lunes, 22 de julio de 2013

Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios de obra nueva




A) DISEÑO DEL EDIFICIO CON PARAMETROS DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA.
Esto significa que, puesto que se trata de una edificación por construir, debe ser proyectada y construida bajo técnicas bioclimáticas, optimizando al máximo una serie de parámetros que, en función de su emplazamiento, su entorno y características climáticas de la zona, permitan un comportamiento óptimo y adecuado del mismo para conseguir una mayor eficiencia energética y minimizar al máximo el impacto ambiental sobre su entorno. También tiene como objetivo diseñar el edificio para conseguir calentamiento pasivo en invierno y el enfriamiento pasivo en verano, las técnicas de arquitectura bioclimática mas importantes son las siguientes:

A.1.- EMPLAZAMIENTO Y ORIENTACIÓN DEL EDIFICIO ACORDE AL CLIMA LOCAL. 
Debe adecuarse al clima local de la zona donde se ubica, ya que determina su exposición al sol y a los vientos, por ello es conveniente valorar tanto de radiación solar, temperaturas, humedad  relativa, precipitaciones y viento tanto en verano como en invierno. También se deben valorar la topografía,  la vegetación del lugar y posibles focos de contaminación acústica en las proximidades.

A.2.-DISEÑO SENCILLO Y COMPACTO DEL EDIFICIO. 
Se requiere un edificio de forma compacta, de manera que se reduzca la superficie de la envolvente en relación al volumen del edificio.(a menor superficie de envolvente menores pérdidas térmicas), ya que una excesiva cantidad de salientes o zonas con mirador, aumentarían la demanda y el coste energético. Siendo el factor de forma el cociente entre la superficie del edificio y su volumen,. cuanto menor sea este, mayor es la capacidad del edificio para retener el calor y por tanto  en climas fríos conviene que este factor varíe entre 0,5 y 0,8, mientras que para climas cálidos conviene que sea superior a 1,2. También es conveniente una distribución de espacios adecuada disponiendo al norte las zonas de menor uso como los garajes.
A.3.-DISEÑO ADECUADO DE HUECOS SEGÚN ORIENTACIÓN. Diseño de las superficies acristaladas en cada fachada en función de su orientación, es decir según la energía solar proporcionada, recomendándose entre un 40%-60% en fachadas sur, de un 10-15% en fachada norte, y menos del 20% en las fachadas este este y oeste.
A.4.-INERCIA TÉRMICA DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE LA ENVOLVENTE. De este modo y con paredes y suelos de alta inercia podemos suavizar la variación de temperatura entre amientes interior y exterior, consiguiendo un adecuado nivel de confort.
A.5.-DISEÑO QUE PERMITA REDUCIR AL MAXIMO LOS PUENTES TÉRMICOS.
A.6.-SISTEMAS CONSTRUCTIVOS Y MATERIALES QUE PERMITAN REDUCCIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA. De forma que deben diseñarse reforzando su aislamiento térmico y su estanqueidad al aire, siendo recomendable ciertos sistemas como los siguientes:
A.6.1.-CUBIERTAS ECOLÓGICA AJARDINADAS. Este sistema presenta  muchas ventajas, tanto desde el punto de vista arquitectónico como estético y medioambiental. La vegetación absorbe contaminantes y produce oxígeno con el consiguiente efecto positivo sobre el medio ambiente. También mejora el aislamiento térmico total de la cubierta así como su aislamiento acústico, consiguiendo ayudar a conseguir condiciones importantes de confort en el interior.

A.6.2.-FACHADAS VEGETALES. Pudiendo conseguir una reducción del aporte solar de hasta un  20%, mediante fachadas vegetales o plantando una fila de árboles de hoja caduca que ayuden a reducir el aporte de energía solar en verano y a incrementarlo en invierno.

A.6.1.-FACHADAS VENTILADAS. Realizadas con placas cerámicas o de piedra sobre una subestructura de perfiles metálicos normalmente de aluminio, dejando una cámara de aire que ventila por convección natural con el cerramiento principal, a través de la cual se disipa gran parte de la energía absorbida por la capa exterior. También existen soluciones integrales similares con paneles solares térmicos y fotovoltaicos integrados en el cerramiento exterior de fachada.
A.6.3.-FACHADAS DE DOBLE PIEL DE VIDRIO. Este sistema esta formado por dos superficies acristaladas, separadas entre sí por una cámara de aire continuamente ventilada, de forma que se crea una segunda piel exterior fijada al muro por un sistema de anclajes. Con el objeto de poder controlar  la radiación solar  exterior y reducir su transmitancia térmica, dichos vidrios se tratan mediante un proceso de pigmentación o serigrafiado.
A.6.4.-VIDRIOS CON PROPIEDADES ESPECIALES. Pueden ser vidrios con adición de delgadas capas dinámicas, vidrios cromogénicos capaces de cambiar su color o transparencia o vidrios con cámara con fluidos circulantes, en el que la reducción de cargas térmicas se obtiene gracias a la circulación de un fluido por su cámara, ya que algunos de ellos son capaces de absorber parte de la radiación infrarroja incidente.
A.7.-ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PASIVA. Para evitar el excesivo calentamiento de algunas fachadas con mayor incidencia de radiación solar en verano deben proyectarse elementos para controlar esta radiación, siendo estas voladizos, balcones, marquesinas, estructuras con elementos móviles de lamas orientables, persianas, toldos, etc.

A.8.-SISTEMAS DE VENTILACIÓN PASIVA. Mediante la ejecución  de chimeneas solares junto a pozos canadienses para garantizar la renovación de aire:
A.8.1.-LAS CHIMENEAS SOLARES, son chimeneas diseñadas para que el aire de su interior se caliente y ascienda por convección, de forma que al ascender genera succión y provoca una corriente de aire, de manera que entra el aire desde el pozo canadiense, ventilándose así la vivienda.
A.8.2.-LOS POZOS CANADIENSES, son un sistema que aprovecha la energía geotérmica del suelo para que, a través de tubos enterrados, hacer circular el aire por su interior de manera que en verano actúa manteniendo el ambiente fresco (el suelo esta más frio) y en invierno más cálido (el suelo esta más caliente).
A.9.-.SISTEMAS DE CALEFACCIÓN PASIVA CON INVERNADEROS ACRISTALADOS Y MUROS TROMBE. El invernadero solar consiste en un recinto acristalado adosado a la vivienda que aprovecha la energía del sol que se acumula en su interior debido al efecto invernadero, ya que la radiación solar entra pero no puede salir calentando el interior. Los muros trombe son un colector solar formado por un cerramiento exterior de vidrio una cámara de aire  y un cerramiento de gran inercia térmica, normalmente piedra u hormigón, donde se acumula la energía del sol de modo que a través de unas perforaciones en el muro el aire circula por convención desde la zona inferior a la superior, entrando  frio por la zona inferior y saliendo caliente en la superior para luego repartir ese calor por el interior en la vivienda.

A.10.-.APROVECHAMIENTO Y REUTILIZACIÓN DE AGUA DE LLUVIA Y MECANISMOS DE AHORRO DE AGUA:De esta forma mediante un depósito de almacenamiento y un equipo de bombeo se recoge y aprovecha el agua de lluvia para riego de las especies vegetales así como para uso propio de la vivienda cuando su uso no  necesite que sea potable, también disponiendo de mecanismos de ahorro de agua en inodoros y en urinarios.
A.11.-APROVECHAMIENTO Y REUTILIZACIÓN DE AGUAS GRISES. Las aguas que provienen de la lavadoras, del lavabo y de la ducha pueden ser reutilizadas para la cisterna del inodoro, para lo que se precisa realizar una instalación independiente que recoja esa agua y la vuelva a  canalizar de nuevo hacia el inodoro.
A.12.-COLOR DE LA FACHADA. Otro aspecto que interviene en el mecanismo de intercambio energético entre la vivienda y el exterior, es el color de la fachada. Los colores claros en la fachada de un edificio facilitan la reflexión de la luz natural y, por lo tanto, ayudan a repeler el calor de la insolación. Contrariamente los colores oscuros facilitan la captación solar.
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B) INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN, REFRIGERACIÓN, AGUA CALIENTE SANITARIA E ILUMINACIÓN EFICIENTES ENERGÉTICAMENTE. Estas instalaciones estarán proyectadas, diseñadas y calculadas para obtener su máximo rendimiento, entre estas destacan las  bombas de calor aire-aire, bombas de calor aire-agua y las calderas de condensación de alta eficiencia energética. Es muy recomendable también proyectar la instalaciones  centralizadas, puesto que se consigue un mayor rendimiento que en las individuales, así como en la calefacción por suelo radiante. También la climatización VAV (volumen de aire variable) y VRV(volumen de refrigerante variable) garantizan buenos resultados.
C) INSTALAR ENERGÍAS RENOVABLES EN LOS EDIFICIOS: De esta forma, al proyectar y ejecutar estas instalaciones se consigue reducir el consumo energético de forma notable, así como reducir o incluso eliminar las emisiones de CO2. Las energías renovables mas empleadas en edificación son la energía solar térmica, la energía solar fotovoltaica, las calderas de biomasa para calefacción y agua caliente sanitaria, las chimeneas de agua, así como otros sistemas como la cogeneración o producción simultánea de calor y electricidad en un único proceso.

En el Caso de edificios de Vivienda plurifamiliar nueva, una de las propuestas más eficientes sería la implantación de una caldera de biomasa para la producción de agua caliente sanitaria y calefacción, con bomba de calor de alta eficiencia energética para refrigeración en verano (centralizadas las dos), simultáneamente con las medidas de diseño bioclimático del apartado A, de forma que se podrían conseguir grandes ahorros energéticos y una reducción de emisiones de CO2 que podría llegar al 100% obteniéndose la mejor calificación energética, que es la A.
Ante una posible rehabilitación energética, se recomienda la realización de un estudio de viabilidad técnica y económica en el que se pueda analizar cual es la solución o soluciones cuya implantación nos ayudaría a conseguir los plazos de amortización mas cortos. Para ello valoraremos el coste derivado de la implantación de las medidas incluidas en cada propuesta y los ahorros energéticos conseguidos anualmente para calcular los años necesarios de amortización. No obstante, y teniendo en cuenta el incremento del precio de la energía y las ayudas conseguidas en función de la calificación alcanzada, dichos plazos pueden reducirse de manera considerable y mejorarse por tanto su viabilidad económica.

martes, 16 de julio de 2013

Medidas de ahorro de energía y mejora de la eficiencia energética en edificios existentes

MEDIDAS DE MEJORA EN EDIFICIOS EXISTENTES:
A) REDUCIR LA DEMANDA ENERGÉTICA.
A.1.-MEJORAS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA. Con ellas se consigue reducir las pérdidas o ganancias de energía de la vivienda, de manera que en verano se reduce el flujo de calor desde el exterior al interior y en invierno se evita perder el calor del interior hacia el exterior, optimizando así el comportamiento energético de la envolvente y consiguiendo reducir las demandas de energía para calefacción en invierno, así como para refrigeración en verano, estas medidas son las siguientes:

- Invierno: El calor no sale de la vivienda, menor demanda de calefacción.
- Verano: El calor no entra en la vivienda, menor demanda de refrigeración.




A.1.1.-MEJORAR DEL AISLAMIENTO TÉRMICO. Disponiendo de paneles de aislante térmico en fachadas, cubiertas, falsos techos y de suelos cuando se trate de elementos horizontales sobre espacio exterior o locales no calefactados. En el caso de fachada es muy importante la posición del mismo puesto que al trasdosarlo exteriormente se consigue que todas las capas del cerramiento se encuentren a una temperatura aproximada a la del ambiente interior, mejorándose notablemente el aislamiento térmico, eliminado todos los puentes térmicos y evitando condensaciones, siendo no obstante la solución mas cara por el coste que supone el montaje de andamios y medios auxiliares. El trasdosado interior es muy económico pero menos recomendable por que deja zonas con riesgo de condensaciones y puentes térmicos. También existe la posibilidad de rellenar las cámaras de aire con un aislante térmico en su interior, siendo esta una solución intermedia entre ambas que también deja puentes térmicos. En cuanto al tipo de aislante a colocar  yo recomendaría aquellos que además tienen propiedades de aislamiento acústico tipo poliestireno extruido, fibras de vidrio, lanas de roca, espumas de poliuretano, aislamientos ecológicos de celulosa insuflada en cámaras y el vidrio celular que proviene del reciclado del vidrio y además presenta capacidad impermeable.
A.1.2.-SUSTITUCIÓN DE LAS CARPINTERIAS Y LOS VIDRIOS. De forma que se dispongan carpinterías con rotura de puente térmico, sistemas de doble acristalamiento con cámara de aire tipo climalit, vidrios  con un factor solar bajo o de baja emisividad con un tratamiento que consiga reflejar gran parte de la radiación solar que reciben y por lo tanto reducen notablemente la carga que por radiación solar pueda entrar al interior del edificio. Se recomienda colocación de cajones de persiana con aislamiento térmico incluido y persianas con lamas con aislamiento en su interior. Es conveniente también sustituir la carpintería por otras con la permeabilidad al aire adecuada, según la severidad climática de la zona donde este ubicado, de forma que tal como establece el  Código Técnico, para zonas con mayor severidad (zonas climáticas C,D y E) tengan menor permeabilidad y sean más estancas para conseguir un mejor comportamiento térmico.

A.1.3.-AISLAR ADECUADAMENTE LAS ZONAS CON PUENTES TERMICOS. Es decir al igual que en los cerramientos, en las zonas donde se interrumpe el cerramiento y pierde su inercia térmica, se debe de reforzar el aislamiento, en cajones de persiana, encuentros con pilares, encuentros con forjados, y sobre todo en aquellos edificios en los que para colocar radiadores para calefacción, existía la mala práctica de realizar una hornacina debajo de las ventanas reduciendo su espesor y dejando el cerramiento desprotegido térmicamente. Si es posible, siempre es conveniente colocar el aislamiento por el exterior de la zona donde se localice el puente térmico.
A.2-MEJORAR LAS CONDICIONES DE VENTILACIÓN DEL EDIFICIO Y DE LOS ESPACIOS BAJO CUBIERTA.En general siempre es conveniente que se realice una adecuada ventilación que garantice la calidad de aire interior. En zonas climáticas más cálidas, esta ventilación es todavía más importante sobre todo en verano, siendo  conveniente realizar ventilación natural cruzada y la ventilación nocturna, de forma que se conseguirá la pérdida de energía y disipar el calor acumulado en los cerramientos durante el día, por tanto es recomendable en edificios antiguos de estas zonas mejorar su envolvente al objeto de mejorar su permeabilidad y reducir su estanqueidad, mientras que en climas más fríos se debería de actuar a la inversa, disminuyendo la permeabilidad y aumentando la estanqueidad.
B) MEJORAR DEL RENDIMIENTO EN LAS INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN, REFRIGERACIÓN, AGUA CALIENTE SANITARIA E ILUMINACIÓN:
B.1.- SUSTITUCIÓN DE LOS EQUIPOS DE LA INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN POR AGUA Y AGUA CALIENTE SANITARIA POR OTROS DE MAYOR RENDIMIENTO. Sustitución de calderas por otras de alto rendimiento, como son las calderas de condensación, calderas de biomasa o bien por una bomba de calor aire-agua que intercambia calor con un circuito hidráulico, siendo más eficiente el sistema de calefacción por suelo radiante.
B.2.- SUSTITUCIÓN DE LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO POR OTROS DE MAYOR RENDIMIENTO. La mayor parte de hogares disponen actualmente de estos equipos, normalmente bombas de calor, con un Split interior y una unidad exterior, debiéndose sustituir por otros de menor consumo y mayor eficiencia energética como las bombas de calor aire-aire de alta eficiencia.

B.3.- MEJORAR LA RED DE DISTRUBUCIÓN DE CALEFACCIÓN Y AGUA CALIENTE SANITARIA.  Además de aislar las tuberías de la red de distribución, el incorporar válvulas termostáticas en los  radiadores  ayuda a disminuir las pérdidas de calor y a conseguir una instalación más eficiente. También es conveniente que los equipos de regulación y control de la instalación, como interruptores, programadores o termostatos sean de fácil acceso y que sean programados correctamente.
B.4.- MEJORAR DEL RENDIMIENTO EN LAS INSTALACIONES DE ILUMINACION Y OTRO EQUIPAMIENTO ELECTRICO. Mediante la sustitución de las lámparas por otras de bajo consumo y de alta eficiencia energética, y disponiendo de sistemas de control de  iluminación, el resto de equipos de consumo eléctrico y electrodomésticos, es conveniente que dispongan una calificación energética A o superior. No usar el modo stand-by de los aparatos eléctricos y apagar completamente los aparatos cuando nos los estemos usando porque siguen consumiendo energía
B.5.- ESTABLECER  SISTEMAS DE DOMÓTICA PARA EL CONTROL DE LOS PERIODOS DE PUESTA EN SERVICIO ACORDE A LOS HORARIOS DE OCUPACIÓN DE CADA ZONA DEL EDIFICIO Y MEJORAR EL MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONES. La  introducción de domótica y la automatización sobre todo si tuviésemos el caso de una rehabilitación de un edificio destinado a oficinas, nos van a permitir sacar el máximo partido y realizar una gestión mas eficiente de las instalaciones térmicas del edificio, en función de las condiciones climáticas exteriores y la demanda.


C) INSTALAR  ENERGÍAS RENOVABLES. En este caso la aplicación de energías renovables como pueden ser energía solar térmica para la producción de agua caliente o bien energía solar fotovoltaica para producción de electricidad, siempre que por las características del edificio y de sus instalaciones permitan que dicha implantación sea viable desde el punto de vista técnico y económico. De no ser así se deberá optar por implantar sistemas con instalaciones y equipos de alta eficiencia energética, de acuerdo a lo indicado en  el punto anterior.

D) MODIFICACIONES EN LOS HÁBITOS DE LOS USUARIOS. Es muy freuente que los usuarios programen la calefacción o la refrigeración a temperaturas que no sólo a veces están fuera de los parámetros de confort térmico, sino que también suponen un aumento desproporcionado del consumo energético, de forma que si  bajamos la temperatura de nuestra calefacción sólo 1°C, podemos conseguir un ahorro energético de entre un 5 y un 10% y evitar 300kg de emisiones de CO2 por hogar y año. Unos 20°C es suficiente para tener una temperatura adecuada. Se debe programar el termostato para que se desconecte cuando no estamos en casa o mantener una temperatura agradable, pudiéndose alcanzar un ahorro entre un 7 y un 15% de energía.
En el Caso de edificios de Vivienda plurifamiliar existente, una de las propuestas más eficientes seria la implantación de energía solar térmica para agua caliente sanitaria y calefacción con bomba de calor de alta eficiencia energética  junto con las medidas de mejora de la envolvente térmica (apartado A.1), de forma que con estas medidas simultáneamente se podrían conseguir ahorros energéticos que oscilarían entre un 70% y un 80%, y una reducción de emisiones de CO2 entre un 40 y un 60%. En este caso, la máxima calificación que se podría alcanzar seria una B.