Restauración y Rehabilitación. Rehabilitación Energética de Edificios: Introducción. Energía y Edificación
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Introducción. Energía y edificación
La edificación nace como cobijo del ser humano frente a condiciones ambientales adversas.
Los primeros cobijos de los que se tiene constancia se basan en la idea de protección frente a las condiciones exteriores, requiriéndose mínimas condiciones de confort para el ser humano en su interior del edificio.
A lo largo de la historia, los requerimientos y las condiciones de confort perseguidos y alcanzados en el interior de los edificios van evolucionando en función de diferentes factores, siendo la facilidad para obtener combustible con que calentarse uno de los más significativos.
En este sentido, la Revolución Industrial significa un gran cambio en los modelos de edificación y de asentamientos humanos, ya que la energía y el transporte pasan a actuar como motores del crecimiento: las ciudades aumentan en tamaño y número, mientras que la energía para su abastecimiento procede cada vez de lugares más lejanos.
En la actualidad, el concepto de cobijo incluye condiciones ambientales interiores adecuadas para la actividad humana prevista (temperatura, humedad del aire y ausencia de sustancias en el aire que puedan dañar la salud humana), además de incorporar equipamientos consumidores de energía dedicados a diferentes funciones: producción de alimentos, conservación de los mismos, lavado, conservación, entretenimiento, producción...
Dada la diversidad de localizaciones y características de la edificación, los patrones de consumo energético varían en función de las condiciones ambientales exteriores, el tipo de actividad, el nivel de desarrollo tecnológico y la economía.
Además, las variaciones en los parámetros de confort de las diferentes culturas y estamentos sociales así como el nivel adquisitivo de los ocupantes, que condiciona la cobertura de estos requerimientos, inciden sensiblemente en el consumo.
En sociedades con bajo nivel de desarrollo y bajo Producto Interior Bruto (PIB), en muchos de los hogares los consumos energéticos continúan limitándose a la producción de alimentos, mientras que en sociedades más desarrolladas incluyen el confort higrotérmico y los aparatos electrónicos.
Ejemplo: A modo de ejemplo, el consumo de energía en los Estados Unidos es de 11,4 kW por persona, mientras que en Bangladesh -el país con menor consumo per capita- este solo llega a 0,2 kW por persona, 57 veces menos.
Esta evolución en los patrones de confort hace que la edificación o "parque edificatorio" existente necesite ajustes y modificaciones para adaptarse a los nuevos requerimientos energéticos, en general mayores que los imperantes durante el período en el que fueron concebidos.
El consumo energético de la edificación ha ido variando a lo largo del tiempo en función del incremento de los requerimientos de confort y del tipo de actividades que se desarrollan en su interior.
Este aumento es mayor en los países desarrollados y con mayor PIB, debido a los costes económicos que conlleva el consumo de energía, tanto en el ámbito público como en el ámbito privado.
El incremento del número de edificaciones, sumado a la incorporación de sistemas consumidores de energía para su funcionamiento, convierte al sector de la edificación en uno de los mayores consumidores de este recurso.
Por otra parte, cuando se habla de los consumos energéticos ligados a la actividad edificatoria, deben también tenerse en cuenta los asociados a la creación de la edificación como bien de consumo y los derivados de su eliminación o transformación una vez agotada su vida útil para el uso para el que fue construida.
A la suma de las diferentes etapas del hecho constructivo se la denomina "ciclo global de la edificación"; en él se incluye desde la extracción de los materiales que serán necesarios para la construcción, pasando por su procesado, transporte y puesta en obra, que permiten la construcción del edificio, hasta su mantenimiento en adecuadas condiciones de operación y eliminación del mismo y de sus sistemas, cuando se considera que ya no "sirve" como bien de consumo.
No todas las edificaciones consumen lo mismo ni en su fase de producción ni, posteriormente, en su uso. Sus consumos serán variables en función de su localización, de la forma en que fue construida la edificación y de cómo se usa: el sistema de construcción empleado, los sistemas de procesado de los materiales y la distancia de su lugar de origen a la obra, la adecuación de la edificación para los usos a los que está destinada, la gestión energética a lo largo de su vida útil, la durabilidad de los materiales y de los sistemas que la componen, las estrategias de mantenimiento y los tratamientos necesarios para la eliminación de sus componentes una vez finalizada su vida.
Edificación y consumo de energía. Los grandes números
Cuando se habla de energía y edificación hay que distinguir dos conceptos: energía final y energía primaria.
Se entiende por energía final la energía tal y como se usa en los puntos en los que se consume. Esta energía se obtiene mediante procesos de transformación de la energía contenida en los combustibles, que se denomina energía primaria, y su transporte hasta los puntos de consumo.
La edificación, en su proceso de producción y mantenimiento en condiciones de habitabilidad, seguridad y confort, tiene un papel relevante en el consumo energético global en el mundo, tanto en energía primaria como en energía final.
En la Unión Europea se estima que el consumo de energía final representa el 40% del total anual.
En España, supone cifras algo menores, aunque su porcentaje anual supera la tercera parte del consumo de energía final global del país.
De estos porcentajes, los costes de las diferentes fases del ciclo constructivo tienen magnitudes muy diferentes en el cómputo total del sector, siendo sensiblemente mayores los que corresponden a su producción que los que corresponden a su uso.
Ejemplo: Se considera que para la construcción de 1 m2 de edificio el consumo energético es al menos 20 veces superior al necesario para su funcionamiento a lo largo de todo su ciclo de vida útil.
Esta proporción, sin embargo, puede variar en función del tipo de uso, del tipo de sistema constructivo empleado y de las condiciones ambientales exteriores: en la geografía española se dan condiciones climáticas muy diferentes que generan, a su vez distintos patrones de consumo para el acondicionamiento térmico en el interior de los espacios.
Si nos fijamos exclusivamente en la energía que consume para su funcionamiento el parque edificatorio existente, dejando a un lado el resto de su ciclo global, se considera (de acuerdo con el Plan de Acción 2008-2012 de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España) que este representa el 17% del consumo de energía final nacional anual.
Lógicamente, debido a las condiciones climáticas españolas, que se asemejan a las adecuadas para el confort humano durante un mayor número de días al año, este consumo es menor que el correspondiente a la media europea variando, además, por regiones en función de las diferencias climáticas del territorio español.
Ejemplo: La demanda media anual de calefacción en un edificio destinado a vivienda en Burgos se estima en 113,1 kWh/m2, mientras que para Cádiz este valor es de 17,2 kWh/m2, más de 6 veces menor.
Dentro de este parque edificatorio, el sector residencial es el de mayor repercusión, ya que supone un 85% del parque construido, correspondiendo el 15% restante al sector terciario. Si se desglosan los consumos por usos, un 10% del consumo de energía final nacional anual corresponde al sector doméstico y un 7% al sector terciario.
Estas cifras nos permiten ver las grandes diferencias de consumo que se producen según usos.
Si descendemos aún más al detalle, podemos ver que en el sector residencial, el mayor porcentaje del consumo energético en nuestro país corresponde al acondicionamiento térmico.
Los datos recogidos en la Figura 1 nos muestran porcentajes cercanos al 50% en calefacción y refrigeración para los hogares españoles en el año 2007.
Por otra parte, la incidencia del consumo energético en el presupuesto familiar es alta. La media española de consumo en acondicionamiento térmico, agua caliente sanitaria e iluminación representa alrededor del 3% del presupuesto familiar, de acuerdo con datos procedentes del Instituto Nacional de Estadística (INE).
El sector de la edificación requiere más de la tercera parte del consumo global de energía final en España para su producción y funcionamiento.
Aunque existen variaciones en el consumo en función de parámetros tales como localización, tipo de sistema constructivo utilizado o tipo de uso de la edificación, el coste energético de su producción es siempre sensiblemente mayor al de su funcionamiento.
No obstante, el mantenimiento y rehabilitación del parque edificatorio existente puede tener una gran importancia en la reducción del consumo global anual español al eliminarse los costes de producción.