Tesis 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

Fecha:  12 de abril de 2018

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

Resumen: En el contexto actual, en el que el ahorro en el consumo de energía se ha convertido en un objetivo prioritario para la arquitectura, son necesarios métodos y herramientas que permitan proyectar con eficacia edificios energéticamente eficientes. El diseño basado en prestaciones (performance-based design o PBD) es un método de diseño que aspira a mejorar la toma de decisiones durante el proyecto con el fin de garantizar que una vez construido el edificio cumplirá con los requisitos prestablecidos.

El diseño basado en prestaciones (DBP) surgió a partir de la Investigación Operativa (IO) y el Análisis de Sistemas (AS), disciplinas que se desarrollaron durante la Segunda Guerra Mundial con el fin de mejorar la toma de decisiones en el ámbito militar. Mediante el DBP se “simulaban”, empleando modelos matemáticos y con el apoyo de la tecnología informática, los efectos de soluciones alternativas para elegir aquella que mejor cumplía unos objetivos determinados.

La reducción de errores en la toma de decisiones fue considerada una de sus ventajas principales, y artefactos tecnológicos como misiles y cohetes, y también el ordenador, fueron sus productos más destacados. Durante la segunda mitad del siglo XX, el DBP comenzó a introducirse en el ámbito de la arquitectura.

El concepto de performance se contrapuso a la noción de función que había prevalecido en el discurso arquitectónico desde el siglo XIX, y que constituyó uno de los dogmas del movimiento moderno. Mientras que el debate sobre la función en la arquitectura se había centrado hasta entonces en el carácter representativo del edificio, es decir, en la capacidad de la forma para expresar la función en términos estéticos, el concepto de performance, por otra parte, puso el énfasis en el funcionamiento del edificio.

Esto conllevaba considerar el edificio como un producto tecnológico o un artefacto con unos objetivos a cumplir, más que como un objeto artístico con significado. Para integrar el DBP en el proyecto arquitectónico, comenzaron a plantearse métodos de diseño que facilitasen la búsqueda de una forma adecuada a un programa de necesidades, empleando para ello las técnicas y herramientas utilizadas en la creación de productos tecnológicos.

A pesar de que estos métodos de diseño se postularon como una solución a problemas cada vez más complejos, no tuvieron el efecto esperado. Se puso de manifiesto la imposibilidad de prescindir del valor estético y simbólico de la arquitectura que el DBP, tal como se empleaba en la ingeniería de sistemas, obviaba.

La arquitectura postmoderna entendió que una de las funciones de la arquitectura era comunicar y, por ello, recurrió a teorías lingüísticas para explicar los mecanismos por los que las formas arquitectónicas adquieren significado.

A finales del siglo XX, los avances en las herramientas de simulación permitieron replantear la necesidad del DBP en la arquitectura: no se consideraba ya como un método para crear edificios capaces de cumplir con unos requisitos predefinidos, sino más bien para explorar posibilidades formales utilizando los valores de las prestaciones como inputs en el proceso de diseño.

Este proceso de generación de la forma a partir de unas prestaciones se materializó en edificios como el City Hall London (2002) y el Swiss Re Building (2004) de Norman Foster, y el Bird’s Nest (2008) y Beijing National Stadium (2009) de Herzog & De Meuron; edificios que son significativos social, cultural y económicamente, y que al mismo tiempo aspiran a ser eficientes desde el punto de vista constructivo y energético.

Estas obras ejemplifican la denominada “arquitectura performativa” (performative architecture), que es el resultado de un “diseño performativo” (perfomative design), es decir, de retroalimentar la generación de la forma con la información acerca de las prestaciones del edificio. El propósito de esta tesis es comprender y valorar el potencial que ofrece la metodología del diseño basado en prestaciones para proyectar y construir edificios energéticamente eficientes.

Esto conlleva, en primer lugar, afrontar una serie de cuestiones fundamentales, como son la naturaleza artística y científica de la arquitectura, la sistematización del proceso de diseño y el papel del ordenador en este proceso, y, finalmente, el carácter de objeto artístico y de producto tecnológico que tienen los edificios. Se trata asimismo de identificar los problemas que hay que superar para que el DBP pueda llegar a consolidarse en el proyecto de arquitectura, así como de sugerir soluciones a los mismos.

En la actualidad, la aplicación del DBP en el ámbito del proyecto de edificios energéticamente eficientes es aún limitada, como lo demuestra el hecho de que en la práctica profesional se sigan empleando herramientas de simulación principalmente en las etapas finales del proyecto, con el fin de verificar el cumplimiento con la normativa o para conseguir la certificación energética, en lugar de emplearse para apoyar la toma de decisiones a lo largo de todo el proceso de diseño de un edificio, desde sus fases iniciales hasta su construcción y ulterior uso.

Así, ante la falta de métodos y herramientas que faciliten la toma de decisiones a partir de información avalada y contrastada empíricamente, las decisiones cruciales que determinan la eficiencia energética de un edificio se toman de manera intuitiva, basándose en la experiencia y el conocimiento de los proyectistas.

Son necesarias, por tanto, estrategias proyectuales que permitan integrar la metodología basada en el DBP en el proceso de proyecto. Con este fin, se ha analizado el proceso de proyecto que precedió a la construcción de un edificio de viviendas proyectado para cumplir con la normativa de eficiencia energética vigente, con el fin de proponer un proceso de proyecto alternativo basado en la aplicación del DBP.

La comparación de ambos procesos proyectuales, el que se aplicó en la construcción del edificio y el proceso alternativo basado en el DBP, ha permitido constatar la eficacia de las estrategias proyectuales propuestas para crear edificios energéticamente eficientes.