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Siete principios para diseñar rascacielos bajos en carbono

A pesar de las crecientes preocupaciones sobre las emisiones de carbono asociadas con su construcción y operación, los rascacielos continúan apareciendo en todo el mundo. Aquí, Philip Oldfield establece siete formas de diseñar edificios altos que sean más sostenibles.

¿Existe tal cosa como un edificio alto con bajas emisiones de carbono? ¿O son los rascacielos inherentemente insostenibles, el SUV del entorno construido?

Al elevarse por encima de su entorno, los edificios altos están más expuestos al sol y al viento. En principio, esto podría ser algo bueno (piense en calefacción y ventilación gratuitas). Pero dado que tantas torres están completamente acristaladas, con poca sombra, a menudo experimentan sobrecalentamiento o pérdida excesiva de calor, lo que aumenta las emisiones operativas.

Los edificios altos también sufren lo que el arquitecto e ingeniero de rascacielos Fazlur Khan llama la «prima por la altura». A medida que construimos torres más altas, las torres se enfrentan a fuerzas laterales cada vez más altas por el viento y las cargas sísmicas. Para resistirlos, los edificios altos utilizan más materiales estructurales, normalmente hormigón y acero con alto contenido de carbono. El resultado es que los edificios más altos tienen una mayor cantidad de carbono incorporado que los bloques de altura media y baja.

A lo largo de su ciclo de vida, los edificios altos suelen generar más emisiones

En general, la evidencia sugiere que a lo largo de su ciclo de vida, los edificios altos suelen generar más emisiones que los de mediana altura. Entonces, ¿deberíamos dejar de construirlos?

Un desafío importante que enfrentaremos en las próximas décadas es albergar a miles de millones de personas de manera cómoda y segura mientras se reducen radicalmente las emisiones; 1.600 millones de personas viven actualmente en viviendas inadecuadas, según la ONU. Los edificios de mediana altura podrían, y deberían, proporcionar la base para gran parte de esto. Pero es ingenuo pensar que existe una solución única para cada ciudad y cada sitio.

Donde la tierra es escasa, los edificios altos pueden proporcionar una mayor densidad, poniendo a más personas en las proximidades del transporte público bajo en carbono y la infraestructura cívica de la ciudad. La pregunta es: ¿cómo podemos diseñar torres para que tengan muchas menos emisiones de carbono que la norma?

A continuación se presentan siete principios a seguir:


Quay Quarter Tower por 3XN
Quay Quarter Tower en Sydney es un ejemplo de un proyecto de modernización de rascacielos. La foto es de Adam Mork.

Adaptar primero

Dado que son una inversión de miles de toneladas de acero y hormigón, parece una tontería demoler un edificio alto. Solo tenemos que mirar el 270 Park Avenue en Manhattan, construido en 1960, actualizado a LEED Platinum en 2012, pero luego demolido entre aullidos de desesperación de arquitectos, historiadores y ambientalistas por igual solo nueve años después para que pueda ser reemplazado por un poco edificio más alto y más brillante.

Un enfoque mucho mejor es modernizar, reutilizar y reinventar las torres existentes, en lugar de demolerlas y reconstruirlas. The Quay Quarter Tower, de 3XN y BVN, renueva una torre modernista de 1976 en Sydney, manteniendo el núcleo y gran parte de las placas de piso existentes, pero transformando por completo la arquitectura y aumentando el área de piso en un 35 por ciento. Este enfoque redujo el carbono incorporado en alrededor de 8.000 toneladas en comparación con una nueva construcción.


Banco Comercial Nacional en Jeddah
El National Commercial Bank en Jeddah tiene paredes externas sólidas y patios interiores acristalados. La foto es de Wolfgang Hoyt/Esto

Rechazar el muro cortina

Los muros cortina acristalados son el revestimiento de referencia de cualquier rascacielos. Visualmente monótono, pero también ambientalmente criminal. No es necesario ser un físico de la construcción para entender por qué. Incluso el triple acristalamiento de más alto rendimiento con espacios de argón, revestimientos electrónicos y todas las campanas y silbatos no funcionarán térmicamente tan bien como una simple pared aislada.

Por supuesto, necesitamos luz natural y vista, por lo que algo de vidriado es esencial, pero ¿realmente necesitamos vidriar hasta el piso e iluminar la parte superior de nuestros pies? Los edificios altos del futuro deberían adoptar la sombra y la solidez en sus fachadas, con acristalamiento limitado a quizás no más del 40 por ciento del área de la pared.

Podemos inspirarnos en el National Commercial Bank de Jeddah. Diseñado por Gordon Bunshaft de SOM (quien, irónicamente, también ayudó a diseñar una de las primeras torres completamente vidriadas del mundo, Lever House, en Nueva York), tiene patios interiores vidriados pero paredes externas de piedra maciza como respuesta al duro sol del desierto.


Una imagen del exterior de Passivhaus 1075 Nelson Street por WKK Architects en Vancouver
El 1075 Nelson Street en construcción es el Passivhaus más alto del mundo. Imagen cortesía de WKK Arquitectos

Adopte Passivhaus

Uno de los beneficios ambientales de los edificios altos es que son compactos, lo que significa que tienen menos envolvente para perder calor en comparación con los edificios de poca altura. Esta característica se presta a Passivhaus, un estándar de rendimiento que logra necesidades energéticas operativas muy bajas a través de formas compactas, súper aislamiento, hermeticidad y recuperación de calor.

El Passivhaus más alto del mundo es el rascacielos 1075 Nelson Street de 178 metros de altura diseñado por WKK arquitectos, actualmente en construcción en Canadá. Mejor aún, ¿por qué no ahorrar tanto las emisiones incorporadas como las operativas adaptando una torre existente a Passivhaus, como lo han hecho ERA arquitectos con la Torre Ken Soble en Hamilton?


El Met de Woha
El edificio The Met de Woha en Bangkok utiliza balcones profundos para ayudar a la ventilación cruzada. La foto es de Kirsten Bucher

Saca el calor

La otra cara de la moneda de una forma compacta es que una vez que el calor no deseado entra en un edificio alto, puede ser más difícil sacarlo de nuevo. Las personas y los equipos dentro de los edificios emiten calor y, debido a que las torres son compactas y, a menudo, voluminosas, pueden ser más difíciles de ventilar de forma cruzada.

Hay algunas soluciones: diseñar rascacielos con atrios, jardines en el cielo o con permeabilidad puede crear vías para que la brisa elimine el calor no deseado. En Woha’s The Met, en Bangkok, los balcones profundos brindan sombra contra el sol, mientras que los vacíos atraviesan el edificio y canalizan la brisa y permiten que las unidades tengan ventilación cruzada. Como resultado, los residentes han informado que necesitan poco aire acondicionado, incluso en el clima tropical cálido.


Sara Kulturhus y hotel en Skellefteå
El Centro Sara Kulturhus en Suecia cuenta con la segunda torre de madera más alta del mundo. La foto es de Patrick Degerman.

Construir con madera

El cemento, el ingrediente principal del hormigón, es responsable de alrededor del ocho por ciento de todas las emisiones de carbono provocadas por el hombre. Dado que los edificios altos son grandes consumidores de hormigón, ¿podemos buscar usar algo más?

Paso adelante madera. Las estructuras de madera tienen la ventaja de menores emisiones de carbono incorporado que el acero y el hormigón. También pueden almacenar carbono en la madera durante la vida útil del edificio.

El Centro Sara Kulturhus de 20 plantas de White Arkitekter está construido con madera contralaminada (CLT) y madera laminada encolada (glulam). La madera del edificio almacena el doble de carbono que el emitido durante su construcción.


TU Wien Plus-Energy Office High Rise
Plus-Energy Office High Rise de TU Wien produce más energía de la que utiliza. La foto es de Matthias Heisler.

Reducir primero, generar segundo

Es mucho mejor adoptar primero estrategias de eficiencia energética y baja emisión de carbono antes de pensar en la generación de energía in situ. El High-Rise de TU Wien Plus-Energy Office en Viena es la remodelación de un bloque de oficinas de la década de 1970 (¿está viendo una tendencia aquí?).

Mediante el uso de una fachada súper aislada y hermética, un sistema de recuperación de calor, ventilación nocturna y electrodomésticos de bajo consumo, la energía primaria se redujo de 803 kilovatios-hora por metro cuadrado por año a solo 56kWh/m2/año. . Esta reducción radical significa que con paneles fotovoltaicos en el techo y la fachada, la torre generará más energía de la que usa durante el año.

Es tentador agregar turbinas eólicas en la parte superior de un rascacielos, ¡pero no lo hagas! Si bien podría crear una declaración visual verde audaz, no reducirá mucho las emisiones. La velocidad del viento aumenta con la altura, por lo que parece sensato usar esto para generar energía limpia, pero las turbinas también generan ruido, lo que significa que su uso en áreas urbanas está lejos de ser ideal.


La Torre del Reino por Adrian Smith y Gordon Gill Architecture
El Kingdom Tower en Jeddah está destinado a ser el rascacielos más alto del mundo, pero la construcción se ha estancado. La imagen es de Adrian Smith + Gordon Gill Architecture/Jeddah Economic Company

Olvídate de las superaltas

Los edificios súper altos (los que superan los 300 metros) y los edificios megaaltos (los que superan los 600 metros) necesitan exponencialmente más materiales para su construcción. Más hormigón, más acero. Esto significa más carbono incorporado. Con demasiada frecuencia, las torres de esta altura se crean simplemente como íconos, símbolos de poder y riqueza corporativa en lugar de satisfacer las necesidades sociales esenciales. ¿Cuándo fue la última vez que oyó hablar de viviendas asequibles en un edificio muy alto, por ejemplo?

Afortunadamente, hay señales de que nos estamos alejando del uso de edificios altos como trofeos urbanos. En China, donde se han construido la mayoría de los supertalls, el gobierno ha anunciado la prohibición de torres de más de 500 metros, con las de más de 250 metros «estrictamente restringidas».

En nuestro mundo desafiado por el cambio climático, cada kilogramo de material que usamos es precioso, así que no los desperdiciemos en una carrera estúpida por la altura. Los edificios altos con bajas emisiones de carbono son posibles, pero tenemos que anteponer el medio ambiente a la elevación.

Philip Oldfield es Director de la Escuela de Entorno Construido, UNSW Sydney. Es el autor de Sustainable Tall Building: A Design Primer (2019).

Arquitectura Today

Fundador y Ceo de ArquitecturaToday soy Arquitecto e Ingeniero de sistemas informáticos.

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