El papel de la ingeniería en el diseño,The paper of the engineering in the design. Das Papier des Ingenieurwesens im Design.

El papel de la ingeniería en el diseño

The paper of the engineering in the design. Das Papier des Ingenieurwesens im Design.

Sistema económico: un problema donde no intervienen ingenieros

El sistema económico actual es un sistema de alta energía, en cuanto respecta a su manifestación general. Sus productos exigen energía de generación y los más usados exigen energía de funcionamiento.

Los economistas son personajes que solo entienden de ganancias, especulaciones, definición de bienes virtuales, formación de precios, etc. Pero cuánto de lo que implica la economía en cuanto a sus procesos y posibilidades es dominada por ellos? Son conscientes de lo que generan?

Entiendo que la ingeniería debe intervenir en la ayuda del sistema económico.

Los elementos de la tecnología vienen a ser , dicho en forma sintética: amplificadores de energía ordenada en forma inteligente.

Esos dispositivos permiten generar bienes a mayor velocidad con mayor calidad. La posibilidad de hacer eso, lleva a los que manejan la economía a actuar en consecuencia. El problema es que esa cantidad de energía y contaminantes aplicados al ambiente lo son , a una entidad que podemos decir viviente: el planeta.

Incoherencia en los diseños.

Conceptos desarrollados por otros profesionales , que son miopes a consecuencias o efectos generados en sus creaciones, son los debidos a los arquitectos. No es posible soñar en crear libremente. La libertad tiene una restricción real. De igual manera que la existencia del humano se basa en un conjunto de restricciones. Entonces cómo no aceptar otras que tengan que ver con el manejo coherente de los recursos y la incidencia en el planeta?

En el principio de la industrialización no se tomaba en cuenta estos aspectos. El progreso se medía por la posibilidad de generar productos en cantidad y velocidad, reemplazando mano de obra y generando acumulación de recursos.

El problema es que ese esquema se extendió a buena parte del mundo mostrando la imposibilidad de seguir con él si no se re-definen ciertos aspectos. El humano no es capaz de actuar compensando los efectos de la producción económica en el sistema biológico del planeta. Entonces el sistema es incoherente, limitado, no posible de extender masivamente.

Edificios.

En los edificios se nota la acción de los economistas y de los que actúan representando los intereses económicos. Los diseños en altura tienen sentido cuando se desea generar más construcciones habitables en poco espacio, que generalmente es muy valorado por las empresas inmobiliarias. Acá hay otra incoherencia: el valor real de la cosa es sobre-estimado por cuestiones de definición. No coincide con la realidad de la producción.

Pero esos diseños son coherentes? Tienen en cuenta la energía? La ventilación, la seguridad, etc.

No tienen en cuenta esos aspectos. Un edificio en altura es un desafío a las fuerzas naturales: el viento, los movimientos sísmicos, la exposición al sol y los problemas generados por cambios de temperatura diarios.

Con el afán de generar grandes áreas iluminadas con paisajes, los arquitectos generan enormes superficies con vidrios en medio de los nervios estructurales. Sostener la temperatura interna implica tener en cuenta esas enormes pérdidas. Se razona diciendo: el que pueda pagar el gasto de energía que tenga esa posibilidad de disfrutarlo. Pero esos privilegios deben terminar en la medida que el problema de la energía es cada vez mayor.

El control de la ventilación en esos edificios es otro gran problema, que muchas veces no se resuelve. Se generan ambientes enfriados o calentados, pero con escaso o nulo control de la calidad del aire.

Una persona emite CO2 y humedad, continuamente.  A la vez requiere aire puro para captar Oxígeno. Cómo se logra entonces expulsar lo nocivo y captar lo benigno? Solamente con sistemas automáticos que renueven el aire e inyecten aire nuevo en los locales , según previsiones determinadas por la cantidad de personas y tareas que realizan.

Por ello no es raro que se catalogue de enfermizos a los edificios donde trabajan muchas personas.

La parte gruesa de una obra está determinada por la actividad inmobiliaria ( economistas, contadores, etc.) , la construcción general del edificio y su diseño, determinado por arquitectos en general.

Las instalaciones pasan a segundo plano. Es raro observar que se haya puesto en primer lugar las instalaciones.

Los edificios en altura son incoherentes en su nacimiento. Problemas de seguridad existen permanentemente: en caso de incendio o riesgo de terremoto, o problemas similares, el escape es un problema serio. Generalmente se depende de los ascensores. Si alguno o todos son inhibidos de actuar las personas están condenadas. En un accidente los ascensores no están exentos de ser afectados por accidentes.

Derrumbando las especulaciones inmobiliarias y aplicando conceptos de energía, los edificios deberían ser “acostados” en el piso en vez de erguidos.

La altura máxima debería corresponder a dos o tres pisos, evitan do necesidad de ascensor y donde la seguridad es alta. Es posible saltar o descender por  escaleras de incendio en caso de accidentes.

El viento ya no es un problema tan importante. La velocidad del viento es función de la altura.

Las estructuras son mucho más económicas y los problemas debidos a terremotos se hacen mínimos en bloques de baja altura.

La posibilidad de estar pegado a la tierra tiene otras ventajas: la masa de la tierra representa un elemento estabilizador de temperatura muy eficaz. Si se analiza la temperatura terrestre a cierta profundidad ( entre 2 y 30 metros) se verifica que la misma cambia poco en el año. Tiene oscilaciones que podríamos decir son similares a las sinusoidales con poca variación entre el nivel 0 y el máximo.

La generación de superficies de contacto con el edificio , o la instalación de tuberías en un sistema de transferencia de energía de un punto a otro, permite ahorrar energía hasta el límite de poder considerar satisfechas las necesidades de calefacción y refrigeración del mismo. Es importante notar que aunque eso se puede hacer en edificios en altura también, las energías requeridas son enormemente grandes en comparación con las estructuras pegadas a tierra.  La coherencia ayuda a la coherencia.

Se puede avanzar más aún en el concepto: en los lugares donde se puede construir en forma subterránea o parcialmente subterránea, los costos de refrigeración y calefacción se acercan a cero.

Los aislantes térmicos.

En los diseños tradicionales se opta por superficies expuestas, en muchos casos vidrios que directamente comunican al exterior. No existen ventanas o puertas con aislación térmica adecuada. Hoy en día se sigue considerando las pérdidas en esas aberturas como algo normal.

 Las superficies transmiten el calor de acuerdo a su coeficiente térmico característico. Por eso, aberturas de metal o aberturas metálicas o simplemente vidrios transmiten mucho más energía que una pared de ladrillos. A la vez la pared de ladrillos no es eficaz en la detención de esa transmisión de energía.

Es normal que no se considere esos aspectos en las viviendas , siendo que los detalles están orientados al tipo de revestimiento, los colores, etc. Sin embargo debería ser un problema central del diseño. Las consideraciones de aislación de paredes, techo, y aberturas deben ser centrales en el diseño.

Sistemas de refrigeración familiares

Los sistemas familiares han sido dirigidos a los “splits”, dispositivos enfriadores de ambientes o calentadores, que no tienen idea de la ventilación del local Tampoco de las condiciones de humedad. El hecho de presentarse generando un bienestar momentáneo hace que sean aceptados.

Qué sucede si un número de personas duerme en una habitación no grande, que está cerrada? Si ello ocurre, la cantidad de humedad aumenta permanentemente porque los humanos la emiten. El CO2 también aumenta y de a poco se va agotando el aire puro con O2 que requieren las personas. Es ambiente propicio para microorganismos. Por ello no es raro que se generen malestares, enfermedades debidas a este medioambiente, etc.

Debería instalarse en toda habitación un sistema de extracción e inyección de aire puro a intervalos determinados, en función de la cantidad de personas que están el recinto.

Los criterios de mercado no han incluido eso. Prefieren presentar un aspecto del problema y concentrar el negocio en ese punto.

Las salas de dormir

El concepto de sala de dormir lo he definido en base a criterios que explicaré a continuación. He diseñado y probado una sala de ese tipo.

El concepto se basa en la función de la persona: dormir. En ese caso la misma estará inmóvil durante varias horas lo que posibilita actuar sobre su ambiente y “acercarlo” hacia su cuerpo.

No tiene sentido diseñar una sala de dormir con ventanas, puertas sin aislar, paredes , cielorrasos en exceso en cuanto a la función dormir. Todo ello pierde sentido cuando la persona está inmóvil. Por eso pensar en una pequeña habitación con la cama adentro y nada más es llevar el ambiente al mínimo. Si ese ambiente es aislado térmicamente ganamos en : disminuir las pérdidas de refrigeración y calefacción. Evitar presencia de agentes que provocan alergias, al no haber muebles, ropas, equipos de otro tipo, etc. , en el ambiente. La incorporación de aire exterior y extracción del aire interior, hace que se asegure la calidad del aire. No se actúa enfriando aire viciado sino aire puro. El agregado de control de humedad, agregando o sacando humedad del aire constituye el componente perfecto para el aire de alta calidad.

Un sistema de control adaptable ajusta el nivel de la humedad relativa de manera de mantener  constante la cantidad de vapor de agua en el ambiente para cualquier temperatura en el rango de trabajo . Los controles de humedad están inhibidos a menos de 20 ºC y más de 30ºC. También en la renovación de aire se inhiben.

Idealmente la persona puede entrar a la sala, cerrar la puerta y sentarse en la cama. En ese momento el sistema detecta que las condiciones están dadas para activar todos los dispositivos en la secuencia correspondiente. Si la persona sale del ambiente debe cerrar la puerta. El sistema cuenta el tiempo que no está en la cama. Si se supera un tiempo, todos los sistemas se apagarán ordenadamente. En un lapso previsto, si la persona retorna , el sistema sigue trabajando normalmente, sin cambios.

La sala tiene posibilidades abiertas. La generación de ambientes para la predisposición mental a otras actividades, meditación, concentración , etc. Es posible. La posibilidad de medir las ondas cerebrales es un elemento que permite al sistema interactuar con el cuerpo humano.

Es posible que esto pueda ser diseñado por un arquitecto? Es el camino de la nueva arquitectura, combinada con domótica. Evidentemente es el camino de los ingenieros. Los conceptos se pueden pensar por otros , pero la ingeniería resolverá el tema.

Los errores de diseño.

Es evidente errores en obras de arquitectura destinadas a museos o lugares de paseo, donde la acción de la estética se ha impuesto por sobre la razón. El caso de las obras de ese famoso arquitecto que construyó en España y Venecia, que tienen serios problemas por las variaciones climáticas, dan la razón.

Errores atribuibles a la ingeniería

El automóvil , el avión , los trenes de alta velocidad, los barcos de lujo, etc. Más la maquinaria que provee infraestructura a los anteriores ( máquinas de alta energía) constituyen errores de ingeniería también.

El concepto de desplazamiento o libertad de movimiento se ha usado para el sostenimiento de toda esta estructura. Solamente es posible un cambio con el reconocimiento de las necesidades reales. La persona no necesita desplazarse tanto para sentirse libre. La persona no necesita los viajes para sentirse realizado. La persona no necesita viajar en avión , se impone la necesidad de conocer otros lugares.

Los trenes de alta velocidad inducen a viajar más porque es posible y parece una libertad nueva, puedo recorrer distancias enormes en poco tiempo. Para hacer qué?? La posibilidad de viajar en estos trenes hace que se aumente la necesidad y la frecuencia de los viajes, lo que implica más energía aplicada.

Los viajes pueden ser hechos con menos frecuencia. Con planificación y con recursos más modestos.

En el sentido de la libertad que se pretende expresar en el automóvil, el transporte público de alta eficiencia ,  sin conductor , es posible, con cantidades de ventajas sobre las sociedades.

El urbanismo puede cambiar drásticamente con la aplicación de estos conceptos. El uso de comunicaciones tiende a “detener “ las masas humanas, siendo necesario planificación de centros de necesidades a distancias cortas. El transporte público como elemento central de desplazamiento. Las ciudades verdes se avizoran en ese concepto.

( en edición…)

The paper of the engineering in the design. 
Economic System:  a problem where engineers don't intervene
The current economic system is a system of high energy, as soon as it concerns to its general manifestation. Their products demand generation energy and the most used demand operation energy.
Are the economists people that alone they understand of earnings, speculations, definition of virtual goods, price formation, etc. But how much of what implies the economy as for their processes and possibilities it is dominated by them? Are they aware of what you/they generate?
I understand that the engineering should intervene in the help of the economic system.
The elements of the technology come to be, said in synthetic form:  amplifiers of orderly energy in intelligent form.
Those devices allow to generate goods to more speed with more quality. The possibility to make that, takes to those that manage the economy to act in consequence. The problem is that that quantity of energy and pollutants applied to the atmosphere are it, to an entity that we can say alive:  the planet.
Incoherence in the designs.
Concepts developed by other professionals that are myopic to consequences or goods generated in their creations, are the due ones to the architects. It is not possible to dream in creating freely. The freedom has a real restriction. In same way that the human's existence is based on a group of restrictions. Then how not to accept others that have to do with the coherent handling of the resources and the incidence in the planet?
In the principle of the industrialization it didn't take into account these aspects. The progress was measured by the possibility of generating products in quantity and speed, replacing manpower and generating accumulation of resources.
The problem is that that outline expanded to good part of the world showing the impossibility of continuing with him if they are re-not defined certain aspects. The human is not able to act compensating the goods of the economic production in the biological system of the planet. Then the system is incoherent, limited, not possible to extend massively.
Buildings.
In the buildings the action of the economists is noticed and of those that act representing the economic interests. The designs in height make sense when he/she wants himself to generate more inhabitable constructions in little space that is generally very valued by the companies that you/they sell housings and buildings. Here there is another incoherence:  the actual value of the thing is on-estimated by definition questions. It doesn't coincide with the reality of the production.
But are those designs coherent? Do they keep in mind the energy? The ventilation, the security, etc.
They don't keep in mind those aspects. A building in height is a challenge to the natural forces:  the wind, the seismic movements, the exhibition in the sun and the problems generated by daily changes of temperature.
With the desire of generating big illuminated areas with landscapes, the architects generate enormous surfaces with glasses amid the structural nerves. To sustain the internal temperature implies to keep in mind those enormous losses. One reasons saying:  the one that can pay the energy expense that has that possibility to enjoy it. But those privileges should finish in the measure that the problem of the energy is every bigger time.
The control of the ventilation in those buildings is another great problem that many times are not solved. Cooled atmospheres are generated or heated, but with scarce or null quality control of the air.
A person emits CO2 and humidity, continually.  At the same time it requires pure air to capture Oxygen. How is it possible then to expel the noxious thing and to capture the benign thing? Only with automatic systems that renovate the air and inject new air in the local, according to forecasts determined by the quantity of people and tasks that  carry out.

The thick part of a work is determined by the activity related with sale of buildings (economists, accountants, etc.), the general construction of the building and its design, determined by architects in general.
The facilities pass to second plane. It is strange to observe that it has put on the installations in the first place.
The buildings in height are incoherent in their birth. Safe-deposit problems exist permanently:  in the event of fire or earthquake risk, or similar problems, the escape is a serious problem. You generally depends on the elevators. If some or all are inhibited of acting, people are condemned. In an accident the elevators are not exempt of being affected by accidents.
Knocking down the speculations of sales of buildings and applying energy concepts, the buildings should "be put to bed" in the floor instead of erect.
The maximum height should correspond to two or three floors, avoiding the elevator necessity and where the security is high. It is possible to jump or to descend for fire stairways in the event of accidents.
The wind is no longer such an important problem. The speed of the wind is function of the height.
The structures are much more economic and the due problems to earthquakes become minimum in blocks of low height.
The possibility to be hit to the earth has other advantages:  the mass of the earth represents an element stabilizer of very effective temperature. If the terrestrial temperature is analyzed to certain depth (between 2 and 30 meters) it is verified that the same one changes little in the year. It has oscillations that we could say they are similar to the sine ones with little variation among the level 0 and the maximum

The generation of contact surfaces with the building, or the installation of pipes in a system of energy transfer of a point to other, allows to save energy until the limit of being able to consider satisfied the heating necessities and refrigeration of the same one. It is important to notice that although that one can also make in buildings in height, the required energy are vastly big in comparison with the structures hit to earth.  The coherence helps to the coherence.
You can stiller advance in the concept:  in the places where you can build in underground or partially underground form, the refrigeration costs and heating they come closer to zero.
The insulating ones thermal.
In the traditional designs it is opted by exposed surfaces, in many cases glasses that directly communicate to the exterior. Windows or doors don't exist with appropriate thermal insulation. Today in day whereas clause is followed the losses in those openings like something normal.
 The surfaces transmit the heat according to their characteristic thermal coefficient. For that reason, metal openings or metallic openings or glasses simply transmit much more energy that a wall of bricks. At the same time the wall of bricks is not effective in the detention of that energy transmission.
It is normal that it is not considered those aspects in the housings, being that the particulars are oriented to the lining type, the colors, etc. however should be a central problem of the design. The considerations of insulation of walls, roof, and openings should be central in the design.
Family refrigeration Systems
The family systems have been directed to the "splits", cooling devices of atmospheres or heating that don't  neither have idea of the ventilation of the local of the conditions of humidity. The fact of being presented generating a momentary well-being makes them to be accepted.
What does it happen if a number of people sleeps in a non big room that is closed? If it happens it, the quantity of humidity increases permanently because the humans emit it. The CO2 also increases and little by little it leaves draining the pure air with O2 that people require. It is ambient favorable for microorganisms. In and of itself it is not strange that uneasiness are generated, due illnesses to this atmosphere, etc.
 The correct thing is to install in all room an extraction system and injection of pure air to certain intervals, in function of the quantity of people that the enclosure are.
The market approaches have not included that. They prefer to present an aspect of the problem and to concentrate the business on that point.


The rooms of sleeping
The room concept of sleeping, I have defined it based on approaches that I will explain next. I have designed and proven a room of that type.
The concept is based on the person's function:  to sleep. In that case the same one will be immobile during several hours what facilitates to act on their atmosphere and to "bring near it" toward their body.
It doesn't make sense design a room of sleeping with windows, doors without isolating, walls, ceilings in excess as for the function to sleep. It loses everything sense when the person is immobile. For that reason to think inside of a small room with the bed and nothing else is to take the atmosphere to the minimum. If that atmosphere is isolated thermally we win in:  to diminish the refrigeration losses and heating. To avoid agents' that cause allergies, presence because there are not furniture, clothes, teams of another type, etc., in the atmosphere. The incorporation of external air and extraction of the interior air, assure the quality of the air. You doesn't act cooling air corrupted but pure air. The attaché of control of humidity, adding or taking out air humidity constitutes the perfect component for the air of high quality.
A system of adaptive control adjusts the level of the relative humidity in way of maintaining constant the quantity of vapor of water in the atmosphere for any temperature in the working range. The controls of humidity are inhibited to less than 20 ºC and more than 30ºC. Also in the renovation of air they waive.
Ideally the person can enter to the room, to close the door and to sit down in the bed. In that moment the system detects that the conditions are given to activate all the devices in the corresponding sequence. If the person leaves the atmosphere she should close the door. The system counts the time that is not in the bed. If a time is overcome, all the systems will fade orderly. In a foreseen lapse, if the person returns, the system continues usually working, without changes.
The room has open possibilities. The generation of atmospheres for the mental bias to other activities, meditation, concentration, etc. is possible. The possibility to measure the cerebral waves is an element that allows to the system to interact with the human body.
Is it possible that this can be designed by an architect? It is the one on the way to the new architecture, combined with automatisms. Evidently it is the one on the way to the engineers. The concepts can be thought for other, but the engineering will solve the topic.
The design errors.
It is evident errors in architecture works dedicated to museums or walk places, where the action of the aesthetics has been imposed for on the reason. The case of that famous architect's works that built in Spain and Venice that have serious problems for the climatic variations, agrees with.

Attributable errors to the engineering
The automobile, the airplane, the high-speed trains, the deluxe ships, etc. More the machinery that provides infrastructure to the previous ones (machines of high energy) they also constitute engineering errors.
The displacement concept or movement freedom has been used for the maintenance of this whole structure. It is only possible a change with the recognition of the real necessities. The person doesn't need to move point to feel she liberates. The person doesn't need the trips to feel realized. The person doesn't need to travel by plane, the necessity is imposed of knowing other places.
The high-speed trains induce to travel more because it is possible and it seems a new freedom, I can travel enormous distances in little time. To make what?? The possibility to travel in these trains makes that you increases the necessity and the frequency of the trips, what implies more applied energy.
The trips can be taken with less frequency. With planning and with more modest resources.
In the sense of the freedom that it is sought to express in the automobile, the public transportation of high efficiency, without driver, is possible, with quantities of advantages on the societies.
The urbanism can change drastically with the application of these concepts. The use of communications spreads to "stop the human masses, being necessary planning of centers of necessities at short distances. The public transportation like central element of displacement. The green cities are perceived in that concept.

( in edition.)