Hacer que los edificios de gran altura sean más resistentes en condiciones climáticas extremas

Nueva York y Nueva Jersey han sido azotadas por una poderosa tormenta en los últimos días, dejando miles de hogares y negocios sin electricidad y carreteras bloqueadas por árboles caídos y postes de servicios públicos. Los interiores de los edificios pueden volverse rápidamente inadecuados para la ocupación bajo un corte de energía prolongado, ya que los sistemas de iluminación y HVAC quedan fuera de servicio. Sin embargo, existen muchas medidas viables que mejoran la confiabilidad de los sistemas del edificio cuando los servicios públicos están comprometidos.

Los edificios de gran altura son especialmente vulnerables a las interrupciones prolongadas del suministro eléctrico. Su temperatura interior puede disminuir o aumentar rápidamente, según la temporada. Además, su suministro de agua potable a menudo depende de bomba de refuerzo eléctricay muchos sistemas de protección contra incendios también funcionan con electricidad.

Este artículo describirá algunas medidas que hacen que los edificios sean más resistentes en condiciones climáticas adversas. Su objetivo principal es conservar las condiciones interiores adecuadas cuando los fuertes vientos dañan las líneas eléctricas e interrumpen el suministro eléctrico.


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Generadores y Calderas de Gas Natural

Los generadores diesel son el tipo más común de generador para energía de respaldo en edificios. Sin embargo, la dependencia del diesel es una limitación durante los eventos climáticos extremos: el generador depende de las entregas de diesel, y esto puede no ser posible si las carreteras están bloqueadas o inundadas. Grandes áreas de la ciudad de Nueva York experimentaron esto después Supertormenta Sandy en 2012: los edificios tuvieron que apagar sus generadores luego de consumir el diesel disponible, a pesar de que no se había restablecido el servicio eléctrico.

Las calderas de gasoil adolecen de problemas similares, ya que también se debe suministrar gasóleo de calefacción a intervalos regulares. Si el transporte no puede funcionar correctamente, es solo cuestión de tiempo antes de que se agote el tanque de aceite de una caldera.

Hacer que los edificios de gran altura sean más resistentes en condiciones climáticas extremas

En ambos casos descritos anteriormente, el uso de gas natural puede mejorar en gran medida la confiabilidad. Los sistemas de distribución de gas natural tienen una construcción muy resistente, dados los altos riesgos asociados con las fugas de gas. Durante la súper tormenta Sandy, por ejemplo, miles de edificios se quedaron sin electricidad mientras que el suministro de gas continuó funcionando normalmente en la mayoría de los casos. El gas natural también reduce las emisiones de gases de efecto invernadero al desplazar el diésel o el aceite de calefacción, ya que es un combustible más limpio.

No existen limitaciones para el uso de calderas de gas natural, siempre que cumpla con todos los códigos de construcción aplicables. Los generadores de gas natural se pueden usar en Nueva Jersey con un permiso municipal, pero los códigos de construcción limitan su uso en Nueva Jersey.

  • Un generador de respaldo con un suministro de combustible en el sitio es obligatorio en muchas aplicaciones.
  • Generadores de gas natural usan la línea de suministro de gas pero no están equipados con almacenamiento en el sitio, lo que significa que se debe instalar un generador diesel para cumplir con el requisito del código.
  • Tener un generador diesel y un generador de gas no es rentable en la mayoría de los casos.

Envolventes de edificios de alto rendimiento

Muchas construcciones modernas tienen sistemas HVAC de alto rendimiento, que mantienen los espacios interiores en condiciones óptimas de humedad y temperatura. Sin embargo, estos mismos edificios a menudo adolecen de problemas rendimiento de la envolvente, lo que significa que no pueden sostener temperaturas interiores durante mucho tiempo si los sistemas HVAC están desactivados. Idealmente, la envolvente de un edificio debe minimizar la pérdida de calor durante el invierno y la ganancia de calor durante el verano.

Dos medidas sencillas que mejoran el rendimiento de la envolvente del edificio son el calafateo y los burletes. Tienen un bajo costo y no requieren la remoción o modificación de componentes de construcción.

  • Calafateo se utiliza para bloquear fugas de aire entre elementos de construcción que son estáticos, por ejemplo, entre el marco de una ventana y una pared.
  • Burletes se utiliza para bloquear fugas de aire alrededor de elementos móviles como puertas y ventanas.

También hay mejoras en la envolvente del edificio que implican una mayor inversión, al tiempo que requieren la eliminación o modificación de los elementos existentes del edificio.

  • Ventanas de alto rendimiento puede lograr una reducción significativa de la ganancia y pérdida de calor no deseadas. Las ventanas de doble panel son un 50% más eficientes que sus homólogas de un solo panel y, a su vez, las ventanas de triple panel son hasta un 30% más eficientes que las unidades de doble panel.
  • Ventanas de tormenta son una alternativa de menor costo a un reemplazo completo de ventanas, ya que se pueden instalar sin quitar las existentes. El espacio de aire entre la ventana original y la ventana contra tormentas reduce la transferencia de calor no deseada.
  • revestimiento de la pared consiste en agregar una barrera aislante y una capa estructural a las paredes existentes, con el objetivo de reducir la transferencia de calor y mejorar el desempeño de la envolvente del edificio. El revestimiento se puede diseñar para mejorar el aislamiento, la resistencia a la intemperie o ambos.

Se recomienda encarecidamente el aislamiento de paredes y ventanas de alto rendimiento para construcciones nuevas, ya que solo representan un costo incremental más allá de la línea de base del proyecto. La instalación física también es más sencilla porque no hay elementos del edificio que eliminar; una envolvente de alto rendimiento se integra con el edificio a medida que avanza la construcción.

Fomento de medidas de resiliencia para ubicaciones vulnerables a las inundaciones

El agua de la inundación puede inhabilitar los sistemas del edificio si el equipo clave está ubicado en los pisos inferiores o en el sótano. Esto puede afectar incluso las propiedades de los rascacielos si se inundan los dispositivos eléctricos y mecánicos importantes en los niveles inferiores. Estos problemas se pueden prevenir instalando equipos importantes en pisos más altos, por encima del alcance del agua de la inundación.

Otro problema grave durante las inundaciones es el reflujo de las aguas residuales, pero se puede prevenir instalando válvulas de prevención de reflujo. Como medida complementaria, los inodoros automáticos deben tener un control manual para permitir la descarga sin fuente de alimentación.

Conclusión

Cuando se trata de desarrollar resiliencia frente a condiciones climáticas extremas, tendemos a pensar solo en el aspecto estructural. Sin embargo, tenga en cuenta que los ocupantes a menudo quedan atrapados en los edificios durante las emergencias; mantener las condiciones interiores adecuadas durante el mayor tiempo posible es vital.

Al igual que con cualquier mejora del edificio, debe asegurarse de que se cumplan todos los requisitos del código aplicable. La mejor solución es trabajar con profesionales del diseño cualificados desde el inicio del proyecto.