Soluciones coherentes ante aplicaciones incorrectas.
Consistent solutions to incorrect applications. Durchgängige Lösungen zu falschen Anwendungen.
Uno de los nudos de los problemas ecológicos y económicos lo constituye la energía. Todo el sistema de mercado se basa más que nada en el consumo de energía por medio de dispositivos destinados a satisfacer necesidades reales o necesidades impuestas.
Se puede determinar soluciones mejores para resolver el problema de necesidades reales. Para el caso de necesidades inducidas, no es necesario hacer eso, sino eliminar la necesidad inducida.
Refrigeración. Calefacción.
Un problema típico es el de refrigeración y calefacción domiciliaria. Cuando se hace una evaluación para proveer un refrigerador o calefactor para una habitación se hacen estimaciones basadas en consideraciones increíbles.
Las consideraciones se basan en las pérdidas que tendrá el ambiente, considerando las definiciones de los ambientes y el criterio conque se han diseñado.
Se estiman las pérdidas de energía en : paredes, techos, pisos, ventanas, puertas. Ademas la de los propios humanos que habitan el recinto. El calor emitido por los humanos sería el único valor constante en el problema.
Todo el conjunto representa mucho más que la causa que emite calor. Los humanos pueden emitir unos 100 Frigorías/hora en reposo. Sin embargo las determinaciones para refrigerar un ambiente de 4 mx 3,5 m puede determinar que es necesario un equipo que provea 1900 frigorías/hora, en forma aproximada.
Una regla sencilla usada (mnemotecnia) es calcular el valor del volumen del local y multiplicar por 50, lo que determina el valor en Frigorías/Hora directamente.
Como vemos, gran parte de la energía de refrigeración es para compensar las pérdidas, lo que podemos decir, que es para compensar el error sistemático.
En el concepto general de economía de mercado y legislación vigente, es totalmente legal adquirir un equipo de esas características que resuelve el problema, pero claramente es incoherente al usar gran parte de la energía en pérdidas, no en beneficio directo al humano.
Ello con toda la consecuencia ecológica asociada, por supuesto.
El tema es que nadie ha legislado un valor de pérdidas en las construcciones. Cuando se diseña una vivienda se debe establecer un protocolo de construcción que inhiba de aprobar una vivienda que no lo cumpla, respecto al tema de energía.
También es cierto que nadie ha estudiado en serio otro tema importante: los materiales aislantes.
Los materiales aislantes son caros, muchos derivados del petróleo, pero existen materiales económicos para el desarrollo de paneles aislantes que nadie aplica, porque el concepto de economía de mercado es que quien puede pagar su energía, lo hará como un producto más. Se debe cambiar ese criterio. Aún con dinero no se debe aprobar una vivienda sin aislación conveniente. Ello obligará a todos a disminuir el consumo de energía por ese camino legal.
Materiales como : papel, algodón, cascarillas de ciertos cereales, aserrín, virutas, cañas, lino, etc. constituyen fuente de aislación económica no aplicada aún.
Claramente la aislación está asociada a un sistema de ventilación del ambiente que se base en un automatismo que actúa periodicamente. Esta es otra manera de evitar pérdidas cuando se desea ventilar locales con sistemas de aire acondicionado.
Actualmente la arquitectura no contempla estos aspectos, que por otra parte, son desconocidos para arquitectos, que tienen leve noción del problema. Claramente se ha visto que es un problema de ingeniería del calor.
El problema de la energía necesaria para refrigeración o calefacción debe llevarse a una relación menor a la actual, entre energía requerida y energía emitida por cuerpos en el recinto.
Las funciones de mínimo espacio.
Existe una importante función humana que implica mínimo desplazamiento y en consecuencia mínimo espacio en su entorno. Si nos imaginamos una persona durmiendo en un ambiente de 4 m x 3,5m y 2,70 m de altura, nos damos cuenta que durante 7 u 8 horas, la función de gran parte de ese espacio es inútil, sin embargo se mantiene la temperatura constante en el total.
La persona requiere un espacio igual al que ocupa en su cama. Sus movimientos son horizontales más que verticales durante la noche. Si nos imaginamos que la habitación contrae sus paredes hacia los ocupantes del recinto, ellos no se darían cuenta mientras duermen. En ese sentido, imaginar ese desplazamiento de paredes implica diseñar una nueva habitación que cumple la función de proteger al humano en el sueño. Esa habitación es mínima, posee ventilación automática y sus pérdidas de energía son mínimas.
Hay que tener en cuenta que las pérdidas son proporcionales a la superficie de exposición y a la naturaleza del aislante térmico.
Por otra parte los sistemas actuales no contemplan la renovación del aire periódicamente.
Se puede pensar en cúpulas para dormir, con espacio para una sola persona a la vez.Donde se contemplen todos los aspectos: mínimas pérdidas, ventilación controlada, control de temperatura y humedad.
En mi caso personal he diseñado lo que llamé : sala de dormir, con un pequeño ambiente poco mayor que una cama, sin muebles en la misma. La persona ingresa al recinto , cierra la puerta y el sistema es totalmente automático. La mayor comodidad del sistema consiste en acostarse en la cama y que los sistemas se comiencen a activar solos.
El sistema permite aislarse de ruidos y proveer otras funciones adicionales: lámpara germicida, sistema de sonidos para funciones de meditación, efectos visuales, etc.
Energía geotérmica solar. Energía solar. Recuperación de energía.
El caso de la energía geotérmica solar es aquella que se presenta como una masa enorme de temperatura aproximadamente constante, a la cual podemos transferir energía. Dicho en otras palabras, podemos enfriar nuestros ambientes , estructuras, etc . en base a la transferencia a esa masa. A la vez se puede hacer el camino inverso y obtener energía para lograr calefacción.
Una de las cuestiones es la dificultad para realizar las instalaciones, el costo, etc. Es caro obtener muchas Frigorías como se acostumbra usar en el sistema actual. No obstante, volviendo al principio de esta exposición, es posible hacer coherente el problema cuando se debe tratar volúmenes aislados, o de mínimo volumen aislados. Entonces con poca energía transferida al suelo , es posible refrigerar, sin que implique un alto costo.
El problema consiste en tratar de mantener el concepto tradicional de consumo de energía en grandes cantidades. Ello es un comportamiento deformado, proveniente de la energía química en exceso proveniente del petróleo. En ese sentido podemos decir que es un problema de educación.
Entonces se debe actuar con energía alternativa, sobre un nuevo sistema de carga, lo que quiere decir: la vivienda o el sector a refrigerar debe estar aislado convenientemente o diseñado con mínimo espacio. De esa manera ponemos todas las variables de nuestro lado en el problema.
Otra manera de aproximar el problema a un óptimo es diseñar la vivienda semi-enterrada. No siempre es posible, debido a cuestiones de napas de agua, pero donde ello es posible, Se logra considerable ahorro en instalaciones y la vivienda tiene una temperatura más o menos constante durante el año por estar diseñada semi-enterrada.
Existen viviendas generadas excavadas en montañas en Francia y España, con ese concepto.
El transporte de personas. El automóvil.
Otro esquema de necesidad que no se resuelve correctamente es el de transporte de personas. Se insiste en que las personas se desplacen en automóvil como un concepto de libertad. Si es posible que cada hijo tenga su automóvil también.
Claramente el automóvil es el elemento que más contamina en el mundo. La necesidad de desplazamiento es una necesidad relativa. En el esquema actual es necesario desplazar personas a los centro s de producción, escuelas, hospitales, etc.
Ello se puede realizar en forma óptima por medio de transporte público de alta eficiencia, sin conductor. Un sistema automático que se controla desde una central, con posibilidad de cambiar la frecuencia de las unidades, verificarlas a distancia, regular velocidad, etc.
El transporte de estas características tiene enorme ventaja respecto al automóvil porque la relación entre personas transportadas/consumo de combustible aumenta enormemente.
Este sistema puede ser eléctrico eliminando la contaminación del aire entre otras cosas. Elimina accidentes de tránsito, genera menos ruidos, acerca más a las personas, etc.
Un diseño urbano diferente permite aumentar la superficie libre en las ciudades, aumentando la zona de arbolados. Los centros de provisión de alimentos, medicinas, centros médicos, etc se deben distribuir igualmente espaciados, de manera que todos tengan acceso con mínimo desplazamiento.
Las comunicaciones digitales y la energía.
El desplazamiento inadecuado o innecesario también es una aplicación incoherente. Con un adecuado diseño del urbanismo de la ciudad y con uso intenso de comunicaciones digitales, es posible reemplazar muchas funciones que se realizan en forma personal, a distancia.
Es el caso de : estudiar, realizar trámites, consultas médicas, legislación, trabajar en distintas actividades, intercambiar información, etc.
Toda actividad que se realiza de esa manera , evita que una persona deba ser transportada con una frecuencia determinada en el año, con consumo de energía, contaminación asociada, etc.
Salvo en casos especiales como el de niños de corta edad que deben aprender directamente e interaccionar con otros humanos, es necesario el desplazamiento diario.
En caso de utilizarse un medio de transporte éste será el transporte público con las ventajas antes mencionadas.
Referencias
( en edición...)
Consistent solutions to incorrect applications.
One of the nodes of the ecological and economic problems is energy. The whole market system is based mostly on power consumption by devices designed to meet real needs or requirements imposed.
It can be determined best solutions to the problem of real needs. In the case of induced needs, it is not necessary, but eliminate the need induced.
Refrigeration. Heating.
A typical problem is the cooling and home heating. When an assessment is made to provide a refrigerator or heater for a room based estimates incredible considerations are made.
The considerations are based on losses that have the environment, considering the definitions of the environments and the criteria by which they are designed.
Walls, ceilings, floors, windows, doors: the energy losses are estimated. Besides the human inhabiting own site. The heat emitted by humans would be the only constant value in the problem.
The whole is much more than the cause that emits heat. Humans can deliver 100 frigories / hour at rest. However determinations of cooling a room of 4 mx 3.5 m may determine that you need a team that provides 1900 frigories / hour, approximately.
A simple rule used (mnemonics) is to calculate the value of the volume, and multiply by 50, which determines the value in frigories / Hour directly.
As we see, much of the cooling energy is to offset losses, we can say, which is to compensate for the systematic error.
The general concept of a market economy and legislation, is completely legal to purchase equipment such characteristics that solves the problem, but it is clearly inconsistent to use much of the energy losses, no direct benefit to humans.
This with all the associated ecological consequences, of course.
The issue is that nobody has legislated a value loss in buildings. When designing a home you must establish a protocol construction that inhibits approve a home that did not comply, on the issue of energy.
It is also true that no one has seriously studied another important issue: the insulating materials.
Insulating materials are expensive, many petroleum products, but there are economic development that no insulation panels applied materials, because the concept of market economy is that those who can pay their energy, it will be as another product. You must change this approach. Even with money should not be approved without adequate housing insulation. This will force everyone to reduce energy consumption by the legal way.
Materials such as paper, cotton, certain cereal husks, sawdust, shavings, reeds, flax, etc. economic isolation source are not applied.
Clearly the insulation is associated with a ventilation system environment that is based on a control which acts periodically. This is another way to avoid losses when you want ventilating premises with air conditioning systems.
Architecture currently does not cover these aspects, on the other hand, are unknown to architects, who have mild notion of problem. Clearly it has been a problem of heat engineering.
The problem of the energy needed for cooling or heating should be less than the current relationship between energy requirements and energy emitted by bodies in the enclosure.
Minimum space functions.
There is an important human function that involves minimal displacement and result in minimal space in your environment. If we imagine a sleeping in an environment of (4 mx 3.5 m and 2.70 m high), we realize that person for 7 or 8 hours, the function of much of that space is useless, however it remains constant temperature in total.
The person requires an equal space it occupies in his bed. His movements are horizontal rather than vertical overnight. If we imagine that the room walls contracted to the occupants of the site, would not notice them while they sleep. In that sense, imagine that displacement of walls involves designing a new room which serves to protect man in the dream. That room is minimal, it has an automatic ventilation and energy losses are minimal.
It should be noted that the losses are proportional to the exposure surface and the nature of the thermal insulator.
Moreover the current systems do not allow renewal air periodically.
You can think of sleeping domes, with room for one person at a time .Where all aspects covering: minimum losses, controlled ventilation, temperature and humidity control.
In my case I have designed what I called: sleeping room, a small room with little more than a bed, no furniture in it. The person enters the enclosure, the door closes and the system is fully automatic. The convenience of the system is lying in bed and that systems are activated alone start.
The system allows to be isolated of noises and to provide other additional functions: germicidal lamp, system of sounds for meditation functions, visual goods, etc.Solar geothermal energy. Solar energy. Energy recovery.
The case of the solar geothermal energy is that that is presented like an enormous mass of approximately constant temperature, to which we can transfer energy. Said in other words, we can cool our atmospheres, structures, etc. based on the transfer to that mass. At the same time one can make the inverse road and to obtain energy to achieve heating.
One of the questions is the difficulty to carry out the facilities, the cost, etc. is expensive to obtain many Frigories like it gets used to use in the current system. Nevertheless, returning at the beginning of this exhibition, it is possible to make coherent the problem when it should be isolated volumes, or isolated systems of minimum volume. Then with little energy transferred to the floor, it is possible to refrigerate, without it implies a high cost.
The problem consists on trying to maintain the traditional concept of energy consumption in big quantities. It is it a deformed behavior, coming from the chemical energy in excess coming from the petroleum. In that sense we can say that it is an education problem.
Then you should act with alternative energy, on a new load system, what means: the housing or the sector to refrigerate require meetly to be isolated or designed with minimum space. In that way we put all the variables of our side in the problem.
Another way to approach the problem to the best solution, is to design the semi-buried housing. It is not always possible, due to questions of underground waters, but where it is possible, considerable saving is achieved in facilities and the housing has a temperature more or less constant during the year to be designed semi-buried.
Generated housings dug in mountains in France and Spain exist, with that concept.
The transport of people. The automobile.
Another outline of necessity that is not solved correctly is that of people's transport. It is insisted in that people move in automobile like a concept of freedom. If it is possible that each son also has his automobile.
Clearly the automobile is the element that more it contaminates in the world. The displacement necessity is a relative necessity. In the current outline it is necessary to displace people to the production centers, schools, hospitals, etc.
It can be carried out it in good form by means of public transportation of high efficiency, without driver. An automatic system that is controlled from a power station, with possibility of changing the frequency of the units, to verify them at distance, to regulate speed, etc.
The transport of these characteristics has enormous advantage regarding the automobile because the relationship among ported people / The consumption of fuel, increases vastly.
This system can be electric eliminating the contamination of the air among other things. It eliminates traffic accidents, it generates less noises, Preposition more to people, etc.
A different urban design allows to increase the free surface in the cities, increasing the area of tree-lined. The centers of provision of allowances, medicines, medical centers, etc should be distributed equally spaced, so that all have access with minimum displacement.
The digital communications and the energy.
The inadequate or unnecessary displacement is also an incoherent application. With an appropriate design of the urbanism of the city and with intense use of digital communications, it is possible to replace many functions that they are carried out in personal form, at distance.
It is the case of: to study, to carry out procedures, medical consultations, legislation, to work in different activities, to exchange information, etc.
All activity that is carried out in that way, avoids a person to be transported with a frequency determined in the year, with energy consumption, associate contamination, etc.
Except for in special cases as that of children of short age that should learn directly and to be related directly with other humans, it is necessary the daily displacement.
In the event of being used a means of transport, this will be the public transportation, with the advantages before mentioned.
References
http://fuentedeconocimientos.wordpress.com/2013/02/15/cuanto-calor-produce-el-cuerpo-humano/
http://www.climadesign.com.ar/novedades/calcular-frigorias-aire-acondicionado.php
http://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_t%C3%A9rmico
http://viviendoenlarealidadconcreta.blogspot.com.ar/2010/11/la-sala-del-buen-sueno-un-concepto-room.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Arquitectura_subterr%C3%A1nea
http://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/guia-de-la-energia-geotermica.pdf
http://instalacionesyeficienciaenergetica.com/geotermia-la-energia-renovable-del-suelo/
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