Tesi doctoral Sra. Manuela Ianni -

Diseño basado en prestaciones en la arquitectura. Estrategias proyectuales para mejorar la eficiencia energética de los edificios

Autora: Ianni -, Manuela

Director: Dr. Madrazo Agudín, Leandro

Data:  12 d’abril de 2018

Tribunal: Dr. Hernández Miguillón, Rufino Javier; Dra. Coch Roura, Helena; Dra. López Mesa, Belinda.

Resum: En el context actual, en què l'estalvi en el consum d'energia s'ha convertit en un objectiu prioritari per a l'arquitectura, són necessaris mètodes i eines que permetin projectar amb eficàcia edificis energèticament eficients. El disseny basat en prestacions (performance-based design o PBD) és un mètode de disseny que aspira a millorar la presa de decisions durant el projecte per tal de garantir que un cop construït el edifici complirà amb els requisits preestablerts. El disseny basat en prestacions (DBP) va sorgir a partir de la Investigació Operativa (IO) i l'Anàlisi de Sistemes (AS), disciplines que es van desenvolupar durant la Segona Guerra Mundial amb la finalitat de millorar la presa de decisions en l'àmbit militar.

Mitjançant el DBP es "simulaven", emprant models matemàtics i amb el suport de la tecnologia informàtica, els efectes de solucions alternatives per triar la que millor complia uns objectius determinats. La reducció d'errors en la presa de decisions va ser considerada una de les seves avantatges principals, i artefactes tecnològics com míssils i coets, i també l'ordinador, van ser els seus productes més destacats.

Durant la segona meitat del segle XX, el DBP va començar a introduir-se en l'àmbit de l'arquitectura. El concepte de performance es va contraposar a la noció de funció que havia prevalgut en el discurs arquitectònic des del segle XIX, i que va constituir un dels dogmes del moviment modern. Mentre que el debat sobre la funció en l'arquitectura s'havia centrat fins llavors en el caràcter representatiu de l'edifici, és a dir, en la capacitat de la forma per expressar la funció en termes estètics, el concepte de performance, d'altra banda, va posar l'èmfasi en el funcionament de l'edifici. Això comportava considerar l'edifici com un producte tecnològic o un artefacte amb uns objectius a complir, més que com un objecte artístic amb significat.

Per integrar l'DBP en el projecte arquitectònic, van començar a plantejar-se mètodes de disseny que facilitessin la recerca d'una forma adequada a un programa de necessitats, emprant per a això les tècniques i eines utilitzades en la creació de productes tecnològics. Tot i que aquests mètodes de disseny es van postular com una solució a problemes cada vegada més complexos, no van tenir l'efecte esperat.

Es va posar de manifest la impossibilitat de prescindir del valor estètic i simbòlic de la arquitectura que el DBP, tal com s'emprava en l'enginyeria de sistemes, obviava. L'arquitectura postmoderna va entendre que una de les funcions de l'arquitectura era comunicar i, per això, va recórrer a teories lingüístiques per explicar els mecanismes pels quals les formes arquitectòniques adquireixen significat.

A la fi del segle XX, els avanços en les eines de simulació van permetre replantejar la necessitat del DBP en l'arquitectura: no es considerava ja com un mètode per crear edificis capaços de complir amb uns requisits predeterminats, sinó més aviat per explorar possibilitats formals utilitzant els valors de les prestacions com a inputs en el procés de disseny.

Aquest procés de generació de la forma a partir d'unes prestacions es va materialitzar en edificis com el City Hall London (2002) i el Swiss Re Building (2004) de Norman Foster, i el Bird 's Nest (2008) i Beijing National Stadium (2009) d'Herzog & de Meuron; edificis que són significatius social, cultural i econòmicament, i que al mateix temps aspiren a ser eficients des del punt de vista constructiu i energètic.

Aquestes obres exemplifiquen l'anomenada “arquitectura performativa” (performative architecture), que és el resultat d'un “disseny performatiu” (perfomative design), és a dir, de retroalimentar la generació de la forma amb la informació sobre les prestacions de l'edifici.

El propòsit d'aquesta tesi és comprendre i valorar el potencial que ofereix la metodologia del disseny basat en prestacions per projectar i construir edificis energèticament eficients. Això comporta, en primer lloc, afrontar una sèrie de qüestions fonamentals, com són la naturalesa artística i científica de la arquitectura, la sistematització del procés de disseny i el paper de l'ordinador en aquest procés, i, finalment, el caràcter d’objecte artístic i de producte tecnològic que tenen els edificis. Es tracta així mateix d'identificar els problemes que cal superar perquè el DBP pugui arribar a consolidar-se al projecte d'arquitectura, així com de suggerir solucions als mateixos.

En l'actualitat, l'aplicació del DBP en l'àmbit del projecte d'edificis energèticament eficients és encara limitada, com ho demostra el fet que en la pràctica professional se segueixin emprant eines de simulació principalment en les etapes finals del projecte, per tal de verificar el compliment amb la normativa o per aconseguir la certificació energètica, en lloc d'emprar-se per donar suport a la presa de decisions al llarg de tot el procés de disseny d’un edifici, des de les seves fases inicials fins a la seva construcció i ulterior ús.

Així, davant la falta de mètodes i eines que facilitin la presa de decisions a partir d'informació avalada i contrastada empíricament, les decisions crucials que determinen l'eficiència energètica d'un edifici es prenen de manera intuïtiva, basant-se en l'experiència i el coneixement dels projectistes.

Són necessàries, per tant, estratègies projectuals que permetin integrar la metodologia basada en el DBP en el procés de projecte. Amb aquesta finalitat, s'ha analitzat el procés de projecte que va precedir a la construcció d'un edifici d'habitatges projectat per complir amb la normativa d'eficiència energètica vigent, per tal de proposar un procés de projecte alternatiu basat en l'aplicació del DBP.

La comparació d'ambdós processos projectuals, el que es va aplicar a la construcció de l'edifici i el procés alternatiu basat en el DBP, ha permès constatar l'eficàcia de les estratègies projectuals proposades per crear edificis energèticament eficients.