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Panel Sandwich, Eficiencia Energética, Sostenibilidad
La construcción de edificios de bajo consumo energético y costes limitados de gestión se consigue a partir de un buen diseño.
La correcta orientación, una forma compacta y una envolvente bien aislada e impermeable son los primeros aspectos que se deben considerar a la hora de incrementar la eficiencia energética de un edificio.
Veamos qué otras medidas se pueden tomar para reducir los gastos y, en consecuencia, los costes de mantenimiento, incluso durante la fase de recalificación energética de un edificio existente.
Según el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), en este país el 18,5% del consumo total de energía se destina a los hogares y el 12,5% a los servicios (comercio, hostelería, oficinas, sanidad, educación).
Esta energía se utiliza para lo siguiente:
Este alto porcentaje también viene determinado por el grado de pérdidas de calor de la envolvente de los edificios y la baja eficiencia de las instalaciones.
Por tanto, para reducir el consumo energético y, en consecuencia, las emisiones de dióxido de carbono, es necesario diseñar bien y construir mejor.
De este modo, es posible garantizar el confort termohigrométrico y, por lo tanto, cumplir con ciertos requisitos de eficiencia, sin que ello afecte al consumo energético.
Las tecnologías que permiten incrementar el ahorro energético de los edificios de uso civil están relacionadas con tres aspectos principales:
En el caso de edificios de nueva construcción, también es posible aprovechar las condiciones morfológicas del emplazamiento, para limitar las necesidades energéticas de los edificios.
En un edificio que consume poca energía, es más fácil mantener buenas condiciones de climatización.
Por lo tanto, el primer elemento sobre el que se ha de construir la eficiencia energética de una edificación es precisamente la envolvente de edificación.
En el caso de una rehabilitación, antes de realizar cualquier intervención, también es necesario realizar un diagnóstico energético preciso para conocer las fuentes de pérdida de calor y evaluar el impacto de cada una de ellas.
Como ya se ha mencionado, el consumo de energía en los hogares se debe, en gran medida, a los sistemas de calefacción y refrigeración de las estancias, por lo que el aislamiento térmico es una intervención que por sí sola ahorra energía y, en consecuencia, dinero, de manera significativa.
La tecnología también ofrece soluciones económicas para el aislamiento de fachadas, cubiertas y cimientos, tanto frente al frío como al calor.
A continuación, se expresan de forma sintética las ventajas y los costes de los distintos tipos de intervenciones.
El aislamiento de la cubierta es el más eficaz, puesto que es la parte de un edificio sobre la que más incide la radiación solar y a la más afectan las fugas de calor, dado que el aire caliente tiende a ascender.
Una solución al problema de la dispersión son las cubiertas ventiladas, construidas dejando una cámara de aire entre las tejas y la capa aislante subyacente.
Para disponer de un edificio de bajo consumo energético, es necesario realizar controles e intervenir ante cualquier posible filtración de aire.
Las fugas de aire generan pérdidas de energía, reducen el confort interno debido a las corrientes de aire percibidas y deterioran el aislamiento acústico.
La hermeticidad es un indicador que mide la estanqueidad de la envolvente del edificio y es una condición fundamental para la eficiencia energética.
Se puede comprobar eficazmente con una prueba de hermeticidad, como por ejemplo blower door test. Inventada en los años 70, esta prueba es rápida de realizar, no destructiva y mínimamente invasiva. También ofrece unos resultados muy fiables. El procedimiento es el siguiente: se sellan todas las aberturas del edificio y, con la ayuda de un ventilador colocado en una puerta, se crea una diferencia de presión entre el interior y el exterior.
De esta manera, es posible detectar posibles fugas de aire y descubrir las causas. Además, se evalúa el flujo renovación del aire.
Las ventanas llenan las estancias de luz natural, contribuyendo al bienestar de quienes utilizan el espacio, pero además captan la aportación térmica del sol, lo que permite encontrar un cierto equilibrio energético del edificio.
Por el contrario, en invierno, las ventanas generan pérdidas de calor, ya que su transmitancia es mucho mayor que la de una pared.
Por este motivo, el diseño de los cerramientos acristalados en un edificio de bajo consumo energético es una fase delicada, en la cual es preciso mantener un equilibrio entre la necesidad de recibir radiación solar para reducir el uso de la calefacción durante los meses fríos, y la necesidad de evitar el sobrecalentamiento de las estancias durante los meses de verano.
Sin embargo, las ventanas y puertas son elementos complejos, por lo que su eficiencia en términos de ahorro energético depende de varios factores referidos, tanto a la construcción como a la instalación.
De hecho, la instalación incorrecta de cerramientos puede crear puentes térmicos en la unión con los muros, con las consiguientes pérdidas de energía.
Las ventanas utilizadas en edificios de bajo consumo tienen una baja transmitancia (U < 1,8 W/m2K) y una transparencia que permite la penetración de más del 0,55 % de la luz que incide.
La protección solar desempeña un papel importante en arquitectura, ya que evita el sobrecalentamiento cuando la radiación solar es muy fuerte, pero no impide la entrada de luz solar en invierno.
Para ello, deben oscurecer las ventanas cuando hace demasiado sol y reflejar la luz solar cuando haya menos, mejorando de este modo la iluminación natural en los interiores sin deslumbrar.
Su eficacia depende del tipo, ubicación y adaptabilidad a las diferentes condiciones de luminosidad.
Para evitar el sobrecalentamiento, es preferible elegir un sistema de protección solar externo.
Existen en el mercado soluciones fijas o móviles, que responden a una amplia gama de criterios estéticos y funcionales.
La ventilación controlada es, sin duda, un sistema que consume energía primaria, pero ofrece dos ventajas que se deben considerar para la eficiencia energética de los edificios.
La primera es que el intercambio de aire se gestiona con precisión y se calibra según las necesidades reales. Asimismo, el aire entrante se limpia de cualquier contaminante a través de filtros especiales.
La segunda es que los sistemas de ventilación mecánica controlada también permiten recuperar la temperatura del aire de salida cuando se combinan con un intercambiador.
Por lo tanto, resultan especialmente eficaces en edificios de nueva construcción, en los que la envolvente y los cerramientos no permiten una ventilación eficaz.
Como ya se ha mencionado anteriormente, los sistemas de ventilación mecánica controlada pueden conectarse a intercambiadores de calor.
Este elemento asegura la recuperación del calor del aire saliente, que se transfiere al aire fresco que entra en invierno y eleva la temperatura.
En verano, por el contrario, el intercambiador de calor enfría el aire caliente entrante, reduciendo la oscilación entre las temperaturas interior y exterior.
La expulsión del aire de salida al exterior implica un consumo de energía, que se amortiza con un buen resultado en términos de recuperación.
Para que el intercambiador de calor funcione bien, debe tener una eficiencia de al menos un 60 %.
Existen en el mercado sistemas de intercambio de calor que pueden recuperar hasta el 95 % del calor.
El calor necesario para lograr el confort en el hogar, incluso durante la estación fría, se puede producir utilizando una caldera de condensación, una bomba de calor o un colector solar.
No obstante, existen otros tipos de sistemas que todavía no son muy utilizados y que tienen ventajas.
La energía geotérmica, por ejemplo, es una fuente renovable que utiliza la temperatura de la corteza terrestre para climatizar los edificios.
El suelo se convierte en el depósito térmico al que se recurre para subir o bajar la temperatura en el interior de las construcciones.
Esto es posible porque, durante el periodo invernal, el suelo, que tiene una temperatura constante más alta que la del aire exterior, transfiere calor al sistema de calefacción equipado con una bomba, que entonces tendrá que trabajar a un ritmo menor para calentar las estancias interiores.
Por el contrario, durante el periodo estival, el ciclo se invierte: el calor acumulado en las estancias interiores se transfiere al terreno.
La principal fuente de energía de los sistemas de calefacción y agua caliente para el hogar es el gas natural en España.
En nuestro país, la energía solar térmica todavía no se tiene en cuenta para calentar las estancias y el porcentaje de uso de estos sistemas para el agua caliente sanitaria también es muy bajo.
Sin embargo, es la fuente con el menor impacto medioambiental. Es más, los paneles solares son la tecnología más sencilla y económica para producir agua caliente sanitaria y contribuir a la calefacción, reduciendo significativamente el consumo energético.
De hecho, el calor solar también se puede integrar en los sistemas de calefacción de los edificios y resulta muy eficaz gracias a la difusión de sistemas de baja temperatura, como el suelo radiante.
Otro posible uso de la energía solar térmica es en el sistema de refrigeración.
La refrigeración solar combina paneles solares térmicos con una máquina de refrigeración, lo que permite aprovechar la coincidencia entre la máxima radiación solar y el repunte de la necesidad de refrigeración.
Incluso cuando un edificio es eficiente, puede resultar necesario integrar diferentes fuentes de energía.
Los sistemas fotovoltaicos, conectados a la red eléctrica nacional o no, pueden contribuir en gran medida a ello.
Los paneles fotovoltaicos generan corriente continua que, tras ser transformada en corriente alterna por un inversor, está disponible para su uso e intercambio con la compañía eléctrica.
El sistema fotovoltaico consume una pequeña cantidad de energía primaria para funcionar, la cual se compensa ampliamente con la energía generada.
La domótica es una disciplina que permite automatizar y, por tanto, hacer un uso más eficiente de los sistemas instalados en los edificios, a la vez que mejora el confort de quienes viven en ellos.
Integra las tecnologías de la información y la telemática para controlar las condiciones ambientales externas y las diferentes modalidades de uso de las estancias, consiguiendo una reducción significativa de los costes.
El sistema domótico puede:
Todos los sistemas e intervenciones que se pueden aplicar para reducir el consumo y los costes de un edificio, para ser realmente eficaces, deben diseñarse y ejecutarse meticulosamente.
Es más, para mantener bajo el consumo de energía a lo largo del tiempo, es necesario realizar un adecuado mantenimiento adecuado de todos los sistemas con frecuencia.
Alessandra Bellutti, licenciada en Arquitectura y Construcción de Edificios en el Politécnico de Milán, se especializó en gestión de proyectos para la empresa Manni Energy, dirigiendo obras y operaciones in situ en Italia y el Reino Unido y adquiriendo una amplia experiencia en el mundo de la eficiencia energética y los sistemas de energía renovable. Hace unos meses se incorporó a la start-up Manni Green Tech como directora de marketing y técnica para combinar la experiencia adquirida en la obra con la tecnología de la edilicia prefabricada, ocupándose del desarrollo de productos.
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