Introducción a la eficiencia energética en edificación

 

La profesión se encuentra ante los dos grandes retos técnicos de los últimos años: la transformación digital del sector de la construcción (BIM) y el aumento de las exigencias de la eficiencia energética de los edificios. Estas exigencias han aumentado tanto en los últimos años que, después del cálculo de estructuras, se puede considerar el cumplimiento de la eficiencia energética como la parte técnica más complicada de la justificación normativa actual.

¿Qué es la eficiencia energética en la edificación?

Durante todas las fases de una edificación se consumen recursos y se producen emisiones que dañan el ecosistema y agotan los recursos naturales del planeta.

La eficiencia energética es la relación entre la cantidad de energía consumida por un edificio y la cantidad de energía producida para la climatización y la producción de ACS.

Un edificio es energéticamente eficiente cuando requiere poco consumo de energía no renovable para obtener un nivel de confort adecuado para sus usuarios.

Por qué es importante la eficiencia energética

La conservación del planeta es el máximo reto que nos enfrentamos como especie. La edificación es uno de los principales responsables del cambio climático.

Se ha de tener en cuenta que los edificios existentes consumen aproximadamente el 41% de la energía a nivel mundial. Siendo por tanto el aumento de la eficiencia energética de los edificios la clave para reducir el consumo energético mundial.

A lo largo de la historia el hombre ha realizado edificios adaptándolos al medio en el que vivía.

Sin embargo, a partir del siglo XX, coincidiendo con la era de la tecnología, el ser humano realiza edificios sin adaptarlos al medio, y dotándolos con la tecnología necesaria para ofrecer a su usuario el confort necesario de forma artificial.

La contaminación que generan los edificios ocasiona una serie de impactos ambientales, tales como:

• Cambio climático.
• Reducción de la capa de ozono.
• Lluvia ácida.
• Smog.
• Disminución de recursos naturales.
• Contaminación del agua y el suelo.
• Ruido.

Las estrategias para poder realizar edificaciones sostenibles y más eficientes son las siguientes:

• Optimización de los recursos naturales.
• Disminución del consumo energético y uso de energías renovables.
• Disminución de residuos, emisiones y ruido generados.
• Disminución del mantenimiento, explotación y uso de los edificios.

Como vemos, la estrategia para aumentar la eficiencia energética en los edificios es la disminución del consumo energético y el uso de energías renovables.

Para ello hay que:

• Reducir la demanda energética de los edificios.
• Aumentar la eficiencia energética de las instalaciones.
• Utilizar fuentes de energías renovables.

Como se puede observar, el CTE-HE 2013 en su cumplimiento hace referencia a cada una de estas estrategias.

También hay que tener en cuenta que el aumento de la eficiencia energética de los edificios ocasiona un aumento de la estanqueidad de los mismos. Ya que, al aumentar las exigencias de aislamiento en la envolvente térmica, estás disminuyendo las infiltraciones de ventilación de aire que pasan a través de la misma. Todo esto ocasiona un aumento de las concentraciones de CO2 y de agentes contaminantes, así como un aumento de la humedad relativa ambiental, provocando un ambiente insalubre y humedades de condensación.

Por ello en edificaciones de alta eficiencia energética como nos exige el CTE-HE, hay que instalar sistemas de ventilación para mejorar la calidad del aire interior.

Consultando el CTE-HS se puede observar cómo en su sección HS-3 se hace referencia a todo lo comentado anteriormente.

La directiva 2010/31/UE conformada por España y publicada en el BOE indica lo siguiente:

• Después del 31 de diciembre de 2018, los edificios nuevos que estén ocupados y sean propiedad de autoridades públicas sean edificios de consumo de energía casi nulo.
• A más tardar el 31 de diciembre de 2020, todos los edificios nuevos sean edificios de consumo de energía casi nulo.

Normativa vigente

En España la normativa vigente de referencia para la eficiencia energética de los edificios es:

Actualmente se encuentra en trámite de audiencia el nuevo CTE DB-HE-2018, que viene a sustituir al CTE DB-HE-2013, aumentando las exigencias tanto en la limitación de la demanda energética como en la limitación del consumo energético.

 

En la tabla anterior se puede observar la reducción del consumo de energía primaria no renovable desde la aplicación del CTE y sus respectivas revisiones, por cada una de las zonas climáticas de España. Cuanto más severa en invierno es la zona climática más han aumentado las limitaciones del consumo de energía primaria no renovable.

Acondicionamiento de los edificios

Una edificación está bien acondicionada, y por tanto es de alta eficiencia energética, cuando presenta soluciones para el aprovechamiento de los factores ambientales basadas en soluciones constructivas que minimizan el consumo de recursos a lo largo de su vida útil.

Un edificio será más eficiente energéticamente, cuando mejor aproveche los factores favorables climáticos del lugar y mejor se proteja de los factores desfavorables, de manera que se minimicen los consumos de recursos necesarios para alcanzar el nivel de confort a través de las instalaciones de acondicionamiento.

Para ello se ha ido mejorando en los últimos años el nivel de aislamiento de la envolvente térmica de los edificios, se ha reducido el consumo de las instalaciones de climatización, se ha reducido el consumo de la instalación de generación de agua caliente sanitaria y en determinadas edificaciones se ha realizado una contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica.

Sistemas de certificación medioambiental tipo: Breeam, Leed, Verde, Passivhaus.

Posiblemente los sistemas de certificación medioambiental en edificación más conocidos en la actualidad son Breeam, Leed, Verde y Passivhaus.

Los tres primeros sistemas evalúan el impacto medioambiental a lo largo de toda la vida útil del edificio:

• Urbanismo.
• Productos y transportes.
• Eficiencia energética.
• Construcción.
• Uso del edificio.
• Fin de la vida útil.

Sin embargo, Passivhaus solo evalúa la eficiencia energética de la edificación no entrando en el impacto medioambiental.

Hay que entender que estos sistemas son de carácter voluntario, adaptándose en mayor o menor medida a la normativa española. Siendo más exigentes que las normas actuales.

Cuando hablamos de certificar una edificación con algún sistema medioambiental, todos tenemos en mente que la eficiencia energética de esa edificación va a ser mucho más exigente que con el cumplimiento de la normativa actual. Por ejemplo, los cinco principios básicos de una edificación Passivhaus, son:

• Aislamiento térmico.
• Ventilación con recuperación de calor.
• Estanqueidad.
• Diseño libre de puentes térmicos.
• Ventanas de alta eficiencia energética.,

La limitación de la demanda energética en calefacción y en refrigeración está limitada a 15kWh/m2 año.

Sin embargo, haciendo un pequeño análisis de la normativa actual CTE-DB-HE, podemos observar:

• En las zonas climáticas A y B la norma ya nos limita la demanda de calefacción a 15kWh/m2 año, aumentando la demanda en zonas climáticas C, D y E; y pudiendo aplicar un coeficiente corrector por superficie de la edificación.

• La demanda energética de refrigeración de una edificación no puede superar los 15 kWh/m2 año para zonas climáticas de verano 1, 2 y 3, o 20 kWh/m2 año para zona climática de verano 4.

Por tanto, en determinadas zonas climáticas, encontrándose alguna de ellas en la Comunidad Valenciana, ya estamos haciendo viviendas con criterios Passivhaus sin muchas veces darnos cuenta de ello.

Posibles salidas profesionales del arquitecto técnico o ingeniero de edificación en materia de eficiencia energética en edificios

Todo lo comentado anteriormente ha ido aumentando en los últimos años la complejidad del cumplimiento normativo, lo que también está ocasionando nuevas salidas profesionales para la arquitectura técnica y/o ingeniería de edificación.

Podemos definir cuatro grandes bloques de posibles de salidas profesionales.

1º- Proyectistas en la rehabilitación energética de los edificios

Teniendo en cuanta que, como hemos visto anteriormente, los edificios existentes consumen aproximadamente el 41% de la energía a nivel mundial, podemos deducir que la mayoría del parque de viviendas existentes en la Unión Europea necesita una rehabilitación energética.

Para ello la U.E. ha preparado un marco legislativo estableciendo objetivos cuantificados y un rumbo claro hacia 2030 y poder así reducir las emisiones de gases de efecto invernadero un 40% respecto a 1990.

Para ello se ha realizado una estrategia a largo plazo para la rehabilitación energética en el sector de la edificación en España, desarrollada en el ERESEE 2014 y su actualización en 2017. Y se han desarrollado unos programas de ayudas para la rehabilitación energética de los edificios existentes (Programa PAREER-CRECE) y el Fondo JESSICA-FIDAE, gestionados por el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).

El arquitecto técnico e ingeniero de edificación tiene atribuciones propias en materia de rehabilitación de edificios y tramitación de subvenciones. Por tanto, podemos ser un actor fundamental en la rehabilitación energética del parque de viviendas existentes en España.

2º- Dirección de ejecución material y control de calidad

Cada vez se están solicitando más profesionales formados en materia de eficiencia energética en ejecución de obra, que estén formados en la importancia de cumplir todos y cada uno de los parámetros de eficiencia energética, que sepan resolver mediante soluciones constructivas toda esta problemática y entiendan la importancia de su cumplimiento, tanto para evitar viviendas con consumos mayores a lo indicado en la normativa vigente como para evitar patologías.

Debemos tener en cuenta que estas nuevas exigencias están cambiando los sistemas clásicos de construcción.

3º- Colaboraciones técnicas en el cálculo del cumplimiento de la normativa vigente para estudios de arquitectura

La complejidad en el cumplimiento de la normativa vigente en materia de eficiencia energética está ocasionando cada vez más que diferentes estudios de arquitectura encarguen el cálculo del cumplimiento del CTE-DB-HE y el DB-HS-3 a diferentes profesionales.

Nuestra profesión se encuentra ante una gran ocasión de posicionarnos como la profesión de referencia en el cálculo del cumplimiento del CTE DB-HE y el DB-HS-3. Es decir, como los grandes profesionales de la eficiencia energética de la edificación.

Javier Manuel Juárez Martínez

Arquitecto Técnico

CEO Tera Consultores de Ingeniería S.L

Entidad de Control de Eficiencia Energética en Edificación

javierjuarez@teraconsultores.es