En el marco del proyecto europeo 4RinEU, un equipo de investigación liderado por Eurac Research ha desarrollado diferentes paquetes de rehabilitación para mejorar la eficiencia energética y el confort de los edificios. Los paquetes se pueden elegir de acuerdo con el presupuesto individual y los patrones climáticos donde se vive y han sido probados en varios sitios piloto en Europa.
Estos paquetes de rehabilitación combinan soluciones innovadoras y productos estándares para asegurar resultados fiables que mejoren la eficiencia de los edificios, permitan ahorrar energía y mejoren el confort interior.
El proyecto, enmarcado en el programa Horizonte 2020, ha contado con un presupuesto general de 4.597.455,21 euros y ha sido coordinado por Eurac Research (Italia). Comenzó en 2016 y finalizó el pasado mes de junio. En el consorcio han participado un total de 14 empresas procedentes de Noruega, Italia, Países Bajos, España, Alemania y Reino Unido. Entre los socios españoles se encuentran la Agència de l’Habitatge de Catalunya y las empresas Acciona Construcción y Sistemes Avançats D’Energia Solar Tèrmica.
Fachada prefabricada de madera
La estrategia de rehabilitación integral del proyecto 4RinEU se basa en la tecnología para reducir el uso de energía primaria neta en un 60-70%, lo que permite una reducción de los costos del ciclo de vida durante 30 años (un 15% en comparación con una rehabilitación estándar).
El punto de partida de todos los paquetes de rehabilitación diseñados es una fachada modular de madera prefabricada que puede incluir aislamiento y componentes activos, y que se añade a la fachada existente, ya que las aberturas de la fachada se alinean con las de las ventanas y puertas existentes.
A esta base se le pueden agregar otros componentes tecnológicos para formar diferentes soluciones. De esta forma se puede añadir un sistema de ventilación descentralizado que también puede equiparse con un intercambiador de calor para recuperar el calor del aire de escape, paneles fotovoltaicos o solares térmicos integrados en la fachada prefabricada. Para reducir el enfriamiento activo también se pueden agregar ventiladores de techo inteligentes que se regulan por sí mismos en función de la temperatura y la humedad. Otro componente posible es un centro de energía que controla los flujos de calor en el edificio para optimizar la calefacción y la refrigeración.
En el proyecto se han establecido seis zonas climáticas dentro de Europa, según el tipo de construcción más común, clima y condiciones de cada área. Las soluciones 4RinEU son modulares y se pueden fabricar de manera industrializada para reducir los tiempos de la obra y permitir a los propietarios permanecer en sus viviendas durante el proceso.
El resultado del proyecto se ha materializado en el informe ‘Report on deep renovation packages as tailored and implemented in the demo cases‘, donde se detalla todo el desarrollo del proyecto, las investigaciones llevadas a cabo, la descripción de las soluciones adoptadas, la definición de los paquetes tecnológicos para la rehabilitación de un edificio y su implementación en los proyectos piloto llevados a cabo en los edificios piloto. El informe también revela la evaluación de tiempos, costes y los indicadores KPI relacionados con el estado de la construcción.
Edificio ‘La Vall 9’, proyecto piloto en España
Como proyecto piloto en España se seleccionó el edificio ‘La Vall 9’ de Bellpuig (Lleida), dividido en dos bloques con un total de 15 viviendas, propiedad de la Agència de l’Habitatge de Catalunya. El proyecto aunó una combinación de soluciones innovadoras y convencionales para lograr una reducción del 60% en la demanda de energía primaria. Las actuaciones se centraron principalmente en el exterior del edificio, para que los vecinos pudieran vivir en sus viviendas durante la reforma. Debido a restricciones económicas, se mejoró el aislamiento exclusivamente en la cubierta y la fachada este. En la fachada occidental se realizaron intervenciones menores para controlar la ventilación, la infiltración y la radiación solar.
Las normativas locales imponen un límite al espesor de las paredes de los edificios a nivel de la planta baja, por lo que la Fachada Prefabricada Multifuncional (PMF) de 4RinEU se aplicó solo en el primer y segundo piso, mientras que la planta baja se cubrió con un SATE convencional.
Como resultado, los apartamentos de la planta baja han logrado estándares de aislamiento más bajos que los reformados con las soluciones 4RinEU.
Además de los módulos de fachada prefabricados, la rehabilitación incluyó la instalación de unidades de ventilación con recuperación de calor, un nuevo sistema fotovoltaico de 18 paneles, nuevos balcones y contraventanas plegables.
Gracias a 4RinEU, el tiempo de construcción in situ se redujo casi a la mitad, mientras que los trabajos de acabado requirieron la misma cantidad de tiempo que una rehabilitación convencional.
La fachada multifuncional prefabricada de 4RinEU aumenta considerablemente el nivel de aislamiento. Esta solución es particularmente adecuada en el caso de edificios con superficies planas y una geometría simple.
El costo total está relacionado con el costo de la madera, ya que es el componente principal. Las soluciones activas integradas en la fachada, como los paneles fotovoltaicos, pueden ser interesantes cuando no hay suficiente espacio en la cubierta, como fue el caso de Bellpuig.
Un aspecto a destacar es que los balcones tienen un aspecto metálico, pero son de madera pintada en gris metalizado para ser similar a los balcones y ventanas de aluminio existentes.
En general, la instalación de los paneles de fachada PMF en una superficie de 209 m² duró entre 35 y 38 días, frente a los 60 días estimados para una rehabilitación convencional.
Otros proyectos piloto desarrollados
El edificio de demostración de Noruega es un edificio de dos pisos con ocho pequeñas viviendas públicas, ubicado en el suburbio de Haugerud, en la ciudad de Oslo, propiedad de la empresa municipal Boligbygg. Una de las principales decisiones en la fase de diseño fue la elección del paquete de rehabilitación y qué tecnologías integrar en la solución. Boligbygg tuvo que evaluar las tecnologías y soluciones basadas en las legislaciones de construcción locales y las condiciones y necesidades climáticas locales.
Se utilizó la metodología BIM durante toda la fase de diseño y el modelo 3D para la producción de los elementos. El equipo de diseño colaboró dentro del modelo 3D en BIM para lograr el nivel de detalle necesario para producir los elementos en la fábrica con ajustes mínimos in situ.
Los elementos de la fachada se cortaron automáticamente pero se construyeron manualmente. La integración del sistema fotovoltaico requirió de un diseño especial por parte del equipo. Los elementos se unieron verticalmente para reducir el riesgo de errores de construcción, una solución que pudo ser adoptada gracias a la poca altura del edificio.
La fase de rehabilitación duró el período estival. Inicialmente, el plan era colocar el elemento sobre los cimientos existentes del edificio, sin embargo, estos no se consideraban adecuados y fue necesario construir una nueva base para sostener los elementos del edificio.
El resultado general es un edificio con mejores niveles de aislamiento, sistema fotovoltaico y ventilación. El período de construcción fue relativamente corto, aunque más largo de lo planeado, y los inquilinos vivieron dentro del apartamento durante el proceso.
En Países Bajos, el edificio seleccionado como proyecto piloto fue un edificio residencial con 79 viviendas ubicado en Mariënheuvel, en Soest. Fueron rehabilitadas 15 viviendas utilizando el enfoque del proyecto mientras que el resto se rehabilitó siguiendo un método estándar. En general, las obras duraron 24 días.
Se instalaron componentes para mejorar el aislamiento de la envolvente, nuevas ventanas y un sistema de HVAC que aumentó considerablemente el confort térmico y las condiciones de vida de los residentes.
La demanda energética se ha reducido un 80% en la parte del edificio que se rehabilitó siguiendo el enfoque de 4RinEU, y un 35% en la parte que se sometió a una rehabilitación estándar. Esto también se refleja en las facturas de energía de los residentes.
Finalmente, se estima que tras la reforma energética el valor del inmueble se incrementó un 50%. En este proyecto destaca que los apartamentos rehabilitados con 4RinEU son casi indistinguibles de los reformados con métodos tradicionales.
El edificio piloto de Pinerolo, Italia, es un edificio residencial de 13 viviendas, que ha sido reformado varias veces para mejorar la eficiencia energética, sin alcanzar buenos resultados.
Gracias a la rehabilitación llevada a cabo por 4RinEU, el edificio cuenta ahora con un nuevo sistema centralizado que gestiona la distribución de energía, la producción de agua caliente sanitaria, así como la temperatura de cada apartamento mediante calefacción, refrigeración y ventilación.
Se han instalado cajas NRGate bajo la cubierta del edificio piloto, monitorizadas por un controlador digital integrado que suministra calefacción y agua caliente sanitaria instantánea cuando se conecta a una fuente de agua caliente. Monitoriza también la energía térmica consumida por el usuario final, distinguiendo entre agua caliente sanitaria y calefacción de espacios.
La bomba de calor instalada por 4RinEU se alimenta con la energía producida por los paneles fotovoltaicos en la cubierta. Todo ello con mínimas intervenciones en el interior de las viviendas. Se espera que la combinación de automatización de edificios y medidas pasivas para aumentar la eficiencia energética tenga un impacto significativo en la demanda de energía para calefacción.
Los paquetes definidos por el proyecto 4RinEU atienden a una tecnología rentable y adaptable, y son respaldados por metodologías utilizables que se incorporarán a modelos comerciales confiables.
Como parte del proyecto, también se ha publicado un manual esquemático dirigido al usuario, llamado ‘Recetas para la rehabilitación profunda de su edificio‘, que ofrece una serie de tecnologías que pueden ser combinadas dependiendo de la localización y el presupuesto. Está compuesto por seis «recetas», es decir, los distintos paquetes de soluciones que se han desarrollado en el proyecto, si bien todas parten de la primera de ellas, que es la fachada prefabricada de madera. Para cada uno de los paquetes, el documento da información sobre los distintos equipos que lo integran (ventilación, fotovoltaica, etc.), y su rendimiento, demanda energética, emisiones de CO2 y costes en función de la zona climática, e incluye consejos y pasos para preparar la obra.