Estudio de factibilidad económica y financiera utilizando tecnología Net Zero Energy para la construcción de un proyecto de vivienda familiar urbana de clase media en la ciudad de Quito

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(1)ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL. “ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ECONÓMICA Y FINANCIERA UTILIZANDO TECNOLOGÍA NET ZERO ENERGY PARA UN PROYECTO DE VIVIENDA FAMILIAR DE CLASE MEDIA URBANA EN LA CIUDAD DE QUITO” PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL. MAURICIO ESTEBAN BELTRÁN MONTALVO (mau_belmont@hotmail.com). DIRECTOR: ING. MSc. PABLO ALEJANDRO PINTO GAIBOR. Quito, marzo 2016.

(2) DECLARACIÓN. Yo, Mauricio Esteban Beltrán Montalvo, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias que se incluyen en este documento. La. Escuela. Politécnica. Nacional. puede. hacer. uso. de. los. derechos. correspondientes a este trabajo, según lo establecido lo la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por su normativa institucional vigente.. _____________________________ Mauricio Beltrán Montalvo.

(3) CERTIFICACIÓN. Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Mauricio Esteban Beltrán Montalvo, bajo mi supervisión.. ____________________________ Ing. Msc. Pablo Pinto DIRECTOR DE PROYECTO.

(4) AGRADECIMIENTO. A Dios padre todo poderoso, por darme la fuerza y la sabiduría para afrontar las vicisitudes que me presenta la vida paso a paso. A mis padres Patricio y Rosa les agradezco por todo, simplemente gracias por todo. Al Ing. Pablo Pinto por su esmero y dedicación en este proyecto, por siempre tener la predisposición de guiarme y ayudarme, y hacer que esto finalmente sea una realidad. Al Dr. Kibert por brindarme abiertamente su información. A la Empresa Eléctrica Quito y su personal que supo brindarme el oportuno, desinteresado y muy acertado apoyo. A todos los ingenieros de la carrera de ingeniería civil por los conocimientos impartidos en mis años de estudio para alcanzar mi vida profesional. A todos mis amigos que hicieron que estos años sean memorables e irrepetibles. Gracias a ti, por estar en todo momento junto a mí..

(5) DEDICATORIA. Dedico este proyecto a Dios porque es el eje de mi vida. De una manera muy especial dedico mis padres Patricio y Rosa que me han dado las herramientas necesarias para salir adelante y formarme como el ser humano que soy, todo se lo debo a ellos. A mi tío Alex y mi tía Nora por ser mis amigos y mis segundos padres, por estar en cada paso que doy. Finalmente también dedico mi proyecto a mis hermanos Vicky y Adri, porque los tres somos y seremos siempre uno solo..

(6) vi. ÍNDICE DE CONTENIDO ÍNDICE DE ANEXOS ............................................................................................. ix ÍNDICE DE GRÁFICOS .......................................................................................... x ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................. xii RESUMEN ........................................................................................................... xiv ABSTRACT ........................................................................................................... xv CAPÍTULO 1 .......................................................................................................... 1 1.1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................... 1. 1.2. ALCANCE ................................................................................................. 1. 1.3. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO .......................................................... 2. 1.4. OBJETIVO PRINCIPAL............................................................................. 3. 1.5. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 3. 1.6. ANÁLISIS NACIONAL E INTERNACIONAL ............................................. 4. 1.6.1. ANÁLISIS. HISTÓRICO,. SITUACIÓN. ENERGÉTICA. Y. DE. RECURSOS. POLÍTICA ESTATAL Y MUNICIPAL. ........................................ 4 CAPÍTULO 2 ........................................................................................................ 41 CONSUMO. ENERGÉTICO,. MANEJO. DE. DESECHOS. Y. SITUACIÓN. METEOROLÓGICA .............................................................................................. 41 2.1. CONSUMO ENERGÉTICO ..................................................................... 41. 2.1.1. DEMOGRAFÍA Y CRECIMIENTO ECONÓMICO ............................. 41. 2.1.2. CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA ........................................... 45. 2.1.1. PLIEGO TARIFARIO ........................................................................ 54. 2.2. MANEJO DE DESECHOS ...................................................................... 55. 2.2.1. PLIEGO TARIFARIO ........................................................................ 55. 2.2.2. SISTEMA DE RECOLECCIÓN ......................................................... 57. 2.3. METEOROLOGÍA ................................................................................... 60. 2.3.1. INSOLACIÓN.................................................................................... 61.

(7) vii. 2.3.2. INSOLACIÓN MENSUAL EN EL DMQ ............................................. 63. CAPÍTULO 3 ........................................................................................................ 65 ANÁLISIS DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE LA VIVIENDA Y DE LA GENERACIÓN POR FUENTES ALTERNAS ....................................................... 65 3.1. DEMANDA ENERGÉTICA ...................................................................... 65. 3.1.1. ARQUITECTURA. SOSTENIBLE,. SISTEMA. ELÉCTRICO,. SANITARIO Y MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN .................................... 65 3.1.2 3.2. HISTORIAL DE CONSUMO ............................................................. 73. GENERACIÓN POR FUENTES ALTERNAS .......................................... 77. 3.2.1. ENERGÍA EÓLICA ........................................................................... 77. 3.2.2. ENERGÍA GEOTÉRMICA ................................................................ 78. 3.2.3. ENERGÍA FOTOVOLTAICA ............................................................. 79. 3.2.4. SISTEMA FOTOVOLTAICO ............................................................. 80. 3.3. DISEÑO DEL SISTEMA .......................................................................... 84. 3.3.1. EFICIENCIA DEL SISTEMA ............................................................. 86. 3.3.2. ESCENARIO 1 DE GENERACIÓN ENERGÉTICA .......................... 87. 3.3.3. ESCENARIO 2 DE GENERACIÓN ENERGÉTICA .......................... 98. CAPÍTULO 4 ...................................................................................................... 105 ANÁLISIS FINANCIERO DEL PROYECTO ....................................................... 105 4.1. EVALUACIÓN DEL PROYECTO .......................................................... 105. 4.1.1. FLUJO DE CAJA ............................................................................ 105. 4.1.2. COSTO DE CAPITAL O TASA DE DESCUENTO.......................... 106. 4.1.3. PROCESO DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS .......................... 113. 4.1.4. MÉTODOS DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS .......................... 115. 4.2. PRESUPUESTO DEL SISTEMA .......................................................... 120. 4.2.1 4.3. COSTOS DE MANTENIMIENTO.................................................... 122. RED ELÉCTRICA PÚBLICA Y GAS CENTRALIZADO ......................... 123.

(8) viii. 4.4. FLUJO DE CAJA ................................................................................... 125. CAPÍTULO 5 ...................................................................................................... 127 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 127 5.1. CONCLUSIONES.................................................................................. 127. 5.2. RECOMENDACIONES ......................................................................... 129. BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. 131 ANEXOS ............................................................................................................ 135.

(9) ix. ÍNDICE DE ANEXOS. ANEXO A. PLIEGO TARIFARIO VIGENTE DE CONSUMO ENERGÉTICO.. PERÍODO DE CONSUMO: 1-30 DE NOVIEMBRE 2015 ................................... 136 ANEXO B INSOLACIÓN DIRECTA, DIFUSA Y GLOBAL PROMEDIO ............ 140 ANEXO C PROMEDIO DE CONSUMO KWH/MES POR PARROQUIA ........... 144 ANEXO D HISTORIAL DE CONSUMO DE 44 SUMINISTROS ........................ 147 ANEXO E FACHADA Y PLANTAS DEL PROYECTO DE VIVIENDA ............... 153 ANEXO F FICHA TÉCNICA MÓDULOS SIMAX ............................................... 157 ANEXO G FICHA TÉCNICA DEL CONTROLADOR MORNINGSTAR ............. 159 ANEXO H FICHA TÉCNICA BANCO DE BATERÍAS ULTRACELL .................. 162 ANEXO I FICHA TÉCNICA INVERSOR POWERSTAR .................................... 165 ANEXO J ALTERNATIVA 1............................................................................... 168 ANEXO K ALTERNATIVA 2 .............................................................................. 171 ANEXO L ALTERNATIVA 3 .............................................................................. 174 ANEXO M ALTERNATIVA 4 ............................................................................. 177 ANEXO N ALTERNATIVA 5 .............................................................................. 180.

(10) x. ÍNDICE DE GRÁFICOS. Gráfico 1.1 Evolución de la oferta de energía por fuentes ..................................... 8 Gráfico 1.2 Evolución de la demanda energética por sectores. ............................. 8 Gráfico 1.3 Variación de la demanda energética por sectores. ............................. 9 Gráfico 1.4 Consumo de los sectores económicos por tipo de fuente. ................. 10 Gráfico 1.5 Producción ERNC 2013. .................................................................... 10 Gráfico 1.6 Participación de energía renovable en generación eléctrica. ............. 11 Gráfico 1.7 Consumo mensual promedio de electricidad en hogares. ................. 12 Gráfico 1.8 Consumo mensual promedio de electricidad en hogares. ................. 13 Gráfico 1.9 Prácticas de ahorro de energía. ......................................................... 13 Gráfico 1.10 Acceso al servicio de agua potable.................................................. 16 Gráfico 1.11 Tratamiento de agua en los hogares. .............................................. 17 Gráfico 1.12 Calidad del agua. ............................................................................. 17 Gráfico 1.13 Cronología de estudio de hogares. .................................................. 19 Gráfico 1.14 Clasificación de Residuos. ............................................................... 19 Gráfico 1.15 Hogares que no clasifican residuos. ................................................ 20 Gráfico 1.16 Hogares que no clasifican residuos por Ciudades Principales. ....... 20 Gráfico 1.17 Disposición final de residuos peligrosos. ......................................... 21 Gráfico 1.18 Prácticas de ahorro de agua. ........................................................... 22 Gráfico 1.19 Energía relacionada con emisiones de dióxido de carbono per cápita en el escenario 450 .............................................................................................. 23 Gráfico 1.20 Casa Caliente Limpia K’OÑICHUYAWASI. ..................................... 25 Gráfico 1.21 Líneas de encuentro entre las estrategias de cambio climático y construcción sostenible en Colombia. .................................................................. 26 Gráfico 1.22 Inundación del Estado de Florida, incremento 5 metros en el nivel del mar. ...................................................................................................................... 29 Gráfico 1.23 Edificio ZEB-A (Cabo Cañaveral, Florida, 2013). ............................. 31 Gráfico 1.24 Edificio ZEB-B (Oberlin College, Ohio). ........................................... 32 Gráfico 1.25 Edificio ZEB-C (NREL, Colorado). ................................................... 32 Gráfico 1.26 Producción vs consumo energético. ................................................ 34 Gráfico 1.27 Número de proyectos NZE en 2012 y 2014 en Norte América. ....... 36.

(11) xi. Gráfico 2.1 Tasa de crecimiento demográfico Ecuador, Colombia y Perú. .......... 43 Gráfico 2.2 Área de servicio de la Empresa Eléctrica Quito. ................................ 47 Gráfico 2.3 Evolución del promedio anual del número de clientes. ...................... 49 Gráfico 2.4 Evolución de los MWh facturados a los clientes regulados. .............. 52 Gráfico 2.5 Esquema de flujo de la gestión de residuos sólidos en el cantón Quito. ............................................................................................................................. 58 Gráfico 2.6 Energía promedio ingresada a la tierra en TW-año. .......................... 61 Gráfico 2.7 Red de celdas NREL en Ecuador. ..................................................... 62 Gráfico 2.8 Grilla de insolación solar en Ecuador................................................. 62 Gráfico 3.1 Confort térmico. ................................................................................. 67 Gráfico 3.2 Estrategias ecológicas para las distintas fases. ................................. 68 Gráfico 3.3 Foco fluorescente (ahorrador)............................................................ 70 Gráfico 3.4 Focos con tecnología LED. ................................................................ 71 Gráfico 3.5 Sistema inodoro doble flujo. ............................................................... 72 Gráfico 3.6 Grifo con aireador. ............................................................................. 73 Gráfico 3.7 Promedio mensual de consumo de suministros en la parroquia “El Batán”. .................................................................................................................. 76 Gráfico 3.8 Parque Eólico Villonaco (Loja, Ecuador). ........................................... 78 Gráfico 3.9 Central geotérmica............................................................................. 79 Gráfico 3.10 Célula fotovoltaica............................................................................ 81 Gráfico 3.11 Panel fotovoltaico en Cantebury (Nuevo Hampshire, Estados Unidos). ................................................................................................................ 81 Gráfico 3.12 Sistema fotovoltaico sin inversor. ..................................................... 82 Gráfico 3.13 Sistema fotovoltaico con inversor. ................................................... 84 Gráfico 4.1 Riesgo total ...................................................................................... 109 Gráfico 4.2 Coeficiente Beta sectorial ................................................................ 111.

(12) xii. ÍNDICE DE TABLAS. Tabla 1.1 Mejora en el suministro de agua (% de la población con acceso). ....... 15 Tabla 1.2 Categorización de NZEB según la locación del sistema de Energía Renovable. ........................................................................................................... 31 Tabla 2.1 Proyección de la población en la provincia de Pichincha (por cantones). ............................................................................................................................. 44 Tabla 2.2 Evolución del promedio anual del número de clientes.......................... 48 Tabla 2.3 Composición porcentual de la evolución del promedio anual del número de clientes. ........................................................................................................... 50 Tabla 2.4 Evolución de los MWh facturados a los clientes regulados. ................. 51 Tabla 2.5 Promedio anual de kWh de consumo por grupo de consumo. ............. 53 Tabla 2.6 Promedio mensual de kWh de consumo por grupo de consumo. ........ 54 Tabla 2.7 Valor a añadirse por estrato de acuerdo al SBU. Período de consumo: 1-30 de Noviembre 2015. ..................................................................................... 56 Tabla 2.8 Insolación mensual en el DMQ. ............................................................ 63 Tabla 2.9 Horas pico de sol en el DMQ. ............................................................... 64 Tabla 3.1 Consumo promedio mensual de electricidad Diciembre 2013-Noviembre 2015. .................................................................................................................... 75 Tabla 3.2 Promedio de consumo de electricidad por mes Diciembre 2013Noviembre 2015. .................................................................................................. 76 Tabla 3.3 Requerimiento de potencia (W) de trabajo de artefactos eléctricos comunes en un hogar. .......................................................................................... 86 Tabla 3.4 Eficiencia de principales tecnologías fotovoltaicas. .............................. 87 Tabla 3.5 Cargas de una vivienda promedio – Escenario 1. ................................ 88 Tabla 3.6 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos fluorescentes... 89 Tabla 3.7 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos incandescentes. ............................................................................................................................. 89 Tabla 3.8 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos LED. ................ 90 Tabla 3.9 Datos del sistema fotovoltaico - Escenario 1. ....................................... 93 Tabla 3.10 Determinación del número y área de implantación de paneles fotovoltaicos - Escenario 1. .................................................................................. 94.

(13) xiii. Tabla 3.11 Días Negros en Quito. ........................................................................ 96 Tabla 3.12 Número de baterías para almacenamiento de energía - Escenario 1. 97 Tabla 3.13 Cargas de una vivienda promedio – Escenario 2 ............................... 98 Tabla 3.14 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos fluorescentes. 99 Tabla 3.15 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos incandescentes. ........................................................................................................................... 100 Tabla 3.16 Consumo eléctrico de proyecto de vivienda con focos LED. ............ 100 Tabla 3.17 Datos del sistema fotovoltaico - Escenario 2. ................................... 102 Tabla 3.18 Determinación del número y área de implantación de paneles fotovoltaicos - Escenario 2. ................................................................................ 103 Tabla 3.19 Número de baterías para almacenamiento de energía - Escenario 2. ........................................................................................................................... 104 Tabla 4.1 Riesgo País (EMBI Ecuador) .............................................................. 108 Tabla 4.2 Tasa de inflación mensual en Ecuador............................................... 112 Tabla 4.3 Costo de capital .................................................................................. 113 Tabla 4.4 Presupuesto del sistema fotovoltaico propuesto para el Escenario 1 121 Tabla 4.5 Presupuesto del sistema fotovoltaico propuesto para el Escenario 2 122 Tabla 4.6 Cálculo de planilla de consumo eléctrico – Escenario 1 ..................... 124 Tabla 4.7 Cálculo de planilla de consumo eléctrico – Escenario 2 ..................... 124 Tabla 4.8 Valor del consumo promedio de gas centralizado .............................. 125.

(14) xiv. RESUMEN. Esta tesis tiene como objeto determinar la factibilidad económica y financiera de la implementación en edificaciones de un sistema autosustentable de energía eléctrica. Surge la necesidad de plantear alternativas de generación de energía limpia debido a que los patrones climáticos en el planeta tierra están cambiando a causa de las emisiones de dióxido de carbono hacia la atmósfera. Esto lleva a una conciencia de cambio en la población en general hacia la disminución del consumo de los recursos naturales, por esto se maneja a nivel mundial el concepto de Net Zero Energy, que significa que una edificación debe producir en un año la misma cantidad de energía con recursos renovables que la que consume, que, junto con otros parámetros como el buen uso de materiales de construcción, diseño arquitectónico adecuado, elementos ahorradores en sistemas eléctricos y de agua, así como también la separación de residuos, forman una construcción sostenible. La falta de políticas en el Ecuador en materia de construcción sostenible ha frenado el desarrollo de proyectos planteados bajo este concepto al igual que los altos subsidios que el estado implementa en la generación de energía con recursos naturales. Frente a esta situación se plantea la generación de energía limpia con un sistema fotovoltaico que utiliza el sol como fuente al ser gratuita e ilimitada. Sin embargo el alto costo que estos sistemas manejan se debe principalmente a la utilización de baterías para almacenamiento de energía, y esto sucede porque no existe la posibilidad de conectarse a la red pública manejando una compra-venta de energía que permita que el proyecto sea factible financiera y económicamente, pues en las condiciones actuales no lo es.. Palabras clave: Cambio climático, net zero energy, energía renovable, paneles solares..

(15) xv. ABSTRACT. This thesis aims to determine the economic and financial feasibility of implementation in buildings of a self-sustaining power system. Arises the need to propose alternatives for clean energy generation because the weather patterns on the planet earth are changing because of emissions of carbon dioxide into the atmosphere, this leads to an awareness of change in the population towards decreasing consumption of natural resources. This is why it is handled worldwide the concept of Net Zero Energy, which means that a building must produce by renewable resources in a year the equal amount of energy consumed by itself. This concept among other parameters such as good use of building materials, proper architectural design, saving elements in electrical and water systems and waste separation, form a sustainable construction. The lack of policies in Ecuador related to sustainable construction has slowed the development of projects proposed under this concept, as the high subsidies that the state implements in the energy generation with natural resources. The generation of clean energy with a photovoltaic system arises using the sun as a source which is free and unlimited, however the high cost of these systems is mainly due to the use of batteries to storage energy, and this is because there is no possibility to connect to the public network managing a buy-sale of energy that allows the financial and economically project feasibility, because under current conditions it is not.. Keywords: Climate change, net zero energy, renewable energy, solar panels..

(16) 1. CAPÍTULO 1 1.1. INTRODUCCIÓN. Este capítulo tiene como objetivo dar una visión general del concepto de autosustentabilidad y su utilización en la construcción y operación de una edificación de vivienda familiar en la ciudad de Quito utilizando NET ZERO ENERGY, y que además sea factible en perspectivas tanto técnica, económica y financiera para los promotores y usuarios del proyecto. La investigación permitirá llenar el vacío que existe actualmente en el país con respecto a la tecnología Net Zero Energy que retrasa el desarrollo en materia de recursos autosustentables. La tecnología de Net Zero Energy no está enteramente direccionada ni para el sector público ni para el privado, por lo que, en caso de que los resultados terminaren favorables podría ser utilizada por ambos sectores.. 1.2. ALCANCE. Para delimitar el alcance del proyecto es necesario el planteamiento del problema con respecto al tema en los sistemas constructivos de la ciudad, revisando como se encuentra actualmente. En el Ecuador se maneja un sistema energético basado en energía renovable y no renovable, siendo el porcentaje de producción al 2013 del 46% y 54% respectivamente. Con respecto al porcentaje de energía renovable se conoce que va en aumento, el país sin ser aún autosuficiente genera un escenario óptimo para el desarrollo de tecnologías que aporten al incremento. La energía es el sector estratégico más importante para el gobierno nacional, tal como se demuestra en los planes y programas puestos en marcha en los últimos 7 años. Este es el caso del cambio de la matriz productiva donde tiene gran influencia. la. producción. de. energía. autosustentable. como. la. energía. hidroeléctrica. Es por esto que en un futuro mediato la producción de energía hidroeléctrica aumentará aproximadamente en un 15%, con referencia a la.

(17) 2. producción global de energía en el país, pues el objetivo principal es la eliminación de dependencia de los combustibles fósiles. Sin embargo otros tipos de energía como la solar o la eólica tienen una tendencia a la baja. Mientras que en el Ecuador se crean nuevas presas para generación de energía eléctrica, en el estado de California en EEUU, se ha declarado que la energía hidroeléctrica no es más energía limpia por la huella que deja en el medio ambiente la construcción de grandes presas. La situación actual tanto global como nacional referente a los recursos hídricos nos indica que se debe considerar su conservación a futuro puesto que son recursos que cada vez resultan más escasos. Se debe tomar en cuenta además que la contaminación se da en un gran porcentaje por falta de políticas de regulación y de gestión integral. El uso no racional del recurso hace que se desperdicie sin tomar en cuenta la gravedad del tema para las generaciones venideras. Otro factor dentro de este estudio será el tratamiento de los residuos sólidos en el país, el que no ha sido adecuadamente atendido, en las ciudades de Ecuador se ha invertido muchos recursos en la recolección de residuos, sin tomar mucho en cuenta el manejo y la disposición final. En la actualidad a consecuencia de la intervención y gestión de ONGs, de entidades privadas y gubernamentales el tratamiento y manejo de los residuos urbanos ha mejorado, sin embargo, el manejo y la separación dentro de cada uno de los hogares no ha tenido un cambio por lo que aún queda mucho por mejorar. En caso de que los sectores; energético, de recursos hídricos y manejo de residuos urbanos continúen tal como se presentan en la actualidad, se llegaría a situaciones complejas que podrían llegar a ser irreversibles.. 1.3. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO. El presente estudio podría contribuir a apoyar la teoría de que se puede utilizar energía autosustentable en la construcción y operación de una edificación de.

(18) 3. vivienda, y que además sea factible técnica, económica y financieramente para los promotores y usuarios del proyecto. Los resultados esperados de la investigación aportarían conocimiento en un campo escasamente estudiado en el medio local, pudiendo ser profundizado con trabajos posteriores. Los resultados de la investigación se espera que puedan impulsar a repensar la realidad en cuanto a construcción y manejo de autosustentabilidad derivando a nuevas investigaciones.. 1.4. OBJETIVO PRINCIPAL. Proponer un nuevo sistema autosustentable de energía para edificaciones a construirse en el Distrito Metropolitano de Quito (DMQ).. 1.5. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ·. Ilustrar el concepto de qué es Net Zero Energy (NZE).. ·. Investigar qué se está haciendo en otros países con respecto a NZE.. ·. Investigar qué se está haciendo en el Ecuador con respecto a NZE.. ·. Determinar el costo inicial de un proyecto de vivienda añadiendo consideraciones NZE. ·. Encontrar el valor actual neto (VAN), la tasa interna de retorno (TIR) y la relación beneficio-costo (B/C) del proyecto en mención..

(19) 4. 1.6. ANÁLISIS NACIONAL E INTERNACIONAL. 1.6.1 ANÁLISIS HISTÓRICO, SITUACIÓN ENERGÉTICA Y DE RECURSOS. POLÍTICA ESTATAL Y MUNICIPAL.. 1.6.1.1. Reseña Histórica. Los patrones climáticos como el calentamiento de la tierra, el agujero en la capa de ozono, el efecto invernadero, la deforestación, contaminación de agua, disminución de biodiversidad, en general, están cambiando. Si bien es cierto que estos cambios han sucedido a lo largo de la vida del planeta, en este tiempo es diferente, por primera vez la sociedad humana está enfrentándolos a nivel global y esto ha hecho que la habitabilidad en nuestro planeta se vea afectada1. Para una visión más amplia del clima y sus cambios se realiza un recuento histórico que inicia en 1712 donde el Británico Thomas Newcomen inventa la primera máquina de vapor, abriendo el camino para la Revolución Industrial y al uso a escala industrial del carbón, pasando por 1896 cuando el sueco Svante Arrhenius concluye que la quema industrial del carbón incrementa el efecto invernadero debido a las emisiones de CO2. En 1927 se determina que las emisiones de carbono por la quema de combustibles fósiles alcanzan un billón de toneladas por año, y once años después en 1938 utilizando datos de 147 estaciones climáticas alrededor del mundo, el Ingeniero Británico Guy Callendar muestra que las temperaturas han incrementado en el último siglo, tiempo en el que las concentraciones de CO2 también se elevaron, pero este fenómeno al que se le conocía como el “Efecto Callendar” fue ampliamente rechazado por los meteorólogos. Posteriormente para 1965 se concluye que la temperatura en el mundo había incrementado entre 3-4°C, y la Presidencia de Estados Unidos advierte que el efecto invernadero es un tema de “real preocupación”. 1. Museo Americano de Historia Natural, (2015), http://www.amnh.org/exhibitions/past-exhibitions/climate-change. Climate. change..

(20) 5. En 1972 se presenta la primera conferencia de las Naciones Unidas, “Clima Cambia Fuertemente”. Para 1990 se alcanza emisiones de carbono por la quema de combustibles fósiles e industria hacia la atmósfera de 6 billones de toneladas por año. Como se muestra, el interés hacia un comportamiento más amigable con el medio ambiente debido al cambio climático ha ido en aumento a nivel mundial, siendo expresado en los últimos tiempos por ejemplo en junio de 1992 en Río de Janeiro por las Naciones Unidas en su conferencia sobre Medio Ambiente y Desarrollo llamada “CUMBRE DE LA TIERRA”, cuyo objetivo fundamental acordado por las naciones es “la estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera a un nivel que impida interferencias antropogénicas peligrosas en el sistema climático”2, comprometiéndose los países desarrollados a disminuir sus emisiones a los niveles que se manejaban en 1990, cinco años después en 1995 El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el cambio climático (IPCC por sus siglas en Inglés) en su Segundo Reporte de Evaluación concluye que el balance de evidencia sugiere una influencia humana en el cambio climático, y esta es la primera vez en la que se genera una declaración definitiva en la que los humanos son responsables por el cambio climático. Tres años después en 1998 el Fenómeno del Niño combinado con el calentamiento global genera un récord en cuanto a temperatura en un año. Siendo el promedio de temperatura alcanzado 0.52°C mayor al período entre 1961-90. Para el mes de septiembre de 2002 se desarrolla otra conferencia de las Naciones. Unidas,. llamada,. “CUMBRE. MUNDIAL. DE. DESARROLLO. SOSTENIBLE”, donde se comprometen a cumplir con los objetivos planteados en 1992 en Río de Janeiro. En 2006 las emisiones de carbono por la quema de combustibles fósiles hacia la atmósfera alcanzan los 8 billones de toneladas por año. En septiembre de 2014 las Naciones Unidas celebran la “CUMBRE SOBRE EL CLIMA 2014” donde se. 2. BBC News. (2015). Una historia breve del cambio climático. http://www.bbc.com/news/scienceenvironment-15874560.

(21) 6. destaca el compromiso de los líderes mundiales a reducir las emisiones de gases contaminantes para que el incremento de temperatura sea menor a 2°C.. 1.6.1.2. Proyección del Cambio Climático. Contemplando el contexto histórico y lo que se prevé a futuro3, se indica, cómo el cambio climático incidirá en mayor magnitud en los países que se encuentran en desarrollo, puesto que los efectos que se generan por el mismo implican riesgos principalmente económicos al verse afectada la agricultura, consecuentemente los alimentos y el suministro de agua. Se prevé además que para el año de 2100. 4. la temperatura promedio anual incremente entre 1-. 5°C, este y otros cambios dependen de la locación y de los siguientes escenarios5: ·. La velocidad con la que los niveles de concentración de gases que generan el efecto invernadero continúen incrementando.. ·. La firmeza con la que características del clima como la temperatura, precipitación y nivel del mar se comporten ante el incremento de los gases que generan el efecto invernadero.. ·. Influencias y procesos naturales en el clima y su sistema como actividad volcánica y patrones de circulación oceánica.. ·. Cambios en los patrones de tormentas, tanto lluvia como nieve son probables a suceder aun cuando son menos certeros a los que son relacionados con la temperatura.. Estos cambios, sumados con la variación del nivel del mar, y la frecuencia e intensidad de los eventos extremos probablemente afectarán la cantidad de energía en cuanto a producción y consumo6. Éstos incrementan el uso de climatización en lugares cerrados, ya que en climas cálidos existe una tendencia a 3. Banco Mundial, (2015), Cambio climático, http://datos.bancomundial.org/tema/cambio-climatico Banco Mundial, (2015), Cambio climático, http://climate4development.worldbank.org/ 5 United States Environmental Protection Agency, (2015), Future Climate Change, http://www.epa.gov/climatechange/science/future.html 6 United States Environmental Protection Agency, Future Climate Change, http://www.epa.gov/climatechange/impacts-adaptation/water.html 4.

(22) 7. utilizar más energía para aire acondicionado que gas natural o quema de madera. En el caso de Estados Unidos, si la temperatura incrementa de 6,3-9°C se podría aumentar la necesidad de generación energética entre 10-20% para 2050, este incremento de demanda podría requerir inversiones en infraestructura energética que podrían significar cientos de millones de dólares. Debido a usos como la agricultura, construcción, manufacturación, producción energética, navegación, etc. En muchas áreas es probable que la demanda de agua incremente y las fuentes de agua disminuyan, poniendo a prueba a los gestores del agua para que puedan satisfacer las necesidades tanto de, comunidades en constante crecimiento como ecosistemas sensibles.. 1.6.1.3. Situación Energética. El informe de Balance Energético publicado por el Ministerio de Sectores Estratégicos del Ecuador a finales del 2014 indica que en la oferta de energía primaria, la que es considerada como “toda forma de energía disponible en la naturaleza antes de ser convertida o transformada en. un centro de. transformación7”, el petróleo es la principal fuente participando con el 91%, la energía renovable participa con el 5%, y otras fuentes con el otro 4% del total de la matriz energética del país para el año del 2013. En el gráfico 1.1 se puede observar la cantidad de kilo barriles equivalentes de petróleo (kbep) que el país ha ofertado entre 1970-2013. En el gráfico 1.2 se observa la cantidad de kbep que en un período de tiempo de 43 años, los diferentes sectores económicos han demandado siendo el sector transporte el mayor demandante con el 49% del total de la demanda para el 2013 con una tasa anual de crecimiento promedio cercana al 6%, el sector residencial en tercer lugar con un representativo 12%, la construcción aparece como el sexto sector de siete con el 4%.. 7. Ministerio de Sectores Estratégicos, (2014), Resumen Balance Energético Nacional, pág 8..

(23) 8. GRÁFICO 1.1 EVOLUCIÓN DE LA OFERTA DE ENERGÍA POR FUENTES. FUENTE: BALANCE DE SITUACIÓN ENERGÉTICA 2014 – ECUADOR. PÁG. 14. GRÁFICO 1.2 EVOLUCIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA POR SECTORES.. FUENTE: BALANCE DE SITUACIÓN ENERGÉTICA 2014 – ECUADOR. PÁG. 12.

(24) 9. En el gráfico 1.3 se puede visualizar que el cambio de la demanda energética en el país en la mayoría de sectores muestra un crecimiento, mientras que el sector residencial marca un descenso del 1.3% en relación con el año 2012. En el gráfico 1.4 se observa el consumo del sector económico residencial por fuente en porcentaje, en el que el único representante de la energía renovable no convencional (ERNC) es la leña con el 10%. En el gráfico 1.5 se puede ver en kbep que de la producción de la ERNC el 80% lo abarca la producción tanto de bagazo de caña como de leña, y tan solo el 0.93% se reparten entre energía eólica y solar fotovoltaica lo que indica por qué no aparecen estos dos últimos tipos de energía en el gráfico 1.4.. GRÁFICO 1.3 VARIACIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA POR SECTORES.. FUENTE: BALANCE DE SITUACIÓN ENERGÉTICA 2014 – ECUADOR. PÁG. 13.

(25) 10. GRÁFICO 1.4 CONSUMO DE LOS SECTORES ECONÓMICOS POR TIPO DE FUENTE.. FUENTE: BALANCE DE SITUACIÓN ENERGÉTICA 2014 – ECUADOR. HOJA F.1.19. GRÁFICO 1.5 PRODUCCIÓN ERNC 2013.. FUENTE: BALANCE DE SITUACIÓN ENERGÉTICA 2014 – ECUADOR. PÁG. 23.

(26) 11. En relación a la producción energética nacional, Ecuador al 2013 produjo 1.86 veces más energía de la necesaria lo que nos indica que existe una suficiencia energética, y de esta producción, la energía renovable participó con el 48% como se visualiza en el gráfico 1.6.. GRÁFICO 1.6 PARTICIPACIÓN DE ENERGÍA RENOVABLE EN GENERACIÓN ELÉCTRICA.. FUENTE: BALANCE DE SITUACIÓN ENERGÉTICA 2014 – ECUADOR. PÁG. 35. El consumo mensual promedio de electricidad en dólares de todo el país, presenta un incremento en el período entre 2012 y 2014 mostrando una tendencia a la alza, sin ser mayor al 6% de un salario básico unificado. (Gráfico 1.7).

(27) 12. GRÁFICO 1.7 CONSUMO MENSUAL PROMEDIO DE ELECTRICIDAD EN HOGARES.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS, INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 25. Tal como se muestra en el gráfico 1.8, el consumo energético en las zonas urbanas es 1.57 veces superior al de las zonas rurales. El consumo de acuerdo a la cantidad de habitantes en el hogar no presenta un incremento constante, y el promedio nacional se encuentra entre 3 y 4 habitantes por hogar. En el gráfico 1.9 se presenta en porcentaje las prácticas de ahorro energético en los hogares del Ecuador, y estos datos indican que sí se tiene presente el ahorro energético, pero se lo debe fortalecer para que se vuelva cotidiano..

(28) 13. GRÁFICO 1.8 CONSUMO MENSUAL PROMEDIO DE ELECTRICIDAD EN HOGARES.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS, INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 26. GRÁFICO 1.9 PRÁCTICAS DE AHORRO DE ENERGÍA.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS, INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 27.

(29) 14. 1.6.1.4. Saneamiento. Alejandro Bermeo8 define a saneamiento como un conjunto de actividades, que se realizan en torno a dos temas considerados vitales para la supervivencia; el agua, su distribución, su manejo y la disposición de las aguas servidas, y los residuos sólidos, su manejo y disposición.. 1.6.1.4.1. Agua Potable. La actualidad mundial al igual que la regional y nacional, referente a recursos hídricos es considerablemente delicada, es por esto que son imperiosas políticas de conservación del agua dulce debido a la importancia de ésta, ya que este recurso es cada vez es más escaso. Un factor importante que influye en la degradación de este recurso es su uso desmesurado, que genera desperdicio, aumentando así la gravedad de la situación a futuro abriendo camino a una inminente crisis. Esto se debe a la falta de conciencia en los usuarios sobre la gravedad del problema, como lo pronostica el Instituto Internacional de Recursos Hídricos (IWMI por sus siglas en inglés), que dentro de unos 15-30 años el mundo necesitará 17% más de lo que requiere en la actualidad, lo cual crea una incógnita sobre su dotación. El acceso de la población de los países de la región al agua segura, muestra un incremento tal como se observa en la tabla 1.1, dándonos muestras que sí se realizan esfuerzos para mejorar la calidad de vida de los habitantes. No obstante, no se debe descuidar que aún existen millones de habitantes que carecen de acceso al agua.. 8. Bermeo, Alejandro, (2005), Agua-Saneamiento-Asentamientos humanos, Quito, United Nations Environment Programme..

(30) 15. TABLA 1.1 PORCENTAJE DE LA POBLACIÓN CON ACCESO A AGUA DULCE. PAÍSES BRASIL ARGENTINA CHILE PERÚ COLOMBIA GUATEMALA MÉXICO ECUADOR. $*8$. $*8$. $*8$. $*8$. $*8$. $*8$. 85%$12. 85%$12. 85%$12. 585$/. 585$/. 585$/. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . FUENTE: BANCO MUNDIAL, JULIO 2014. Se puede observar por los datos en la tabla 1.1 que de los 8 países analizados, Ecuador ocupa el séptimo lugar en términos generales en cuanto a porcentaje de población con acceso al agua segura, abreviando el problema como carencia de eficiencia y de cobertura. En la biblioteca digital Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) reposa el documento gráfico “Día Mundial del Agua” publicado en marzo de 2013 9, donde se informa que el 76.51% de los hogares ecuatorianos tiene acceso al servicio de agua potable, de este porcentaje como se puede observar en el gráfico 1.10, el 92,7% de los hogares urbanos tienen acceso al servicio, y el 49.3% de los rurales.. 9. Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, (2014), Infografía día del agua, http://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-inec/Infografias/Infografia_dia_del_agua.jpg.

(31) 16. GRÁFICO 1.10 ACCESO AL SERVICIO DE AGUA POTABLE.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS DÍA MUNDIAL DEL AGUA 2014. En el boletín “Siete de cada diez hogares en Ecuador no realizan ninguna práctica de ahorro de agua10” publicado en junio de 2013 por el INEC, se informa que del 76.51% de hogares con suministro de agua potable el 27.6% de los hogares ecuatorianos realizaba algún tipo de práctica de ahorro de agua, siendo menor que la cantidad de hogares en 2011 con más del 20%, que en ese año fue cercana al 49%. No obstante, a pesar de que el porcentaje de práctica de ahorro disminuyó, la cantidad de agua de consumo por persona también disminuyó de 12.4 a 9.2m3 por mes En el gráfico 1.11 se puede observar el tratamiento que se le da al agua en los hogares, y en el gráfico 1.12 la calidad de agua sobre un máximo de 5 puntos que los usuarios han calificado según su percepción, siendo Cuenca con mayor puntaje, una calificación de 4.63/5. 10. Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, (2015), Siete de cada diez hogares en Ecuador no realizan ninguna práctica de ahorro de agua, http://www.ecuadorencifras.gob.ec/siete-de-cadadiez-hogares-en-ecuador-no-realizan-ninguna-practica-de-ahorro-de-agua/.

(32) 17. GRÁFICO 1.11 TRATAMIENTO DE AGUA EN LOS HOGARES.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS DÍA MUNDIAL DEL AGUA 2014. GRÁFICO 1.12 CALIDAD DEL AGUA.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS DÍA MUNDIAL DEL AGUA 2014. 1.6.1.4.2. Manejo de Desechos Sólidos. El manejo de residuos sólidos está desarrollado en el Ecuador en un ambiente que no ha sido adecuadamente atendido, se ha invertido muchos recursos en la recolección de residuos, sin tomar mucho en cuenta el manejo y la disposición final. Según datos del Ministerio del Ambiente (MAE) al 2014 cada habitante.

(33) 18. generó un promedio de dos libras diarias de residuos sólidos, eso equivale a 4 millones de toneladas anuales en todo el país. Como disposición, el 20% de los 221 municipios dispone de relleno sanitario,. mientras que el 80% restante. dispone de botaderos a cielo abierto generando contaminación ambiental. Para contrarrestar este impacto ambiental se deberán cerrar todos los botaderos a cielo abierto hasta el año 2017, para cumplir este y otros objetivos referentes al manejo de residuos sólidos, el gobierno impulsa el Programa Nacional de Gestión Integral de Desechos Sólidos (PNGIDS), el cual permite la realización de estudios para conocer la realidad en cuanto a la cantidad de residuos sólidos que cada municipio produce, además se espera que los municipios que no disponen rellenos sanitarios cuenten a mediano plazo con procesos de separación de desechos,. barrido,. recolección. como. también. transporte,. estación. de. transferencia, disposición final y un centro mancomunado de residuos sólidos en el que contempla separación de residuos y un relleno sanitario. En la actualidad a consecuencia de la intervención y gestión de ONGs, de entidades privadas y gubernamentales, dentro de la cantidad de hogares censados por la Encuesta Nacional de Empleo, Desempleo y Subempleo (ENEMDU), el tratamiento y manejo de los residuos urbanos y rurales ha mejorado. Los datos de la Información Ambiental de hogares del INEC11 expuestos en el gráfico 1.13 lo confirman, mostrando que, del año 2012 al 2014 se presentó un incremento cercano al 7% en la cantidad de hogares ecuatorianos (gráfico 1.14) que realizaron algún tipo de clasificación de residuos, alcanzando la cifra del 38.32%. Del porcentaje que no realiza clasificación de residuos que compete al otro 61.68%, el 35.09% no lo realizó por carencia de lugares de acopio o contenedores con el fin específico de separación, y el otro 20.34% indicó desinterés por esta práctica como se muestra tanto en el gráfico 1.15 como en el 1.16.. 11. Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, (2015), Cuatro de cada diez hogares clasifica n los residuos en Ecuador, http://www.ecuadorencifras.gob.ec/cuatro-de-cada-diez-hogares-clasificanlos-residuos-en-ecuador/.

(34) 19. GRÁFICO 1.13 CRONOLOGÍA DE ESTUDIO DE HOGARES.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS, INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 4. GRÁFICO 1.14 CLASIFICACIÓN DE RESIDUOS.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS, INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 10.

(35) 20. GRÁFICO 1.15 HOGARES QUE NO CLASIFICAN RESIDUOS.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS, INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 13. GRÁFICO 1.16 HOGARES QUE NO CLASIFICAN RESIDUOS POR CIUDADES PRINCIPALES.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS, INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 14.

(36) 21. Sobre los residuos peligrosos existe un alto porcentaje de hogares en el país que depositan los desechos peligrosos junto con. los comunes, promediando un. porcentaje cercano al 71%, incluido desechos farmacéuticos, eléctricos o electrónicos como de aceite y grasas de cocina tal como se puede observar en el gráfico 1.17. Con respecto al ahorro de agua el 86.28% de los hogares indicó que realiza algún tipo de práctica de ahorro referente al cierre de llaves durante actividades como lavar platos o bañarse representado en el gráfico 1.18.. GRÁFICO 1.17 DISPOSICIÓN FINAL DE RESIDUOS PELIGROSOS.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS, INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 19.

(37) 22. GRÁFICO 1.18 PRÁCTICAS DE AHORRO DE AGUA.. FUENTE: INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICAS Y CENSOS, INFORMACIÓN AMBIENTAL EN HOGARES 2014 PÁG. 23. 1.6.1.5. Políticas de construcción sostenible. Todo este proceso de cambio climático que se ha experimentado y seguirá experimentándose ha creado conciencia en los líderes a nivel mundial, y en Latinoamérica donde existe una gran preocupación referente al sector de construcción. Surge el deseo de replantear los parámetros convencionales de construcción hacia un modelo sostenible que “satisfaga las necesidades de la generación presente sin comprometer la capacidad de generaciones futuras para satisfacer las suyas propias“12 para reducir la generación de gases nocivos y de consumo de recursos naturales, por lo que se está generando desarrollo e implementación de políticas públicas referentes a construcción sostenible, este desarrollo se ve enmarcado en distintas fases dependiendo de cada país. A nivel global se manejan tres escenarios para la implementación de políticas que permiten llevar el hilo de la conservación y buen manejo energético, estos 3 escenarios son los siguientes:. 12. Naciones Unidas, (2015), http://www.un.org/es/ga/president/65/issues/sustdev.shtml.. Desarrollo. sostenible,.

(38) 23. ·. “Nuevas Políticas”. Este escenario toma la postura de asumir que los gobiernos mantengan los compromisos que hicieron para la reducción de emisiones de carbono a la atmósfera y generar fuentes de energías renovables.. ·. “Escenario 450”. Este escenario toma la postura de alcanzar la meta a largo plazo, de que la concentración de gases que producen el efecto invernadero en la atmósfera sea igual o menor a las 450 partes por millón de dióxido de carbono.. ·. “Políticas Actuales”. Este escenario toma una postura pesimista pues analiza las políticas energéticas y climáticas que se han venido implementando, lo que indica que se seguiría actuando de la misma manera en la que han venido haciéndolo hasta el momento.. En algunos de los países, como es el caso del Ecuador, no existen políticas públicas oficialmente establecidas, éstas se encuentran todavía en un proceso de desarrollo, debido a que en ciertos casos no se encuentran coaccionando las mencionadas políticas con los planes nacionales estratégicos de desarrollo y de medio ambiente en las que contemple la construcción verde. Sin embargo a nivel latinoamericano si existen países con desarrollo en cuanto a políticas de construcción sostenible.. GRÁFICO 1.19 ENERGÍA RELACIONADA CON EMISIONES DE DIÓXIDO DE CARBONO PER CÁPITA EN EL ESCENARIO 450. FUENTE: WORLD ENERGY OUTLOOK PÁG. 14.

(39) 24. 1.6.1.5.1. Políticas en América Latina. La Iniciativa para Edificios Sostenibles y Clima del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente PNUMA-IES, (UNEP-SBCI por sus siglas en inglés), tiene como objetivo el generar y promover políticas y prácticas en todo el mundo para construcciones cuyo eje sea su sostenibilidad, marcando ejes de referencia, y además expone que las edificaciones sí marcan una relevancia significativa en el cambio climático para su mitigación y adaptación. Siendo esta iniciativa un referente en los Consejos Latinoamericanos de Edificación Sostenible. Para poder entender la realidad se debe tomar en cuenta el impacto no sólo económico, sino también ambiental generado por la construcción de vivienda social debido al cuantioso y además en incremento déficit habitacional que existe en América Latina, puesto que la operación de este sector genera un elemento transcendental que se debe tomar en cuenta para la generación de iniciativas constructivas en la región. Existe la Iniciativa para la Vivienda Social Sostenible (SUSHI por sus siglas en inglés), que tiene como uno de sus objetivos incorporar soluciones sostenibles en general para viviendas de bajo costo, las cuales contemplan viviendas sociales. Como se planteó en Perú en el año 2012 el proyecto de “Casa Caliente Limpia K’OÑICHUYAWASI” destinado para un sector de Perú en el que la población tiene un alto índice de muerte con más de 500 al año por enfermedades respiratorias por frío e inhalación de humo por cocinar a fuego abierto, con tecnologías que permiten dar una solución a esta problemática, utilizando paredes calientes, un sistema de aislamiento y una cocina mejorada. Este paquete está desarrollado en un enfoque tecnológicamente apropiado, en el que se usan recursos renovables y dan solución a una necesidad específica, como se indica en el gráfico 1.20..

(40) 25. GRÁFICO 1.20 CASA CALIENTE LIMPIA K’OÑICHUYAWASI.. FUENTE: SITUACIÓN DE LA EDIFICACIÓN SOSTENIBLE EN AMÉRICA LATINA – UNEP – AGOSTO 2014 PÁG. 143. Acorde al informe “Situación de la Edificación Sostenible en América Latina” producido por el Programa de Medio Ambiente de las Naciones Unidas (UNEP) se considera al Consejo Mundial de Edificación Sustentable (WGBC) como la organización internacional más grande del mundo relacionada a la edificación sustentable la cual tiene en sus registros una cifra cercana a los mil millones de metros cuadrados de construcción verde con un aproximado a las 100 mil edificaciones bajo el mismo concepto13, siendo un nervio representativo para la transformación social y ambiental mediante la construcción. En el país se encuentra funcionando Ecuador Green Building Council (EGBC) que forma parte del WGBC que en conjunto con autoridades locales y utilizando a países vecinos como modelo a seguir en políticas de edificación sostenible se plantean el reto de generarlas. 13. United Nations Environment Programme, (2014), Situación de la Edificación Sostenible en América Latina, México, Helvética, pág. 16..

(41) 26. Se puede tomar en cuenta y analizar la situación en cuanto al desarrollo de políticas de construcción sostenible de países vecinos con realidades similares a las nuestras, ya que en su implementación y desarrollo se han plasmado las lecciones aprendidas que podemos ponerlas en práctica. Como es el caso de Colombia, donde se encuentra en un proceso de ensamble de estas políticas dentro de sus estrategias nacionales. A la matriz de planeación (Gráfico 1.21) realizada por el Departamento Nacional de Planeación de Colombia se le puede tomar como ejemplo, donde se observa el establecimiento de las líneas de encuentro entre las estrategias de adaptación y mitigación al cambio climático, con estrategias de construcción sostenible. Así como el Plan Nacional de Desarrollo (PND) 2010-2014 que adhiere el cambio climático como uno de los pilares fundamentales de la agenda de política pública nacional.. GRÁFICO 1.21 LÍNEAS DE ENCUENTRO ENTRE LAS ESTRATEGIAS DE CAMBIO CLIMÁTICO Y CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE EN COLOMBIA.. FUENTE: SITUACIÓN DE LA EDIFICACIÓN SOSTENIBLE EN AMÉRICA LATINA – UNEP – AGOSTO 2014 PÁG. 75.

(42) 27. De igual manera en Perú el desarrollo sostenible forma parte de la Política Nacional del Ambiente (PNA) que es estratégicamente desarrollado por el Plan Nacional de Acción Ambiental (PNAA) 2010-2021, el cual establece 4 ejes principales y 48 acciones estratégicas. Aun cuando la construcción sostenible no esté mencionada dentro de estas acciones estratégicas, algunas de éstas trazan un marco en el que se establecen bases para el desarrollo para políticas que manejen expresamente la construcción sostenible. Algunas de estas bases son: ·. Mitigación y adaptación al cambio climático – reducción de gases de efecto invernadero.. ·. Calidad del agua – Tratamiento y reutilización de aguas residuales domésticas.. ·. Residuos sólidos – Correcta disposición final. También tiene el gobierno como un objetivo el reducir el consumo energético en 15% para el año 2018, dando prioridad al sector constructivo, servicios y transporte considerando 34 acciones principales que se plantea realizar, entre algunas de las más relevantes se encuentran: ·. Constituir normas de edificación en las cuales se contemplen parámetros arquitectónicos eficientes de acuerdo a las diferentes zonas climáticas.. ·. Eficiencia energética.. ·. Reglamentación de consumos mínimos para equipos.. ·. Iluminación eficiente.. ·. Calentadores solares.. En otro país con una realidad distinta a los países de la región, pero con un objetivo similar con dirección hacia edificaciones sostenibles se presenta algo a tomar en cuenta y tomar como ejemplo. En Octubre de 2009 se emitió la orden ejecutiva 13514 por parte del Presidente de Estados Unidos Barack Obama, la cual dictaba que por lo menos el 15% de los edificios federales existentes se guíen por principios de eficiencia energética para el 2015, y que para el 2030 el 100% de las edificaciones deben alcanzar a ser Net Zero Energy Building, siendo este país el que más consume energía en todo el continente americano..

(43) 28. Para marzo de 2015, analizando la realidad a la fecha, FedCenter que es la casa del gobierno federal para la gestión y asistencia para el cumplimiento ambiental integral para administradores de instalaciones Federales y sus agencias14, informa que la orden ejecutiva 13514 fue revocada junto con otras órdenes ejecutivas alineadas a este tema para dar paso a la actual vigente 13693, cuyo principal objetivo es mantener el liderazgo Federal en sustentabilidad y reducción de emisión de gases de efecto invernadero, además de promover la conservación de energía de edificios, eficiencia, y manejo mediante la reducción de intensidad energética del edificio medida en unidades térmicas por pie cuadrado bruto en un 2.5% anual hasta el final del año fiscal 2025, en base con la línea base del uso energético del edificio en el año fiscal 2015. Las Agencias Federales deberán, en un ciclo de vida rentable, comenzando desde el año fiscal 2016, a menos que se especifique lo contrario, mejorar los centros de datos de eficiencia energética en las instalaciones de la agencia.. 1.6.1.6. 1.6.1.6.1. NET ZERO. Net Zero Energy. En medio del aumento de inquietud ocasionada por el incremento del costo energético, el deseo de independencia energética, la disminución de fuentes de agua, además del cambio climático y todo lo que este conlleva, se ha generado la necesidad de una construcción y consumo amigable con el ambiente, pudiendo reducir así la dependencia de los combustibles fósiles del sector de la construcción. Y así emerge Net Zero Energy con el concepto de que una edificación debe producir en un año calendario la misma cantidad de energía con recursos renovables que la que consume en el tiempo mencionado. Remarcando el cambio climático se determina que uno de los mayores riesgos que se presentan son las zonas bajas, pues éstas corren el riesgo de sufrir 14. FedCenter, (2015), EO 13514 (Archive) - revoked by EO 13693 on March 19, 2015, Sec. 16(b), https://www.fedcenter.gov/programs/eo13514/.

(44) 29. inundaciones. En el gráfico 1.22 se puede observar el aumento de 5 metros en el nivel del mar que llegaría a sufrir el Estado de Florida, y de igual manera sucedería en el resto del mundo con pérdidas incalculables de dinero, sin siquiera mencionar las consecuencias severas y los costos que representan la recolocación de cientos de millones de personas.. GRÁFICO 1.22 INUNDACIÓN DEL ESTADO DE FLORIDA, INCREMENTO 5 METROS EN EL NIVEL DEL MAR.. FUENTE: OBSERVATORIO TERRESTRE DE LA NASA, CENTRO DE VUELO GODDARD SPACE, GREENBELT, MARYLAND. 2015. El sector de la construcción acorde a Charles J. Kibert15, es el mayor contribuyente al cambio climático, debido a su enorme consumo energético, y las enormes cantidades de materiales utilizadas en la construcción de edificaciones, por lo que si se debe realizar un cambio, se debe empezar con los edificios.. 15. Kibert, C., (2015), The Cutting Edge of Sustainable Construction - IV Workshop of Civil and Environmental Engineering EPN, Quito, 2015..

(45) 30. 1.6.1.6.2. Net Zero Building. Según el Instituto Nacional de Ciencias de la Construcción de los Estados Unidos, se define al Net Zero Energy Building (NZEB) como una edificación que utilizando Net Zero Energy (NZE) mediante tecnologías renovables se produce tanta energía como la que consume a lo largo de un año calendario.16 En la actualidad el tema de construcción sostenible ha evolucionado, ha pasado de ser un tema de investigación a ser una realidad, esto se debe principalmente a que se ha despertado el interés en escuelas, fundaciones y gobiernos para que exista un futuro bajo en producción de carbono. Muchos de los NZEB reciben la mitad o más de su energía de la red, pero a su vez retornan la misma cantidad energía a la red en otros momentos. Existen edificios que producen un excedente de energía a lo largo del año y a estos se los conoce con el nombre de “edificios de energía plus”, y aquellos que consumen un poco más de energía de la que producen se los llama “edificios de energía cerca de cero” o “edificios de bajo consumo de energía”. A los edificios se los puede clasificar según la localización del sistema de Energía Renovable como se detalla en la tabla 1.2, pues se debe entender que existen varias posibilidades del lugar donde se genera esta energía.. 16. National Institute of Building Sciences, (2014), Net Zero Energy Buildings, https://www.wbdg.org/resources/netzeroenergybuildings.php.

(46) 31. TABLA 1.2 CATEGORIZACIÓN DE NZEB SEGÚN LA LOCACIÓN DEL SISTEMA DE ENERGÍA RENOVABLE. Localización del sistema de Energía. Categorización. Renovable En el edificio. ZEB-A. En el mismo terreno aparte del edificio. ZEB-B. En un terreno fuera de sitio. ZEB-C. Comprada fuera de sitio. ZEB-D. FUENTE: KIBERT, C., IV WORKSHOP OF CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING EPN QUITO, ECUADOR, 21 OCTUBRE 2015. GRÁFICO 1.23 EDIFICIO ZEB-A (CABO CAÑAVERAL, FLORIDA, 2013).. FUENTE: KIBERT, C., IV WORKSHOP OF CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING EPN QUITO, ECUADOR, 21 OCTUBRE 2015.

(47) 32. GRÁFICO 1.24 EDIFICIO ZEB-B (OBERLIN COLLEGE, OHIO).. FUENTE: KIBERT, C., IV WORKSHOP OF CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING EPN QUITO, ECUADOR, 21 OCTUBRE 2015. GRÁFICO 1.25 EDIFICIO ZEB-C (NREL, COLORADO).. FUENTE: KIBERT, C., IV WORKSHOP OF CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING EPN QUITO, ECUADOR, 21 OCTUBRE 2015.

(48) 33. En verdad es posible para prácticamente cualquier edificio que se ha diseñado como un NZEB independientemente de su perfil de consumo de energía que logre el balance energético en el año calendario. Se toma como ejemplo en el gráfico 1.26 un edificio cuyo índice de consumo energético es 300 kWh por metro cuadrado al año que, es un sitio grande y cuenta con mucho dinero, a pesar que se puede construir una gran variedad de servicios este un mal ejemplo de NZEB. Un edificio como el ejemplo con índice de consumo. de 200 kWh por metro. cuadrado al año que presenta un mejor rendimiento energético, puede llegar a ser NZEB si cuenta con suficiente espacio disponible en el sitio. Y un edificio verdaderamente de alto rendimiento con bajo consumo de energía en el rango de 100 kWh por metro cuadrado al año es el resultado ideal, ya que con esta actuación el edificio puede ser alimentado desde el techo asumiendo que es una edificación de menor tamaño..

(49) 34. GRÁFICO 1.26 PRODUCCIÓN VS CONSUMO ENERGÉTICO.. FUENTE: KIBERT, C., IV WORKSHOP OF CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING EPN QUITO, ECUADOR, 21 OCTUBRE 2015. El Instituto de Nuevos Edificios (NBI por sus siglas en inglés), es una organización sin fines de lucro que trabaja para mejorar el desempeño energético en edificios comerciales que ayuda a generar políticas de construcción sostenible alrededor del mundo, define a los edificios de bajo consumo de energía como aquellos que hayan compartido con este instituto o públicamente datos en los que se certifique que por lo menos en 12 meses han tenido un uso mesurado de energía que documente el desempeño superior al promedio de la industria. Estos edificios son comparables con los NZEB en función del tipo, uso de energía, el diseño y uso de estrategias y tecnologías, pero no tienen un objetivo declarado de NZE y no necesitan satisfacer todas sus necesidades energéticas con tecnologías renovables en sitio, a pesar de que puedan o no tener recursos renovables en sitio. Incluso en algunos casos han proporcionado la estructura y el cableado que fácilmente incorporará energía fotovoltaica en una fecha posterior. NBI acepta tres métodos para verificar que los edificios apliquen NZE. La mayoría de edificios aplican el primer método, el cual consiste en la medición mensual del.

(50) 35. consumo de energía de todos los combustibles y los datos de la producción de energía renovable provista por el equipo del propietario o diseñador del edificio. El segundo enfoque es la representación de una tercera entidad de los datos medidos a través de un reporte de evaluación, artículo publicado, presentación, o citación de un premio u otro foro público. El tercer método de verificación es a través del Instituto Internacional de Futuro Habitable (ILFI por sus siglas en inglés) como parte de la certificación Net Zero Energy Building. ILFI requiere que el 100% de la energía del sitio sea de uso directo cero de gas u otros combustibles fósiles (carbón neutro) y suministrada por energía renovable sobre una base anual neta. NBI presenta resultados17 de un estudio realizado en EEUU y Canadá basado en una amplia investigación por parte de este instituto, y como también en el aporte de muchos de las organizaciones clave, estados y firmas de diseño que están liderando el mercado de NZE, indicando que la cantidad de edificios NZE verificados y NZE emergentes se ha multiplicado. Este número es más del doble en tan solo dos años, de 60 en 2012 a una lista de 160 proyectos en 2014, a pesar de que el mercado sigue siendo muy pequeño, tal como se observa en el gráfico 1.27. Del total de los proyectos NZE verificados se tiene que el 24% son edificios existentes renovados. Esta es una tendencia interesante que provee una validación del potencial que tienen los edificios existentes para alcanzar NZE a través de un importante mejoramiento.. 17. New Buildings Institute, (2014, Enero), “2014 Getting to Zero Status Update” pp. 5-6.

(51) 36. GRÁFICO 1.27 NÚMERO DE PROYECTOS NZE EN 2012 Y 2014 EN NORTE AMÉRICA.. FUENTE: NEW BUILDING INSTITUTE, 2014 GETTING TO ZERO STATUS UPDATE, PÁG. 5. En Estados Unidos y Canadá los edificios gubernamentales y las escuelas públicas tienen la mayoría de NZEB y edificios de bajo consumo de energía con las dos terceras partes de todos los proyectos. Los administradores de los edificios públicos se encuentran motivados por la oportunidad de educar a los ciudadanos sobre la factibilidad del desempeño de NZE con ejemplos prácticos y tangibles, especialmente en el caso de las escuelas. El Ecuador Green Building Council manifiesta que en el país no se manejan edificios con NZE debido a que los recursos naturales que son utilizados para la generación de energía son baratos debido al subsidio que otorga el estado en comparación a los equipos que se deben implementar para el desarrollo de energía neta cero, además que el sistema eléctrico en el DMQ no permite aportes energéticos, es decir, que eventualmente no permitiría el retorno de energía producida a cambio de la energía consumida que sería tomada de la red, por lo que se desarrollan edificios de bajo consumo de energía. Estos edificios pueden obtener un certificado que garantice su sostenibilidad llamado LEED (Leadership.