INGENIERÍA DE LA EDIFICACIÓN. CRITERIOS TÉRMICOS DE REHABILITACIÓN ENERGÉTICA 
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Se debe considerar como un desperdicio económico-ambiental la rehabilitación de un edificio, cuando se decide proceder a una obra de reforma estructural y/o estética en el mismo, sin implementar térmicamente su envolvente.

El ahorro energético y ambiental en un edificio se alcanza rehabilitando energéticamente tanto las fachadas, como la cubierta, como las fachadas y la cubierta conjuntamente.

La normativa térmica (CTE DB-HE 1), con respecto a los valores límite de transmitancia térmica U para cubiertas, y en especial para fachadas, está muy por debajo de los valores óptimos económicos presentados en el informe EURIMA /Ecofys VII.

El aislamiento térmico, por su capacidad de ahorro energético, y consecuentemente económico, puede considerarse una inversión rentabilizable a corto o medio plazo.

El valor porcentual de ahorro en la demanda energética (% kWh/m2.a) es mayor en las zonas climáticas de menor severidad de invierno que en las de de mayor severidad, mientras que en el valor absoluto de ahorro ambiental (kgCO2/m2.a) ocurre el revés.

Según informes del Ministerio de Fomento, el parque edificatorio español está constituido mayoritariamente por edificios cuyo uso principal es el residencial. En el año 2005, el 85% de la superficie construida estaba formada por edificios residenciales y el 15% restante por edificios destinados a otros usos, principalmente administrativo y comercial. En concreto, 389 millones de m2 correspondían al sector terciario en sus diferentes usos y el resto, 2.300 millones de m2, al sector residencial, de los que 1.600 millones de m2 estaban destinados a vivienda principal.

Con respecto al consumo energético, los servicios de los edificios residenciales y del sector terciario que tienen un mayor peso son las instalaciones térmicas (climatización y producción de agua caliente sanitaria) y las instalaciones de iluminación interior. En España, el consumo de energía en la edificación representa el 17% de la energía final nacional, correspondiendo un 10% al sector residencial y un 7% al sector terciario.

Dentro de este 10% del sector residencial, un 42% corresponde a las instalaciones de climatización (mayoritariamente calefacción y, en menor grado, refrigeración).

Las edificaciones construidas en España antes de 1979 incorporan muy poco o ningún nivel de aislamiento, resultando ineficientes térmicamente. Asimismo, las edificaciones construidas durante los 28 años que van desde la implementación de la extinta Norma básica de condiciones térmicas en los edificios (NBE CT-79) hasta la entrada en vigor del Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de edificios de nueva construcción, están construidas bajo unos criterios de eficiencia energética inferiores a los utilizados actualmente, resultando “potenciales” consumidoras de energía en las próximas décadas.

En 16 de Diciembre de 2002, el Parlamento Europeo y del Consejo aprueba la Directiva 2002/91/CE2, relativa al rendimiento energético de los edificios. Esta Directiva está articulada en torno a los siguientes cuatro elementos principales:

• Una metodología común de cálculo del rendimiento energético integrado de los edificios.
• Las normas mínimas relativas al rendimiento energético de los edificios nuevos y de los ya existentes cuando se proceda a una reforma importante de los mismos.
• Sistemas de certificación de edificios nuevos y existentes y exhibición de certificados y otras informaciones pertinentes en edificios públicos. Los certificados deberían datar de menos de cinco años.
• Control regular de las calderas y de los sistemas centrales de climatización en los edificios, y evaluación de las instalaciones de calefacción cuyas calderas tengan más de 15 años.

En 2006, esa Directiva europea fue trasladada al ámbito español, desarrollándose un marco normativo nacional para el ahorro y la eficiencia energética en el sector de la edificación. En este contexto, se establecieron los requisitos mínimos de eficiencia energética que deben cumplir los edificios nuevos y los que se rehabiliten. El denominado

Documento Básico de Ahorro de Energía - Limitación de la demanda energética, del Código Técnico de la Edificación (CTE DB-HE 1), fue publicado por el Real Decreto 314/2006 de 17 de marzo de 2006.

En el año 2007 fue aprobado en España el Procedimiento básico de certificación energética de edificios de nueva construcción, por el Real Decreto 47/20074 de 19 de enero. Este procedimiento incluye la calificación de eficiencia energética que se debe asignar al edificio, expresada mediante una escala de siete letras y siete colores, que va desde la A (edificio más eficiente) a la G (edificio menos eficiente).

REHABILITACIÓN ENERGÉTICA

La vida de una vivienda puede superar los 50 años, por tanto al comprar, alquilar o acometer obras de reforma en la misma, es muy importante que la envolvente térmica del edificio y sus instalaciones sean de buena calidad y de alta eficiencia energética, con objeto de no estar lastrados por un gasto excesivo e innecesario de energía y dinero a lo largo del tiempo.

Anualmente, un gran número de edificaciones están sujetas a algún tipo de reforma de mayor o menor entidad, como la limpieza y el pintado de fachadas, la reparación de la cubierta, la sustitución de la carpintería, pero pocas veces se acometen trabajos de rehabilitación por razones energéticas, incluso cuando son significativos el valor global del ahorro económico en la factura energética y la cuantía de las ayudas y subvenciones por parte del las administraciones.

El estudio “A cost Curve for greenhouse gas reduction (2007) ” (Curva de gastos para la reducción de gases de efecto invernadero) de la prestigiosa consultora estratégica McKinsey, concluye que entre las políticas de ahorro y eficiencia energética, la mejora del nivel de aislamiento térmico en los edificios es la de menor coste para un mismo objetivo de beneficio.

El actual Código Técnico de la Edificación (CTE) en su Documento Básico DB-HE 1, tabla 2.2, define los valores límite de transmitancia térmica U (W/m2.K) en cada una de las 12 zonas climáticas, definidas en función de las severidades de invierno A, B, C, D, E y de verano 1, 2, 3, 4, para cada elemento de la envolvente de la edificación: muros exteriores, suelos y cubiertas (cerramientos opacos), además de ventanas y puertas acristaladas (huecos semitransparentes). Según la zona climática, se debe incorporar al cerramiento opaco de la envolvente determinado espesor de aislamiento con el objetivo de no sobrepasar el valor límite de U.

La tabla siguiente presenta los valores límite de transmitancia térmica para muros 

Zonas climáticas del territorio español exteriores, suelos y cubiertas en las cinco zonas climáticas de invierno:
Valores límite de U (W/m2.K) según CTE DB-HE 1
Zona Climática Muros Exteriores Suelos Cubiertas

Cuanto menor sea el valor U de la envolvente del edificio, menor será la demanda energética relativa a calefacción y/o refrigeración y, consecuentemente, menor será el coste económico relacionado. Tal demanda será más o menos representativa según la zona climática. Los valores del CTE DB-HE son los mínimos valores aplicables tanto en obra nueva como en obra rehabilitada.

La implementación del CTE DB-HE 1 implica un ahorro energético significativo, cuando comparamos un edificio que cumple los valores mínimos de U con uno que no los cumple. No obstante, para alcanzar el nivel de eficiencia energética en las viviendas solicitado por los gobiernos europeos, y en particular por el español, donde, como vimos en el capítulo anterior, el sector de la edificación tiene un peso muy importante en el consumo energético, es fundamental dar un paso adelante, disminuyendo esos valores de transmitancia térmica de muros exteriores, suelos y cubiertas y por consiguiente, aumentando los niveles de aislamiento.

EURIMA (Asociación Europea de Fabricantes de Lanas Minerales) publicó el informe denominado U-Values for better energy performance of buildings (Ecofys VII). En dicho documento, EURIMA realiza un profundo estudio de los factores climatológicos característicos de cada país y el impacto del clima en la demanda de calefacción y refrigeración residencial, proponiendo valores de U para muros exteriores, suelos y cubiertas con los cuales obtener la mejor relación entre el coste del aislamiento y el ahorro energético y ambiental, teniendo en consideración las normativas locales y la variación del precio de la energía en un escenario actual y proyectado al futuro. Los estudios fueran conducidos por la consultoría energética Ecofys, recorriendo 100 ciudades de 23 países europeos. De acuerdo con el informe, la gran mayoría de los países mostraron tener requisitos inadecuados en los parámetros de transmitancia térmica U para muros exteriores, suelos y cubiertas, lo que contribuye negativamente en la eficiencia energética de los edificios y en el balance global de emisiones de CO2. El aislamiento térmico fue identificado como la solución más amortizable y eficaz para abordar las reducciones del consumo energético de los edificios y las correspondientes emisiones de dióxido de carbono.

El estudio concluye que la legislación europea y los actuales requisitos nacionales, incluyendo los de nuestro país, no están optimizados para cada región, haciendo que los usuarios de las viviendas pierdan dinero y que se contribuya aun más al calentamiento global del planeta.

Passive House o casa pasiva es un concepto que se popularizó en las escuelas de arquitectura, a principios de 1980, al ser publicado el libro “La Casa Pasiva. Clima y Ahorro Energético” por el Instituto de Arquitectura de Estados Unidos. El concepto recoge las experiencias de viviendas que minimizan el uso de sistemas convencionales de calefacción y refrigeración aprovechando las condiciones climáticas y de soleamiento de cada región.

La expresión "pasiva" se utiliza para definir el principio de captación, almacenamiento y distribución, capaz de funcionar sin aportaciones de energía exterior, y que implica unas técnicas sencillas que logran minimizar el gasto energético de la vivienda, con valores máximos de demanda, tanto para calefacción como para refrigeración de 15 kWh/m2.a(8), y un consumo total máximo de energía primaria (climatización + ACS
+ electricidad) de 120 kWh/m2.a.

Las casas pasivas son el punto máximo de excelencia cuando se habla de ahorro energético en la vivienda, desde el punto de vista de optimización de las medidas, tanto pasivas como activas, la reducción del consumo de energía y las emisiones de CO2. Los criterios del la casa pasiva establecen valores muy bajos de transmitancia térmica U para todos los cerramientos; dichos valores son un contribuyente fundamental en la optimización del concepto eficiencia energética. En este documento hemos utilizado el valor máximo de 0,15 W/m2.K, entre los definidos para los cerramientos de la casa pasiva, tal como se aprecia en la tabla siguiente:

Evidentemente, el modelo actualmente empleado en los proyectos de casa pasiva está optimizado para las características climatológicas de los países del norte europeo, y enfocado únicamente a la demanda energética de calefacción, no contemplando las eventuales demandas de refrigeración y otros consumos finales de energía de la vivienda, resultantes de la utilización del criterio Passive House en zonas de climatología más cálidas, como por ejemplo la franja mediterránea.

Es importante desarrollar un criterio de casa pasiva adaptado a la climatología mediterránea (correspondiente a algunas zonas de España), y en consecuencia emplear valores optimizados, y distintos de los utilizados en el actual criterio de Passive House, para la máxima transmitancia térmica U de los cerramientos.

Los resultados de la cuantificación del ahorro energético y ambiental en los edificios que se presentan en este documento, han sido obtenidos utilizando el programa oficial.

CALENER-VYP, que facilita el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, para la calificación de eficiencia energética de edificios de viviendas y del sector pequeño y mediano terciario, el cual puede ser descargado gratuitamente de su página web.