Ahorro energético en edificación. Escenario en España desde el nuevo CTE-HE-2013

model

Supongamos que un comprador adquiere su vivienda hace unos 8 años, (2007) y que su edificio fue uno de los últimos en ser ejecutado antes de la aplicación del CTE-2006.

El coste de su vivienda se halla en el máximo histórico. En la actualidad, y aunque según datos del INE, el IPC ha aumentado un 7%, el coste de la vivienda se ha reducido en un 47% (según la sociedad de tasación hasta 2014).

Es decir un comprador de 2007 pagó el doble respecto a una vivienda nueva de 2015, que presenta un consumo de energía térmica probablemente equivalente también al doble de lo que representa una vivienda actual, diseñada y construida con arreglo a las nuevas modificaciones del CTE-HE, aprobadas en 2013…

Y ello sin considerar que entonces, los equipos de clima clase energética A todavía no eran los más habituales, no había exigencia en cuanto a la necesidad de sistemas de captación solar ACS, seguramente escuchará hasta las conversaciones de su vecino a través de las medianeras, etc….

Pese a todo, y a causa de las subidas de precio de la electricidad (60% desde el mismo año), el nuevo comprador probablemente solo ahorre un 10% en la factura de energía, respecto al antiguo.

LOS ANTECEDENTES

Por ejemplo, la norma básica de ahorro energético NBE-CT-79, resultaba deficitaria en cuanto a sus exigencias constructivas, desde el punto de vista de la prestaciones en materia de ahorro energético para los edificios. A efectos prácticos, los proyectistas nos limitábamos a aplicar una hoja de cálculo en el diseño, que apenas entendíamos y que, de todos modos, casi siempre resultaba en un CUMPLE, suficiente para seguir con el trabajo y nunca más volver a reparar en ese aspecto.

La vigilancia en obra era más bien pobre y no se llevaban a cabo pruebas de aislamiento, ni existían controles adicionales por parte de la administración.

Otro tanto sucedía con la extinta NBE-CA-88, en materia de aislamiento frente a ruidos, que se aplicaba de un modo similar y bajo las mismas exigencias de inspección en obra.

El resultado, viviendas pobremente aisladas, con consumos energéticos de climatización elevados, problemas de ruidos con los vecinos, etc…

Algunas constructoras y/o promotoras realizaban esfuerzos especiales en la materia con el fin de añadir un nivel de calidad a sus productos que les diferenciara de la competencia. Incluso algunos proyectistas observaban reglas de oro obtenidas de su experiencia práctica como la utilización de ladrillo perforado o bloques cerámicos en los cerramientos, vidrios de doble hoja con cámara de aire intermedia (climalit) en las carpinterías, etc…

Pero nada más.

En realidad, no hacía falta hacer otra cosa. El coste de la energía se situaba entre los más baratos de Europa y la economía estaba en un buen momento. La preocupación por el cambio climático todavía se discutía y el impulso de las energías renovables, aunque en desarrollo, no era aún prioritario a nivel político, ni suficientemente conocido en la calle.

Este escenario cambiaria a partir de 2006-2007 con el nuevo CTE.

Aunque en un primer momento se generaron dudas, falta de adaptación de los profesionales del sector, incertidumbre y temor a un aumento desmesurado de los costes constructivos, la realidad es que el sector terminó por aceptar favorablemente el nuevo marco legislativo.

Bien fuera porque había dinero, o porque los costes no se incrementaron realmente de forma verdaderamente signifitiva (mejores asilamientos, mayor espesor de muros, etc…), el salto de calidad y la mejora de prestaciones se convirtió en un hecho y con el tiempo, aceptado por todos.

El ahorro energético cobraba verdadera importancia y la industria de construcción se adaptaba a las tendencias sociales.

Con todo, el trabajo de los proyectistas se complicaba significativamente. Aunque se continuaba recurriendo a hojas de cálculo más o menos simples de manejar en usos residenciales, se implantaba un método de cálculo general, basado en la utilización de un software específico (LIDER, CALENER VIP y GT), que exigía un modelo tridimensional del edificio y la simulación de su comportamiento energético (referido a cargas térmicas de calefacción, refrigeración, y consumos de ACS e iluminación), en una zona climática concreta.

El método consistía en determinar el consumo esperado de energía de la nueva construcción, y compararla con la de un edificio “de referencia”. Si la comparación era favorable al edificio objeto, este CUMPLE, si no, había que pensar en el modo de que el software alcanzara ese objetivo mejorando aislamientos, espesores de muro, vidrios, carpinterías, etc…

El Edificio “de referencia”, es aquel considerado como estrictamente adaptado a la normativa.

Este método continuo aplicándose hoy en día, para edificios nuevos, y reformas y ampliaciones de existentes, aunque no para la certificación de edificios existentes que no experimentan modificaciones, para el que se ha descrito otro software, aun de aplicación más simple.

Además con el nuevo CTE, se desarrolló un sistema de vigilancia en obra que comprobaba que las hipótesis de proyecto se ejecutaban realmente, lo que forzaba a directores de obra y constructores a prestar verdadera atención a este aspecto constructivo.

energetica2

 EL CAMBIO EN 2014.

Con la entrada en vigor de las modificaciones del CTE-HE (Ahorro Energético), aprobadas en septiembre de 2013, y desde la primavera de 2014, las condiciones en materia de ahorro energético se han endurecido y complicado notablemente.

En un contexto de subidas de precio de la electricidad (hasta un 60% desde que comenzó la crisis), y donde además se tiende a aumentar el coste del termino fijo (es decir, el de potencia o el no directamente relacionado con el consumo de energía del usuario), la administración ha considerado oportuno forzar las exigencias de ahorro energético en edificación.

Esto ocurre además en un periodo de clara crisis del sector de la construcción, en el que o no hay obra, o esta es escasa o se limita a intervenciones de rehabilitación.

La adaptación a la normativa en edificios de uso residencial se ha convertido en un caos, y un verdadero quebradero de cabeza para los proyectistas, que además, han de batallar con los constructores que no entienden/no aceptan el (esta vez sí), significativo aumento de costes constructivos que supone.

Aunque en edificios de uso terciario, la adaptación no es particularmente complicada respecto a las anteriores disposiciones, en uso residencial se establece un baremo (antes inexistente como tal), en el consumo energético de las viviendas, en términos de kW/m2 de consumo anual.

En una zona climática concreta,(p.ej B4), se limita la demanda de energía en materia de calefacción a no más de 15 kWh/m2 año, y la demanda de refrigeración a un máximo de 20 kWh/m2 año. Se trata de exigencias muy similares a los estándares de los más prestigiosos certificadores del sector (Passive House, LEED, etc…), que ahora adquieren consideración de “mínimos” constructivos.

También el consumo de energía primaria procedente de fuentes no rentables se ha limitado a valores en torno a 50 kWh/m2 y año (zona B4), en términos de media ponderada refigeracion-calefaccion, si bien esta limitación no es tan difícil de alcanzar debido a la rápida adaptación de la industria de climatización (difícilmente hoy se adquiera de primera mano equipos de climatización de clase energética inferior a la B).

Desaparecen los métodos “simplificados” de cálculo, y todo el mundo ha de recurrir al software de método general (LIDER, ahora rebautizado como HU o Herramienta Unificada), para simular y adaptar sus nuevos edificios.

En uso residencial, desaparece el modelo de “edificio de referencia” para la verificación de las demandas de energía, siendo sustituido por el baremo normativo de demanda de energía final, antes descrito. En otros usos, todavía se sostiene dicha referencia, aunque se les impone la calificación energética B como mínimo admisible en materia de consumo de energía primaria no renovable.

LA EXPERIENCIA PRÁCTICA.

energy2

Dudo que en los 12 meses que se lleva aplicando la modificación normativa, el 100% de los proyectistas (y los directores de obra), hayan logrado adaptarse plenamente a la normativa.

La experiencia práctica ha demostrado que aumentos del 50-100% en el espesor de aislantes de fachadas y cubiertas, 50% en el de suelos, y reducciones del 50% o más en las conductividades térmicas de vidrios son ahora exigibles “solo para empezar a pensar en cumplir la nueva norma”.

Los puentes térmicos, de una importancia relativa en la anterior disposición, son ahora críticos para la obtención de los niveles de demanda exigibles, y también lo es la ventilación.

Las carpinterías de aluminio prácticamente se excluyen de la edificación residencial salvo que se adopten soluciones de rotura de puente térmico y valores de conductividad térmica reducida, algo solo garantizado por los fabricantes más destacados. En su lugar, las de PVC se están aplicando casi sistemáticamente.

Si yo fuera industrial, y creyera que el sector de la construcción residencial se ha de reactivar, invertiría lo que tengo en fabricar recuperadores de calor.

La carga térmica de ventilación, exigida por el CTE-HS3 en el caso de viviendas, o por el RITE en edificios de tros usos, es una de las más significativas en la estimación de demandas.

Introducir aire frio procedente del exterior en invierno, o aire caliente en verano, no parece la mejor manera de reducir los consumos.

Creo sinceramente que nos hemos pasado de listos. Todo el mundo sabe que hay que cerrar las ventanas cuando se pone el aire acondicionado….

En otros países europeos, la ventilación de viviendas solo es exigible si las infiltraciones esperadas a través de carpinterías y huecos  no superan el mínimo exigible para solucionar problemas de humedad.

En España, sin embargo, consideramos insalubre una vivienda e la que no entra un caudal mínimo de aire (en el entorno de 0,75-1 renovaciones/hora o más), en previsión de humedades, olores, etc…

No dudo que en grandes ciudades o ubicaciones próximas a zonas industriales, granjas de cerdos, etc…, no es buena idea abrir las ventanas para ventilar. Pero la legislación no hace distinciones, y no me consta que se esté vigilando la disposición de filtros específicos frente a contaminantes en los sistemas de ventilación de viviendas. Filtros que por otra parte están sujetos a un mantenimiento.

El caso es que la disposición de un recuperador de calor (y por tanto necesariamente una instalación de ventilación forzada), es la única manera de reducir la carga térmica de ventilación y por tanto, junto al resto de medidas de mejora, alcanzar los objetivos de reducción de demanda, en determinadas configuraciones de viviendas.

¿Nadie ha pensado que las instalaciones forzadas (especialmente las que incorporan recuperadores de calor), incorporan ventiladores que consumen energía eléctrica? ¿No es posible que para reducir la demanda de energía térmica, se esté aumentando el consumo de energía eléctrica, y que el balance final pueda ser negativo?

La realidad es que los ingenieros de instalaciones en edificios de otros usos se justifican en la no aplicación del RITE en materia de recuperadores de calor, precisamente aportando un balance energético consumo de ventiladores-ahorro de demanda térmica. Dicho balance a menudo demuestra que la idea ha sido mala…

De acuerdo a mi experiencia en el tema, me atrevo a relacionar las siguientes medidas de adaptación al nuevo CTE-HE en edificios residenciales, como punto de partida:

  1. Incremento de aislantes (entre el 50-100% respecto a los estándares del anterior CTE-HE, dependiendo de la ubicación en la envolvente térmica y la zona climática).Suele ser buena idea adoptar como referencia las indicaciones de los fabricantes de aislamientos, que publican tablas de adaptación a las diferentes zonas climáticas con sus productos específicos, (poliuretano, Lanas minerales, etc…). El proyectista debe saber que existe un “optimo” de espesor de aislante, a partir del cual, seguir incrementando espesores resulta poco viable desde el punto de vista coste/beneficio.
  2. Recurrir a soluciones de cerramientos más eficaces desde el punto de vista energético (ladrillo perforado frente al ladrillo hueco en fachadas, sistemas de fachada ventilada, cubiertas flotantes, etc…). Las cámaras de aire ayudan (y mucho), por lo que hay que aceptar que el espesor global del cerramiento será alto.
  3. Tener en cuenta los efectos de inercia térmica de los materiales, según convenga en la zona climática.
  4. Recurrir sistemáticamente a vidrios bajo emisivos (baja conductividad térmica), y carpinterías de PVC o aluminio RPT de baja conductividad. El Factor solar es también un aspecto crítico, aunque es manejable con el uso de dispositivos de sombra estacional como toldos (no mencionaré persianas pues estas se consideran por defecto en usos residenciales en HU o CALENER).Un factor solar reducido es conveniente en zonas cálidas (la radiación exterior no entra en el edificio), pero perjudicial en las de clima frio (conviene todo lo contrario). En las zonas templadas hay que buscar un balance.
  5. Las infiltraciones en carpinterías están delimitadas también por el CTE, de modo que, como otros factores (cargas internas, perfil de uso), prácticamente no son manejables.
  6. Consideración de los puentes térmicos, y medidas de rotura en pilares, cubiertas, jambas, dinteles, cantos de forjado, etc…Esto es problemático en cuanto a su ejecución, pero no imposible, y, en todo caso, muy necesario.
  7. Si se trata de viviendas aisladas (4 fachadas expuestas al exterior), casi con toda seguridad habrá que reducir también la carga térmica de ventilación mediante el empleo de recuperadores de calor e instalación de ventilación forzada. Los recuperadores presentan eficiencias de entre el 50-90% en el rendimiento de recuperación de energía del aire de extracción).Según CTE, un edificio entre medianeras ha de considerarse equivalente a uno aislado en su conjunto. Pero en un edificio de viviendas multifamiliares, estas se separan entre sí mediante medianeras prácticamente adiabáticas.Es muy probable que la demanda global de un edificio de viviendas sea muy inferior a la correspondiente a una vivienda unifamiliar, y en ese caso, no resulte imprescindible recurrir a recuperadores de calor y ventilaciones forzadas para obtener demandas reducidas.Esto es así, porque el menor consumo de las viviendas “interiores”, compensa el mayor consumo de las viviendas “en esquina” o con más frentes de fachada en su envolvente. El resultado global estará compensado.

La adaptación al CTE-HE-2013 implica inevitablemente cambios en la forma de construir, además del cuidado de aspectos antes ignorados (en especial puentes térmicos). De cualquier forma, y con el paso del tiempo, con toda seguridad se logrará la plena adaptación del sector (o lo que queda de él) al mismo.

El manejo del software (sobre el que aún se espera una nueva actualización), resulta engorroso debido a las dificultades de modelización grafica del edificio, y no permite, salvo que se utilice alguna herramienta adicional, analizar la influencia de los distintos parámetros sobre los resultados.

Es muy aconsejable utilizar programas “puente”, donde resulte más fácil obtener el modelo geométrico, que después se exporta a HU o CALENER, para facilitar el trabajo, y que además, permita análisis de sensibilidad sobre los resultados.

EJEMPLO COMPARATIVO.

Para tener órdenes de magnitud de cómo han cambiado las cosas, describiré un estudio reciente.

Se trata de un bloque de viviendas (12 unidades), en tipología agrupada, dos alturas y superficies medias interiores de unos 65 m2 útiles, en zona climática B4. Las viviendas presentan entre 2 y 3 fachadas accesibles al exterior. La promoción se ejecutó entre 2013 y 2014.

De acuerdo a CALENER VYP, proyectada y ejecutada conforme al anterior CTE-HE, presentaba las siguientes demandas de energía térmica:

  • Demanda de Calefacción: 29,9 kWh/m2 y año
  • Demanda de Refrigeración: 30,0 kWh/m2 y año.

En materia de consumos (Energía final), se obtuvo:

  • Consumo de ACS: 5 kWh/m2 y año
  • Consumo de Calefaccion+Refrigeracion: 62 kWh/m2 y año.

Las viviendas disponían de instalación de Aerotermos para ACS con factor solar del 70%, medio anual.

El bloque obtenía una calificación global E, debido a que se simuló con sistemas de climatización monosplit convencionales.

  • Emisiones CO2: 33,5 kgCO2/m2 y año

Una promoción idéntica, en ubicación anexa (misma influencia de sombras, orientación, etc…), proyectada y desarrollada durante 2014-2015, conforme al nuevo CTE-HE-2013, ofrece los siguientes resultados:

  • Demanda de Calefacción: 12,9 kWh/m2 y año
  • Demanda de Refrigeración: 20,0 kWh/m2 y año
  • Consumo de ACS: 5 kWh/m2 y año
  • Consumo de Calefaccion+Refrigeracion: 40 kWh/m2 y año.
  • Emisiones CO2: 11,4 kgCO2/m2 y año

En este caso se obtuvo calificación C, incorporando un sistema de climatización con equipos multisplit bomba de calor clase A, y aerotermos de las mismas características que los anteriores para generación de ACS (FS=70%).

El ahorro relativo en materia de demandas fue del 45%, siendo el de consumos del 35,5%. Las emisiones de CO2 se redujeron un 67%.

Para lograr ese objetivo fue necesario:

  • Aumentar los asilamientos de fachada un 50% (de 4 cm de Poliuretano a 6 cm)
  • Aumentar los aislamientos de cubierta un 100% (de 4 cm a 8 cm)
  • Aumentar los aislamientos de solados (sobre forjado sanitario) un 50% (hasta 6 cm de lana mineral).
  • Disponer una instalación de ventilación forzada provista con recuperador de calor del 70% de eficiencia (Antes inexistente)
  • Mejora de la permeabilidad al aire de carpinterías, desde clase 2 a clase 3,
  • Mejora de la conductividad térmica de vidrios desde 3,20 W/m2K hasta 2,4 W/m2K.
  • Consideración de puentes térmicos mejorados en pilares, frentes de forjado y huecos de carpintería.
  • Consideración de un sistema de climatización apropiado clase A.

El PEM de obra se incrementó (valores de proyecto) en un 15% relativo, a razón de unos 68 €/m2 de sobrecoste, aunque se trata  solo de una estimación de proyecto y el valor de ejecución real se desconoce.

En conclusión, y como observamos, el nuevo CTE-HE-2013 permite reducir en un 35% el consumo de energía final (por el usuario), derivada de las necesidades térmicas, elevando la calificación mínima admisible del edificio desde la clase E hasta la C, todo ello con inversiones adicionales en el entorno del 15% del presupuesto de obras.

Para una de las viviendas tipo de la promoción, el consumo energético de climatización y ACS, (sin contar el termino de potencia de la factura o los costes de mantenimiento), podría elevarse hasta unos 350 €/año. (a razón de 0,12 €/kW)

Con la versión derogada del CTE-HE, este valor supondría hasta 480 €/año.

Es decir, el ahorro económico para el usuario podría alcanzar el 27% del coste de la energía (termino de consumo referido solo a necesidades térmicas) respecto a la situación inicial o unos 130 €/año.

Si se tratara de amortizar la inversión, y suponiendo que el coste de la energía no se alterara en el futuro (lo que no parece corresponderse con la realidad, en absoluto), se tardarían unos 35 años en hacerlo….

Otra forma de ver las cosas es que durante ese mismo periodo de tiempo, se habría evitado la emisión a la atmosfera de unas 50 toneladas de CO2 por vivienda.

infrared

CONCLUSIONES

calener

Como se suele decir, nunca llueve a gusto de todos. El cambio normativo beneficia claramente a los usuarios de nuevas viviendas o a los que amplíen las existentes.

Aceptando que en el pasado se ha sobrevalorado de forma inconsciente el coste de adquisición de una vivienda, esto podría entenderse como un ajuste de cuentas.

Cualquier comprador o inquilino de una vivienda de reciente construcción dispondrá de una prestación añadida en materia de ahorros en el consumo de energía térmica, y ello sin coste añadido (no parece probable que los promotores puedan repercutir al comprador el sobrecoste de asilamientos, etc…, y seguir siendo competitivo en un mercado donde existen innumerables viviendas en stock, etc…)

Las compañías eléctricas pueden situarse en un terreno neutro. El aparente perjuicio que les supondría un mayor ahorro de los usuarios de sus servicios, ya ha sido compensado con el incremento del término de potencia en la factura, absolutamente independiente del consumo, y tal vez sobradamente. También los técnicos de construcción podrían ubicarse en este punto, con el tiempo. Una vez superen las dificultades derivadas de la falta de experiencia, de productos más competitivos en el mercado (aislamientos más baratos y eficaces), y hayan logrado convencer a los promotores de que esto no es cosa suya, sino que proviene de instancias superiores.

En el extremo opuesto, la medida claramente perjudica a los promotores o autopromotores inmobiliarios. Si quieren seguir construyendo (o volver a hacerlo), han de actuar bajo el nuevo standard, y asumir por su cuenta el sobrecoste que conlleva, o bien no venderán su producto.

No sería coherente que un promotor destacase las nuevas prestaciones energéticas de las viviendas como un valor añadido respecto a la competencia (algo que sí se hace con certificaciones avanzadas como Passive House). Al fin y al cabo, cualquier obra nueva (con independencia de su promotor-constructor), debería estar igualmente adaptada.

Aunque esto nunca se sabe. El autor recuerda algunas promociones donde la “estructura de hormigón armado” se destacaba como una cualidad excepcional de los edificios, en los panfletos de ventas de algunas inmobiliarias de hace muy poco tiempo.

PREVISIONES DE FUTURO.

En el espacio de 8 años, la adaptación de prestaciones térmicas de los edificios, exigidos por la normativa de construcción ha supuesto reducciones del consumo de energía de climatización y ACS de hasta el 50%, y un porcentaje similar también en iluminación.

Considerando que tales consumos son los mayoritarios en edificios de otros usos y representan uno de los mayores en usos residenciales, la tendencia ha sido claramente positiva.

En el futuro, y hacia 2020 (2018 en edificios terciarios), se contempla el escenario de edificios de consumo energético casi nulo. Se trata de una exigencia de la Directiva 2010/31/UE europea en aplicación de los objetivos del Protocolo de Kioto.

En realidad, la actual modificación del CTE-HE-2013 puede entenderse como un paso intermedio desde las previsiones de la directiva de 2002 (en España aplicadas con el CTE-2006) y el futuro objetivo de edificios de consumo casi nulo.

Se me hace difícil entender como ese objetivo puede ser cumplido utilizando soluciones constructivas habituales (muros de doble hoja de fabrica, etc…).

España todavía no ha definido qué es un edificio de consumo casi  nulo. La Directiva permite que cada estado miembro adapte su definición a las particularidades de su entorno, aunque sí establece que debe tratarse de edificios de baja demanda, muy alto rendimiento en el consumo de energía, y alta participación de las fuentes de energía renovables (autoproducidas, o generadas en el entorno) en este consumo.

Según parece, solo algunos países introducen los electrodomésticos en los balances de demandas y consumos.

Debemos suponer que si se ha planteado este objetivo, el mismo debe ser resuelto con tecnología ya existente y conocida y no con algún tipo de invención, todavía por descubrir. Presumiblemente habrá que adoptar soluciones pasivas muy avanzadas (fachadas ventiladas, p.ej) sistemáticamente, además de toda clase de avances en los sistemas de climatización (variadores de velocidad, recuperadores de calor entalpicos, sistemas VRV, etc…).También en iluminación los sistemas LED, unidos a detectores de iluminancia natural, etc…, tendrán un papel determinante.

En consecuencia, el mejor edificio (desde el punto de vista energético), actualmente construible, debe corresponderse con el objetivo de futuro planteado.

Con todo, no creo que los márgenes de mejora en la reducción de demandas y consumos sean mucho mayores. He de entender que las demandas no se alejarán demasiado respecto a las actuales y tal vez se exija una clase energética A para todo tipo de edificaciones (residenciales y terciarias), con recuperadores de calor obligatorios, etc… Por el contrario, el potencial de las renovables es en efecto verdaderamente significativo.

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s