ENERGÍA SOSTENIBLE EN ENTORNOS URBANOS Planificación urbana sostenible en barrio nuevos. Aplicación de nuevas herramientas Jornada 16 Junio 2015, Castellón Xabat Oregi Isasi, TECNALIA Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Salto de escala El sector de la edificación es una de la fuentes de impactos ambientales más relevantes, alrededor del 36% de las emisiones de Gases de efecto invernadero y el 40% del consumo de energía primaria total de la Unión Europea (EU, 2011). Saltar de la escala de edificio a distrito permite optar con nuevas: estrategias, alianzas, modelos de negocio, actores involucrados… posibilidad de llegar a cumplir los objetivos de la sostenibilidad (ambiental + social +económica) desde otra escala más global Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Herramientas Urbanistas regionales o autoridades locales --> dificultad para identificar el potencial de las diferentes estrategias que permitan llegar a un planeamiento urbano sostenible: -Falta de sensibilidad energética a nivel urbano o regional. -Mayor conocimiento en otros aspectos urbanos como el transporte, la calidad urbana, edificabilidad, densidad urbana… Integración de NUEVAS herramientas dentro del proceso de toma de decisiones permitir evaluar diferentes aspectos dentro de la planificación urbana sostenible de nuevos barrios 1-Cualitativas 2-Cuantitativas Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Herramientas CUALITATIVOS Multi-Criteria Voluntary Sustainability Evaluation systems - Empezaron a evaluar a nivel edificio con el objetivo de llegar a los “edificios verdes” o sostenibles permiten evaluar aspectos energéticos, ambientales, sociales y económicos evaluación GLOBAL - Estructura de cálculo semejante mediante diferentes sistemas de cálculo, cada MCVSE determina un rango de puntuación para cada parámetro evaluado y una vez obtenido esa puntuación, mediante una suma de puntos o un sistema de weighting, el usuario obtiene el final score de su edificio. Energy performance Puntuation 1 Accesibility Puntuation 2 Suma de puntos Materials Puntuation 3 or Air quality Puntuation 4 Sistema de ponderación Other aspects Puntuation X Final Score or Rating Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Herramientas CUALITATIVOS Multi-Criteria Voluntary Sustainability Evaluation systems X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Environmental quality Diversity Regional priority X Pattern and design X X Transport & movement Land use and ecology X Process quality Technical quality X X X X X X X Socio functional quality DGNB BREEAM LEED ND HQE2R Ecocity SITES LCC Economic quality Environmental quality - Viendo la demanda de los urbanistas + diferentes autoridades estos sistemas se han adaptado a una nueva escala de actuación distrito! X X X X X X X Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Herramientas CUALITATIVOS Multi-Criteria Voluntary Sustainability Evaluation systems - ¿Todo es perfecto? cada vez más estudio evalúan la subjetividad de la ponderación, la relación entre los diferentes parámetros evaluados (double counting), criterio de puntuación, falta de estandarización de los sistemas de cálculo Water Water efficient Landscaping Storm water Design Optimize Energy Performance Green Power Wastewater Technologies Water Use Reduction On-Site Renewable Energy Heat Island Effect— Roof Low-Emitting Materials Measurement and Verification Building Reuse Outdoor Air Delivery Monitoring Primary Energy Increased Ventilation Indoor Air Quality Regional Materials Materials Reuse Daylight Controllability of Systems - Thermal Comfort Construction Waste Management Zonification Recycled Content Waste Renewable Materials Thermal Comfort Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Herramientas CUANTITATIVOS - Metodologías basadas en cuantificar + mostrar estos impactos de uno o más aspectos de la ciudad en base a criterios de cálculo estandarizados - Evitan sistemas de ponderación + subjetividades. - Diferentes herramientas cualitativas: según su alcance del sistema de evaluación 1. Herramientas que evalúan un aspecto específico de un distrito durante su etapa de uso (Neighborhood Sustainability Assessment) – NSA Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Herramientas CUANTITATIVOS NSA o herramientas de evaluación parcial X X X X X X Urban mobility X Usage value X Future value Economic vitality X X Social cohesion X X Quality of work and home Solid waste Energy Public lighting Energy Water X X Health X X X X X X X Safety DPL [15] GPR [16] TRACE [17] Transep-DGO tool [18] DECA [19] CITYSIM [20] Termis [21] WaterCAD [22] SUMO [23] Trans Modeler [24] Ecotect [25] Energy Transportation Energy Buildings - Diversidad de herramientas que permiten evaluar diferentes aspectos de un distrito, llegando a optimizar ese parámetro durante la etapa de uso. X X X X X X Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Herramientas CUANTITATIVOS evaluación desde ciclo de vida European Commission Communication on Resource Efficiency Opportunities in the Building Sector [COM (2014) 445 Final.] la metodología de ciclo de vida es actualmente la mejor estructura que permite evaluar el potencial de impacto de cualquier actividad, producto o servicio sin ninguna limitación de ubicación o tiempo cuantificar las entradas de salidas energéticas, económicas y sociales durante su ciclo de vida desde la extracción, puesta en obra, uso y su fin de vida Fuente: EeB Guide Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Herramientas ISO14044 ISO14044 EN 15804 EN 15978 prEN 16627 prEN 16309 ISO/DIS 37120 Productos Edificio ACV (DAP) Distrito ACV Otros ISO 14040 Industria ISO 14040 Servicios ISO 14025 Movilidad CUANTITATIVOS evaluación desde ciclo de vida ¿Cómo aplicar a nivel urbano? Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Bases de datos • Poca información pública respecto los diferentes aspectos (principalmente ambientales) de muchas etapas de los diferentes aspectos de un distrito. • Posibilidad de aplicar BBDD comerciales / públicas para relacionar cada procesoproducto-sistema con su respectivo impacto ambiental/económico MUY LABORIOSO + COMPLICADO! Necesidad de aplicar herramientas especialmente diseñadas para evaluar distritos y estrategias de planificación urbana sostenible con perspectiva ciclo de vida muchas herramientas a nivel edificio, pero ¿nivel distrito? Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Bases de datos Pocas herramientas con perspectiva de ciclo de vida para evaluar y la planificación urbana sostenible de distritos. URBILCA X X X X Social X X Economic X Environmental X End of life (C1-4) Replacement (B4) Maintenance (B2) On site processes (A5) X Op. water use (B6) X Evaluated aspects Op. energy use (B6) NEST Transport (A4) Product (A1-3) Life Cycle stages X X - NEST (Neighbourhood Evaluation for Sustainable Territories) NOBATEK + Tecnalia evalúa nuevos + existentes distritos (infraestructuras + edificios + transporte ) con perspectiva ciclo de vida valor añadido a la hora de tomar decisiones y priorizar actuaciones en base a la cuantificación de IMPACTOS Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Ejemplo EJEMPLO Optimización del comportamiento ambiental de un nuevo barrio mediante la aplicación de nuevas herramientas con perspectiva de ciclo de vida (la parte económica y social quedan fuera del alcance del estudio) Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Ejemplo INPUTs Ubicación Edificios (geometrías, uso, sistema constructivo) Consumo energético (demanda, equipos, fuente…)* Generación energética (renovable, no renovable, distribución…)* Movilidad (escenarios, porcentajes…)* Espacios verdes Espacios públicos Iluminación pública (cantidad, horario)* Infraestructuras (materiales, sistemas…)* Vida útil del barrio Número habitante (residente + trabajador) IMPACTOS NEST Energía Primaria Calentamiento Global Calidad del aire Agua Residuos Biodiversidad* Impacto económico* Impacto social Ejercicio no evalúa la parte económica Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Ejemplo Energía primaria Materiales edificios cturas Uso edificios Iluminación infraestructuras Energía primaria 11% 9% 11% Materiales infraestructuras Transporte individual Calentamiento global Transporte colectivo 0% 9% 14% 11% 0% 0% 11% 0% 23% 36% 45% Ilum Toxicidad calidad del aire 32% % 1% Energía pr 32% 38% 77% 45% 2% 1% Materiales edificios Uso edificios Materiales infraestructuras Iluminación infraestructuras Transporte individual Transporte colectivo 0% 1% Energía primaria Calentamiento global Toxicidad calidad del aire 9,40% 45% 0,70% 1,90% 32% 11% 11% 36% 1% 0,30% 37,70% 14% 2% - 1% 0,10% 76,90% 23% Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Ejemplo Evaluación de nuevos escenarios propuestos Nuevos escenarios para reducir el impacto ambiental y mejorar la calidad del aire del nuevo distrito mediante propuestas en aspectos: Movilidad: Nuevos escenarios de transporte. Escenario 1: automóvil 25%, autobús 25%, tranvía 0%, tren 0%, bicicleta 20%, a pie 30% Escenario 2: automóvil 0%, autobús 30%, tranvía 0%, tren 0%, bicicleta 40%, a pie 30% Sistema constructivo de los edificios. Escenario 3: hormigón / ladrillo / EPS Escenario 4: madera / lana mineral Sistema de generación energética de los edificios. Escenario 5: caldera de biomasa Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Ejemplo Evaluación ambiental de los nuevos escenarios respecto al baseline Energía primaria Calentameinto global Toxicidad del aire nocivo 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% Base Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Escenario 4 Escenario 5 Comparación porcentual entre el escenario base y los nuevos escenarios propuestos -Escenarios 1 y 2 (movilidad) reducir 32% EP y 39% GWP del escenario base. -Escenarios 3-4 (sistemas constructivos) reducir 5% GWP. -Escenario 5 (fuente de energía biomasa) reducir 32% GWP empeorar calidad de aire debido a los gases emitidos durante la combustión de la madera. Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Ejemplo Evaluación social de los nuevos escenarios respecto al baseline Aspecto social (indicador de satisfacción evaluado por la herramienta NEST) solo los escenarios de movilidad (1 y 2) modificarán las condiciones respecto al escenario base Edificios Espacio verdes Parkings Transporte Accesibilidad 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Base Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Escenario 4 Escenario 5 Indicadores y metodologías de cálculo sociales aún sin estandarizar dificultad para integrar aspectos como el confort de los habitantes o como el empleo generado. Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Ejemplo Resultados finales Combinación – optimización ambiental entre los diferentes escenarios Energía primaria (MJ/año.habitante) Material del edificio Uso del edificio Transporte individual Transporte colectivo Base Esc 1 Esc 2 Esc 3 Esc 4 Esc 5 4.643 22.503 16.131 5.235 4.643 22.503 8.065 4.363 4.643 22.503 0 5.235 4.766 22.503 16.131 5.235 4.512 22.503 16.131 5.235 4.600 22.779 16.131 5.235 Calentamiento global (kg CO2-eq/año.habitante) Material del edificio Uso del edificio Transporte individual Transporte colectivo Base Esc 1 Esc 2 Esc 3 Esc 4 Esc 5 256 856 939 322 256 856 469 269 256 856 0 322 261 856 939 322 138 856 939 322 256 82 939 322 Toxicidad, volumen de aire nocivo (m3/año.habitante) Transporte individual Transporte colectivo Toxicidad caldera gas Base Esc 1 Esc 2 Esc 3 Esc 4 Esc 5 874.064 262.060 1.570 437.032 218.383 1.570 0 262.060 1.570 874.064 262.060 1.570 874.064 262.060 1.570 874.064 262.060 1.570 Planificación urbana sostenible en barrios existentes _ Ejemplo Evaluación ambiental + económica + social escenarios de rehabilitación Partners: Nobatek, Tecnalia y el Ayuntamiento de Donostia. www.essai-urbain.eu 20 20 Planificación urbana sostenible en barrio nuevos _ Ejemplo CONCLUSIONES - Nuevas herramientas que permiten tomar decisiones desde otra perspectiva a nivel distrito. - Nueva visión que ofrecen estas herramientas ayudar a crear una sensibilidad sobre el aspecto ambiental de las diferentes estrategias sin embargo, una herramienta sin conocimiento + compromiso no es nada necesidad de integrar en las diferentes escalas + autoridades el concepto energético/ambiental y no limitarse en un simple estudio o proyecto I+D+i Muchas Gracias Xabat Oregi Isasi Investigador [email protected]
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