Comunicación presentada al V Congreso Edificios Energía Casi Nula
Autores
- Miguel Díaz Martín, Arquitecto Director Rlab-Laboratorio de Sostenibilidad, Ruiz-Larrea & Asociados
- Margarita Álvarez Blanco, Arquitecto Rlab, Ruiz-Larrea & Asociados
Resumen
Proyectar la arquitectura sin entender los compromisos con la biosfera que en la actualidad esto conlleva, entendiendo por tal el conjunto de seres vivos y el medio en el que se desarrollan, no es más que alargar la vida de un modelo que ya está agotado. Debemos de ser exigentes con estos compromisos y avanzar en el desarrollo de nuevas herramientas que nos posibiliten garantizar que la sostenibilidad no sólo se encamina hacia temas energéticos, sino hacia un entendimiento del sistema global en el que el ser humano está inmerso y del que forma parte entre millones de especies. Metodologías que certifican la sostenibilidad en la edificación hacen que se planteen nuevas maneras de enfocar el proyecto y su construcción para hacerlo con criterios que, además de en la energía, respondan a una manera respetuosa de hacer con el medio ambiente. Se presenta el proyecto de 98 viviendas en el barrio de Adelfas, promovido por ACCIONA y certificado con el sello medioambiental BREEAM, donde se han implementado criterios de sostenibilidad en temas como la gestión del agua, la energía incorporada de los materiales y su procedencia, las emisiones de C02 derivadas del transporte en obra y en el uso del edificio, además de mejorar la biodiversidad del emplazamiento. Adelfas es el primer proyecto en obtener una calificación BREEAM Muy Bueno en FD en residencial colectivo.
Palabras clave
BREEAM, Certificado, Agua, Materiales, Transporte, Uso del Suelo y Ecología, Innovación, Salud y Bienestar, Contaminación
98 Viviendas en el barrio de Adelfas, Madrid
El proyecto analizado nace del diseño del estudio Ruiz-Larrea & Asociados, donde desde el primer boceto se planteó cumplir con los máximos criterios de sostenibilidad mediante la aplicación de estrategias que configuran la arquitectura pasiva característica de este residencial. La libertad emanada desde la normativa para realizar la implantación, lleva a analizar la parcela bajo criterios de optimización energética para definir la volumentría óptima, garantizando el máximo de viviendas pasantes con una iluminación natural adecuada. Se divide el bloque en dos pastillas, generando alineaciones a los linderos más largos, creando una grieta interior de luz y garantizando que todas las viviendas sean pasantes con orientación norte-sur. Estas estrategias de sostenibilidad se basan por un lado en el estudio del ‘factor de forma’ del volumen para que sea el que mejor aproveche las condiciones climáticas del lugar y su relación con el entorno, en el ‘aislamiento continuo’ que englobe toda la envolvente para evitar los puentes térmicos y la ‘captación solar’, aumentando con esa rotura del volumen en dos piezas la superficie de fachada que reciba radiación solar directa. Se realiza por otro lado una ‘diferenciación de fachadas’ entre la composición de la envolvente exterior de la pieza, resuelta con fachada ventilada con 10 cm de aislamiento de lana de roca, donde predomina el hueco vertical, y la envolvente interior, realizada en SATE de LR con 14cm de espesor. En esta predomina el hueco horizontal de manera que se mantienen las visuales desde el interior a los espacios verdes exteriores que rodean el edificio.
BREEAM: ¿En qué consiste un certificado de la construcción?
Los sellos de sostenibilidad se desarrollan para dotar a la construcción de una metodología mediante la cuál, con el uso de unas herramientas específicas, pueda analizarse y evaluarse el grado de sostenibilidad y ‘compromiso medioambiental’ que tienen los proyectos. De esta manera pueden compararse entre sí, creando una nueva forma de realizar su construcción, su operación e incluso su desmontaje o rehabilitación. La aplicación de BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Methodology) se traduce en el proyecto, entre otras cosas, en reducciones de su impacto en su entorno inmediato y en el medioambiente, mayor confort y calidad interior para los usuarios y una mayor rentablidad en la usabilidad del edificio.
Metodología
El certificado BREEAM se basa en una metodología propia que se divide en un total de diez categorías. A esas categorías se le asignan unos determinados requisitos que varían en función de la tipología de edificio a certificar, y que se deben de cumplir para obtener una serie de puntos que determinarán la clasificación del proyecto previa aplicación de un factor de ponderación ambiental. El objetivo principal es conseguir, entre otros, reducir las emisiones de CO2 derivadas de las acciones que conllevan el uso y construcción de un edificio.
Gestión
Esta categoría evalúa cada uno de los impactos que se derivan de la construcción de un edificio, fomentando prácticas de construcción responsables. En este residencial se han aplicado códigos de conductas sociales y medioambientales y Sistemas de Gestión Ambiental que impulsan una gestión de la obra respetuosa con el medio ambiente y la sociedad.
La construcción de un edificio lleva asociada, incluso de manera indirecta, una serie de emisiones de CO2 que habitualmente no se auditan. El avance de este proyecto en estos términos radica en que se han computado, entre otras, las emisiones derivadas del transporte comercial de los materiales a y desde la obra; y que se han marcado unos objetivos máximos de consumos de agua y energía de todo el proceso constructivo, registrando mes a mes sus datos reales finales. Con las mediciones resultantes se pretende tratar de reducir al máximo en futuras construcciones las necesidades energéticas, de agua, y de emisiones de CO2, poniendo el foco no sólo en la vida útil del edificio sino también en su proceso constructivo.
Para la obtención de los datos relativos al transporte, durante todo el proceso de obra se han ido registrando los kilómetros recorridos y el tipo de vehículo usado para transportar cada uno de los materiales de las partidas más significativas. Se han computado los siguientes: hormigón, acero corrugado, pilotes prefabricados, ladrillo, mortero, acero laminado, cemento cola, carpinterías y placa de yeso laminado. Mediante el uso de diversos factores de conversión basados en el tipo de transporte (camión articulado o rígido, furgoneta y/o coche con motor grande, medio o pequeño) y el tipo de combustible usado (gasolina, diésel, gas natural comprimido y/o gas licuado de petróleo), se han podido auditar las emisiones de CO2 que se han derivado de cada uno de ellos. La fuente sobre la que se basan esos factores de conversión se trata en primer lugar y para los vehículos pequeños (coches y furgonetas), del “Inventario Nacional de Emisiones Atmosféricas (Netcen, 2005)” que se apoya en datos del DTI combinados con factores de TRL como funciones de la velocidad media de vehículos derivados de datos de ensayos realizados en ciclos reales. En segundo lugar, y para los transportes de materiales que se han realizado en camiones, en las “Directrices para la Información Corporativa sobre Emisiones de Gases de Efecto Invernadero, DEFRA, Encuesta Continua de Transporte de Mercancías por Carretera 2001”. Los resultados se muestran a continuación:
Estos km recorridos totales equivalen a dar dos veces la vuelta al mundo por su cincunferencia en el Ecuador.
Salud y Bienestar
El objetivo principal de esta categoría es proporcionar el máximo confort interior, aplicando criterios que implican exigencias superiores a lo que la normativa requiere. Así, se ha conseguido potenciar la iluminación natural en cada una de las estancias principales de las viviendas, exigiendo unos valores mínimos que han sido analizados mediante la herramienta informática “Ecotect”. Se ha cuantificado el factor de luz natural de todos los salones y dormitorios destinados a oficina en casa, superando siempre el factor mínimo necesario establecido para esa latitud (3,0).
Respecto a la ventilación natural, todas las estancias principales tienen ventanas que permiten la renovación de aire, estudiándose la superficie practicable del hueco en relación a la superficie útil de la estancia. El Código Técnico de la Edificación exige que la superficie de ventilación sea como mínimo 1/20 de la superficie útil de la estancia que ventilan, aunque el Plan General de Ordenación Urbana de Madrid limita ese dato a 1/12. Aplicando los criterios de esta certificación reducimos esa cifra a 1/8, lo cual se traduce en un aumento de la superficie practicable en más del doble si nos fijamos en lo establecido por el CTE, y en 1,5 veces según los límites expuestos por la Comunidad de Madrid. Esta acción permite mejorar la calidad del aire interior de las viviendas, además de potenciar la disminución de la temperatura en primavera y otoño, e incluso en las noches de verano sin con ello aumentar el gasto energético.
Para evitar la toxicidad que producen determinados materiales en el aire del interior de las viviendas, el 100% de los materiales usados como acabado interno han sido testados para comprobar su nula emisión de compuestos orgánicos volátiles (COV), mediante las diferentes normativas que lo regulan. Así, la pintura usada en las paredes y en el lacado de puertas y armarios ha sido probada de acuerdo a la Norma UNE EN 11890-2:2013 y cumple con los valores límite de fase II de contenido máximo de COV que se establece en el Anexo II de la Directiva 2004/42/CE sobre Pintura Decorativa. Los tableros de puertas y armarios han sido certificados según el Estándar Europeo UNE EN 13986:2006 + A1:2015 y cumplen con el nivel de emisiones exigido de Formaldehido E1 que se muestran en la Norma UNE EN 717-1:2006, verificando la ausencia de conservantes regulados de madera. Los paneles de falso techo usados se han probado de acuerdo al Estándar Europeo UNE EN 13964:2006/A1:2008, cumpliendo con el nivel de emisiones exigido de Formaldehido E1 de acuerdo a la Norma UNE EN 717-1:2006 y verificando la ausencia de amianto. Por último, el adhesivo cementoso usado en el suelo ha sido certificado de acuerdo al Estándar Europeo UNE EN 13999-1:2014, verificando la ausencia de sustancias volátiles cancerígenas o sensibilizantes mediante las Normas UNE EN 13999-2:2014, UNE EN 13999-3:2007 + A1:2009 y UNE EN 13999-4:2007 + A1:2009.
Energía
El estudio pormenorizado de la envolvente térmica del edificio y el uso de sistemas activos eficientes ha permitido reducir la demanda energética del residencial a la vez que su consumo energético, traduciéndose directamente en una reducción de las emisiones de CO2. La calificación energética de un edificio se expresa por medio de una serie de indicadores, dividiéndose éstos en indicadores principales (emisiones anuales de CO2 y consumo anual de energía primaria no renovable) e indicadores complementarios (demanda energética anual de calefacción y de refrigeración, consumo anual de energía primaria no renovable desagregada por servicios, emisiones anuales de CO2 desagregada por servicios y emisiones anuales de CO2 desagregada por consumo eléctrico y por otros combustibles). El residencial se ha certificado mediante la Herramienta Unificada Lider Calener, y ha obtenido la letra “A” en emisiones de CO2. Así, el dato global de éstas son 7,37 kgCO2/m2año, compuesto por unos indicadores parciales de 4,42 kgCO2/m2año (calefacción), 1,89 kgCO2/m2año (refrigeración) y 1,05 kgCO2/m2año (ACS).
Considerando esas emisiones anuales reales (Índice de Eficiencia Energética del Edificio Real, BEPI), se ha procedido a calcular el porcentaje de mejora de ellas respecto a los estándares actuales, basados en una tipología de edificio nuevo en bloque y de uso residencial privado situado en Madrid (zona climática “D3”). Este dato, calificado como Índice de Eficiencia Energética del Edificio Objeto (CSBEPI), ha sido definido por el IDAE en el documento “Calificación de la eficiencia energética de edificios” y ofrece los siguientes resultados según las características que anteriormente se han expresado: indicador global de 22,68 kgCO2/m2año, compuesto por unos indicadores parciales de 17,00 kgCO2/m2año (calefacción), 3,70 kgCO2/m2año (refrigeración) y 1,98 kgCO2/m2año (ACS). El porcentaje de mejora de emisiones de CO2 que consigue el residencial se sitúa en el 67,50%, donde:
% mejora = 100 x (CSBEPI – BEPI) / CSBEPI
% mejora = 100 x (22,68 – 7,37) / 22,68; % mejora = 67,50%
Transporte
Según datos del Ministerio para la Transición Ecológica “el sector transporte representa el 25% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero en España y casi el 40% de las emisiones de los sectores difusos.” El transporte derivado de las comunicaciones internas en las ciudades es el responsable, en gran medida, de los problemas de contaminación que sufren nuestras urbes. Si se fomenta edificar en zonas ya consolidadas o que dispongan de las infraestructuras de transporte público necesarias para la movilidad de las personas, reduciremos la necesidad del vehículo privado o de crear nuevas redes de transporte.
Fomentar la construcción en la ciudad consolidada o con núcleos de transporte cercanos al edificio, junto con trabajar en favorecer las nuevas formas de movilidad urbanas, son los objetivos fundamentales de esta categoría. El proyecto objeto, situado en el barrio de Adelfas en Madrid, cumple con el máximo nivel respecto a estos criterios. Se han analizado todos los medios de transporte disponibles en la zona, situándose el más cercano a 150 m (autobús). Acceder a ellos a pie sin la necesidad del uso del transporte privado y disponer de una frecuencia óptima (menos de 5 min en hora punta) posibilita unas comunicaciones fáciles y rápidas de unos puntos a otros de la ciudad.
Para favorecer las nuevas formas de trabajo que la sociedad actual demanda, se ha diseñado el residencial de forma que los usuarios pueden trabajar desde su propia casa o bien acceden caminando a él gracias a la existencia de una zona de coworking a menos de 1000 m del edificio donde pueden desarrollar su trabajo. Por otro lado, avanzando en el concepto de movilidad urbana, se facilita la disponibilidad a nuevas formas de transporte compartido, como una plataforma de alquiler de vehículos que ofrece a los usuarios la posibilidad de compartir una flota de coches propia. Todas estas medidas proporcionan una disminución de las emisiones de CO2, tanto las derivadas del transporte como de la generación de esos medios.
Agua
La Gestión Integral del Agua ha sido otro pilar fundamental en la concepción de este residencial. Se ha entendido desde el proyecto como un elemento más en el diseño del mismo. Por ello y para reducir la demanda, se ha estudiado toda la vegetación, seleccionando plantas autóctonas originales del clima de Madrid que están adaptadas hídricamente a la zona, evitando así la instalación de un sistema de riego (ver apartado Uso del Suelo y Ecología). A su vez, se analizaron las escorrentías naturales del lugar para evitar alterar la morfología del terreno.
Además, en este residencial se ha apostado profundamente en la aplicación de medidas que permiten reducir considerable el consumo. Se han instalado en todo el edificio, incluyendo zonas comunes, inodoros de doble descarga de 4,5/2,5 l; grifos de bajo consumo con una limitación de caudal de 6 l/min a 3 bares de presión en las cocinas de las viviendas, y 5 l/min a 3 bares para los grifos de los lavabos y bidés tanto de las viviendas como de las zonas comunes. Por último, todas las duchas que se han instalado, tienen una limitación de caudal máxima de 9 l/min a 3 bares de presión.
Materiales
Los materiales utilizados en construcción, llevan asociados diversos impactos ambientales, como son los consumos de recursos que se derivan de su elaboración, de su transporte hasta la obra y de su posterior eliminación. Es necesario reducir al máximo cada uno de esos procesos para conseguir eliminar al máximo sus impactos, además del estudio de todo su ciclo de vida para conseguir en la medida de lo posible su retornabilidad.
Para la construcción de este edificio se han utilizado materiales sostenibles con un bajo impacto ambiental, certificado por medio de Declaraciones Ambientales de Producto (DAP). Este tipo de etiquetas ecológicas proporcionan datos ambientales cuantificados que permiten a los consumidores la comparación de productos que cumplen con una misma función, lo cual posibilita seleccionar el que menores emisiones tiene durante todo su ciclo de vida. En concreto, todos los aislamientos, tabiques de cartón-yeso, pavimentos de urbanización y vidrios que se han usado en el residencial disponen de DAP de acuerdo a la Norma UNE EN ISO 14025:2010 y UNE EN 15804:2012 + A1:2014. A su vez, se ha potenciado el uso de materiales locales reduciendo así las emisiones procedentes del transporte de éstos hacia la obra (ver apartado Gestión).
Residuos
Esta categoría trata de evaluar y potenciar una gestión eficaz de todos los residuos derivados del funcionamiento del edificio, a la vez que estudia reducir la cantidad de residuos que son desviados al vertedero. Se fomenta así el concepto de 7R (Reflexionar, Rechazar, Reducir, Reutilizar, Reciclar, Redistribuir y Reclamar). Para ello, se han tratado 3 escalas diferentes; vivienda, comunitaria y urbana. En la primera escala se ha tratado el diseño de cada cocina y tendedero para permitir la instalación de un total de 6 contenedores de diferentes capacidades en función del tipo de residuo que se recoge; 4 cubos de 45 litros cada uno para la recogida y posterior reciclaje de la materia orgánica, los plásticos y metales, el papel y cartón y el vidrio. Por otro lado 2 contenedores de 7 litros de capacidad cada uno para acumulación de las pilas y acumuladores y los aceites vegetales de la cocina. En la escala comunitaria se ha reservado un espacio de almacenamiento y reciclaje de todos esos residuos, además de potenciar el compostaje de los residuos de poda y jardinería, especificándose un espacio comunitario para el almacenamiento de ese tipo de residuos y su posterior compostaje. Así, se ha instalado una compostadora y se ha facilitado un plan de gestión promoviendo que el compost se realice de forma apropiada. A nivel urbano se ha promovido el sistema de “recogida puerta a puerta”.
Uso del Suelo y Ecología
La construcción de un edificio conlleva impactos en el lugar llevando asociado la modificación del valor ecológico de la zona. En este ámbito, gracias al estudio particular de la parcela objeto de estudio, se ha conseguido aumentar el valor ecológico de la misma, ya que carecía de él. Un ecólogo y un especialista en erosión del suelo han realizado una serie de informes (Informe Ecológico, Plan de Gestión de la Biodiversidad e Informe de Control de la Erosión), donde establecieron una serie de criterios en el diseño y la ejecución de manera que elevase el valor ecológico de la zona. Esas medidas se han llevado a cabo durante todo el proceso de construcción y se basaron en la introducción de especies autóctonas, la eliminación de especies invasoras y la utilización de técnicas y recursos naturales de bajo impacto ambiental. Estas técnicas consisten en el mantenimiento óptimo y en la creación de zonas de mulching para conservar la humedad. No han sido necesarias la protección de especies, ni de la zona de obras ni de los alrededores, al no existir en ella variedades que necesitaran un especial cuidado.
Se ha potenciado la creación de un nuevo hábitat, introduciendo en las zonas verdes de las zonas comunes del residencial nuevas especies vegetales tales como: matas (“rosmarinus officinalis” y “lavandula angustifolia”) y tapizantes (“acanthus mollis”, “spartium junceum” y “juniperus horizontalis”). La inclusión de la xerojardinería en la zona, además de elevar el valor del lugar, ha eliminado el consumo de agua destinado para el riego.
Contaminación
Esta categoría trata de reducir y evitar la contaminación derivada del uso de una edificación valorándola desde diferentes puntos de vista. La contaminación lumínica, que provoca insatisfacción en los usuarios de edificios colindantes y en el propio, se ha corregido por medio de sensores de luz natural e interruptores horarios que disminuyen o eliminan la intensidad de luz entre las 23:00 y las 07:00 h. La contaminación de los cursos de agua se ha eliminado gracias a la ejecución de una red de drenaje, que incluye separadores de aceite, y a la implantación de la parcela, ya que está localizada en una zona con una baja probabilidad anual de inundación.
Para reducir la contaminación por emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) derivadas de la fuente de calefacción, se han instalado un total de 4 calderas de combustión que, para cubrir la demanda de calefacción del edificio, tengan las mínimas emisiones posibles. Éstas no superan en concentración de NOx el valor de 31 mg/kWh en seco para un exceso de O2 del 0%, lo que produce una disminución anual de éstas en un 55% en comparación con un edificio convencional. En éstos habitualmente se instalan calderas tipo Clase 5, clasificadas según la “Guía técnica de instalaciones de calefacción individual” del IDAE como las menos contaminantes, con una concentración límite en NOx de 70 mg/kWh.
Innovación
Con la introducción de esta categoría en este certificado de sostenibilidad, conseguimos darle un reconocimiento especial a ciertas acciones que en un principio carecían de valor según los requisitos estándar. Según la “Guía Técnica de iluminación eficiente. Sector residencial y terciario”, el porcentaje de energía eléctrica dedicado a la iluminación en el sector residencial supone entre un 10-15% del total de la demanda. Además, mediante la aplicación de sistemas de iluminación eficiente tipo LED y la introducción de sistemas de control, se puede reducir esa demanda de energía en torno al 80% o incluso en porcentajes superiores en relación con el uso de sistemas convencionales. En este edificio se ha utilizado únicamente iluminación LED, tanto en zonas comunes (internas y externas), como en las luminarias internas fijas que se han instalado en las viviendas, situadas en cocinas, tendederos, baños, aseos, pasillos y distribuidores. En las zonas comunes interiores del edificio se han usado luminarias LED con una eficacia luminosa superior a 100 lm/W, y que además están controladas por medio de sensores de iluminación natural y sistemas de detección de presencia. Esto propicia comodidad al usuario gracias al encendido automático, que favorece además un uso reducido, a la vez que se traduce en un ahorro energético.
Conclusiones
En los últimos años todos los agentes implicados en el desarrollo de la construcción hemos avanzado, motivados por la necesidad imperante de reducir emisiones de CO2 y la problemática energética asociada, en el concepto de ‘Edificios de consumo de Energía Casi Nula’. Esta acepción ha derivado en la definición cuantificable en términos de demanda y consumo energético durante la vida útil del uso del edificio y la cantidad de ésta que se aporta con fuentes renovables. En el proyecto analizado se ha pretendido ir más allá de la definición actual para plantear nuevas preguntas. ¿Es lo que entendemos por nZEB un verdadero ‘edificio de consumo de energía casi nulo’? Aún hoy ni cuando el edificio fuese de balance positivo podríamos acercarnos a consumir cero energía, ya que lo estaríamos haciendo, motivados por la propia definición, únicamente desde los términos de energía necesaria para su usabilidad. Es primordial avanzar en analizar, entre otros, el ciclo de vida, la energía incorporada de todos los elementos o la interacción de los edificios dentro del complejo organismo denominado ‘ciudad’. Es aquí donde debemos de minorar toda la energía, entendiéndola como un conjunto separado pero que es capaz de mover un todo. A su vez, debemos tomar consciencia global para no caer en el error de entender que la solución al problema energético en la edificación se puede dar únicamente desde la energía, ya que ésta está intrínseca en muchos otros aspectos conceptuales y de desarrollo del proyecto de manera tangencial. Un edificio consume energía en su uso, pero también lo hace en la propia construcción del mismo; en su posible desmontaje o rehabilitación; en la cantidad de agua que usa o derrocha. También la hay en el transporte que utilizan los usuarios para acceder a él o para construirlo, transformándose luego en emisiones de CO2; al igual que en la cantidad de energía incorporada de todos los materiales que se usan en su construcción. Este proyecto representa, en términos de ‘energía’, un avance para entender que no va a ser suficiente en un futuro inmediato centrarnos únicamente en demanda, consumo y renovables, sino que debemos abrir el concepto para integrar otros aspectos que nos acerquen más a un edificio nZEB real.
Referencias
- BREEAM ES, Manual Técnico BREEAM ES VIVIENDA 2011, julio 2016, revisión 02.
- CTE, Código Técnico de la Edificación, junio 2017.
- IDAE, Guía técnica de iluminación eficiente sector residencial y terciario, 2006.
- IDAE, Guía técnica de instalaciones de calefacción individual, junio 2012.
- IDAE, Calificación de la eficiencia energética de los edificios, julio 2015, versión 1.0.
- Fotografias: Juan Hernández Torres.