Universitat Internacional de Catalunya
Sostenibilitat 2
Altres llengües d'impartició: anglès
Professorat
Professorat:
- Professor titular: Gil Vinyeta Medina
- Professors auxiliars: Juan Gallostra Acín
Presentació
L’objectiu de l’assignatura de Sostenibilitat II és ampliar els coneixements adquirits a Sostenibilitat I i proporcionar a l’estudiant eines tècniques, crítiques i aplicades per dissenyar arquitectura segons criteris de sostenibilitat ambiental, energètica, social i econòmica. L’assignatura s’orienta especialment a la comprensió i quantificació de la sostenibilitat en el projecte arquitectònic, incorporant criteris de reducció de la demanda energètica, optimització del consum, producció renovable, anàlisi del cicle de vida i avaluació objectiva de l’impacte ambiental.
El curs es planteja com una assignatura de transició entre els fonaments conceptuals de la sostenibilitat i la seva aplicació professional. Per aquest motiu, no es limita a introduir conceptes, sinó que busca que l’alumne aprengui a pensar, argumentar i construir criteri propi davant dels reptes actuals de l’edificació sostenible.
L’assignatura parteix de la constatació que el sector de l’edificació representa una part molt significativa del consum energètic i de les emissions de CO₂ a escala global. Per això, el disseny arquitectònic té un paper clau en la transició cap a models de baixes emissions, edificis de consum gairebé nul, edificis Net Zero i estratègies de descarbonització al llarg de tot el cicle de vida.
Al llarg del curs es treballaran els conceptes de Net Zero Energy, Net Zero Carbon, petjada de carboni, carboni incorporat, carboni operacional, demanda energètica, consum energètic, energia primària, energia final, energia útil, producció renovable i anàlisi del cicle de vida.
L’assignatura s’organitza en cinc sessions teòriques, quatre sessions pràctiques, una visita tècnica a un edifici de referència i un examen final. La metodologia docent combina exposicions teòriques, debat, treball individual i en grup, qüestionaris de tancament i exercicis pràctics, amb l’objectiu d’apropar l’estudiant a situacions reals de la pràctica professional.
Requisits previs
Objectius
Els objectius principals de l’assignatura són:
- Ampliar els coneixements adquirits a Sostenibilitat I i consolidar una visió crítica de la sostenibilitat aplicada a l’arquitectura.
- Proporcionar eines per actuar segons criteris sostenibles en el desenvolupament del projecte arquitectònic.
- Analitzar estratègies i accions arquitectòniques orientades a la reducció de l’impacte ambiental, l’eficiència energètica i la descarbonització de l’entorn construït.
- Preparar l’estudiant per afrontar reptes reals i parlar amb propietat sobre sostenibilitat, tant en l’àmbit professional com en el personal.
- Comprendre el marc normatiu i estratègic actual en matèria de sostenibilitat, eficiència energètica i descarbonització, incloent-hi l’Acord de París, el Pacte Verd Europeu, la Taxonomia Europea, el paquet Fit for 55, la Directiva d’Energies Renovables i la Directiva d’Eficiència Energètica dels Edificis (EPBD).
- Entendre la relació entre demanda energètica, consum energètic i producció renovable com a base per al disseny d’edificis Net Zero Energy.
- Introduir l’anàlisi del cicle de vida i la petjada de carboni com a eines per avaluar l’impacte ambiental de l’edifici més enllà de la fase operacional.
- Aplicar eines pràctiques d’avaluació i justificació energètica i ambiental mitjançant exercicis vinculats al projecte arquitectònic.
- Fomentar la participació, l’actitud crítica, el debat i la construcció de criteri propi com a part essencial de l’aprenentatge.
- Fomentar la interacció amb indústries, empreses i organitzacions del sector de l’edificació que hagin incorporat la sostenibilitat com un element estratègic de la seva trajectòria empresarial, amb l’objectiu de conèixer experiències reals, solucions innovadores i bones pràctiques aplicades al sector.
Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació
- 37 - Aptitud per elaborar programes funcionals d'edificis i espais urbans.
- 38-T - Aptitud per intervenir en i conservar, restaurar i rehabilitar el patrimoni construït.
- 40 - Aptitud per exercir la crítica arquitectònica.
- 41-T - Aptitud per resoldre el condicionament ambiental passiu, incloent l'aïllament tèrmic i acústic, el control climàtic, el rendiment energètic i la il · luminació natural.
- 47-T - Capacitat per elaborar estudis mediambientals, paisatgístics i de correcció d'impactes ambientals.
- 49 - Coneixement adequat de la història general de l'arquitectura.
- 52 - Coneixement adequat de l'ecologia, la sostenibilitat i els principis de conservació de recursos energètics i mediambientals.
- 53 - Coneixement adequat de les tradicions arquitectòniques, urbanístiques i paisatgístiques de la cultura occidental, així com dels seus fonaments tècnics, climàtics, econòmics, socials i ideològics.
- 56 - Coneixement adequat de les bases de l'arquitectura vernacla.
- 57 - Coneixement adequat de la sociologia, teoria, economia i història urbanes.
- 58 - Coneixement adequat dels fonaments metodològics del planejament urbà i l'ordenació territorial i metropolitana.
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
El resultat de l’assignatura de Sostenibilitat II permetrà a l’alumne:
- Comprendre la sostenibilitat com una condició integrada en el projecte arquitectònic, i no com un element afegit posteriorment.
- Diferenciar correctament entre demanda energètica, consum energètic, energia final, energia primària i energia útil.
- Identificar els factors que condicionen la demanda energètica d’un edifici, incloent-hi el clima, la morfologia, l’envolupant tèrmica, la ventilació, la il·luminació natural i les càrregues internes.
- Reconèixer estratègies de reducció del consum associades a sistemes tècnics eficients, recuperació de calor, xarxes de distribució, sistemes radiants, ventilació, sistemes BMS i una correcta posada en funcionament de l’edifici.
- Avaluar el paper de la producció renovable, especialment la fotovoltaica, en la compensació dels consums energètics optimitzats.
- Comprendre el concepte d’edifici Net Zero des de les seves diferents dimensions: energia, carboni, aigua i residus.
- Interpretar la petjada de carboni d’un edifici considerant les emissions directes, indirectes, el carboni incorporat i el carboni operacional.
- Aplicar eines pràctiques de càlcul energètic i ambiental al desenvolupament d’un projecte arquitectònic.
- Elaborar lliuraments tècnics que justifiquin, de manera objectiva i argumentada, les estratègies sostenibles adoptades en el projecte.
- Participar de manera activa i crítica en debats, qüestionaris i exercicis d’aula, entenent l’error i la revisió com a part del procés d’aprenentatge.
Continguts
L’assignatura s’organitza en cinc sessions teòriques, quatre sessions pràctiques, una visita tècnica a un edifici de referència i un examen final. Els continguts es desenvolupen progressivament des dels conceptes fonamentals de la sostenibilitat fins a l’aplicació pràctica de metodologies d’avaluació energètica i ambiental en projectes d’arquitectura.
Bloc 1. Conceptes bàsics de sostenibilitat- Introducció al curs.
- Diagnosi inicial del grup.
- Debat sobre sostenibilitat, edificació i responsabilitat professional.
- El sector de l’edificació com a focus prioritari de consum energètic i emissions.
- Marc global i europeu de descarbonització.
- Acord de París, Pacte Verd Europeu, Taxonomia Europea, Fit for 55 i Directiva d’Eficiència Energètica dels Edificis (EPBD).
- Introducció als conceptes de Net Zero, Net Zero Energy, Net Zero Carbon, Net Zero Water i Net Zero Waste.
- Diferència entre demanda i consum energètic.
- Factors que condicionen la demanda de climatització.
- Envolupant tèrmica, orientació, morfologia i condicions climàtiques.
- Ventilació natural i renovació d’aire.
- Il·luminació natural i càrregues internes.
- Estratègies passives de reducció de la demanda.
- Components de la demanda energètica: confort ambiental, il·luminació artificial i equipament.
- Energia final, energia primària i energia útil.
- Sistemes tècnics eficients per a climatització, ventilació, ACS, il·luminació i equipament.
- Producció, distribució i gestió energètica.
- Xarxes urbanes de calor i fred.
- District Heating & Cooling.
- Producció d’ACS mitjançant biomassa, aerotèrmia, energia solar tèrmica i sistemes semiinstantanis.
- Distribució d’aigua freda i calenta.
- Sistemes terminals: sostres radiants, terres radiants, fan-coils, inductors i sistemes de cabal variable.
- Ventilació, recuperació de calor, free-cooling, sondes de CO₂ i reducció de pèrdues de càrrega.
- Ubicació d’equips i disseny eficient de les xarxes.
- Sistemes de gestió d’edificis (BMS) i commissioning.
- Producció renovable en entorns urbans.
- Fotovoltaica com a estratègia principal en edificis terciaris urbans.
- Biomassa, biogàs i hidrogen verd com a vectors energètics complementaris.
- Relació entre consum optimitzat i superfície fotovoltaica necessària.
- Criteris de producció anual expressats en kWh/m².
- Comparació entre edificis convencionals, EECN i NZEB.
- Casos reals d’edificis NZEB, Net Zero i edificis d’energia positiva.
- Concepte de petjada de carboni.
- Emissions directes i indirectes.
- Abasts 1, 2 i 3.
- Carboni incorporat inicial i residual.
- Carboni operacional.
- Anàlisi del cicle de vida aplicat a l’edificació.
- Estratègies de reducció de carboni en obra nova i edificis existents.
- Materials de baixa petjada de carboni.
- Disseny circular i estratègies d’economia circular.
- Final de vida, valor residual i criteris de circularitat.
L’objectiu de la primera pràctica és introduir l’estudiant en l’avaluació energètica de l’edifici i en la justificació objectiva de les seves prestacions.
Part 1. Definició del cas d’estudi
- Selecció del projecte.
- Recopilació de dades geomètriques, constructives i funcionals.
- Identificació de l’envolupant tèrmica.
- Definició dels sistemes i les condicions d’ús.
- Introducció a l’eina de càlcul.
Part 2. Simulació, anàlisi i millora
- Obtenció de resultats energètics.
- Interpretació d’indicadors.
- Identificació de punts crítics.
- Proposta de mesures de millora.
- Comparació entre l’estat inicial i l’escenari optimitzat.
- Lliurament d’un informe tècnic.
L’objectiu de la segona pràctica és introduir l’estudiant en la quantificació de l’impacte ambiental del projecte mitjançant l’anàlisi de la petjada de carboni i del cicle de vida.
Part 1. Definició de l’abast i recopilació de dades
- Introducció al concepte de petjada de carboni.
- Identificació d’emissions directes i indirectes.
- Relació amb els abasts 1, 2 i 3.
- Selecció d’elements constructius o sistemes a avaluar.
- Recopilació de mesuraments, materials i dades ambientals.
Part 2. Càlcul, interpretació i estratègies de reducció
- Càlcul de les emissions associades.
- Interpretació del carboni incorporat i operacional.
- Identificació dels materials amb major impacte.
- Proposta d’alternatives de baixa petjada de carboni.
- Estratègies de circularitat i final de vida.
- Lliurament d’un informe tècnic.
Metodologia i activitats formatives
Modalitat totalment presencial a l'aula
L’assignatura s’imparteix en modalitat presencial i combina diferents metodologies docents amb l’objectiu d’afavorir l’aprenentatge progressiu i l’aplicació pràctica dels coneixements adquirits.
Les activitats formatives desenvolupades al llarg del curs inclouen:
- Classes teòriques.
- Presentació i anàlisi de casos reals.
- Debats oberts.
- Treball individual i en grup.
- Qüestionaris de tancament.
- Exercicis pràctics aplicats al projecte arquitectònic.
- Visita tècnica a un edifici de referència.
- Examen final.
La metodologia docent fomenta la participació activa de l’estudiant i la seva implicació en el procés d’aprenentatge. L’avaluació té en consideració no només el resultat final, sinó també l’actitud, la participació, el procediment seguit i la capacitat d’anàlisi i argumentació. Es promou un entorn obert al diàleg, al debat i a la construcció de criteri propi.
L’assignatura reconeix l’ús de les eines d’intel·ligència artificial com a part del context professional actual. Tanmateix, aquestes eines no substitueixen el pensament crític, la cultura tècnica ni el coneixement propi. Es valoraran especialment les aportacions originals, la capacitat de reflexió i les respostes elaborades amb les paraules de l’estudiant, com a mostra de la seva comprensió i capacitat crítica.
| ACTIVITAT FORMATIVA | COMPETÈNCIES | CRÈDITS ECTS |
|---|---|---|
| Classe expositiva | 37 38-T 39-T 40 41-T 42 43-T 44-T 45-T 46 47-T 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 | 0,42 |
| Classe participativa | 37 38-T 39-T 40 41-T 42 43-T 44-T 45-T 46 47-T 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 | 0,42 |
| Classe pràctica | 37 38-T 39-T 40 41-T 42 43-T 44-T 45-T 46 47-T 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 | 0,46 |
| Tutories | 37 38-T 39-T 40 41-T 42 43-T 44-T 45-T 46 47-T 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 | 0,46 |
| Estudi individuals o en grup | 37 38-T 39-T 40 41-T 42 43-T 44-T 45-T 46 47-T 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 | 1,75 |
Sistemes i criteris d'avaluació
Modalitat totalment presencial a l'aula
Criteris d’avaluació
L’avaluació de l’assignatura es basarà en els criteris següents:
- Comprensió dels conceptes fonamentals de sostenibilitat, energia i carboni.
- Capacitat per relacionar demanda energètica, consum energètic i producció renovable.
- Capacitat per interpretar indicadors energètics i ambientals.
- Rigor en l’aplicació d’eines de càlcul.
- Claredat i precisió en la presentació de resultats.
- Capacitat crítica i argumentativa.
- Participació a classe i actitud durant les sessions.
- Puntualitat en els lliuraments.
- Originalitat i elaboració pròpia de les respostes.
- Capacitat per vincular estratègies sostenibles amb decisions arquitectòniques.
L’avaluació es planteja com un sistema continu que combina participació, activitats pràctiques i examen final.
- Avaluació contínua (15%)
- Lliurament puntual d’apunts: 5%
- Qüestionaris de tancament: 10%
- Pràctica 1. Certificació energètica (20%)
- Exercici previ: 5%
- Lliurament de la pràctica: 15%
- Pràctica 2. Petjada de carboni i anàlisi del cicle de vida (20%)
- Exercici previ: 5%
- Lliurament de la pràctica: 15%
- Examen final (45%)
- Prova individual de síntesi.
- Avaluació dels conceptes teòrics.
- Aplicació raonada de criteris energètics i ambientals.
- Interpretació de resultats i argumentació tècnica.
Cada estudiant o grup, segons es determini a l’inici del curs, haurà de lliurar:
- Apunts de sessió o evidències de seguiment.
- Qüestionaris de tancament.
- Exercici previ de la Pràctica 1.
- Lliurament final de la Pràctica 1.
- Exercici previ de la Pràctica 2.
- Lliurament final de la Pràctica 2.
- Examen final.
Els lliuraments pràctics hauran d’incloure una memòria breu, les dades de partida, la metodologia emprada, els resultats obtinguts, la seva interpretació crítica i les propostes de millora. Es valorarà especialment que les estratègies plantejades estiguin justificades des de criteris energètics, ambientals i arquitectònics.
Puntualitzacions- L’assistència, la puntualitat i la participació activa són requisits essencials per al correcte desenvolupament de l’assignatura.
- Els lliuraments s’hauran de realitzar dins dels terminis establerts. Els treballs lliurats fora de termini podran ser penalitzats o no ser admesos, excepte en casos degudament justificats.
- Les correccions dels exercicis es realitzaran durant les hores lectives i formen part del procés d’aprenentatge.
- Es permet l’ús d’eines d’intel·ligència artificial com a suport al treball acadèmic, sempre que l’estudiant sigui capaç de revisar, contrastar, reformular i defensar críticament el contingut presentat. No s’acceptaran respostes automàtiques, genèriques o no compreses per l’estudiant.
- En segona convocatòria, l’examen tindrà un pes del 45 % de la qualificació final de l’assignatura. La resta de qualificacions corresponents a l’avaluació contínua i a les pràctiques es mantindran segons els resultats obtinguts durant el curs.
Bibliografia i recursos
- Codi Tècnic de l'Edificació (CTE).
- Directiva Europea d'Eficiència Energètica dels Edificis (EPBD).
- Edificis de Consum d'Energia Quasi Nul (nZEB).
- Net Zero Energy Buildings (NZEB).
- Net Zero Carbon Buildings (NZCB).
- Anàlisi del Cicle de Vida (ACV).
- Petjada de carboni aplicada a l'edificació.
- Economia circular aplicada al sector de la construcció.
- Certificacions ambientals i energètiques d'edificis.
- Casos d'estudi i exemples d'arquitectura sostenible contemporània.