Ciudades Sustentables, Diseño y Plan Maestro.

Libro: Imaginando las ciudades del futuro.

Por Raúl Huitrón Riquelme.

Objetivo vicepresidencia

La Ciudad Sensible representa la integración de los edificios y urbanismo sostenibles como un conjunto de modelos de información, de alto desempeño y eficiencia, con una matriz de información de las ciudades, evolucionando la vida de sus habitantes y su interacción entre habitabilidad, desempeño, traslados y calidad de vida.

Introducción

El concepto de ciudad sustentable, sostenible y su aspiración tecnológica de inteligencia, queda inscrito en la capacidad de adjuntar especialidades de conocimiento hacia la calidad de vida de su población, desde el fino equilibrio de recursos, economía, consumo y crecimiento con su impacto con el planeta. Se presenta un necesario reto sobre la aplicación de esta descripción en el urbanismo existente, que aspira a ser tratado como “resiliente” desde la reestructura de sus ecuaciones operativas y su funcionamiento.

Este proceso se presenta como una posible cualidad cognitiva de la ciudad al adjuntar redes tridimensionales de información como una finita superposición vertical transparente, una sobre otra, con la capacidad creativa y racional de identificar puntos de inflexión a manera de “nodos” o puentes entre especialidades. Así convertimos una compleja simplificación de resultados en un esquema de vectores, incluso sinóptico, destinado a un nuevo sistema llamado Plan Maestro, que por la naturaleza de su programación será un ente sostenible durante su vida útil y, del tiempo de su anticipada “caducidad” hasta puede ser motivo de un nuevo estudio de planeación.

El Plan Maestro de una ciudad es en realidad un campo de información sobre los usuarios, su movilidad, proporción y densidad de edificaciones, espacio público, servicios, infraestructura, equipamiento. Geometría y ejes de composición se presentan como elementos neuronales urbanos, que lejos de ser instintivos en la forma del conjunto, proporcionan los valores de un nuevo organismo destinado a su adaptación previamente estudiada.

Reconociendo los patrones anteriores, son establecidas las premisas de carácter social hacia la distribución equitativa de los recursos, igualdad y comercio justo. El transporte adquiere una posición influyente en la procuración de mejora de los tiempos de traslado y conexión entre el público, el alternativo y el privado, no sólo de personas, sino también de productos. Vuelve a buscarse la relación naturaleza y ciudad como binomio indispensable, aunque se encuentre limitado por la realidad casi asfixiante de nuestras megaurbes.

Planeación del conocimiento

Se nos presenta como una idea utópica el posible control del crecimiento de una ciudad, especialmente por la desafortunada expansión horizontal que fue una mayor tendencia durante el siglo XX; descubriéndose como antagónico de las ideas liberadoras de los centros concentrados por la aparente exclusividad o cercanía a extensiones de naturaleza con menor contacto de paisaje artificial.

A pesar de haber creado nuevos horizontes de reciente “colonización moderna” y de producción masiva –reducción de costos por metro cuadrado en el mercado inmobiliario especialmente de vivienda mínima para los trabajadores—, no fueron abatidos los tiempos de traslado a los centros de trabajo y de servicios a los  consumidores, incluida  la educación media-superior y superior, además de la infraestructura, que se convirtió en estaciones fantasma o zonas apocalípticas por el abandono y deterioro masivo de sus construcciones y vías.

La estrategia de planeación sobre la evolución y razonable futuro de las ciudades se encuentra en la creación de modelos matemáticos a manera de algoritmos interrelacionados con su representatividad numérica sobre datos poblacionales, promedios de crecimiento por generación o según límites establecidos –cálculo diferencial e integral–, de relación productiva con la distribución de servicios, redes de transporte y cualquier otro requerimiento de la ciudad misma. Estos modelos podrán revelar la periodicidad de renovación o de nuevos “trasplantes” para la partición adecuadamente finita de nuevo crecimiento en el eje “z”, es decir, de los ejes ascendentes o del urbanismo vertical.

Este concepto es confirmado por diversas instituciones académicas y de investigación extranjera, especialmente perteneciente a complejos centros urbanos como Nueva York, Boston, Tokio, entre otros, donde las bases actuales del crecimiento sustentable se encuentra en la concentración y mejora de la infraestructura existente.

MCC (Modelo de Crecimiento Controlado) será el patrón que deberá incluir el progreso finito a partir del aprovechamiento equilibrado de recursos naturales y financieros, con especial consideración en las matrices y algoritmos relacionados con el agua y la energía.

La secuencia ordenada de los nuevos patrones numéricos da apertura sistémica a la incorporación de bases de datos entre energía y la operación inteligente dirigidas hacia la información de los ciudadanos para los ciudadanos, como de anticipadas rutas de traslado, conveniencia por disponibilidad de determinados productos y servicios, entre otros. Esta descripción es el revelador nacimiento de la ciudad inteligente (Smart City).

Siempre insistiré en una secuencia proyectual, iniciando con mesas de análisis transdisciplinario (cada vez más incluyente y variado) desde etapas tempranas de trabajo colaborativo para la generación del anteproyecto o conceptual, además de la necesaria cercanía con grupos de personas a manera de poblaciones muestra que dotarán de información sobre necesidades específicas a partir de cuestionarios y encuestas, además de reuniones de periodicidad conveniente, estructuradas por los especialistas de orden sociológico.

Otra de las aplicaciones de la estructura creada en el Plan Maestro es la configuración de ordenamiento según procesos productivos, establecido como una economía circular que se inscribe en la relación de matrices, creando nuevos diagramas de funcionamiento de conjunto que deberá mantener la combinación de usos y densidades de acuerdo a los límites previstos en los algoritmos de crecimiento. La combinación de usos conducirá a la disminución del tiempo productivo de las personas y su correspondiente aprovechamiento en diversas actividades de trabajo y ocio en beneficio colectivo-personal.

Estas tesis significan el recorrido conductual de comunidades reconocibles en nuevos grupos ordenados desde toda esta secuencia sustentable hasta ciudades renovadas sostenibles con un visionario entendimiento de sus propios procesos evolutivos.

Energía

La innegable independencia en el uso de recursos no renovables para la generación de energía, establece la tangible planeación de zonas distribuidas a lo largo de la poligonal urbana con la aspiración de su producción limpia según las propias capacidades regionales por la radiación solar, fuerza eólica, movimiento marítimo y otros procesos bio-tecnológicos de incorporación como geotermia, biodigestores, entre otros.

Debe programarse el proceso de consumo según disponibilidad, costo y distancia, ordenándose en el siguiente orden:

  1. Renovable inmediato distribuido en la poligonal de la ciudad
  2. Renovable a distancia (ejemplo, granja solar desde otro estado o región)
  3. Acometida de alimentación tradicional.

En el orden anterior se promueve la distribución de centros de carga urbanos para autobuses, autos comunitarios y privados, transporte alternativo, telefonía móvil y otros nuevos gadgets populares como el tratamiento inmediato de desechos orgánicos e inorgánicos. Así, podemos advertir el procesamiento avanzado en la construcción de novedosas matrices de operación en las ciudades, configurando el esquema de funcionamiento y zonificación, incluyendo la distribución para alimentación desde ductos subterráneos, aéreos e inalámbricos.  Este último será parte de las visionarias realidades de las concentraciones urbanas, siendo el espacio intangible el tren multidimensional de grids para la transmisión de datos y energía.

La incorporación de sistemas para control de redes de alimentación, no sólo de voz/datos, son parte de esta estructura neuronal de las ciudades, como son repetidoras o sites a lo largo de coordenadas de conveniencia que garanticen la ininterrumpida transmisión energética y de información. Es inevitable la posible consideración de otras fuentes desde la generación cinética a partir de la relación entre pavimento-transporte colectivo, desde líneas de conducción.

Calidad a.a.t.

Calidad a.a.t. se refieren a las siglas de aire, agua y tierra, con la referencia correspondiente a las condiciones higiénicas y saludables para uso-consumo de éstas en su relación con la población demandante y equilibrada disponibilidad.

La calidad del aire en los centros urbanos tiene especial atención por la concentración de actividades y sistemas de polución acumulados, donde se suscriben la producción por automotores y edificios, cualquiera que sea su tipología, destaca la industria y de gran escala. A través de los espacios públicos serán constituidos los nuevos disipadores naturales con proyectos de arquitectura de paisaje que acertarán la paleta vegetal de filtrado, y con algunas especies con capacidad de bio-transformar determinadas partículas contaminantes por oxígeno.

En este concepto deberán incorporarse restricciones relacionadas con el uso prioritario de material vegetal endémico, regional y con bajo consumo de agua, combinado con sistemas para la mejor dosificación de agua como “silos”, así como la automatización en la red de riego que hará eficiente su consumo.  Nuevamente serán acotadas las matrices sobre material vegetal, procedencia, volumen y proceso de aplicación, interrelacionando los sistemas mencionados.

Este ciclo redundará sobre las tomas de aire para los edificios, tanto directamente como para la educación hacia sistemas de enfriamiento y/o calentamiento mecánicos o también llamados activos. Así, en el diseño de ventilación natural de los edificios en verano se considerarán valores térmicos y sus caudales de aire, mientras que en invierno se usará el flujo para la renovación del aire necesario según requerimientos sanitarios.

El estándar ASHRAE 62-2001 establece métodos de cálculo para determinar el volumen de aire exterior necesaria para los espacios interiores. Ellos son el Procedimiento de la Tasa de Ventilación y el Procedimiento IAQ; el primero se ocupa de la cantidad y calidad del aire de ventilación, y la disminución considerable de los contaminantes generados en el espacio ocupado; mientras que el Procedimiento IAQ determina límites de concentración para diez contaminantes (dióxido de carbono, acetona, amoníaco, formaldehído, ozono, dióxido de nitrógeno, dióxido de azufre, fenol, alcohol metílico y ácido sulfhídrico).

De este modo, el Plan Maestro de la ciudad fomentará pautas de manejo de aire para aplicación general y crear un ciclo de eficiencias con los sistemas integrales de la ciudad misma con sus edificios.

El agua es el siguiente tópico sobre su calidad, constituyendo una estrategia de redes separadas sobre agua potable y su clasificación, donde se establece el tratamiento de acuerdo con las partes por millón de sales y minerales permisibles para tipologías específicas de edificaciones, como el uso habitacional, hospitalario, hotelero y otros. Sobre el origen pluvial, son establecidas zonas tributarias por los niveles topográficos y escurrimientos generados por vías y plazas públicas, creando “islas de absorción” hacia mantos acuíferos y cuerpos de agua contenidos, aportando a la generación de microclimas y como parte de un proceso de filtración para repetir su inyección al subsuelo y su posible consumo humano.

Otros layouts o diagramas de instalaciones se refieren a los de aguas residuales, líneas que guardarán la distancia normativa de acuerdo con las de agua potable, ubicando según coordenadas efectivas para el proyecto de conjunto, los sistemas de tratamiento en 1, 2 ó 3 fases para su reciclaje y constituir un auténtico ciclo urbano de agua con el equilibrio numérico entre demanda-consumo de los usuarios, establecido en los algoritmos para el mantenimiento proporcional ordenado por el crecimiento poblacional.

En el concepto relativo a la calidad de tierra es planteado el posible proceso de transformación de zonas previamente contaminadas por filtración de drenajes, líneas de desecho directo con sustancias peligrosas y rellenos sanitarios. Según cada caso, podrá ser reutilizada parcial o totalmente la superficie territorial afectada para espacio público, recreación y emplazamientos para posible crecimiento horizontal de construcciones en su contexto. Algunas de estas zonas pueden ser ideales para la ubicación de humedales de tratamiento, que bien pueden considerarse de auto-tratamiento; en otros casos es posible la implementación proporcional de equipos para generación de biogás o electricidad por desechos.

Movilidad-accesibilidad

Otros ejes elementales de operación de la ciudad corresponden a los andadores peatonales, especialmente para garantizar el total desplazamiento de personas con sistemas de apoyo motriz, es decir, silla de ruedas, andador o bastón, además de otras capacidades limitadas como las de débiles visuales o sordo-mudos, quienes deberán contar con dispositivos integrados a todos los posibles recorridos, desde acabados en piso, barandales y tótems de información con lenguaje Braille. Para estos casos, la pendiente no rebasará los porcentajes recomendables de acuerdo con las normativas internacionales.

De este modo, se presentan circuitos de movilidad con atención extrema sobre los posibles cruces con otros recorridos como ciclopistas, vialidades, estaciones de transporte urbano y plazas de concentración peatonal.

 Transportes

El reto de las ciudades se concentra especialmente en la procuración del uso masivo del transporte público, que tenderá a métodos de consumo de energía limpia para su desplazamiento, alternándose con rutas controladas de vehículos privados y de crecientes vías para transporte alternativo o ciclopistas.

Algoritmos de aplicación móvil no sólo informarán de rutas con mejora de tiempo de traslado, sino de combinaciones que establecerán sistemas de transporte, es decir, rutas con vehículos privados, convenientemente compartidos, conexiones a líneas de transporte público y una última con ciclopistas. Nuevos modelos matemáticos establecerán estructuras cuantificables de ahorro energético, costo de transportación y disminución de tiempos de traslado.

GRID

Así, se configuran sistemáticamente los ejes de composición referidos a los resultados matriciales-algorítmicos, dinámicos de acuerdo con los escenarios cinéticos del movimiento de la ciudad, por crecimiento de la población, del transporte, los servicios y todos los componentes que ordenan la vida de las ciudades.

Ejes, geometría y espacio dinámico estructuran el modelo final del diseño de las ciudades sustentables, con vida útil y sostenible, lista para su incorporación de modelo digital e inteligente.


Indice Libro: Imaginando las ciudades del futuro.


Raúl Huitrón Riquelme.

Vicepresidente Ciudad Sustentable, Diseño y Plan Maestro

Arquitecto por la Facultad de Arquitectura de la Universidad Nacional Autónoma de México y Maestro en Arquitectura en Tecnología, con mención honorífica, por la División de Estudios de Posgrado de la misma facultad. También estudió Energy Simulation Building en LAVAL Université, Quebec, Canadá, 2009; en Living Future Unconference 2013, Seattle, y Energy Modeling Workshop, Ashrae Conference, Atlanta, en 2015; Sustainable Roofing & Waterproofing Alliance, Hersheys, Pensilvania, 2015, los tres últimos en Estados Unidos. 

Miembro de US Green Buidling Council desde 2008.  Representante de México y América Latina en Low Carbon Cities CIBARQ, Pamplona, España, 2010. Fundador y Director de BIOMAH Architects & Energy Consultants, desde 2004; desarrollo de proyectos de arquitectura y eficiencia energética en México, España, Colombia, China, Rusia e India.

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