Eficiencia Energética de Edificios Residenciales (EEER)

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Antecedentes

La Comisión de Tecnología de la CCOC se enfocó en los objetivos hacia los que evoluciona el sector de la Construcción. Dicha labor quedó plasmada y reseñada en el Documento General; líneas a las que se ajustarán las tipologías de los edificios y los servicios de los mismos.

Luego se establecieron distintos Grupos de Trabajo, para distribuir las tipologías y servicios de un edificio tipo, adoptado como referencia para el estudio. Al no poder abarcar todos los conceptos y materias susceptibles de integrarse en tal criterio, se centraron en los factores más relevantes.

Dicho análisis pondera el concepto de Eficiencia Energética, porque la energía empieza a ser un bien escaso, y se prevee que constituirá el factor que más influirá en los cambios económicos y sociales del presente siglo. Baste recordar que, en los países desarrollados, los edificios consumen alrededor del 30% de la energía bruta producida, lo que exige reducir todo el consumo energético que sea posible.

Se podía limitar el alcance del estudio al consumo energético de los inmuebles, pero esto implicaba definir el grado de confortabilidad, definición que corresponde al Código Técnico de la Edificación ( CTE ) . Efectivamente, el grado de confort guarda una estrecha relación con el consumo de energía, valor variable no sólo en función del nivel de racionalidad con que se mantenga dicho confort , sino también por el tipo de fuentes energéticas a las que se recurra para lograrlo.

La eficiencia es un concepto relativo

Un edificio es más eficiente energéticamente que otro, si , para alcanzar un mismo grado de confort, consume menos energía primaria exterior.

El concepto de energía primaria exterior se justifica porque un edificio puede producir por sí mismo energía, proveyéndose de fuentes renovables, y optimizando así su ratio global de eficiencia .

El grado de eficiencia energética de un edificio se basa en tres factores:

Soluciones arquitectónicas de protección pasiva
Rendimiento de los equipos energéticos del inmueble
Aprovechamiento de los recursos renovables susceptibles de incorporar al sistema

En el caso de un edificio residencial plurifamiliar, existe un cuarto factor: el número y tamaño de las viviendas componentes de la promoción , especialmente cuando los servicios energéticos y generales de las mismas se gestionan en forma centralizada.

Hay un último factor, ( no entra en el presente documento) referido a los costos energéticos producidos, tanto la construcción de un edificio, como la demolición, ( deducción de los beneficios susceptibles de obtener con el aprovechamiento de los materiales de desguace ) . Es evidente que, en términos estrictos, sólo evaluando también dichos conceptos, se obtendrán balances completos de eficiencia energética y coste total de un edificio determinado.

Alcance y Visión del Grupo de Trabajo

Se deduce que la tarea encomendada al Grupo de Trabajo era enciclopédica. Por ello se impuso la necesidad de reducir el alcance del trabajo a cotas moderadas.

El Grupo concentró su labor en un apartado que fuese de alta importancia relativa, que se pudiera ampliar para eventuales estudios posteriores que abordaran temas de mayor alcance.

En una primera reunión se decantaron 22 conceptos susceptibles de estudio :

1. Urbanismo y orientación solar del edificio.

2. Fachadas ventiladas.

3. Cubiertas y fachadas exteriores, con su cara externa dotada de paneles reflectantes de la radiación solar infrarroja (paneles de aluminio), y/o de materiales de cambio de fase (PCM) para reducir cargas térmicas exteriores.

4. Otros modelos para la optimización energética de los cerramientos exteriores de los edificios.

5. Muros Trombe prefabricados, con paneles de aluminio.

6. Integración arquitectónica de fuentes de energia renovable, ( paneles solares térmicos y/o fotovoltáicos; microaerogeneradores; ,etc.), con un doble objetivo: mejorar el rendimiento energético ,y generar energía localmente.

7. Geotermia y aguas freáticas. Sistemas bomba de calor de alta eficiencia, basados en dichas fuentes energéticas.

8. Frío solar , como complemento a los servicios de calefacción y ACS de las instalaciones de energía solar térmica convencionales, a fin de optimizar el rendimiento global de las mismas al incorporar el servicio de refrigeración ambiental.

9. Aprovechamiento térmico de las aguas grises .

10. Recuperación de aguas de consumo doméstico y de aguas grises.

11. Grifos inteligentes para sanitarios (sistema de recirculación inicial del ACS, hasta alcanzar en cada punto de descarga la temperatura de consigna de la misma.).

12. Constatación de las ventajas en eficiencia energética que ofrece la centralización de las instalaciones térmicas, frente a la individualización actual de éstas en Catalunya. Centralización por bloque y por distrito.

13. Parques de Viviendas: Recursos para optimizar su eficiencia global .

14. Perspectivas de las futuras centrales generadoras de electricidad.

15. Incidencia de los costos (económicos y energéticos) de fachadas convencionales construidas in situ , y de fachadas compuestas por paneles prefabricados , en el coste total del edificio (incluidos proceso industrial, transporte, etc).

16. Paneles de control individual por vivienda, con displays informativos de consumos energéticos a tiempo real y acumulativo (calorías, frigorías, caudal de agua), y costo de dichos consumos. Incorporando, además, la programación de temperaturas de consigna, tanto para agua caliente para calefacción o ACS, como para control ambiental de las áreas climatizadas de la vivienda. Con señales redundantes en un Data Center del edificio.

17. Industrialización de la construcción.

18. Cambio de mentalidad en edificación colectiva. Necesidad de priorizar las prestaciones y usos de un inmueble a lo largo de toda la vida úitil de éste, frente a planteamientos de corto plazo.

19. Definición del concepto de Eficiencia Energética.

20. Sistema de simulación energética, estudio de cargas dinámicas, y mejoras en el diseño , mediante programas de software.

21. Software de evaluación, para la comparación práctica de procesos y sistemas involucrados en la construcción.

22. Innovación en los procesos contractivos de promociones inmobiliarias : la introducción del concepto Just In Time ( siguiendo lo que es práctica general en las fábricas de automóviles, por ejemplo) ,se traducirá en más eficacia , eficiencia y economía , a lo largo de todo el proceso de la construcción.

Tras un análisis selectivo se decidió estudiar los conceptos nº 12 y 13 del listado resumibles en el concepto Eficiencia Energética de los parques de Edificios plurifamiliares o Residenciales, (en adelante, EEER ) .

Son las razones de tal elección :

- Dicho tipo de inmuebles son los más susceptibles de ahorro energético.

- A partir de dicha constatación, pueden desarrollarse múltiples aplicaciones englobando la mayor parte de los restantes puntos anotados en el programa inicial.

Catalunya es una de las pocas zonas europeas donde la generación y gestión individualizadas de energía en los edificios multivivienda son abrumadoramente mayoritarias, por ello la centralización de dichas funciones abre un amplio campo de posibilidades prácticas, especialmente si incluye el servicio de refrigeración ambiental .

- La crisis inmobiliaria obliga a que los implicados en distintas facetas de la construcción reflexionen sobre todos los citados conceptos como un ejercicio más de su labor cotidiana.

Aún con tales limitaciones, el campo de trabajo seguía siendo muy amplio, por ello se decidió obviar el consumo y la eficiencia energéticos , tanto de los procesos constructivos propiamente dichos , como de los implicados en la demolición final. No se consideró tampoco el estudio de la centralización energética de los parques ya existentes de edificios de viviendas, ni la posible rehabilitación de los mismos, dada la compleja casuística que conllevaría tal análisis.

Objetivos y Limitaciones del Estudio sobre la EEER

El objetivo final de la CCOC es presentar un libro que sea referente de los criterios aplicables para una mayor eficiencia energética en los concursos de parques de viviendas en Catalunya , cumplimentando, a la vez , las 10 líneas de actuación acordadas por la Cámara.

De momento, la información del documento se centra en la comprobación y cuantificación del ahorro que comporta la generación y gestión centralizadas de servicios energéticos, frente a los sistemas individualizados.

Para un estudio de dicha naturaleza, habría que establecer diversas simulaciones en función de tres parámetros básicos : tamaño del parque de viviendas, número de servicios centralizados y situación geográfica especifica del inmueble en cuestión.

Todo ello, considerando constantes las soluciones pasivas, el rendimiento de los equipos energéticos, los tipos de energía disponibles, y el grado de aprovechamiento de las mismas.

Respecto al tamaño de la muestra, no puede compararse la centralización de servicios en un módulo de 15-25 viviendas, con un bloque de edificios de 300-500 viviendas, por ejemplo.

La diferencia es más notoria si además de los servicios de calefacción, ACS y refrigeración, se suman a la centralización : lavandería, depuración y/o aprovechamiento energético de aguas grises, selección de basura, alarmas de incendios y contra robos, control de aparcamientos,etc. Por otra parte , la ubicación geográfica de un edificio puede determinar la necesidad de replanteo o modificación, de algunos de dichos servicios, especialmente los que inciden en el tratamiento climático ambiental.

Para simplificar, el Grupo de Trabajo optó por reducir el análisis a un único tamaño de muestra ( 2 bloques de edificios , con un total de 90 viviendas ), limitando el estudio sólo a los servicios energéticos para tratamiento climático ambiental (calefacción y refrigeración) y ACS , y considerando dichos edificios emplazados en el entorno de Barcelona.

Luego se puntualizaron los conceptos a analizar: comprobación y cuantificación de la eficiencia de la generación y gestión centralizadas de los servicios energéticos de los sistemas individualizados. Labor realizada por un Comité integrado por representantes de todos los sectores implicados en la construcción de un inmueble (promotor, arquitecto, ingeniero, constructor principal, constructor especializado, e industriales de servicios ).

En el mundo constructivo se presume que la respuesta al planteamiento de centralización de servicios es positiva. Debe luego comprobarse la veracidad de tal afirmación y cuantificar los resultados del análisis .Para ello, el equipo de expertos del Grupo de Trabajo ha cuidado de desarrollar el comparativo en igualdad de condiciones de confort, en un edificio ideal situado en la media estadística en cuanto a tamaño, características constructivas y situación geográfica.

Tendencias de Futuro Respecto a la EEER

Existe un fuerte compromiso de la UE en mejorar la eficiencia energética de los países miembro, con el objetivo de ahorrar un 20% de la energía consumida para el año 2020.

Esta intención cobra fuerza desde 2007 en forma de directivas CE , las cuales se están armonizando en el estado español a través del Proyecto de Ley de Eficiencia Energética y Energías Renovables del 11 de febrero de 2009 (Sección 4ª – Edificación). Dicha normativa afecta, en una primera instancia, a los edificios nuevos y a los existentes objetos de reformas, a los que se les exige:

- Cumplimiento de mínimos en eficiencia energética ,y aprovechamiento de las energías renovables. En este aspecto ya se produjo un gran avance en 2007 ,con la entrada en vigor del Documento Básico en Habitabilidad y Eficiencia Energética del CTE.

- Poner a disposición del comprador o inquilino de una vivienda, un certificado de eficiencia energética. Actualmente, este certificado se confecciona mediante el software LIDER y CALENER.

- Los edificios de más de 1.000 m2 deberán designar a un gestor energético, entre cuyas funciones estará el seguimiento del consumo, el análisis de emisiones de CO2, programas de funcionamiento de las instalaciones, propuestas de mejora, etc. - El consumo medio en calefacción de las viviendas en la UE es muy elevado (180 kWh/m2 por año), debido a la falta de implementación de medidas que mejoren la eficiencia energética de dicho servicio. Según el Comité Económico y Social Europeo, los factores a los que se debe esta situación son:

- Escaso conocimiento de los consumidores de las dificultades crecientes de conseguir energía a precios asequibles, teniendo en cuenta que buena parte del ahorro energético se encuentra en manos del consumidor final.

- Los agentes que intervienen en la fase constructiva de los edificios (promotores, arquitectos, técnicos, etc.) acostumbran a prestar más atención a aspectos económicos y estéticos en dicha fase que a temas como la eficiencia energética, o la calidad medioambiental del edificio.

En España, el incentivo para la eficiencia energética en la edificación se basa en aspectos reguladores que emanan de la Directiva 2002/91/CE. Son los RD 314/2006, RD 1371/2007, RD 19/2007 y BOE de 25 Enero de 2008, todos ellos relativos al CTE ( Código Técnico de la Edificación ).

Independientemente de la evolución de los precios de la energía, la tendencia reguladora de futuro en Europa es muy exigente. A raíz de la revisión de la Directiva 2002/91/CE, los edificios nuevos, a partir del 01/01/2019, deberán presentar CERO EMISIONES de gases nocivos, entre ellos el CO2 , para lo cual tendrán que generar energía renovable de tal manera que compensen la energía consumida.

Cataluña ha ido a la vanguardia en estos temas. Lo demostró con la implantación de la energía solar térmica, a través de las correspondientes ordenanzas , - con el más actual (2008) "Pacto de Alcaldes", que compromete a los municipios a conseguir un 20% más de eficiencia, un 20% más de energías renovables, y un 20% menos de emisiones de CO2, todo ello para el año 2020 -, con todo el trabajo que se está realizando para normalizar el proceso de calificación energética de los edificios, y con la entrada en el mercado de las Empresas de Servicios Energéticos (ESEs).

El Grupo de Trabajo de la CCOC aporta su esfuerzo en un punto de alto impacto tecnológico en el sector residencial : la centralización de servicios energéticos y los factores implicados en dicha centralización.

Gestión. Empresas de Servicios Energéticos (ESEs)

Actualmente, en un edificio multiresidencial dotado de instalaciones térmicas individuales para servicio invierno / verano, cada vivienda acostumbra a disponer de una caldera a gas para calefacción yACS , y de una unidad refrigeradora split, (a los que en raras ocasiones se añaden contadores de los respectivos consumos energéticos) .

El usuario de la vivienda compra directamente la materia prima (gas natural y electricidad), y la Ley le obliga a contratar los correspondientes mantenimientos normativos.

En los edificios residenciales con servicios centralizados de calefacción y ACS , las viviendas reciben la energía preparada para su uso , en forma de agua caliente , circuito al que se añade el de agua fría cuando el servicio abarca la refrigeración ambiental en verano, (sistema de escasa aplicación en nuestro país, para dicho tipo de inmuebles ).

En tales casos, las energías primarias de la promoción ,- gas natural y electricidad, por lo general -, se reciben en el área técnica comunitaria, en la que se generan agua caliente y agua fría , y desde la cual ambos fluidos se distribuyen a las viviendas, procesos que requerirán, en un próximo futuro, su mantenimiento y gestión por parte de una empresa de servicios energéticos (ESE).

Una ESE es una empresa dispuesta a asumir la gestión energética y el mantenimiento de las instalaciones centralizadas, haciéndose cargo de la compra de energías primarias, las cuales transforma en energías utilizables que vende a los usuarios finales de las mismas.

La ESE recupera su inversión gracias al ahorro energético y a la gestión de compra con los proveedores de energías primarias, asumiendo el riesgo técnico y financiero ante sus clientes.

Los contratos de servicios y suministros energéticos entre las ESEs y los usuarios residenciales tendrán que estar regulados o supervisados por la Administración competente. Esta forma contractual (en fase de estudio), constituye un área legar relativamente novedosa en el ámbito doméstico.

Idealmente, una ESE puede generar y suministrar también electricidad, lo que le permite ganar poder de negociación frente a los proveedores exteriores de energía eléctrica, y favorecer, tanto a la propia ESE, como a los usuarios finales , al poder optar estos a mejores condiciones de suministro. Con ello, puede incrementarse el interés en el empleo de cogeneración , paneles fotovoltaicos , etc., con el objetivo doble de disminuir la dependencia de los citados proveedores externos, y de incrementar la capacidad de gestión energética de las instalaciones centralizadas, con los beneficios económicos antes apuntados.