Este proyecto de diseño/construcción/evaluación con base en la Universidad de Virginia permite a estudiantes de una variedad de disciplinas ganar experiencia, trabajando en el mundo real colaborando con los proveedores de vivienda social para ofrecer innovaciones, ambientalmente sostenible de viviendas prefabricadas para hogares de bajos ingresos. Actualmente en su cuarto ciclo, más de 300 estudiantes han participado en el programa.

 

Descripción del Proyecto

Fines y Objetivos

La finalidad de ecoMOD es proporcionar una perspectiva interdisciplinaria, desde una experiencia educativa con experiencia práctica, para formar la próxima generación de profesionales de la construcción. Al demostrar el potencial económico y medioambiental sostenible de la prefabricación, el proyecto aspira a impugnar la industria de la vivienda en los EE.UU. para explorar más a fondo este sector.

Contexto de Programa

El proyecto EcoMOD aborda la creciente falta de vivienda asequible en los EE.UU. y el enorme impacto ambiental de la construcción y de la operación de vivienda convencional. El aumento de los precios de la propiedad y la disparidad de ingresos en el país han afectado profundamente la capacidad de ahorro de las familias norteamericanas de ingresos bajos a moderados para comprar una casa. Esto se ha visto exacerbado por el mercado del crédito hipotecario y la crisis del 2008. Según el Centro Adjunto de Estudios de Vivienda, casi uno de siete estadounidenses está ‘en función de los colmados costos de vivienda’, ya que están gastando más del 50 por ciento de sus ingresos en gastos de vivienda.

Los edificios producen casi la mitad de las emisiones de gas tipo invernadero en los Estados Unidos, dañando el medio ambiente más que cualquier otro sector de la economía estadounidense. Hogares de diseño sostenible hasta ahora han sido construidos en los EE.UU., principalmente para las personas con rentas altas y medias. Actualmente, las casas prefabricadas son rara vez diseñadas para la eficiencia energética, y la mayoría de la vivienda sostenible es constructivamente costosa. La historia de la vivienda prefabricada es una historia con muchos diseños ‘visionarios’ hechos por notables arquitectos, los cuales nunca fueron más allá del estudio o del prototipo. Para el 2030 más de la mitad de los edificios que existen en los EE.UU. serán los construidos desde el año 2000. Puesto que ya existen muchas de las estrategias y tecnologías necesarias para crear (o renovar) la siguiente generación de vivienda. Por lo tanto, es especialmente importante para una apropiada educación de la próxima generación de profesionales de la construcción, conocer cómo utilizar dichas herramientas de manera adecuada.

Características Claves


EcoMOD es un proyecto inter-disciplinario de diseño/construcción/evaluación fundado en la Universidad de Virginia (UVA), como una iniciativa para transmitir iniciativas de formación que involucren ‘construcciones reales’ con ‘presupuestos reales’. El proyecto es una colaboración entre la Escuela de Arquitectura de la UVA y la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, el cual está plenamente integrado en el plan de estudios de la universidad. Desde el 2004, más de 300 estudiantes y profesores de arquitectura, ingeniería, arquitectura del paisaje, planificación, preservación histórica, economía, ciencias ambientales, pensamiento ambiental y diferentes  empresas han participado en las diversas fases del proyecto.

EcoMod trabaja en construcciones cercanas al consumo cero de energía, para posibilitar a los hogares a reducir los costos de los servicios públicos, abordando la crisis global ambiental. Al asociarse con organizaciones sin ánimo de lucro y con constructores de viviendas prefabricadas, ecoMOD espera ayudar a las organizaciones de vivienda asequible apalancándoles para aprovechar las ventajas financieras de la construcción de viviendas prefabricadas construidas dentro de los estándares platino del LEED (siglas en inglés del Leadership in Energy and Environmental Design – Directivas en Energía y Diseño Ambiental, el cual es el sistema estadounidense de estandarización de construcciones ecológicas)

En el transcurso de tres ciclos del proyecto desde el 2004, el equipo de ecoMOD ha construido un total de cinco tipos de viviendas prefabricadas sostenible para Piamonte Alianza Vivienda (PHA) y para Hábitat para la Humanidad (HfH), y están trabajando actualmente en un sexto (ecoMOD4). Las viviendas están diseñadas y construidas por equipos interdisciplinarios de estudiantes, quienes trabajan en estrecha colaboración con docentes y expertos externos. Después de que las casas están ocupadas, equipos de estudiantes las vigilan y evalúan cuidadosamente, y de acuerdo a los resultados poder guiar los diseños posteriores.

Las fases anteriores de ecoMOD han incluido:

  • ecoMOD1, un condominio de dos unidades para PHA (una unidad de 136m2 de tres dormitorios y un apartamento tipo estudio de 68m2) a un costo de $1.227 dólares americanos / m2 (costo total $250.000).
  • ecoMOD2, vivienda separada para una sola familia de 110m2, con tres dormitorios para HFH en Nueva Orleáns tras el huracán Katrina, a un costo aproximado de$753/m2 (costo total $82.850 dólares americanos).
  • ecoMOD3, una preservación histórica de 97m2 de un antiguo alojamiento de esclavos (dos habitaciones mas altillo de huéspedes) para PHA, a un costo de $2.690 dólares/m2 (costo total de $ 261.000 dólares) y un apartamento estudio de 38m2, unidad de alquiler registrada dentro del LEED del Consejo de Construcción Verde de los Estados Unidos (Green Building Council) para la fase piloto (En espera el certificado oro o platino), a un costo de $1.313 dólares/ m2 (costo total $50.000 dólares americanos).

Cada unidad de vivienda ecoMOD utiliza un alto rendimiento en la construcción para reducir al mínimo la necesidad de calefacción mecánica y refrigeración, usando materiales de bajo impacto ambiental y sistemas, equipos y aparatos de gran eficiencia energética. Además, cada equipo ecoMOD, individualmente selecciona uno o dos características sostenibles que van más allá de lo que se podría esperar para el presupuesto de una vivienda asequible, y el equipo directamente consigue el dinero para ponerlas en práctica. Entre estas ‘actualizaciones ecológicas’ se incluyen células fotovoltaicas, sistema colectores de agua lluvia potable, y techos verdes. El proceso de evaluación de ecoMOD utiliza las nuevas estrategias y protocolos para el análisis de un edificio terminado. Cada proceso de evaluación puede incluir tanto el análisis cualitativo como cuantitativo del impacto ambiental de los sistemas y materiales; la eficiencia energética, asequibilidad, confort humano; constructibilidad y acogida dentro de una comunidad.

Costos

Cada ciclo del proyecto ha requerido entre $50.000 y $120.000 dólares, para cubrir el costo de la las instalaciones para la fabricación de ecoMOD; herramientas, equipos y programas informáticos; becas estudiantiles; gastos de personal, visitas de campo y los equipos de vigilancia para la fase de evaluación. Estos gastos fueron sufragados por una serie de fuentes de financiación, entre las que se incluyen:

  • Un subsidio para la puesta en marcha inicial de $268.000 proveniente de una anónima fundación local, el cual es elegible para su renovación a finales de 2009.
  • La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. ($10.000 dólares a través de su programa Premio P3).
  • El Consejo Nacional de Juntas Inscritas de Arquitectura ($25.000 dólares recibidos como Gran Premio en el 2007).
  • Se incluye financiación indirecta o apoyo en especie, en tiempo o de recursos por parte de los constructores, arquitectos e ingenieros.
  • El programa Ir a Cero del Fondo para la Conservación facilitó apoyo en especie para la mitigación  del carbono de ecoMOD3.
  • UVA ha financiado directamente el proyecto con subsidios internos a un total de más de $35.000 dólares provenientes del Instituto de Curación de la UVA, La Iniciativa UVA del Compromiso con la comunidad y la Iniciativa de Enseñanza + Tecnología UVA.
  • Financiación indirecta proveniente de UVA representado en la facultad, salarios del personal; salones de clase, laboratorio y toda la infraestructura técnica necesaria para apoyar el proyecto

EcoMOD recibe financiación para la construcción de sus organizaciones asociadas de vivienda (HfH o PHA), cada proyecto se construye con el mismo presupuesto que la organización utilizará para construir una casa de tamaño similar. Por parte de PHA, los gastos son por lo general alrededor de $1.345 dólares/m2 para una nueva construcción (ecoMOD3 incorporó la histórica renovación de una casa requiriendo totalmente nuevos cimientos, plomería, cableado eléctrico, etc., y esto se refleja en el aumento de los costos). Para HfH, los costos oscilan entre $700/m2  a $1.185/m2 dependiendo del tamaño y la ubicación. Los subsidios de fundaciones y los descuentos de las empresas locales para los materiales han contribuido a cubrir el costo de las casas y el proyecto ha recibido fondos para “actualización verde” o descuentos para cada ciclo del proyecto ecoMOD provenientes de una variedad de fuentes – normalmente entre $15.000. y $20.000 dólares por proyecto.

Impacto

Los propietarios de las viviendas obtienen un beneficio individual a partir de la significativa reducción de los servicios públicos de sus hogares, y de la oportunidad de vivir en una casa bien construida, que pueden pagar. Los residentes están entusiasmados y orgullosos de su casa.

El proyecto tiene un impacto significativo en los estudiantes que escogen la carrera de dirección de obra, lo cual alimentara el sistema de construcción americano en los próximos años. Más de 50 de los 280 participantes han pasado a tener carreras en la vivienda asequible, el diseño sostenible y/o de prefabricación y de los 24 estudiantes tomando cursos de posgrado, 22 están desarrollando estos temas.

El número de consultas por parte de los constructores de viviendas prefabricadas y organizaciones de viviendas asequibles, relacionado con la compra de los diseños, se ha ido incrementando mes a mes. La asimilación de los diseños en el futuro será un indicador clave.

 

¿Por qué es innovador?

  • El proyecto interdisciplinario pionero es ahora parte del currículo de la UVA, ofreciendo planes de estudio con oportunidades en el mundo real para formar a los estudiantes y prepararlos para los futuros desafíos que enfrentaran como constructores y diseñadores.
  • Las mismas unidades de vivienda incluyen muchas características innovadoras de diseño, en comparación con  las construcciones prefabricadas convencionales y con la vivienda asequible estándar.
  • El sistema ecoMOD puede ajustarse con el clima y el lugar, aplicado como densificación urbana. Los diseños del paisaje enfrentan los ecosistemas y sistemas locales de tormentas de agua.
  • Los procesos de diseño y construcción hacen uso de los estándares más rigurosos para decisiones ambientales. ‘Diseño Deconstructivo” y  estrategias de ahorro de energía se utilizan ampliamente, así como ventilación e iluminación natural que a la vez ayudan a generar la forma de los edificios.
  • Hay un fuerte énfasis en una evaluación a fondo de la asequibilidad y el impacto ambiental. La próxima generación de sistemas de monitoreo de ecoMOD brindará a los ocupantes información sobre la operación del edificio y la esperanza es autorizar y/o comercializar el ultimo sistema de monitoreo inalámbrico del edificio del ecoMOD para ponerlo a disposición de otras organizaciones de vivienda asequible.

 

¿Cuál es el impacto medioambiental?

Aunque el principal objetivo del proyecto es el proceso más que las viviendas individualmente, ecoMOD crea casas para un sitio determinado, utilizando luz y ventilación natural, materiales no peligrosos, energía renovable, eficiencia energética y sistemas para ayudar a reducir el impacto ambiental y para mejorar la salud de los ocupantes.

El proyecto busca desarrollar y aplicar tecnologías que conduzcan a una utilización más adecuada del agua y la energía. Ejemplos de ello hasta la fecha incluyen:

  • Entre sus características, ecoMOD1incluye un sistema de colección de agua lluvia potable (la primera en la ciudad), un panel solar de agua caliente y pisos de madera de bosques sostenibles. El monitoreo indica que los dos ocupantes están utilizando el 50 por ciento menos energía que los ocupantes de una casa tradicional. Debido a problemas con los sistemas de recolección de agua lluvia, no hay datos todavía disponibles sobre el uso del agua.
  • ecoMOD2 incorpora una serie de paneles solares fotovoltaicos y un sistema de bombeo de calor para proporcionar agua caliente sanitaria. El diseño puede ser prefabricado con paneles, módulos, o ambos. La casa está construida de acero y un innovador sistema de panel de espuma (“Thermasteel”), que es altamente eficiente en energía, resistente a los vientos huracanados, y al moho.
  • Las características de diseño de ecoMOD3 incluyen un sistema solar de evacuación de agua caliente unido por un tubo con la calefacción de agua por pedido, un sistema modular de techo verde y la construcción de paneles para muro de  “ThermaSteel”. ecoMOD3 también cumple con los criterios de sostenibilidad de EarthCraft y LEED para viviendas. En virtud de LEED, se espera que el estudio de las unidades de apartamentos de alquiler alcance el nivel Platino, el cual es el nivel de certificación más alto. ecoMOD3 es un proyecto de renovación que utiliza materiales de construcción recuperados y reciclados. Está desglosado en un “kit de piezas” el sistema maximiza la eficiencia a través de la consistencia modular, una variedad de implantaciones hechas con los módulos, y brindando respuesta al sitio, minimizan la perturbación a la construcción existente.

 

¿Cómo es su sostenibilidad financiera?

Los gastos generales del proyecto son sufragados por una combinación de financiación y fundaciones subsidiarias de UVA. El alto nivel de reconocimiento permitirá la continuidad del proyecto. La Fundación de Patentes de UVA ha registrado el derecho de autor para cada uno de los diseños completados hasta la fecha, y ha otorgado licencias a los diseños buscando una empresa para comercializarlos  a las organizaciones de vivienda asequible, a los constructores de viviendas prefabricadas y a las personas con la esperanza de tener una pequeña fuente de ingresos para ayudar a compensar sus gastos generales. Constructores de viviendas prefabricadas han dicho que podrían reproducir los diseños entre ocho y 15 por ciento menos que al costo que ecoMOD actualmente construye para ellos.

Uno de los objetivos centrales del proyecto es abordar la crisis de vivienda en los EE.UU. y el proyecto pretende demostrar que la vivienda prefabricada es una estrategia legítima para las zonas urbanas a través de un diseño cuidadoso de módulos que permitan facilidad en el transporte y en la instalación. ecoMOD trabaja con HfH y PHA, ayudando a asegurar que las necesidades de vivienda de sus clientes de bajos ingresos sean cubiertas y la vivienda ecoMOD se produce al mismo costo al que las organizaciones asociadas normalmente las construirían. Ambos HfH y PHA están interesados en más respuestas y seguir apoyando a ecoMOD.

Los estudiantes que participan en ecoMOD no sólo tienen su calificación en UVA, sino que también tienen experiencia en el mundo real a través de los enfoques de vivienda que tratan de hacer frente al doble reto de la asequibilidad y el impacto ambiental, habilidades que serán bastante beneficiosas en el futuro.

 

¿Cuál es el impacto social?

Los estudiantes y las organizaciones socias de vivienda sin ánimo de lucro, han aprendido mucho a través del proceso de ecoMOD. En muchos casos la tecnología y las estrategias para desarrollar vivienda asequible y sostenible, pero este proyecto tiene por objeto garantizar que los diseñadores y constructores lo comprendan y utilicen adecuadamente. Algunos estudiantes se han posicionado en las principales organizaciones involucradas en vivienda asequible y diseño sostenible.

Mediante la construcción en zonas urbanas existentes, no sólo el hogar reduce la huella de carbono, sino que además aumenta su capacidad de estar bien integrado en la comunidad local. Cada uno de los proyectos ecoMOD en Charlottesville se encuentran en un lote baldío previamente elaborado, a poca distancia de tiendas y transporte público. Un aspecto importante es la comunidad, sobre todo en el contexto de los barrios de bajos a moderados ingresos, donde las casas están ubicadas. Los estudiantes asisten a reuniones de asociaciones del barrio, para obtener un sentido de las preocupaciones en la zona, lo cual se reflejará más adelante en los diseños de acuerdo a la retroalimentación.

Todos los proyectos ecoMOD trabajon para desarrollar vivienda adecuada a las necesidades de  una familia de bajos ingresos. Como resultado del proyecto, los hogares clientes de PHA y HFH tienen una vivienda segura y con eficiencia energética en la cual pueden vivir. Todos los diseños ponen énfasis en iluminación día, ventilación interior y en el uso de materiales que contengan bajo o nada de los compuestos orgánicos volátiles (que se encuentran en pinturas, como barnices, selladores y bases) para mejorar el entorno de vida. ecoMOD3 también aborda las necesidades de vivienda para las personas mayores a fin de que puedan “envejecer en su lugar” Esto se hace con el uso de un sistema modular que puede ser agregado si surge la necesidad de alojar a personas para el cuidado. ecoMOD3 empleará un sistema de monitoreo médico, siguiendo con las directrices de accesibilidad de la Ley de Estadounidenses para la Discapacidad (ADA)

Obstáculos Encontrados

  • El carácter conservador de la industria de viviendas prefabricadas limitó la capacidad de los constructores de viviendas prefabricadas para considerar seriamente la posibilidad de los diseños. Irónicamente, la actual crisis de vivienda ha hecho más factible que los diseños ecoMOD sean considerados por los constructores de viviendas prefabricadas, ya que una recesión económica es un buen momento para repensar una compañía de vivienda.
  • Los retrasos en la construcción provocaron problemas en la entrega de la fase de evaluación. El proyecto fue organizado inicialmente como un proceso cíclico de un año académico para el diseño, un verano para la construcción, y un año académico de evaluación. Sin embargo, las fases de construcción y evaluación ya han empezado a traslaparse.

Lecciones Aprendidas

  • Mantener un diseño simple pero adaptable y flexible.
  • Probar los diseños en distintos lugares para asegurar que pueden responder a diferentes lugares de contextos.
  • Una protección de alto rendimiento para la construcción (bastante aislamiento con acabados duraderos) es dinero bien gastado.
  • Mantener la casa lo más pequeña posible, pero ligeramente  alta, con sutiles manejos arquitectónicos que pueden hacer sentir las habitaciones más grandes.
  • Los equipos de colaboración son difíciles de manejar, por lo tanto sería necesario dar voz a cada miembro del equipo sobre algunas cosas que ellos puedan directamente manejar y así  la colaboración  será mucho más fluida.
  • Siempre hablar con los clientes acerca de los costos del ciclo de vida, no sólo sobre los costos iníciales de construcción.
  • Para asegurar el éxito del diseño pasivo, es mejor imaginar que la casa no tendrá energía eléctrica en absoluto.
  • Los ocupantes tienen que ser un personal capacitado para entender cualquier estrategia o tecnología con la que no están familiarizados.
  • Los sistemas innovadores es mejor obtenerlos con instaladores que ofrezcan garantía.
  • Las lecciones más importantes son las obtenidos de la evaluación de la construcción y de escuchar a los ocupantes.

 

Evaluación

La evaluación es un componente clave del proyecto. El proyecto está estructurado para supervisar y analizar cada unidad de vivienda prototipo completado, mediante la evaluación de su impacto ambiental, la eficiencia, la asequibilidad, la satisfacción de los ocupantes, y la preparación para la producción. Los sistemas de supervisión diseñados por el equipo de ingeniería de ecoMOD, mide la temperatura interior y exterior del aire, la humedad relativa, los niveles de CO2, la electricidad, el  gas y el agua.

 

Transferencia

La Fundación UVA de Patentes y la Oficina de Desarrollo Económico de la UVA están ayudando a ecoMOD para llevar los diseños al mercado, registrando los derechos de autor de los dibujos de las viviendas completadas. También se han autorizado los diseños modulares a una empresa de mercadeo, para ponerlos a disposición de los constructores modulares, los individuos y los proveedores de vivienda asequible. Al volver los diseños ecoMOD en producción, la intención es dar a las organizaciones de vivienda asequible opciones de vivienda rápidas, de bajo costo y sostenible, con una operación más económica.

Además de la construcción de la versión de ecoMOD4 como una vivienda para una sola familia, HfH considerará la posibilidad de utilizar el mismo diseño desarrollado en conjuntos de casas adosadas en otros tres sitios en la ciudad de Charlottesville. Un constructor de viviendas prefabricadas construirá estas versiones. PHA ha perseguido la construcción de prefabricados para tres casas unifamiliares separadas, y un gran proyecto multifamiliar como resultado directo de su participación con ecoMOD. Además, han comenzado a ampliar significativamente la gama de estrategias, diseños, materiales y tecnologías sostenibles para ser consideradas en sus proyectos.

Existen varios ejemplos de la aplicación de las estrategias y las  ideas de ecoMOD en otras universidades, incluyendo las del Estado de Mississippi, Princeton, Cornell, la Universidad de Texas en Austin, Noreste y Arkansas, y la Universidad Católica de América, igualmente se desarrolla un programa de construcción verde en el Centro de Educación Técnica Albermale de Charlottesville, para la formación profesional como socio de ecoMOD3.