bombas e éct icas. C nco c sternas esca onadas garan izan pres ón constante fi trando y distr buyendo agua potable de orma pas va.
Circuito Cerrado de Aguas Residuales Diseño de Paisaje como Infraestructura H dr ca
Un sistema sin qu m cos t ata as aguas negras en s t o y las convier e en aguas gr ses reut l zadas para nodoros y el huer o. E proyecto no genera descargas a cuerpos de agua externos s endo agua-pos tivo en épocas de abundanc a
Los senderos entre ed f cios funcionan como bio-swales que d r gen e agua de uv a hacia os depósitos y prev enen a eros ón. Los techos vege ados y la huerta al mentan e c clo de agua, restaurando e m croc ima del terreno degradado
La cubier a se or en a a sureste con una nc nación opt m zada para max m zar la captación so ar en lati udes nórdicas Los pane es FV y os colectores so ares térm cos se integran en a envolvente de ed fic o generando energ a e éctrica y ca efacc ón / ACS
Geotermia + Solar Comb nados
Pozos geotérm cos ba o el te reno comp ementan e s stema so ar en os meses más oscuros La combinac ón garant za confort térm co ndepend entemente de las cond c ones cl máticas el minando a neces dad de calefacción por combust b es ósi es.
La viv enda produce más energ a de la que consume durante su cic o de vida operac ona . E superávit permi e cargar un vehícu o eléctr co durante todo e año y en épocas de a ta producc ón a menta a red Noruega cert f ca esta categor a como plus house .
Automatización y Multi-Comfort
El hogar supera os estándares actua es de energía permeab l dad a a re, um nación na ura , acúst ca y cal dad de a re interior. Sistemas automat zados contro an lum nación y vent lac ón según presenc a y neces dad opt mizando e consumo sin sacri icar hab tabi idad
La captación se realiza a través de la cubierta de la vivienda, la cual dispone de un área efectiva de 184.69 m2 fabricada con materiales inertes y libres de plomo para prevenir la contaminación físico-química del recurso.
Considerando la localización geográfica en Mocoa (Putumayo), caracterizada por una precipitación media anual crítica de 4,500 a 4,600 mm, esta superficie posee un potencial teórico de captación masiva superior a los 830m anuales (830,000 litros). Esta oferta hídrica mitiga sustancialmente la dependencia de la red pública.
Resultado final
435,5 Lt/P/D
El subsistema de captación está compuesto por un arreglo de 3 a 5 módulos monocristalinos de alta eficiencia (20 - 22%) dispuestos sobre la cubierta inclinada de la vivienda. Considerando una potencia nominal promedio de 450Wp por módulo, el campo fotovoltaico suma una capacidad instalada de 1.35 a 2.25 kWp. Bajo las condiciones de irradiación solar de Mocoa (Putumayo), que promedia aproximadamente 3.8 kWh/m2/día debido a la alta nubosidad de la región, este arreglo es capaz de generar entre 4.1 Y 6.8kWh/día. Esta producción cubre una fracción significativa de la demanda eléctrica base de una residencia típica, inyectando energía limpia y reduciendo la huella de carbono del inmueble.
Reutadofna
13,7 kWh/m²-año
La implementación de griferías ahorradoras, sanitarios de doble descarga y duchas de bajo caudal permite reducir significativamente el consumo de agua en la vivienda. La incorporación de estos dispositivos eficientes optimiza el uso del recurso hídrico, disminuyendo el consumo aproximado de 150 L/día a 85 L/día, equivalente a un ahorro cercano al 57%. Esta estrategia mejora el desempeño ambiental de la edificación, favorece el cumplimiento de criterios de construcción sostenible y reduce la demanda sobre los sistemas de abastecimiento de agua potable.
El uso de materiales de alta densidad incrementa la inercia térmica, absorbiendo calor durante el día y liberándolo de forma gradual con un desfase superior a 6 horas, mejorando el confort y reduciendo la necesidad de climatización mecánica.
mp ementación de
l
y
Perfilnormativodelcasodeestudio
ApartrdelanálsisdelcasomejoradoLEEDv4BD+C,seconcluye:
1 Alcance de certificacón LEED Oro: Con 77 puntos obtenidos, el proyecto alcanza e nivel LEED Silver quedando a 3 puntos de nivel Platno y con potencal de mejora mediante créditosaúnnoaprobatoros.
2 Efciencia mediante recursos renovables: La incorporacón de panees solares y reutilzación de agua luvia aporta puntos en categoras de energía y eficienca hídrica, fortaeciendo el desempeñososteniblede avivienda.
3.Aporte a economa circular: E uso de materales certificados junto con la gestón de residuos de construcción, favorece la transparencia ambiental a reducción de carbono ncorporadoye cumplimientodecrteriosLEEDrelacionadosconmateralessostenibles.
Resultado final
Con la suma de 53 puntos totales + 24 puntos parcia es de la certificación da un total de: 77 puntos Leed Oro
CONSUMO HIDRICO LINEA MEJORADA
CONSUMO ELECTRICO LINEA MEJORADA
Considerandoelcasomejoradode 11,42kWh/m²-año paralaviviendaNoVISenMocoa,seconcluye: 1 Ahorroenergéticosobresaliente:Elconsumorepresentaunareducciónaproximadadel 83%al86% frentealalíneabasenormativa(69,1–83,2kWh/m²-año),superandoampliamenteel20%mínimoexigido.
2 Eficienciapormejoratecnológica:LaincorporacióndeluminariasLEDde12Wyelectrodomésticoseficientesdisminuyelademandaenergética,respaldandoreduccionesadicionalesasociadasamenorLPDyequiposdebajo consumo.
3 Altopotencialdecertificaciónsostenible:EldesempeñoalcanzadofavoreceelcumplimientodeestándaresZeroEnergy,debidoaunademandaenergéticamínimafácilmentecompensablemedianteenergíasrenovables, posicionandolaviviendacomoZeroReady.
El caso base para desarrollar el análisis es un edificio de uso residencial unifamiliar, este mismo se encuentra en mocoa putumayo, el codigo municipal especifico donde se encuentra el proyecto, indica que es un clima de clasificación cálido, humedo, el edificio posee un sistema de construcción convencional desarrollado a partir de materiales utilizados ampliamente en la región, tales como cemento, ladrillo, carpinterias en aluminio, ventanas en vidrio sencillo individual, teja de zinc (o similar), la cubierta es a dos aguas y tiene la predisposición previa de los canales de agua lluvia, es un proyecto diseñado para 4 o 5 personas aproximadamente
ZonasdelModeloTM59
Habitaciónprincipal
DomestcBedroom
Habitación1
DomestcBedroom
Baño1/Baño2
DomestcBathroom
Sala
DomestcLounge
Comedor
DomestcDningRoom
Cocina
DomestcKitchen
Recibidor/Circulación
CommonCircuation
Cuartodeplanchado
TM59Studo
Zonadelavandería
2-BedLvngKitchen
Cuartodehamacas
2-BedLivingKitchen Muros
Componentes de consumo operacional de
Los muros mejorados incorporan "tablas reflectivas de blandimiento con aislamiento de lana de roca", lo que indica la implementación de sistemas de aislamiento térmico de alta eficiencia que reducen significativamente la transmitancia térmica.
El sistema constructivo mejorado incluye múltiples capas con diferentes funciones (estructura, aislamiento, acabado), optimizando el comportamiento térmico del envolvente vertical.
La incorporación de materiales reflectivos y aislantes permite reducir las pérdidas térmicas en invierno y las ganancias solares en verano, mejorando el confort interior durante todo el año.
Los muros del caso mejorado representan una actualización significativa en la eficiencia energética del edificio, contribuyendo directamente a la reducción del consumo de climatización observada en las simulaciones.
Leyenda de materiales
Muros
Elementos de mejoramiento implementados
Componentes / sistemas implementados para ahorrar consumos operacionales de agua y energia
Cubierta
Sistema de panel solar
Sistema de captación y utilización de agualluvia
Componentes de consumo operacional de agua y energía
Materialidad orientada a la incercia termica
PARÁMETRO VALOR / DATO UNIDAD
⚡ ENERGÍA
Área de la vivienda 297 m²
Referencia energética normativa
Linea base normativa consumo electrico
83,2 kWh/m²-año
Energía mensual normativa (línea base) 2.059,20 kWh/mes
�� AGUA
Número de ocupantes 4 personas
Referencia hídrica normativa 141,37 Lts/persona/día
Agua mensual normativa (línea base)
21,21 m³/mes
Linea base normativa consumo electrico
La línea base normativa establecida para una vivienda VIS multifamiliar con un área de 297 m² y cuatro ocupantes determina un consumo de referencia de 2.059,20 kWh/mes en energía y 21,21 m³/mes en agua. Estos valores conforman el punto de comparación para evaluar el desempeño de la vivienda frente a criterios de sostenibilidad establecidos en la guía de construcción sostenible de Colombia. La definición de estos parámetros nos permite conocer y comparar la sitación del caso de estudio actual con los estandares normativos y cuantificar el nivel de eficiencia alcanzado por el caso analizado para medir el impacto de posibles estrategias de optimización orientadas a la reducción del consumo de recursos y al cumplimiento de estándares ambientales.