Diferencia entre revisiones de «La rehabilitación energética de los edificios en Construcción sostenible»

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| CTE-DBHE1||Máximo exigido||0,94||0,50||0,53||5,70||1,22||0,65||0,69||5,70
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Revisión del 21:54 20 mar 2012


Estado de desarrollo de la sección: esbozo esbozo

Wikilibro: Construcción sostenible > Capítulo 3: Rehabilitación

Sección 3

La rehabilitación de los edificios
Características del parque edificado existente

La envolvente térmica tiene un papel fundamental en la demanda energética para la climatización de las edificaciones. Para conocer sus características en edificaciones existentes es preciso tener en cuenta algunas cuestiones que, a su vez, permitirán establecer actuaciones que alcancen un elevado grado de eficiencia de las soluciones de rehabilitación: la época de construcción, los materiales y sistemas constructivos y el tipo edificatorio. Estas características están ligadas a su vez a los siguientes parámetros:

Normativa técnica de aplicación Si no tenemos datos sobre la composición de la envolvente, se puede obtener información de la misma a partir de las normativas de aplicación en el momento de la redacción del proyecto o de la ejecución de la obra. La primera legislación, de aplicación general, encaminada a la consecución de ahorro energético fue el Real Decreto 1490/1975, adoptado como medida frente a los problemas derivados del encarecimiento de la energía tras la crisis del año 1973. Posteriormente se transpondría a la Norma Básica de la Edificación relativa a Condiciones Térmicas: NBE-CT-79, de obligado cumplimiento a partir de 1979, y que fue mantenida hasta el año 2006. A partir de septiembre de 2006 es de aplicación el actual Código Técnico de la Edificación, en su documento básico de Ahorro de Energía: CTE-DBHE1. Sólo las viviendas anteriores a 1975, acogidas a algún tipo de protección oficial, debían tener en cuenta un reglamento técnico en el que se limitaba la transmitancia de ciertos elementos de la envolvente térmica (muros y cubiertas fundamentalmente). Estas normas técnicas se inician en 1939 y se fueron sucediendo hasta el año 1975. En la siguiente tabla se recoge la evolución de los límites de transmitancia mínimos y máximos exigidos por los distintos reglamentos y para la totalidad de las áreas climáticas de España. En ella se incluyen normativas de viviendas protegidas previas a la entrada en vigor de la NBE-CT-79 (una del año 1939 y la otra de 1969). A modo de referencia también se incluyen los valores mínimos exigidos actualmente en el CTE.

Tabla: Evolución de los límites de transmitancia según diferentes normativas y reglamentos técnicos. Elaboración propia a partir de las normativas indicadas



Si se relaciona dicho cuadro con la época de construcción de las edificaciones, según los datos del Censo de Población y Vivienda de 2001 (INE, 2001), las construcciones históricas y/o artísticas, así como la mayor parte de las viviendas construidas en las dos décadas del desarrollismo (años 60 y 70) presentan unas elevadas transmitancias térmicas. Del mismo modo, se desprende que el 71% de los edificios existentes destinados a vivienda son ineficientes en términos energéticos.

Materiales y sistemas constructivos

El comportamiento de la envolvente varía en función del tipo de materiales que la conforman, tanto por su naturaleza (metales, cerámicos, pétreos, plásticos y materiales compuestos) como por sus propiedades específicas derivadas, como la densidad aparente, conductividad térmica y el calor específico, entre otras. Además es preciso distinguir los materiales en función de su proceso de fabricación: artesanal o industrializado, y de las temperaturas a las que tiene lugar. Por otro lado, las condiciones económicas y sociales asociadas a cada periodo, como por ejemplo la disponibilidad de materiales o la forma de construcción, influyen directamente en la caracterización de la envolvente térmica. Hasta la industrialización, los sistemas constructivos que se utilizaban se basaban en materiales baratos y poco elaborados, y llevaban mucha mano de obra asociada a su puesta en obra. Esta forma de construcción prácticamente ha desaparecido por su elevado coste económico. La aparición de nuevos materiales, durante la segunda mitad del s. XX, ha posibilitado el desarrollo de otros sistemas constructivos. Por ejemplo, los avances en materiales bituminosos y plásticos determinaron el uso extendido de la cubierta plana, y actualmente son numerosos los materiales aislantes que permiten realizar o mejorar cerramientos con menor espesor eficaces desde el punto de vista térmico. Su incorporación al proceso constructivo propició edificios más ligeros y menos masivos que los existentes en épocas anteriores, y en los que se distinguía claramente estructura y cerramiento. Esto posibilitó también el incremento del número de plantas de las construcciones y de su superficie útil. Sin embargo este modelo implica escasa inercia térmica en los cerramientos de los edificios. En España, con climas con importantes oscilaciones térmicas en muchas zonas, este tipo de construcción no optimiza la relación del edificio con su entorno en términos energéticos.

Tipología edificatoria Este parámetro está asociado en gran medida a la época de construcción. Por ejemplo, muchos edificios de periferias urbanas españolas tienen estructura vista, lo que implica la existencia de puentes térmicos en el cerramiento. Por el contario, en edificaciones tradicionales de los centros de ciudades españolas, la estructura suele ser de madera, por lo que los puentes térmicos pueden considerarse despreciables debido a la reducida conductividad térmica de este material. En el comportamiento térmico de la envolvente también es fundamental las características de los huecos, tanto el diseño de éstos, en cuanto a orientación, dimensiones y protecciones, como a los elementos que los componen, como tipo de acristalamiento y los materiales de carpintería. La disposición de los huecos también suele estar relacionada con el periodo de construcción y la tipología arquitectónica. Por ejemplo, la diferenciación entre estructura y cerramiento de ciertos sistemas constructivos modernos y la incorporación de los sistemas de climatización permitieron en su momento aumentar la superficie acristalada frente a las construcciones tradicionales. Como hemos visto, las variables que pueden ayudar a caracterizar la envolvente de una edificación son muy diversas y por ello, de cara a una posible actuación para la mejora del comportamiento energético, es necesario hacer un análisis específico y pormenorizado, no siendo posible generalizar absolutamente su comportamiento térmico en función de la época de construcción u otras simplificaciones. Junto a las descritas anteriormente, también hay que tener en cuenta la compacidad, la orientación y la configuración urbana, que determinan las posibilidades y necesidades de utilizar o protegerse de las condiciones climáticas y que son cuestiones de difícil valoración de una forma unificada. Para abordar esta complejidad, el arquitecto, por su conocimiento integral de la edificación, que incluye aspectos técnicos y energéticos y, además, los ligados al uso del edificio, el confort, el diseño arquitectónico y urbano, es un técnico muy adecuado para coordinar e intervenir en estas cuestiones. Para ello sería preciso tener en cuenta que la arquitectura es un “medio de transformación y cualificación de la energía” y por ello es posible “hacer emerger los recursos energéticos y económicos desperdiciados en procesos deficientes de interacción y transformación de la energía en el urbanismo y la edificación” (Pereda, 2011)


Estimaciones de ahorro de energía de la rehabilitación frente a la nueva construcción. Confort-consumo energético Habitualmente, cuando se habla de rehabilitación con criterios de sostenibilidad, se utilizan parámetros referentes a consumos, ahorros energéticos y económicos, referidos a la amortización de las actuaciones, obviándose en numerosas ocasiones un factor fundamental, relacionado directamente con el bienestar y la calidad de vida del usuario, como lo es el confort.

En todas las definiciones que explican dicho concepto se hace referencia a las sensaciones que producen bienestar y satisfacción en el individuo en un ambiente determinado:

  • Según la Real Academia Española de la lengua se define por confort: «Aquello que produce bienestar y comodidades» (RAE: 2012)
  • Según las normas de calidad, el confort térmico «es una condición mental en la que se expresa la satisfacción con el ambiente térmico» (ISO 7730)

El Código Técnico de la Edificación, como se ha mencionado anteriormente, utiliza la palabra confort para establecer los objetivos de la reducción de la demanda energética, también hace referencia en sus objetivos al parámetro bienestar térmico, definido como las «condiciones interiores de temperatura, humedad y velocidad del aire establecidas reglamentariamente que se considera que producen una sensación de bienestar adecuada y suficiente a sus ocupantes» (CTE DB HE1) El ser humano vive inmerso en ambientes diferentes y su capacidad de adaptación le permite subsistir a los cambios, alcanzando el equilibrio térmico: «El cuerpo humano se encuentra en las mejores condiciones en un ambiente en el que el gasto de energía sea mínimo y el esfuerzo de adaptación que realice sea el menor posible» (Fariña 2001) La evaluación del confort térmico en el interior de un edificio es una tarea compleja, para la que existen diversos métodos, pues además de las variables cuantificables que influyen directamente sobre esta sensación, como son la temperatura y humedad del aire, la velocidad del aire, la actividad física y el arropamiento, existe una componente subjetiva, que en muchos casos es función de las costumbres y características metabólicas y físicas de las personas. No obstante, lo que sí es cierto es que a través de la intervención en la envolvente térmica del edificio podremos mejorar las condiciones higrotérmicas del interior de la edificación, independientemente del uso complementario de los sistemas activos para poder alcanzar el confort. En un estudio realizado en el año 2004 por el Instituto Nacional de Estadística (INE), a partir de los datos de consumo energético, se ponía de manifiesto que el 50% de los hogares españoles no disponen de sistemas de calefacción, así como que el número de instalaciones eléctricas de refrigeración en las viviendas había sufrido un incremento notable entre el periodo 1991 y 2001. Otro factor de gran interés que puede llevar a situaciones equívocas relacionadas con el confort y consumo es la llamada “pobreza energética”. Este concepto fue definido en Gran Bretaña en 1988 y comprende a los consumidores que destinan más del 10% de sus ingresos familiares a pagar las facturas de energía de su vivienda, si destinan más del 20% se denomina “pobreza energética severa”. A pesar de que podría considerarse intrascendente, a esta situación actualmente, en Europa, se enfrentan unos 50 millones de personas.

Para el caso concreto de España, el informe “Evaluación de la pobreza energética en Bélgica, España, Francia, Italia y Reino Unido”, llevado a cabo dentro del marco del proyecto Europeo EPEE (European Fuel Poverty and Energy Efficiency) pone de manifiesto datos muy relevadores:

«En el año 2005, de acuerdo con el sondeo SILC , el 9%, es decir 1,36 millones de hogares, contestaron que no podían hacer frente a los costes para mantener su hogar en condiciones óptimas de confort. El único sondeo comparativo a nivel nacional fue el sondeo realizado sobre condiciones de vida de los hogares llevado a cabo por el Instituto Nacional de Estadística (www.ine.es) en el 2004. El sondeo especificó que el 9% de los hogares españoles había tenido dificultades para mantener su hogar a temperatura óptima de confort» (UE, 2011)

«De acuerdo con el sondeo SILC, el 3,3 %, es decir 0,5 millones de hogares contestaron que se encontraban en deuda con las facturas de energía, agua y gas de los últimos meses»

En este sentido, es muy probable que se hayan agravado significativamente desde 2004 las condiciones recogidas en dicho informe, teniendo en cuenta la situación actual de crisis económica de nuestro el país. Y, ello implicaría un considerable aumento del porcentaje de hogares españoles que no pueden hacer frente a las facturas de energía y que, por tanto, no alcanzan las condiciones de confort adecuadas. Por ello, se reafirma el papel relevante de la rehabilitación de la envolvente térmica del edificio frente al resto de actuaciones, pues un buen diseño de los sistemas constructivos que la caracterizan reduce, e incluso, en algunas zonas climáticas, elimina el consumo energético y, con ello, el gasto correspondiente a la energía consumida en climatización a lo largo del año.


Aspectos bioclimáticos ligados a la rehabilitación

A la hora de intervenir en cualquier edificación es preciso conocer las condiciones del entorno en el que se ubica para definir si es posible aplicar estrategias de acondicionamiento pasivo antes de proponer otro tipo de soluciones. En primer lugar es necesario conocer las condiciones del clima de la localidad en que se encuentra. Hay numerosas bases de datos en la red en las que están disponibles estos valores. Para España la más interesante es la Agencia Estatal de Meteorología en la que se pueden encontrar los datos climáticos de la mayor parte de las capitales de provincia del país.

Otras bases de datos internacionales son Weatherbase o tu tiempo

Conviene recordar dos cuestiones; en primer lugar, cuanto más próxima esté la estación meteorológica de nuestro lugar de actuación más precisos serán los datos. En caso de que no sea posible obtener este listado, habrá que interpretar los datos obtenidos teniendo en cuenta las características topográficas de nuestro lugar.

En segundo lugar, cuanto mayor sea el rango de datos, tanto en el periodo caracterizado como por los parámetros obtenidos, dispondremos de mayor información para conocer el comportamiento de nuestro edificio.

Las condiciones climáticas nos permitirán definir las estrategias pasivas posibles en la edificación para alcanzar el confort mediante medios pasivos, aprovechando los aspectos positivos o evitando los efectos negativos. Algunas de estas estrategias son la captación solar pasiva y activa, la compacidad, la inercia térmica, la protección de huecos, la ventilación,… Sin embargo, al ser un edificio ya construido la aplicación de algunas estas estrategias será posible si las condiciones urbanas y la configuración del edificio lo permiten. En caso de que no sea posible, habrá que buscar soluciones alternativas o sistemas que corrijan las situaciones desfavorables. Las soluciones que se plantean desde un enfoque bioclimático son específicas de cada lugar, de cada situación y de cada edificio, por ello no es posible ofrecer soluciones generales ya que en cada caso es necesario un análisis de todas las cuestiones que influyen en el comportamiento energético del edificio.

En cualquier caso sí se puede afirmar que, desde un planteamiento de reducir la insostenibilidad en las edificaciones existentes, sería preciso analizar las posibilidades de incorporar estrategias pasivas que mejoran las condiciones de confort sin incrementar el consumo de energía y, posteriormente, plantear otro tipo de instalaciones para cubrir los periodos en que los sistemas pasivos no son suficientes para garantizar la habitabilidad.


Criterios generales de intervención en la edificación

A continuación se señalan las estrategias generales a la hora de abordar un proyecto de rehabilitación en las edificaciones existentes teniendo en cuenta criterios de sostenibilidad, y que se irán concretando en medidas más concretas en función de todos los condicionantes que intervienen en el proyecto: técnicos, sociales, económicos. Este listado de recomendaciones es la versión ampliada de la que aparece en el libro A Green Vitruvius. Principles and practice of sustainable architectural design (EU, 1999), en la que se han incluido algunos aspectos específicos de los barrios incluidos en este estudio.

En relación a éstas, hay que señalar la importancia de las medidas que afecten al uso y mantenimiento de las edificaciones, ya que son a las que normalmente se presta menor atención y porque son las que finalmente producirán mayores mejoras ambientales a corto, medio y largo plazo.

CALEFACCIÓN

Reducir la demanda de energía

  • Utilizar, cuando sea posible, las ganancias solares pasivas.
  • Mejorar el aislamiento de la envolvente (muros, carpinterías, acristalamientos, cubierta).
  • Considerar la posición de los aislantes en función del espesor y el tipo de muro.
  • Aprovechar la inercia térmica que aportan algunos sistemas constructivos.
  • Reducir las pérdidas por infiltraciones y puentes térmicos.

Mejorar la eficiencia energética

  • Evaluar la eficiencia energética de las instalaciones existentes.
  • Mejorar las medidas de control (termostatos,…)


REFRIGERACIÓN

Reducir la demanda de energía

  • Evitar el soleamiento sobre la envolvente.
  • Mejorar la eficiencia de la iluminación y otros equipamientos que aporten calor al interior de las viviendas
  • Utilizar la ventilación natural nocturna.
  • Aportar humedad mediante vegetación cuando sea posible.
  • Evitar la instalación de bombas de calor en fachada para reducir el calentamiento del aire próximo a la envolvente.

Mejorar la eficiencia energética

  • Asegurar la eficiencia de bombas de calor y ventiladores.
  • Mejorar el sistema de control del aire acondicionado (si es inevitable su instalación).

ILUMINACIÓN

Reducir la demanda de energía

  • Mejorar la iluminación natural (utilizar sistemas pasivos de iluminación de patios interiores,…).
  • Racionalizar el uso del espacio.

Mejorar la eficiencia energética

  • Rediseñar la distribución de la iluminación artificial para racionalizar su uso
  • Colocar luminarias de bajo consumo.
  • Mejorar el control

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AGUA

Reducir la demanda de energía

  • Utilizar agua tratada para el consumo humano únicamente cuando sea necesario.
  • Mejorar el almacenamiento de agua y la disposición de la instalación.
  • Instalar contadores de agua individuales para reducir la demanda.

Mejorar la eficiencia

  • Instalar sistemas de ahorro (cisternas de doble descarga, aireadores en grifos,…)

MATERIALES

Reducir la demanda de energía

  • Utilizar materiales fabricados localmente para reducir el consumo por transporte.
  • Evaluar las contraprestaciones del material puesto en obra en relación con el coste energético de fabricación y transporte.
  • Utilizar materiales con etiquetado ecológico.

GESTIÓN DEL EDIFICIO

Reducir la demanda de recursos del edificio

  • Informar a los usuarios del edificio
  • Asegurar un buen mantenimiento durante toda su vida útil
  • Alargar la vida útil del edificio

Mejorar la eficiencia del edificio

  • Monitorizar las viviendas para conocer el gasto energético
  • Asegurar un uso y un mantenimiento eficiente
  • Evaluar la implantación de sistemas de gestión de la energía


Actuaciones en la envolvente: materiales a utilizar, aislamiento e inercia, consideraciones complementarias como ecología-economía y sociedad

Como conclusión hemos establecido que las estrategias de mejora de la envolvente en una edificación existente han de ser valoradas en función de todas las variables descritas y de su relación con el medio próximo. Las medidas de tipo pasivo, como es la mejora de la capacidad aislante del cerramiento, aunque pueden suponer una mayor inversión inicial, tienen un periodo de amortización más largo que medidas destinadas a sustituir los aparatos de climatización, y se rentabilizan tanto más cuanto mayor sea la severidad del clima en invierno y el precio del combustible empleado, y por supuesto cuanto peor sea la situación inicial del inmueble.

En la siguiente tabla se muestra un resumen de los posibles ahorros en la demanda energética a través de la envolvente térmica de algunos tipos genéricos de edificaciones después de una actuación de rehabilitación energética que contempla transmitancias menores a las exigidas en el actual DB-HE1.

Tabla. Porcentaje de reducción de demanda en diversos tipos de edificios por mejora de la envolvente térmica para cumplir las exigencias del CTE-DB-HE1. Estudio de casos reales extraída de Luxán, 2008

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Bibliografía