Comunicación presentada al III Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Autores
- Ignacio de Ros, Ingeniero, AdRC Ingeniería
- Jordi Sabaté, Secretario, CEDOM
Resumen
La Domótica y la Inmótica contribuyen a la eficiencia energética y por ello deben ser consideradas en la certificación energética de edificios, pero los programas informáticos disponibles como documentos reconocidos para realizar la certificación energética de viviendas y edificios no contemplan todas las soluciones tecnológicas posibles, como por ejemplo la Domótica y la Inmótica. Por ello, CEDOM ha elaborado una metodología de cálculo basada en la Norma española UNE-EN 15232 “Eficiencia energética de los edificios. Métodos de cálculo de las mejoras de la eficiencia energética mediante la aplicación de sistemas integrados de gestión técnica de edificios” para contabilizar la contribución de la Domótica y la Inmótica en la certificación energética de Edificios.La aplicación de la metodología como una solución singular en la certificación energética se ilustra aplicándolo a un edificio de la Generalitat de Catalunya en el que se analiza el impacto de la Inmótica en la calificación energética del edificio.
Introducción
La metodología se ha aplicado a un edificio de oficinas del Departament d´Empresa i Coneixement de la Generalitat de Catalunya situado en Barcelona. Consta de planta baja y tres alturas, con una superficie total de 6826,79 m2.
Metodología propuesta
A continuación se detallan las etapas de la metodología:
Evaluación de la calificación energética del edificio sin tener en cuenta ningún sistema de control y automatización
Para esta etapa, es necesario disponer de los datos técnicos del edificio, como por ejemplo orientación del edificio, año de construcción, distribución. Por aplicación del programa CALENER se obtiene la calificación energética del edificio considerando que no se ha instalado ni domótica ni inmótica.
La aplicación de este programa proporciona las emisiones de CO2 debidas al consumo energético. Al referirlas a un edificio de referencia según la misma aplicación, se obtiene la calificación energética del edificio, a la cual se le otorga una letra (“A” para los edificios más energéticamente más eficientes hasta la “G” para los edificios energéticamente menos eficientes), tal como se muestra en la figura 1.
En la Tabla I se dan los resultados obtenidos por aplicación del programa CALENER:
Al dividir las emisiones totales del edificio objeto entre las del edificio de referencia se obtiene un índice de 0,87, que se encuentra entre el rango de 0,65 y 1,00, correspondiente a la letra C. Por lo tanto, según CALENER se trata de un edificio de oficinas con calificación energética C.
Determinación de la clase del sistema de control y automatización mediante la norma española UNE-EN 15232
En esta etapa es necesario conocer las características y funciones del sistema de control y automatización. La clase del sistema de control y automatización se obtiene rellenando la tabla 2 “Lista de funciones y asignación a las clases de eficiencia de la BACS” (BACS es el acrónimo de las siglas en inglés de “Sistema de Automatización y Control del Edificio”) de la Norma UNE-EN 15232:2014, la cual permite calificar un edificio en función del ahorro energético conseguido a partir de la instalación del sistema de gestión y control del edificio. En la tabla se listan las posibles opciones de control para cada aplicación (control de ocupación, control de iluminación natural, control de persianas, etc.) y en qué grado pueden estar implementadas en el edificio.
Para cumplimentar la tabla se ha de marcar en cada función el nivel de control y automatización que tiene el edificio. En función del tipo de edificio se debe rellenar o la columna correspondiente a Residencial o la correspondiente a No Residencial.
Para cada una de las opciones se debe rellenar el cuadro sombreado de la tabla 2 de la Norma UNE-EN 15232:2014 que otorgue mayor clase a esa característica (la mayor clase es la “A” y la menor es la “D”). Para cada sección de la tabla el resultado será una única letra.
Si en el sistema de control y automatización de la vivienda o el edificio no se ha implementado alguna de las funciones de la tabla 2 se debe indicar “NO APLICA”, justificando el por qué no se ha considerado.
La clase energética del sistema de control y automatización será la menor de todas las clases obtenidas por cada una de las funciones evaluadas. Se obtiene tras haber rellenado todos los cuadros sombreados relativos a las funciones que sean de aplicación, y se indica con una letra de la “A” (Elevada eficiencia energética) a la “D” (no eficiente energéticamente) tal como se muestra en la figura 2:
Estas letras de la clase energética del sistema de control no se deben confundir con las de la calificación energética del edificio o vivienda.
La tabla de la norma UNE-EN 15232:2014 cumplimentada, en la que se indican las funciones del sistema de control y automatización del edificio, se muestra en la siguiente Tabla II:
Tras cumplimentar la tabla II de la Norma UNE-EN 15232:2014 se obtiene que el sistema de control y automatización del edificio es de clase D.
Definición, según la Norma UNE-EN 15232:2014, de los factores de corrección en función de la clase del sistema de control
En la Norma UNE-EN 15232:2014 se definen factores de eficiencia energética totales para evaluar
- La energía térmica para calefacción y refrigeración (fBACS,th para edificios no residenciales y residenciales según las tablas 5 y 6 de la norma respectivamente), y
- La energía eléctrica para la iluminación y para equipos auxiliares (fBACS,el para edificios no residenciales y residenciales según las tablas 7 y 8 de la norma respectivamente).
- También se definen factores detallados de eficiencia energética para evaluar:
- La energía térmica para calefacción y refrigeración (fBACS,h y fBACS,c para edificios no residenciales y residenciales según las tablas 9 y 10 de la norma respectivamente).
- La energía para la generación de agua caliente sanitaria (ACS) (fBACS,ACS para edificios no residenciales y residenciales según las tablas 11 y 12 de la norma respectivamente).
- La energía eléctrica para alumbrado y energía eléctrica (fBACS,el según la tabla 13 de la norma).
Estos factores miden el impacto de las funciones del BACS en el consumo anual energético del edificio e indican el consumo energético del edificio objeto respecto al edificio de referencia.
Si los fBAC son menores de la unidad, significa que el edificio objeto consume menos energía que el edificio de referencia. En el edificio del ejemplo, al tratarse de un edificio de oficinas se deben aplicar las tablas 5, 7 y 12 de la norma UNE-EN 15232, referentes a edificios no residenciales.
Obtención de la calificación energética corregida según la Norma UNE-EN 15232 según el sistema de control y automatización
La calificación energética del edificio obtenida mediante el programa CALENER se basa en que el edificio de referencia no dispone de ningún sistema de automatización y control.
Para poder comparar esta calificación con la obtenida empleando la Norma UNE-EN 15232, ambos sistemas deben tener la misma referencia. Por lo tanto, todos los datos del edificio se deben referenciar a un edificio en el que el sistema de control y automatización instalado no contribuye al ahorro energético. Por lo tanto, deben tomarse los factores de eficiencia energética fBAC, HC y fBAC, el correspondientes a la clase energética “D”.
A modo de ejemplo, en la tabla IV se indica cómo se realiza este cambio de referencia aplicado al edificio de ejemplo que se está utilizando para ilustrar la metodología de uso.
Para el cálculo del factor de corrección que permite obtener la calificación energética por aplicación de la Norma UNE-EN 15232, es decir, teniendo en cuenta la Domótica y la Inmótica, se divide el factor de eficiencia del edificio objeto (el cual tiene en cuenta el sistema de control y automatización) por el factor de eficiencia del edificio de referencia (edificio con un sistema de control y automatización de clase D).
Las emisiones del edificio con sistema de control y automatización son las obtenidas por aplicación del programa CALENER multiplicadas por el factor de corrección.
A partir de la calificación energética obtenida en el paso 1 se obtiene una nueva calificación gracias a la aportación de la domótica y la inmótica.
Los resultados del edificio que se está estudiando son los siguientes:
Como era de esperar, la calificación energética no ha mejorado al tener en cuenta el sistema de automatización y control ya que según la norma UNE-EN 15232:2014 el nivel de automatización y control correspondería a una clase D, lo que no mediante la aplicación de CALENER.
Para mejorar la eficiencia energética del edificio se podrían adoptar algunas sencillas mejoras. A continuación se detalla cómo se podría mejorar la clase del sistema de control y automatización.
- En la regulación de la calefacción, respecto a la regulación de la emisión para el TABS: regulación automática centralizada avanzada
- Respecto al control de la iluminación: control de la ocupación por detección automática
- Respecto al control de persianas: control combinado de iluminación/persianas/HVAC
La adopción de estas medidas llevaría a obtener un sistema de clase B:
Si el BACS fuese de clase B, los resultados de emisiones del edificio objeto, los factores de corrección y la calificación energética que se obtendrían serían los que se muestran en la tabla V:
Adoptando las tres medidas propuestas, al dividir las emisiones corregidas del edificio objeto entre las del edificio de referencia se obtiene un índice de 0,52, que se encuentra entre el rango de 0,40 y 0,65, correspondiente a la letra B. Por lo tanto, según CALENER y teniendo en cuenta el sistema inmótico del edificio, la calificación energética mejoraría pasando de “C” a “B”.
El ahorro de 13,37 kg CO2/m2 de edificio representa un ahorro de 91.274 kg CO2. Para compensar estas emisiones de CO2 sería necesario plantar 4564 árboles.
Aplicación de la metodología
El Ministerio de Industria, energía y turismo (MINETUR) estableció la vía de las soluciones singulares para no excluir ninguna solución tecnológicamente innovadora no contemplada en los programas para realizar la certificación energética. Una solución singular es cualquier tecnología y/o metodología que no está incluida en los programas para realizar la certificación energética de viviendas y edificios. Por lo tanto, la metodología de CEDOM debe aplicarse a través de las soluciones singulares.
Para la presentación de soluciones singulares se deben seguir las directrices establecidas en el documento explicativo que puede descargarse en la web del MINETUR.