Comunicación presentada en el VII Congreso Edificios Energía Casi Nula
Autor
- Carlos Castro Martín, Arquitecto, Responsable Técnico, DANOSA
Resumen
Se contraponen las dos eficiencias energéticas principales para la descarbonización: la de la envolvente térmica del edificio, y la de las máquinas incorporadas a él. En DANOSA se aprecia la sostenibilidad referida no sólo al aspecto medioambiental, sino al social y al económico. Esto significa poner al alcance de todos edificios y viviendas que procuren bienestar y calidad de vida. Es lo que buscamos “visibilizar” al hablar de un “confort invisible”. Más allá de las “eficiencias” energéticas para la descarbonización, es la habitabilidad integral del edificio el “efecto” o fin principal, como se mostrará mediante ejemplos de soluciones para el bienestar térmico, la protección ante el ruido o la salubridad y estanquidad.
Palabras clave
Descarbonización, eficiencia energética, ahorro energético, sostenibilidad, ACV, economía circular, reciclado, calidad de vida, confort invisible, habitabilidad, soluciones constructivas.
El VII Congreso de EECN (Edificios de Energía Casi Nula) se aborda bajo el lema “La descarbonización de la edificación, una palanca para reactivar el sector: obra nueva y rehabilitación”. Desde DANOSA pensamos que la descarbonización es un medio para perseguir el fin de la buena calidad de la construcción y, sobre todo, la calidad de vida de los usuarios de los edificios, dentro de una meta “sostenible” de la actividad humana, tanto en su aspecto medioambiental como el social y el económico.
Antecedentes legislativos
El recorrido hasta ese fin y esa meta, la “hoja de ruta”, pasa obligadamente por dicha descarbonización, de cara al cumplimiento de los objetivos globales, definidos en las sucesivas COP’s (Conference of the Parties) organizadas por Naciones Unidas. La más relevante de las COP’s hasta ahora ha sido la 21, de 2015, que llevó al ya famoso “acuerdo de Paris”, para limitar el aumento de la temperatura superficial media del planeta a 2 °C, con expresa voluntad de no superar 1,5 °C. Su reflejo principal hasta ahora en legislación europea es el Reglamento (UE) 2018/1999 sobre la gobernanza de la Unión de la Energía y la Acción por el Clima, que, a su vez, encuentra en España reflejo en sucesivos Planes Nacionales Integrados de Energía y Clima (PNIEC), empezando por el PNIEC 2021-2030, y en la “Estrategia de descarbonización 2050”. Destaquemos que, precisamente, dos de las directrices principales que se abordan en los PNIEC son la “eficiencia energética” y la propia “descarbonización”.
Además, la Comisión Europea dio a conocer a principios de marzo de 2020, justo antes del estallido de la pandemia de coronavirus, el borrador de la llamada Ley Europea del Clima. Tiene el objetivo central de total neutralidad climática (valga por “descarbonización completa”) en 2050 y un paso intermedio en 2030, alcanzando una descarbonización entre el 50 y el 55%. En España, en mayo de 2020, se aprobó el anteproyecto en que se viene trabajando desde la administración central del Estado: la Ley de Cambio Climático y Transición Energética. Sus objetivos se “alinean” con mayor o menor fortuna con los europeos (¡el 50-55% en reducción de emisiones de GEI’s pasa a un 23%!). Con la pandemia se quiere vincular a la “reconstrucción social y económica del país”.
Para acabar las referencias legislativas principales, la Directiva (UE)2018/844, de eficiencia energética de los edificios, plantea, mediante rehabilitación energética, la transformación de todo el parque de edificios en EECN y su descarbonización completa en 2050. Esta directiva ya ha sido parcialmente reflejada en la revisión de diciembre de 2019 del CTE DB-HE.
Eficiencia de los edificios vs. eficiencia de las máquinas en los edificios: las “mochilas tecnológicas” EEN vs. EECN
En el lema del Congreso se señala que el “sector” de la construcción tiene que “reactivarse” y se sugiere que la descarbonización pueda ser la palanca. Esto es así si, previo a “reactivarse”, logra “reorientarse”, asumiendo y comprometiéndose con la hoja de ruta de la descarbonización. Bajo nuestro punto de vista significa ante todo seguir el muy conocido principio de que “la energía más limpia, es decir, más descarbonizada, es… la que no se consume”.
Podemos, por ejemplo, ir un paso más allá sobre los “EECN” quitando la “C” del acrónimo: EEN. Pensemos que la “C” = Casi, implica todavía el uso de máquinas, equipos e instalaciones con consumo de energía. Eso sí, será energía de fuentes renovables, es decir, energía descarbonizada en origen, pero energía, al fin y al cabo. Seamos conscientes de que, hasta ahora, no se contempla un futuro donde fuentes renovables puedan proporcionar energía tan abundante como la proporcionada por los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural). Es decir, lo más probable es que en unas pocas décadas –o lustros- haya bastante menos energía disponible para cualquier uso y aplicación. Es decir, menos oferta de energía. Y la demanda de energía se tendrá que adaptar.
De ahí el énfasis creciente en eficiencia energética. En los edificios la mayor eficiencia se alcanza aprovechando todo lo posible, “pasivamente”, la energía solar directa.
Además, aunque las nuevas máquinas funcionen con energía renovable, con frecuencia se pasa por alto algo tan básico como que habrá habido que fabricarlas. En su fabricación habría que “rastrear” (verbo ahora tan de moda debido a la pandemia) todos sus múltiples componentes para ver si siguen el proceso de descarbonización, por un lado, pero también, medir todo impacto que puedan suponer sobre el planeta, sobre la “biosfera”.
Hay dos aspectos más que suelen pasar desapercibidos:
- Sustituir todas las máquinas basadas en energía no renovable carbonizada por máquinas basadas en energía renovable descarbonizada, llevará a un aumento coyuntural de consumo de recursos, no a su disminución: el salto a otro modelo productivo descarbonizado llevará eventualmente a un pico en el uso de recursos. Se puede dar la paradoja de quitar máquinas para poner máquinas, sin promover otras alternativas, en un caso extremo y generalizado de obsolescencia programada.
- Las máquinas que se incorporan a los edificios tienen siempre un período de vida útil muy inferior al de las propias fábricas, estructuras, productos y materiales que configuran el edificio como construcción. La durabilidad de lo que se hace es clave en cualquier enfoque sostenible sobre la sostenibilidad, valga la redundancia. La durabilidad se complementará, por supuesto con la “circularidad” en el flujo de materiales.
Medida de los impactos ambientales: ACV y DAP. Reciclado y circularidad de flujo de materiales
Las reflexiones anteriores pueden concretarse, para cualquier material, producto, servicio y actividad, mediante una herramienta científica potente, neutral y precisa que puede cuantificar los posibles impactos: el Análisis de Ciclo de Vida (ACV), referido en las Declaraciones Ambientales de Producto (DAP).
La experiencia en DANOSA está siendo muy positiva al respecto. Se dispone actualmente con 4 DAP’s (basadas en 4 ACV’s) y se trabaja en una quinta, con previsión en el futuro próximo de una sexta DAP. El objetivo es contar con toda la producción analizada de este modo. Es, sin duda, la mejor forma de “rastrear” los impactos medioambientales y de arrinconar demagogias del tipo “lavado verde de cara” (green washing) en que se califica de “ecológicos” a ciertos productos sin mayor fundamento ni criterio. Es un paso esencial para caminar decididamente hacia la circularidad de la economía y de toda actividad en general.
Precisamente, para poder cerrar los flujos de materiales con toda eficacia y eficiencia, en 2012 DANOSA crea “Renovación sostenible”, empresa del grupo cuya principal actividad es la gestión y valorización de residuos para su incorporación en la fabricación de productos. En 2016 se inició la comercialización de residuos valorizados a otras empresas, tanto en España como en el resto de Europa.
La cifra total de uso de material plástico reciclado en 2019 fue de casi 8000 toneladas, de las cuales 1538 fueron HDPE (polietileno de alta densidad), 4870 de EPS (poliestireno expandido), 1077 de PP (polipropileno) y 375 de LDPE (polietileno de baja densidad). Representaba ya un 40% de los materiales utilizados en producción por DANOSA.
Aportaciones constructivas para una habitabilidad descarbonizada, sostenible, eficiente e integral de los edificios
En construcción DANOSA como proveedora de productos y soluciones apoya al 100% un cambio de modelo en que se prime la más elevada eficiencia energética y calidad constructiva, con el “efecto” de una mayor calidad de vida.
En este sentido, en el VII Congreso de EECN se plantean varias áreas temáticas. Desde DANOSA hemos optado por centrarnos en el área volcada a la utilidad social de “salud y bienestar en los edificios”, que no deja de ser una pieza clave de lo que podemos denominar igualmente como “salud y bienestar del planeta”, la “casa común” que nos alberga.
Hemos acuñado el lema del “confort invisible”, en definitiva, para mostrar cómo los edificios deben contar con soluciones de calidad que, no siendo visibles por los usuarios, son sin embargo determinantes para su confort y bienestar. De hecho, toda nuestra actividad se centra en mejorar la “habitabilidad” de los edificios, tanto nuevos como los existentes, mediante proyectos de rehabilitación. Y con ese fin planteamos nuestras “aportaciones constructivas para una habitabilidad descarbonizada, sostenible, eficiente e integral de los edificios”. Trabajamos para innovar mejorando las soluciones que ofrecemos como partner industrial de la actividad arquitectónica y constructiva. Punto no menos importante, buscamos la adaptación y flexibilidad a cada proyecto, estudiando sus características singulares.
Y, sobre todo, ponemos el foco en la habitabilidad de los edificios, en la cual, cierto, juega un papel obligado su completa descarbonización como parte del objetivo de sostenibilidad y eficiencia marcado para toda actividad humana. Hemos añadido el calificativo integral puesto que la habitabilidad, como el propio CTE reconoce (Documentos Básicos sobre Habitabilidad, H) tiene tres frentes esenciales, para los que trabaja DANOSA:
- CTE DB-HE, Ahorro de energía, en todo lo referido a soluciones de aislamiento térmico.
- CTE DB-HR, Protección frente al ruido, en todo lo referido a soluciones de aislamiento acústico
- CTE DB-HS, Salubridad, en todo lo referido a soluciones de impermeabilización, estanquidad y drenaje
Soluciones constructivas para bienestar en “ahorro de energía-aislamiento térmico”. Estimación de ahorro energético mediante método de pérdidas de calor a partir del valor U
Cuando se habla de descarbonización, de eficiencia energética y de bienestar, todo apunta al uso adecuado de soluciones de aislamiento térmico. Ponemos el ejemplo conocido de los aislamientos de fachada por el exterior, SATE en el acrónimo más conocido en España, aunque quizá tenga más sentido “fenomenológico” la expresión italiana tan sencilla de “cappotto”, es decir, “abrigo”. En efecto hay que abrigar los edificios más, mucho más, sobre todo los existentes (que no tienen prácticamente ningún abrigo aislante), paso previo a añadir la “mochila tecnológica” más liviana posible que se pueda instalar para reforzar el comportamiento “pasivo” solar.
Proponemos además en esta comunicación una sencilla forma de estimar el ahorro energético, tanto en kWh como en €, el plazo de amortización (en años) y la reducción de emisiones de dióxido de carbono (procedente de combustión, mientras se utilice energía fósil no renovable) proporcionados, por ejemplo, por una solución de fachada aislada con SATE.
Partiendo del valor U de transmitancia térmica se llega fácilmente a una estimación de pérdidas (o ganancias) de calor no deseadas a través del cerramiento. En la figura 2 se proponen dos secciones constructivas de un muro de fachada: sin aislar y aislado con 8 cm de espesor de aislamiento térmico. Se tienen sus respectivos valores U: 2,575 W/m2·K en el caso del muro sin aislar, y 0,383 W/m2·K en el caso del aislado.
Podemos tomar un salto térmico medio representativo de las temperaturas exterior e interior durante el período de calefacción. El elegido es para una temperatura media exterior de 7,32 °C, e interior de 20 °C. La media de temperatura exterior se corresponde en este ejemplo con Madrid.
Vemos que el salto térmico, multiplicado por el valor U, nos lleva a valores con W/m2 como unidad. El vatio es unidad de potencia, que es una magnitud igual a trabajo, o sea, energía, dividido por tiempo. Si multiplicamos ahora por el período de tiempo, en horas, que elijamos, por ejemplo, la temporada anual “oficial” de calefacción, del 1 de noviembre al 31 de marzo, tendremos Wh/m2, vatios-hora por metro cuadrado de muro de fachada que se “pierden” al exterior, debido a la diferencia de temperaturas existente entre el interior y el exterior. Dividiendo por mil, se tiene en kWh/m2.
Resultado: la diferencia entre valores U se nos ha convertido en diferencia en pérdidas de energía en kWh por metro cuadrado de muro de fachada, en este caso. 118,3 kWh/m2 para el muro sin aislar frente a 17,6 kWh/m2 del muro aislado. Es sencillo preparar una hoja de cálculo para obtener estos resultados de forma comprehensiva, como se muestra en la figura 3.
Soluciones constructivas para alcanzar bienestar en “protección frente al ruido-aislamiento acústico”
Cuando se contempla la eficiencia energética podríamos añadir la energía acústica en dicho objetivo de eficiencia. De hecho, el ruido es el equivalente del calor excesivo, visto desde el bienestar de las personas que habitan los edificios. Se trata de un exceso de energía, una verdadera contaminación de energía acústica que desafortunadamente invade los edificios, con interferencias acústicas continuas entre viviendas, por ejemplo. Las soluciones de aislamiento acústico contribuyen a que los elementos constructivos que conforman los recintos interiores de los edificios tengan unas características acústicas adecuadas para reducir la transmisión del ruido aéreo y del ruido de impacto ofreciendo el confort y bienestar acústico necesarios.
Soluciones constructivas para alcanzar bienestar en “salubridad-impermeabilización, estanquidad y drenaje”
Destacamos la siguiente solución, de entre varias posibilidades, como podrían ser las cubiertas activas frente a NOx, con tratamientos para reducir la contaminación urbana causada por los óxidos nitrosos, o las cubiertas tipo Cool Roof, con superficies de elevado Índice de Reflectancia Solar para reducir el efecto de isla de calor urbana en verano:
- Cubiertas verdes, soluciones integrales de impermeabilización y aislamiento acabadas en una superficie vegetal natural. Además, incorporan las necesarias capas de drenaje y filtración que requiere un sistema ajardinado para asegurar el correcto desarrollo de las plantas.
- Los beneficios de cara a salud y bienestar son múltiples: La vegetación y el aislamiento térmico reducen el consumo energético para climatización, y las emisiones asociadas, en el caso de la vegetación particularmente en cuanto al aire acondicionado, ya que la superficie ajardinada minimiza la absorción de radiación solar de la envolvente térmica, contribuyendo así en verano a un refrescamiento y el consiguiente ahorro energético en refrigeración. Además, se reduce el efecto de isla de calor urbana y los niveles de contaminación por NOx y PM. Por otro lado, se posibilitan la captación y almacenamiento de agua, con reducción de la carga sobre los sistemas de recogida y evacuación de aguas pluviales, y mayor vida útil de la impermeabilización. Finalmente se mejora del paisaje urbano, con creación inclusive de nuevos hábitats para la fauna.
Realmente la “naturación urbana” no deja de ser un aspecto más del nuevo énfasis e impulso que debe adoptar la relación de la humanidad con el mundo “verde” de las plantas, ese fabuloso sumidero de CO2. No tenemos más que pensar en las nuevas propuestas de reforestación urbana, como la del ayuntamiento de Madrid para el “bosque metropolitano de Madrid” con 450000 árboles que se quiere plantar en 600 Ha de “corona… forestal” en los siguientes 12 años. No dejan de ser iniciativas que entroncan con el espíritu más ilustrado del siglo XIX, como, por ejemplo, la Ciudad Lineal de Arturo Soria, que fue precisamente quien estableció el “día del árbol”, para celebrar su plantación, o el caso asombroso de Ricardo Codorníu, el ingeniero de montes que levantó todo un bosque nuevo en Sierra Espuña (Murcia), también a fines del s. XIX.
Conclusiones
La completa descarbonización no pasa solamente por el “gatopardismo tecnológico”: que todo cambie para que todo siga igual o incluso “más igual”. Que tiremos viejas máquinas para poner nuevas máquinas o incluso más nuevas máquinas, manteniendo a toda costa el “mito de la máquina” del que tan acertadamente hablaba el pensador y escritor estadounidense Lewis Mumford.
Realmente se necesita un completo cambio de paradigma productivo y de consumo. Es una moneda con dos caras, “eficacia” y “eficiencia”, que permite alcanzar un “efecto”, un fin u objetivo. “Eficacia” significa la capacidad de lograr un efecto. “Eficiencia” significa la capacidad de lograr un efecto, etc. con el mínimo de recursos posibles. Ejemplo básico de eficiencia en la actividad constructiva: es casi siempre más eficiente rehabilitar un edificio que tirarlo y construir otro nuevo en su lugar (la excepción obvia es la ruina inminente). Si lo pensamos bien, hay que cuidar de las casas para que así ellas, en reciprocidad, cuiden de nosotros.
Pero el meollo del debate no está tanto en eficacia (el “qué”) o en eficiencia (el “cómo”), sino en el propio efecto (el “por qué” y el “para qué”, es decir los fines de cada sociedad). Así, los variados fines de la sociedad humana se han visto reducidos, sobre todo en los últimos 40 años de abusiva ideología “neoliberal”, al unidimensional economicismo productivista dominante hasta ahora, el llamado “business as usual”. Y este economicismo ha llevado aceleradamente a la situación insostenible que sufrimos. Es hora de revisar, no sólo el estado del “vehículo tecnológico”, sino la dirección y meta que persigue. De nuevo los fines y objetivos.
Sirva el ejemplo del vehículo, la máquina más mitificada quizás, para entender mejor lo que indicamos: se han hecho motores y coches mucho más eficientes y menos contaminantes. Perfecto. ¿Supone eso menos consumo de energía respecto de los vehículos de hace 50 años? Sí, si consideramos consumo y contaminación por cada vehículo separadamente considerado. Pero es que, gracias a la mayor eficiencia tecnológica, los fabricantes de automóviles han hecho más y más vehículos, y han aumentado el peso del vehículo más y más. Es un muy conocido “efecto rebote” (rebound effect), o “paradoja de Jevons”, de la cada vez más extremista economía dominante, expansiva y en perpetua búsqueda de “su” crecimiento cancerígeno.
En DANOSA somos conscientes de la necesidad cada vez más imperiosa de un equilibrio “sostenible” entre lo ambiental, lo económico y lo social. En ese equilibrio, la solvencia técnica y consistencia económica de la empresa se mantienen para poder proseguir con una actividad cuyo fin genuino, estamos convencidos, es social, y es mejorar las condiciones de vida de la gente. Queremos colaborar a “visibilizar” ese “confort invisible” ante los usuarios de edificios y viviendas: por detrás de lo que entra por los ojos y se queda en pura apariencia o fachada hay que poner de relieve la calidad de la construcción en su objetivo de hacer “habitable” el edificio o vivienda. Esto es especialmente acuciante para la población más pobre, desprotegida y “vulnerable”, muchas veces además desinformada, y que no puede pagar a posteriori remedios a base de máquinas y equipos que palien provisionalmente la falta de bienestar y habitabilidad. En definitiva, la buena construcción evita costes diferidos y perjuicios y trastornos para los usuarios de edificios y la sociedad en general. Pensemos que la sostenibilidad debería significar mejora de nuestras condiciones de vida, pero sin perjudicar las de otros, tanto en el presente como los que vengan en el futuro, tanto por nuestros hermanos, como por nuestros hijos y nuestros nietos.