Eficiencia energética en edificios de nueva construcción

Un edificio que se encuentra en fase de proyecto, presenta un potencial de ahorro energético muchísimo mayor que uno ya construido. El motivo es que permite incorporar, desde el principio, las técnicas y soluciones constructivas más efectivas.

SOLUCIONES PASIVAS:

- Orientación del edificio: Su objetivo es aprovechar la mayor cantidad de radiación solar, tanto para climatización, producción de agua caliente e iluminación. También se procurarán aprovechar las corrientes de aire dominantes para conseguir una ventilación natural del edificio. Se procurará que la fachada principal se encuentre orientada al Sur geográfico para optimizar el aprovechamiento de la trayectoria solar.

- Diseño de la envolvente térmica del edificio: La envolvente exterior del edificio debe disponer de:

     -Materiales aislantentes: Los aislantes son materiales que presentan una bajísima conductividad térmica, por lo que se convierten en unos malos conductores de calor. Los principales aislantes utilizados en construcción son:

          - Poliestireno expandido (EPS)

            - Espuma rígida de poliuretano (PUR)

            - Espuma de poliuretano proyectado

            - Lana de roca de vidrio o mineral

            - Poliestireno extruido

El precio medio de los aislantes térmicos suele oscilar entre los 10-20 Euros el m2, lo que apenas supone el 1% del coste total de construcción real de una vivienda; Con un buen aislamiento se consigue un ahorro del 50% de energía. Hay que tener presente que existe un expesor óptimo a partir del cual el aumento de la resistencia térmica de la envolvente es casi despreciable, y sin embargo, el aumento del coste económico del aislante no supone ningún ahorro significativo.

     - Cámaras de aire: El aire es un mal conductor del calor; por ello si se intercala una cámara de aire del orden de unos pocos centímetros en el interior de un cerramiento se conseguirá una reducción significativa de la transmitancia térmica del mismo. Las cámaras de aire pueden proyectarse tanto para paramentos verticales (fachadas), como horizontales (forjados y cubiertas planas).

     - Reducción de las filtraciones de aire: Para evitar las pérdidas térmicas asociadas y las filtraciones de aire se debe recurrir a marcos de puertas y ventanas que estén acreditados por los fabricantes con una permeabilidad de aire aceptable. Asimismo, se recomienda la instalación de ventanas con doble acristalamiento y baja emisividad térmica.

     - Diseño de fachadas basadas en el principio del muro trombe o muros parietodinámicos. Estas soluciones constructivas aprovechan la energía solar para calentar el aire contenido en una cámara interior y, de esta forma, provocar una recirculación basada en el principio de termosifón que caliente y/o ventile las habitaciones colindantes.

     - Generación de sombras en verano: Durante el ciclo de verano, la insolación en las fachadas es un inconveniente, puesto que aumentan las ganancias térmicas en el interior del edificio. Con un conveniente diseño de voladizos, retranqueos y sistemas de toldos puede evitarse que gran parte de la radiación solar atraviese las superficies acristaladas. Estos elementos constructivos fijados en la fachada no tienen por qué afectar a las ganancias solares en invierno, puesto que la trayectoria solar durante esos meses es mucho más baja y puede incidir más directamente en los huecos acristalados.

- Geometría del edificio y distribución de las estanciaincias: Es un buen principio para evitar pérdidas y ganancias excesivas que el edificio presente una relación entre la superficie y el volumen lo más pequeña posible. Asimismo, una correcta distribución de las habitaciones y espacios del edificio pueden contribuir a un ahorro significativo de energía dependiendo de la funcionalidad y uso del mismo. Por ejemplo, un edificio administrativo donde las oficinas esten situadas en la fachada sur necesitará consumir menos iluminación y calefacción, auque habra que cuantificar después el aumento de la demanda de aire acondicionado.

- Utilización de la vegetación: El uso de las plantas en Arquitectura puede presentarse a dos niveles: dentro del edificio y en su entorno. Seria conveniente disponer alrededor del edificio de árboles de hoja caduca que permitieran la incidencia del sol en los meses de invierno y proyectaran sombras en los meses más calurosos. En el propio edificio una de las utilizaciones que más se están extendiendo es la construcción de cubiertas ajardinadas, que realizan una doble funcionalidad; por un lado, es útil aislamiento térmico del edificio y, por otro, aumenta las zonas verdes de la ciudad y contribuye a la disminución de la contaminación.

SOLUCIONES ACTIVAS

Entre las soluciones denominadas activas para el ahorro energético del edificio podemos constatar las siguientes:

- Generación energética a partir de energías renovables.

    - Energía solar térmica: La sección HE 4 del CTE prescribe que la mayoría de los edificios deben disponer de una intalación de energía solar térmica para la producción de agua caliente sanitaria como prioridad. Como uso secundario se pueden utilizar para climatizar piscinas u otros procesos. El porcentaje de cobertura que debe garantizar la instalación solar depende de tres factores:

          - Zona climática donde se localiza el edificio: Se distinguen cinco zonas climáticas en las que se divide el territorio nacional en función de la energía solar anual incidente.

           - Tipo de energía de apoyo: Es obvio que una instalación solar térmica no va a poder garantizar durante todos los meses del año la energía necesaria para toda la demanda de ACS del edificio. Por ello, siempre se tendrá que disponer de una caldera o dispositivo de apoyo.

          - Caudal diario demandado por la instalación

     - Energía fotovoltaicas: La energía generada por las instalaciones fotovoltaicas de un edificio puede destinarse al autoconsumo o a la venta a red. Para pequeños edificios es viable el autoconsumo, pero a medida que el edificio es más importante, la electricidad producida no suele ser significativa para el consumo, por lo que se suele vender a red. La secció HE 5 del CTE establece qué tipos de edificios deben instalar de forma obligatoria placas fotovoltaicas. Los edificios de viviendas quedan excluidos de esta obligatoriedad.

     - Energía geotérmica: Se basa en el aprovechamiento del gradiente térmico existente a diferentes profundidades del terreno o en la presencia de un acuífero. Esta energía es aprovechable para equipos de climatización basados en bombas de calor tanto para ciclo de verano como invierno. El terreno, a una determinada profundidad, es un sumidero de energía idóneo por mantener la temperatura casi constante a lo largo de todo el año. La técnica consiste en excavar el terreno e introducir los circuitos destinados a evaporador/condensador de la bomba de calor.

- Generación energética a partir de energías convencionales: La cogeneración es un proceso por el cual se produce energía électrica y térmica residual simultáneamente. El uso más extendido es el de disponer de una turbina de gas o de un motor de combustión interna accionando un generador elétrico. La electricidad producida la puede consumir el propio edificio y los excedentes verterlos a la red pública. Por otro lado, el calor residual generado en los gases de escape, puede aprovecharse para la producción de agua caliente sanitaria y para climatización.