Promoción y Educación en Ciencia de la Construcción: Un Imperativo Global

La ciencia de la construcción es el estudio de cómo se comportan los edificios. Abarca una amplia gama de disciplinas, que incluyen física, química, ingeniería y arquitectura, todas centradas en comprender las interacciones entre la envolvente del edificio, los sistemas mecánicos, los ocupantes y el medio ambiente. La ciencia de la construcción eficaz es crucial para crear estructuras que no solo sean cómodas y eficientes, sino también saludables, duraderas y resilientes.

En un mundo que enfrenta desafíos sin precedentes relacionados con el cambio climático, la escasez de recursos y la salud pública, la promoción y la educación en ciencia de la construcción se han vuelto más críticas que nunca. Esta publicación de blog explora la importancia de estos esfuerzos a escala global, destacando conceptos clave, desafíos y oportunidades para un cambio positivo.

Por qué la promoción y la educación en ciencia de la construcción son importantes a nivel mundial

El entorno construido tiene un profundo impacto en nuestro planeta y nuestro bienestar. Los edificios representan una parte significativa del consumo mundial de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero. Los edificios mal diseñados y construidos pueden contribuir a la contaminación del aire interior, problemas de humedad y otros riesgos para la salud. Además, los edificios deben diseñarse para resistir eventos climáticos cada vez más severos y otros riesgos relacionados con el clima.

La promoción y la educación en ciencia de la construcción son esenciales para abordar estos desafíos al:

• Promover prácticas de construcción sostenibles: Al educar a los constructores, diseñadores y responsables políticos sobre el diseño eficiente desde el punto de vista energético, los sistemas de energía renovable y los materiales sostenibles, podemos reducir el impacto ambiental de los edificios.
• Mejorar la calidad ambiental interior: Comprender los principios de la ciencia de la construcción nos permite crear entornos interiores más saludables controlando la humedad, la ventilación y los contaminantes.
• Mejorar la durabilidad y la resiliencia de los edificios: La ciencia de la construcción puede informar el diseño y la construcción de edificios que sean más capaces de resistir eventos climáticos extremos, como huracanes, inundaciones e incendios forestales.
• Impulsar la innovación en la industria de la construcción: La investigación y la educación en ciencia de la construcción pueden conducir al desarrollo de nuevas tecnologías y enfoques que mejoren el rendimiento y la sostenibilidad de los edificios.
• Informar políticas y regulaciones efectivas: Una base sólida en la ciencia de la construcción es esencial para desarrollar códigos de construcción, normas y políticas que promuevan edificios sostenibles y saludables.

Conceptos clave en la ciencia de la construcción

Comprender los siguientes conceptos clave es crucial para cualquier persona involucrada en el diseño, la construcción o el funcionamiento de edificios:

1. La envolvente del edificio

La envolvente del edificio es la barrera física entre el interior y el exterior de un edificio. Incluye las paredes, el techo, las ventanas y los cimientos. El rendimiento de la envolvente del edificio impacta significativamente en la eficiencia energética, el control de la humedad y la calidad del aire interior. Las consideraciones clave incluyen:

• Aislamiento: El aislamiento adecuado reduce la transferencia de calor a través de la envolvente del edificio, minimizando el consumo de energía para calefacción y refrigeración.
• Sellado de aire: Las fugas de aire pueden aumentar significativamente las facturas de energía y contribuir a problemas de humedad. El sellado de aire eficaz minimiza la infiltración y exfiltración de aire sin control.
• Gestión de la humedad: La humedad puede dañar los materiales de construcción, promover el crecimiento de moho y comprometer la calidad del aire interior. Las estrategias adecuadas de gestión de la humedad, como las barreras de vapor y los planos de drenaje, son esenciales.
• Rendimiento de ventanas y puertas: La eficiencia energética y la estanqueidad al aire de las ventanas y puertas impactan significativamente en el rendimiento general del edificio.

Ejemplo: En climas fríos como Escandinavia, las envolventes de edificios muy aisladas y herméticas son esenciales para minimizar la demanda de calefacción. Los estándares Passive House, originarios de Alemania, ejemplifican este enfoque.

2. Ventilación

La ventilación es el proceso de intercambiar aire interior con aire exterior. Una ventilación adecuada es crucial para mantener una calidad del aire interior saludable al eliminar los contaminantes y proporcionar aire fresco. Las consideraciones clave incluyen:

• Ventilación natural: Utilizar fuerzas naturales, como el viento y la flotabilidad, para ventilar un edificio.
• Ventilación mecánica: Utilizar ventiladores y conductos para proporcionar ventilación controlada.
• Ventilación con recuperación de calor (VRH) y ventilación con recuperación de energía (VRE): Estos sistemas recuperan calor o energía del aire de escape para precalentar o prerefrigerar el aire fresco entrante, mejorando la eficiencia energética.

Ejemplo: En ciudades densamente pobladas como Tokio, Japón, donde la calidad del aire exterior puede verse comprometida, los sistemas de ventilación mecánica con filtración son cruciales para proporcionar aire interior limpio.

3. Sistemas de climatización

Los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) proporcionan confort térmico y controlan la calidad del aire interior. Seleccionar y operar correctamente los sistemas HVAC es crucial para la eficiencia energética y el confort de los ocupantes. Las consideraciones clave incluyen:

• Dimensionamiento del sistema: Dimensionar correctamente los sistemas HVAC para satisfacer las cargas de calefacción y refrigeración del edificio.
• Eficiencia del sistema: Seleccionar equipos HVAC de alta eficiencia.
• Mantenimiento del sistema: Mantener regularmente los sistemas HVAC para garantizar un rendimiento óptimo.
• Sistemas de control: Implementar sistemas de control inteligentes para optimizar el funcionamiento de HVAC en función de la ocupación y las condiciones meteorológicas.

Ejemplo: En regiones con climas cálidos y húmedos, como Singapur, los sistemas de aire acondicionado de bajo consumo son esenciales para mantener entornos interiores confortables y, al mismo tiempo, minimizar el consumo de energía. Los sistemas de automatización de edificios se utilizan comúnmente para optimizar el funcionamiento de HVAC.

4. Puesta en marcha de edificios

La puesta en marcha de edificios es un proceso sistemático para garantizar que un edificio y sus sistemas funcionen según lo previsto. La puesta en marcha implica verificar que el diseño del edificio cumpla con los requisitos del propietario, que el equipo esté correctamente instalado y configurado, y que los operadores del edificio estén capacitados para operar el edificio de manera eficiente. La puesta en marcha puede mejorar significativamente el rendimiento del edificio, reducir el consumo de energía y mejorar el confort de los ocupantes.

Ejemplo: El programa de certificación LEED (Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental), ampliamente utilizado a nivel mundial, enfatiza la puesta en marcha de edificios como una estrategia clave para lograr un rendimiento de construcción sostenible.

Desafíos globales en la promoción y educación en ciencia de la construcción

A pesar de la creciente conciencia de la importancia de la ciencia de la construcción, varios desafíos dificultan su adopción generalizada y su implementación efectiva:

1. Falta de concienciación y comprensión

Muchos constructores, diseñadores y responsables políticos carecen de una comprensión fundamental de los principios de la ciencia de la construcción. Esto puede conducir a malas decisiones de diseño, prácticas de construcción inadecuadas y políticas ineficaces. Aumentar la concienciación y proporcionar educación es crucial para abordar este desafío.

2. Fragmentación de la industria de la construcción

La industria de la construcción suele estar fragmentada, con diferentes partes interesadas que trabajan en silos. Esto puede dificultar la coordinación de los esfuerzos y la implementación de las mejores prácticas de la ciencia de la construcción. La mejora de la comunicación y la colaboración es esencial para superar este desafío.

3. Barreras de costos

La implementación de las mejores prácticas de la ciencia de la construcción a veces puede implicar costos iniciales más altos. Esto puede ser una barrera para algunos constructores y desarrolladores, particularmente en los países en desarrollo. Sin embargo, el análisis del costo del ciclo de vida a menudo demuestra que los beneficios a largo plazo de los edificios sostenibles superan los costos iniciales.

4. Acceso limitado a la educación y la formación

El acceso a una educación y formación de calidad en ciencia de la construcción es limitado en muchas partes del mundo. Ampliar el acceso a programas de educación y formación es crucial para construir una fuerza laboral cualificada capaz de diseñar y construir edificios sostenibles y saludables.

5. Variación de códigos y normas de construcción

Los códigos y normas de construcción varían significativamente entre los diferentes países y regiones. Esto puede crear confusión y dificultar la implementación de prácticas consistentes de la ciencia de la construcción a nivel mundial. La armonización de los códigos y normas de construcción, cuando sea posible, puede ayudar a promover prácticas de construcción sostenible en todo el mundo.

Oportunidades para la promoción y la educación en ciencia de la construcción

A pesar de los desafíos, existen muchas oportunidades para avanzar en la promoción y la educación en ciencia de la construcción a nivel mundial:

1. Desarrollo de programas educativos

Creación de programas educativos integrales en ciencia de la construcción para constructores, diseñadores, responsables políticos y el público en general. Estos programas deben cubrir los principios fundamentales de la ciencia de la construcción, las prácticas de construcción sostenible y las tecnologías emergentes.

Ejemplo: Las universidades y los colegios técnicos pueden ofrecer programas de grado, programas de certificación y cursos de educación continua en ciencia de la construcción.

2. Promoción de certificaciones profesionales

Animar a los profesionales de la construcción a obtener certificaciones en ciencia de la construcción y prácticas de construcción sostenible. Las certificaciones demuestran experiencia y compromiso con la calidad.

Ejemplo: Las certificaciones LEED Accredited Professional (LEED AP), Certified Passive House Consultant/Designer (CPHC/CPHD) y Building Performance Institute (BPI) son ampliamente reconocidas y respetadas.

3. Apoyo a la investigación y el desarrollo

Invertir en investigación y desarrollo para avanzar en el conocimiento de la ciencia de la construcción y desarrollar nuevas tecnologías. Esto incluye la investigación sobre eficiencia energética, calidad del aire interior, durabilidad de los edificios y resiliencia.

Ejemplo: Las agencias gubernamentales, las instituciones de investigación y las empresas privadas pueden colaborar en proyectos de investigación para abordar desafíos críticos en la ciencia de la construcción.

4. Abogacía por cambios de política

Trabajar con los responsables políticos para desarrollar e implementar códigos de construcción, normas y políticas que promuevan edificios sostenibles y saludables. Esto incluye abogar por códigos de construcción de bajo consumo, incentivos para la construcción ecológica y regulaciones para proteger la calidad del aire interior.

Ejemplo: Los profesionales de la ciencia de la construcción pueden participar en los procesos de desarrollo de códigos y proporcionar experiencia técnica a los responsables políticos.

5. Fomentar la colaboración y la comunicación

Promover la colaboración y la comunicación entre las diferentes partes interesadas de la industria de la construcción. Esto incluye arquitectos, ingenieros, constructores, contratistas, fabricantes y responsables políticos.

Ejemplo: Las conferencias, talleres y foros en línea sobre ciencia de la construcción pueden brindar oportunidades para que los profesionales establezcan contactos y compartan conocimientos.

6. Aprovechar la tecnología y la innovación

Adoptar nuevas tecnologías y enfoques innovadores para mejorar el rendimiento de los edificios. Esto incluye el uso de modelos de información de construcción (BIM), sensores avanzados y análisis de datos para optimizar el diseño y el funcionamiento de los edificios.

Ejemplo: Las tecnologías de edificios inteligentes pueden ajustar automáticamente la iluminación, HVAC y otros sistemas en función de la ocupación y las condiciones ambientales, lo que mejora la eficiencia energética y el confort de los ocupantes.

Estudios de caso: Ciencia de la construcción en acción a nivel mundial

Aquí hay algunos ejemplos de cómo la ciencia de la construcción se está aplicando en diferentes partes del mundo para crear edificios sostenibles y saludables:

1. Edificios Passive House en Europa

Los edificios Passive House están diseñados para minimizar el consumo de energía para calefacción y refrigeración mediante una combinación de alto aislamiento, construcción hermética y ventilación con recuperación de calor. Este enfoque se ha adoptado ampliamente en Europa, particularmente en Alemania y Austria, lo que ha resultado en importantes ahorros de energía y una mejor comodidad en interiores.

2. Iniciativas de construcción ecológica en Singapur

Singapur ha implementado un programa integral de construcción ecológica, conocido como Green Mark, para promover prácticas de construcción sostenible. Green Mark fomenta la adopción de tecnologías de eficiencia energética, medidas de conservación del agua y una mejor calidad ambiental interior. Esto ha llevado a un aumento significativo en el número de edificios ecológicos en Singapur.

3. Earthship Biotecture en los Estados Unidos

Earthships son casas autosuficientes, fuera de la red, que se construyen con materiales reciclados, como neumáticos y botellas. Utilizan calefacción solar pasiva, recolección de agua de lluvia y baños de compostaje para minimizar su impacto ambiental. Earthships son un ejemplo único de diseño de construcción sostenible que enfatiza la conservación de los recursos y la autosuficiencia. Este enfoque ha ganado terreno en las regiones áridas de los Estados Unidos, particularmente en Nuevo México.

4. Técnicas de construcción tradicional en los países en desarrollo

En muchos países en desarrollo, las técnicas de construcción tradicional se están adaptando para incorporar los principios de la ciencia de la construcción. Por ejemplo, el uso de materiales sostenibles de origen local y la incorporación de estrategias de ventilación natural pueden mejorar el rendimiento de los edificios y reducir el impacto ambiental. Estos enfoques suelen ser más asequibles y culturalmente apropiados que las tecnologías importadas.

Información práctica para profesionales globales

Si es arquitecto, ingeniero, constructor, responsable político o simplemente un ciudadano interesado, hay varios pasos que puede seguir para promover la promoción y la educación en ciencia de la construcción:

• Edúquese: Aprenda sobre los principios de la ciencia de la construcción y las prácticas de construcción sostenible. Hay muchos recursos en línea, libros y cursos disponibles.
• Busque certificaciones profesionales: Obtenga certificaciones en ciencia de la construcción o prácticas de construcción sostenible para demostrar su experiencia.
• Abogue por cambios de política: Apoye las políticas que promueven edificios sostenibles y saludables.
• Comparta su conocimiento: Comparta su conocimiento y experiencia con otros.
• Apoye la investigación y el desarrollo: Contribuya a los esfuerzos de investigación y desarrollo para avanzar en el conocimiento de la ciencia de la construcción.
• Colabore con otros: Trabaje con otras partes interesadas de la industria de la construcción para promover prácticas de construcción sostenible.
• Elija materiales y prácticas de construcción sostenibles: Al construir o renovar, priorice los materiales y las prácticas de construcción sostenibles.

Conclusión

La promoción y la educación en ciencia de la construcción son esenciales para crear un entorno construido sostenible, saludable y resiliente. Al promover la conciencia, proporcionar educación y apoyar la investigación y el desarrollo, podemos transformar la industria de la construcción y crear un futuro mejor para todos. Los desafíos son importantes, pero las oportunidades son aún mayores. Trabajemos juntos para construir un mundo donde todos los edificios estén diseñados y construidos para ser ambientalmente responsables, económicamente viables y socialmente beneficiosos.

Al adoptar los principios de la ciencia de la construcción y abogar por su adopción más amplia, podemos crear un futuro más sostenible, saludable y resiliente para las generaciones venideras. El momento de actuar es ahora.