Ficha de proyecto presentada al V Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Resumen Proyecto
El centro tecnológico Eurecat ha demostrado la viabilidad del concepto de edificación de consumo de energía casi nulo (nZEB) en un edificio residencial de titularidad privada de nueva construcción situado en Barcelona, mediante soluciones técnicas existentes en el mercado y a unos costes cercanos a los habituales en este tipo de promociones. Durante el año 2017, el edificio ha realizado un consumo real de energía primaria no renovable para dar calefacción, refrigeración y ACS de 51,6 kWh/m2 y. De todas formas, estos indicadores se espera rebajarlos esta anualidad y las siguientes, a medida que se vaya optimizando el funcionamiento de los sistemas del edificio y se consiga un mayor conocimiento y concienciación por parte de los usuarios.
Memoria descriptiva
El proyecto pretende convertirse en una demostración de la capacidad de llegar al concepto de consumo energético casi nulo (en inglés las siglas nZEB, nearly Zero Energy Building) de un edificio plurifamiliar convencional entre medianeras en la ciudad de Barcelona, plenamente representativa de un clima mediterráneo, en zona urbana de alta densidad, y con las limitaciones que impone el hecho de encontrarse en un tejido urbano no modificable.
La acción demostrativa pretende experimentar y ejemplificar la manera de resolver este tipo de edificios a partir de soluciones técnicas existentes en el mercado y en unos costes razonables que no excedan significativamente los habituales en este tipo de promociones.
Se llevan a cabo una serie de acciones de divulgación entre agentes del sector a base de monitorizar su funcionamiento durante un período de tiempo, y mostrar el propio edificio en visitas técnicas guiadas. Todo ello orientado a sensibilizar a la sociedad en general, y a los agentes del sector en particular, sobre la manera en que es viable plantear un uso más sostenible del consumo de la energía en nuestros edificios.
Agentes del Proyecto
El proyecto se realiza ante la predisposición de un promotor privado de un edificio de viviendas y de su arquitecto a participar. A partir de ellos, se vinculan al proyecto una serie de empresas patrocinadoras que aportan su tecnología y productos con la información técnica y económica necesaria, proponiendo las mejores soluciones en base a sus propios cálculos. También son protagonistas de las acciones posteriores de difusión.
El Centro Tecnológico Eurecat, ha actuado como conductor y coordinador de las distintas acciones y tareas del proyecto. Ha llevado a cabo el seguimiento periódico de la obra, a partir de la finalización de la estructura del edificio, comprobando los aspectos relativos al comportamiento energético del mismo mediante simulaciones energéticas. Ha llevado a cabo un reportaje gráfico de la puesta en obra e instalación de los equipos aportados por las empresas patrocinadoras con el objetivo de ser utilizados en las distintas acciones de difusión por las empresas patrocinadoras y el propio Eurecat. Ha conducido la instalación de los sensores y equipos de medida con los que se realiza la monitorización, y la fase de pruebas iniciales de monitorización, free evolution, test de infiltración blower door, calibración de equipos y de condiciones de confort de las viviendas, etc.
- Promotor: CRAVISON, S.L.
- Proyectistas: Ferran Cintora
- Dirección Obra: Ferran Cintora
- Otros Técnicos Intervinientes: Toni Gassó de Blower Test (test de infiltraciones blower door)
- Otros Agentes:
- ROCKWOOL Peninsular: soluciones de aislamientos térmicos y acústicos
- ZEHNDER: soluciones de ventilación mecánica con recuperación de calor y de emisión de calefacción y refrigeración
- BAXI: soluciones de calefacción, refrigeración, y ACS, y sistemas de energía solar para ACS para vivienda de la planta 2
- SOMFY: motores y automatismos para el hogar
- AWMA: soluciones de protección solar
Descripción del Proyecto
Se trata de un edificio de viviendas plurifamiliar entre medianeras en construcción, situado en el barrio del Guinardó de Barcelona. Mayoritariamente su entorno corresponde a edificios de uso residencial con tipología plurifamiliar entre medianeras. Consta de planta sótano dedicada a aparcamientos, planta baja y dos plantas piso, con dos viviendas por planta, excepto en la planta segunda con una vivienda y, una planta cubierta.
El edificio se encuentra en una parcela trapezoidal, tiene acceso por la calle Vinyals y por la calle de la Rambla Muntanya. Tiene fachadas a estas dos calles, es un edificio en testero. El edificio está orientado a sud y sud-este.
Prestaciones del Edificio
Se ha diseñado para tener un consumo real de energía bajo, unas buenas condiciones de confort del aire interior, una buena calidad del aire y una reducción del ruido exterior.
Se ha comenzado por reducir la demanda energética a lo largo de todo el año mediante una envolvente térmica con las siguientes prestaciones y que cumplen con las exigencias básicas del CTE en relación al CTE HE:
- Aislamiento térmico por el exterior
- Continuidad del aislamiento térmico > minimización de los puentes térmicos
- Ventanas de alta eficiencia
- Protección solar exterior motorizada
- Cajas de persiana exteriores
- Baja tasa de infiltraciones
Después, se han instalado unos sistemas activos (instalaciones) para satisfacer la demanda energética por vivienda de calefacción, refrigeración, ventilación y ACS teniendo en cuenta la tipología y el alto rendimiento:
- Sistema integrado de climatización y ACS mediante bombas de calor aire-agua
- Sistema de techo radiante (calefacción y refrigeración)
- Sistema de deshumificación
- Sistema de ventilación mecánica con recuperador de calor de alta eficiencia y free-cooling cada vivienda. Control de la calidad del aire
- Energía solar térmica para producir ACS en la planta 2
La fase final del proyecto consta de una fase de monitorización de la eficiencia energética de 4 de sus 5 viviendas. El registro de los datos empezó en Marzo de 2016, pero su puesta a punto y la de los sistemas activos se alargó hasta Noviembre de 2017. Dicha fecha se considera como punto de partida de la monitorización y se basa en el bus de comunicaciones Modbus y elementos terminales de recogida de datos de sensores analógicos y digitales.
Ensayos de estanquidad Blower Door Test
En abril de 2016, se llevaron a cabo por una entidad externa unos ensayos de estanqueidad en todas las viviendas siguiendo la norma estándar ATTMA TSL1 (método B), que requiere los siguientes valores para los sistemas de ventilación mecánica:
Los resultados fueron del test fueron los siguientes:
Ensayos de acústica
Se llevó a cabo una medición del aislamiento acústico a ruido aéreo según la norma UNE EN-ISO 16283-1 en una vivienda. Se obtuvieron los siguientes resultados con el cumplimiento de los requisitos acústicos del documento básico del CTE DB HR:
Memoria constructiva
Sustentación del Edificio y Sistema Estructural
La fundamentación consta de una cimentación directa de hormigón armado, con zapatas aisladas por los pilares centrales y muro de sótano en todo el perímetro. Consta de una solera armada sobre encachado de gravas y lámina de polietileno.
La estructura:
- Horizontal: la estructura horizontal de todas las plantas, excepto la planta cubierta, es un forjado reticular con casetones perdidos de hormigón, formando una retícula de nervios. El forjado de la cubierta está formado por perfiles metálicos tipo IPN unidos mediante un aro en todo el perímetro.
- Vertical: la estructura vertical está compuesta por los pilares y muros de carga y los muros de contención de hormigón armado.
Sistemas de Envolventes y Acabados
- Fachada: la fachada es de tipo SATE (Sistema de Aislamiento Térmico Exterior), de ladrillo cerámico con aislamiento térmico exterior de lana de roca de 8 cm de espesor (U=0,37 W/m2K). El acabado es un revoque continuo, excepto en planta baja, que es un acabado de piedra y el aislamiento es interior. El acabado interior de las paredes de la fachada es un trasdosado de cartón yeso.
- Cubierta: la cubierta es invertida transitable con aislamiento térmico por el exterior, 8 cm de lana de roca (U=0,27 W/m2K).
- Particiones que separan las viviendas y escalera: particiones verticales con aislamiento colocado en el exterior (lado escalera), con 4 cm de lana de roca U=0,57 W/m2K.
- Forjados:
- Forjados entre viviendas con aislamiento de 3 cm de lana de roca U=0,89 W/m2
- Forjado en contacto con el garaje con aislamiento por el interior, 5 cm de lana de roca U=0,63 W/m2
- Carpinterías: las carpinterías exteriores son de aluminio anodizado con rotura de puente térmico, cristales bajo emisivo y con la cámara de argón, Uventana=3,36 W/m2K:
- Vidrios 4/20 argón/4 bajo emisivo. Uvidrio=1,5 W/m2K
- Marco de aluminio con rotura de puente térmico (RPT) (superficie vista de 58.8 mm). Umarco=2,3 W/m2K (ventana practicable), Umarco=3,8 W/m2K (ventana corredera)
- Permeabilidad al aire (ventana practicable): clase 4
- Permeabilidad al aire (ventana corredera): clase 3
- Protección solar: toldos verticales exteriores con tejido de factor solar de 0,12. El toldo se esconde en un sistema de caja exterior que no presenta puente térmico de fachada. Las protecciones solares están motorizadas en cada vivienda por un sistema con:
- un sensor de temperatura del aire interior por vivienda
- un sensor de radiación solar y un sensor de viento colocados en las dos fachadas
- Balcones: las losas de los balcones están diseñadas para reducir los puentes térmicos con una estructura metálica recibida en la estructura de los forjados con tornillos con taco químico.
- Medianera: la parte de medianera en contacto con el edificio vecino es una pared cerámica con aislamiento térmico de lana de roca en la cara interior de 4cm de espesor U= 0,51 W/m2
Sistemas de Acondicionamiento e Instalaciones
El proyecto ha optado por instalar sistemas de energías renovables y de alta eficiencia para reducir el consumo de energía no renovable. Se ha optado por un sistema de A más a más, la contratación de la energía que se consume es a través de una cooperativa de consumo de energía verde que produce y comercializa energía de origen renovable certificada.
Calefacción, refrigeración y ACS
Se trata de un sistema integrado individual por vivienda de climatización y ACS con bomba de calor aire-agua V220 de 8 kW (estacionarios COP 4,27 i EER 3,99 >2,5), con placas radiantes al techo y con deshumificador. Depósito de inercia de 220 litros por vivienda. El control de temperatura del agua se encuentra entre 10º y 15º en verano (dependiendo del usuario) y unos 33º en invierno.
Ventilación
Se trata de un sistema de ventilación mecánica con recuperador de calor de alta eficiencia y free-cooling para cada vivienda. Permite un control de la calidad del aire mediante filtros de partículas.
Automatización y Control
Cada vivienda dispone de un sistema de control de temperatura y de humedad relativa del aire interior, y de la velocidad del aire que permite gestionar de forma automática las temperaturas de consigna y el sistema de ventilación. Se ha diferenciado entre zona de día y zona de noche en cuanto a las cronosondas que controlan temperatura y humedad, y una cronosonda únicamente de temperatura para el baño (PB1, PB2, P1-1 y P1-2).
Energías Renovables in situ o en el entorno
Aparte del sistema de BC de climatización y ACS individual, en la vivienda de la planta 2 se ha instalado un sistema de placas solares para generar ACS.
Tipos Energías Renovables
Se ha instalado un conjunto de paneles solares térmicos para cubrir la demanda de ACS de la vivienda de la planta 2.
Presupuesto y viabilidad económica
El coste total del edificio es de 935000 euros, aprox. (1278 euros/m2 superficie construida). Los sistemas de alta eficiencia energética instalados representan un 15% del presupuesto, mientras que para un edificio convencional representarían un 12%, aprox.
Cumplimiento DB-HE Ahorro de energía
La normativa vigente durante la realización del proyecto corresponde al CTE HE 2006.
Considerando los valores obtenidos durante la fase de monitorización de un año completo (2017), en la que se registraron los valores para dar servicio de calefacción, refrigeración y ACS de 4 de las 5 viviendas, los valores reales obtenidos fueron de 51,6 kWh/m2 año en consumo de energía primaria no renovable (limitación estipulada en el CTE de junio de 2017 en 54,7 kWh/m2 año).
Certificaciones energéticas y ambientales
La calificación energética del edificio obtenida con el procedimiento de HU CTE-HE y CEE Versión 1.0.1493.1049, de fecha 10-mar-2016, corresponde a una letra A 26.28 kW/m2 año en consumo de energía primaria no renovable (kWh/m2 año), y a una letra A 4.45 kg CO2/m2 año en emisiones de CO2.