Comunicación presentada al IV Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Autores
- Raúl Briones Llorente, Investigador, Área de Máquinas y Motores Térmicos Dpto. Ingeniería Electromecánica, Universidad de Burgos
- Eduardo Montero García, Catedrático de E.U., Área de Máquinas y Motores Térmicos Dpto. Ingeniería Electromecánica, Universidad de Burgos
Resumen
La Unión Europea quiere reducir las emisiones de CO2 de los edificios para contribuir a frenar los efectos del cambio climático. Para ello, se pretenden generalizar los edificios con consumo de energía casi nulo (EECN), pero no se han establecido límites numéricos claros en cuanto a consumos y emisiones. La legislación es aún más confusa si se pretende aplicar dicho criterio a la rehabilitación de edificios existentes. Se han seleccionado dos posibles límites numéricos, uno nacional y otro internacional, y mediante simulación energética, se ha estudiado el comportamiento de cuatro edificios de viviendas que se van a rehabilitar en Burgos, y aunque cumplen con la legislación en materia de ahorro energético, no se pueden considerar EECN.
Palabras clave
Edificios Consumo Energía Casi Nulo, Simulación Energética, Rehabilitación
Introducción
La reducción de las emisiones de CO2, por ser el principal gas causante del efecto invernadero y del cambio climático, es uno de los principales desafíos a los que se enfrenta la humanidad en este principio del Siglo XXI. La Unión Europea, ha asumido este reto dentro de las medidas sobre clima y energía hasta 2020, tal y como figura en Paquete de medidas sobre clima y energía hasta 2020.
Según la Comisión Europea, los edificios residenciales y terciarios son responsables en del 40 % del consumo de energía final en Europa, y de las emisiones de CO2 que llevan asociadas. Como herramienta para mejorar la eficiencia energética de los mismos, disminuyendo las demandas y consumos de energía, así como las emisiones de CO2, ha publicado la Directiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo y del Consejo de 19 de mayo de 2010, relativa a la eficiencia energética de los edificios , de obligado cumplimiento para los Estados Miembros de la UE.
Fruto de la trasposición de dicha Directiva a la legislación española, y de sus posteriores modificaciones, desde el 15 de junio de 2017 disponemos de la última versión del Documento Básico de Ahorro de Energía DB HE, dentro del Código Técnico de la Edificación CTE.
Tanto desde la Directiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo como desde el DB HE, se promueve el aumento del número de edificios con consumo de energía casi nulo (EECN). Así, los Estados Miembros de la UE se asegurarán de que a más tardar, el 31 de diciembre de 2020, todos los edificios nuevos sean edificios de consumo de energía casi nulo, y los nuevos edificios que estén ocupados y sean propiedad de las autoridades públicas, lo serán después del 31 de diciembre de 2018.
Sin embargo, no hay una mención expresa a la rehabilitación de los edificios existentes, que en el caso de España, desde el inicio de la crisis económica y del sector de la construcción en la pasada década, ha cobrado mayor protagonismo sobre la obra de nueva construcción.
Tampoco hay una definición detallada en el DB HE del concepto de EECN, que determine su correspondiente nivel de eficiencia energética, así como el porcentaje de energía requerida que debe estar cubierta por energía procedente de fuentes renovables. Sólo se definen los EECN, como aquéllos con un nivel de eficiencia energética muy alto, en los que la cantidad casi nula o muy baja de energía requerida debería estar cubierta, en muy amplia medida, por energía procedente de fuentes renovables, incluida la producida in situ o en el entorno.
De hecho, la última modificación del DB HE mediante la Orden Ministerial FOM/588/2017 de 15 de junio, añade más confusión al considerar como EECN aquel que cumple con los requisitos para edificios de nueva construcción en las diferentes Secciones del Documento Básico DB-HE. Así, se podría interpretar que todos los edificios que se están construyendo o rehabilitando son EECN al ser el DB HE de obligado cumplimiento, lo cual parece muy alejado de la realidad.
Partiendo de esta situación, se van a estudiar mediante simulación energética las demandas energéticas de calefacción y de refrigeración de cuatro edificios de viviendas en su estado actual, y en su estado futuro cuando se acometan las obras de rehabilitación energética que figuran en sus correspondientes proyectos de ejecución.
Finalmente, y a falta de referencias numéricas en el DB HE, se compararán los resultados obtenidos con los límites que se establecen para alcanzar la Clase A en las escalas de eficiencia energética para uso residencial privado del Documento del IDAE de Calificación de la eficiencia energética de los edificios, y con los límites que establece el estándar internacional Passivhaus, cuyos principales fundamentos figuran en la Guía del estándar Passivhaus. Edificios de consumo energético casi nulo de la Consejería de Economía y Hacienda de la Comunidad de Madrid.
Material y métodos
Revisión bibliográfica
Se ha llevado a cabo una revisión bibliográfica de la legislación referente a los EECN en España y en Europa, y los documentos consultados son los citados en la Introducción, y además están expuestos en las Referencias de esta comunicación.
Descripción de los edificios
Se van a estudiar cuatro edificios de viviendas que están situados en la ciudad de Burgos (España), cuya latitud es de 42° 20’ 28’’ Norte y cuya altitud es de 861 metros sobre el nivel del mar. Tiene un clima continental, con inviernos rigurosos y veranos no muy calurosos. Según el DB HE, pertenece a la zona climática E1.
Los cuatro edificios elegidos corresponden a proyectos de rehabilitación que se han elaborado en 2017, y cuyas simulaciones energéticas para justificar el cumplimiento del DB HE y para realizar sus certificaciones de eficiencia energética han sido realizadas por el autor principal de este artículo como consultor externo para otros técnicos que figuran en el apartado de Reconocimientos, y que son los autores de los correspondientes proyectos. De acuerdo con estos últimos, se van a utilizar los resultados de dichos trabajos para la elaboración de este artículo, pero para mantener la privacidad de los propietarios de las viviendas no se va a dar ninguna información que pueda revelar la identidad de los edificios. En la (Tabla I), se muestran las principales características de los cuatro edificios:
Para conocer las características constructivas de todos los edificios, se han consultado sus respectivos proyectos de ejecución en el Archivo Municipal del Ayuntamiento de Burgos. La información obtenida, se ha contrastado y completado con las correspondientes visitas de campo, y se han realizado los planos y memorias necesarias.
Las simulaciones energéticas se han hecho mediante la Opción General, con el programa informático Herramienta Unificada LIDER-CALENER (HULC) en su versión 1.0.1564.1124, de fecha 3 de marzo de 2017. En la (Fig. 1) se muestran capturas de pantalla de las modelizaciones en 3D.
Seguidamente, se describen en las (Tablas II y III) las intervenciones en la envolvente térmica de cada uno de los edificios. El alcance de las mismas ha sido fijado por los autores de los proyectos de rehabilitación de cada edificio, de acuerdo con los respectivos propietarios. Fundamentalmente, el objetivo es siempre aislar lo mínimo necesario para cumplir con el DB HE y poder optar a las subvenciones de la Junta de Castilla y León o del IDAE, en materia de rehabilitación energética de edificios:
Los cuatro edificios se han vuelto a simular energéticamente con HULC con las nuevas características de sus envolventes térmicas.
Resultados y discusión
Resultados
En los cuatro edificios se renueva más del 25 % de su envolvente térmica, y cumplen con lo dispuesto en el DB HE para estos casos, pues sus demandas conjuntas de calefacción y de refrigeración son inferiores a las de sus respectivos edificios de referencia, como se puede ver en la (Tabla IV):
Además, se ha comprobado que no exista riesgo de formación de condensaciones superficiales ni intersticiales en ninguno de los cerramientos en los que se interviene, según el DB HE.
En la (Tabla V), se muestran los resultados de las demandas de calefacción (CAL) y de refrigeración (REF) de los cuatro edificios en su estado final, y se comparan con los valores mínimos para:
- Obtener Clase A según el Documento del IDAE para edificios de viviendas en bloque en la zona climática E1:
- Calefacción: 15,70 (kWh/m2×año).
- Refrigeración: no se limita al ser muy baja en esta zona climática.
- Cumplir con el estándar internacional Passivhaus:
- Calefacción: 15,00 (kWh/m2×año).
- Refrigeración: 15,00 (kWh/m2×año).
Discusión
Los cuatro edificios sobrepasan las dos demandas de calefacción límite propuestas, que son similares entre sí, en un rango que va de casi dos veces para el edificio D, hasta unas cuatro veces y media para el edificio B.
Las demandas de refrigeración son muy inferiores a las de calefacción en los cuatro edificios, y están muy por debajo del único límite disponible, el del estándar internacional Passivhaus.
A la vista de los resultados, no se deberían considerar EECN a los edificios que cumplan el DB HE, sino que habría que imponer condiciones en cuanto a los límites, y a la necesaria implementación de otras medidas además de aislar los cerramientos opacos, como puedan ser la mejora de los huecos, o la ventilación mecánica controlada con recuperador de energía, primando además estos aspectos en las subvenciones que conceden las Administraciones Públicas.
Será indispensable, además, implicar a todos los agentes que intervienen en los procesos de rehabilitaciones edificatorias, desde los técnicos proyectistas, los administradores de fincas o los órganos de inspección y control, para exigir trabajos de calidad con suficiente base científica y técnica, huyendo de soluciones por defecto, que en ocasiones apuntan a otro tipo de intereses.
Conclusiones
Se han analizado cuatro edificios de viviendas situados en Burgos que se van a rehabilitar en 2017, y aunque cumplen con el DB HE, no se deberían considerar EECN.
Es necesaria una legislación más concreta sobre los EECN en España, en la que se cuantifiquen los límites de demanda y consumo de energía, y de emisiones de CO2, y donde se impulsen intervenciones globales de rehabilitación energética basadas en un conocimiento riguroso de los edificios y en el uso de herramientas avanzadas de simulación energética.
Agradecimientos
El autor principal de este artículo quiere expresar su agradecimiento a los autores de los proyectos de ejecución de las reformas de los edificios estudiados, cuyas simulaciones energéticas ha realizado para ellos, por permitirle utilizar la información contenida para elaborar esta comunicación:
- Rubén Ganzo Pérez (Arquitecto Técnico e Ingeniero de Edificación): Edificios A y D.
- Aurelio González González (Arquitecto Técnico e Ingeniero de Edificación): Edificio B.
- El técnico redactor del proyecto del edificio C, ha declinado aparecer en este apartado.