Análisis de la viabilidad económica de la edificación energéticamente eficiente

En este artículo pretendemos realizar un resumen sobre las conclusiones obtenidas por este interesante estudio técnico realizado por Ecofys para el Grupo de Trabajo de Construcción Sostenible de Fundación Entorno-BCSD España. En el mismo se realiza una simulación dinámica  del comportamiento energético de varios edificios de uso residencial y terciario en diferentes escenarios  así como un estudio de viabilidad económica de las diferentes soluciones de mejora propuestas.

Objetivo y alcances del estudio: 

Se analizan dos tipos de edificios, uno de uso residencial vivienda plurifamiliar de 3 plantas y otro de uso terciario de oficinas de 14 plantas, en dos periodos edificatorios diferentes ( edificios que se rigen por la norma básica NBE-CTE-79 y en un segundo caso por el Código Técnico CTE-06), y en tres zonas climáticas diferentes Madrid (D3), Barcelona (C2) y Santander (C1), siendo el número total de 2x2x3= 12  escenarios diferentes.

Para cada uno de los escenarios el estudio plantea la aplicación de una serie de medidas de mejora destinadas a obtener edificios de alta calificación energética,  partiendo siempre de aquellas hipótesis o situaciones que pueden ser asumibles y por supuesto viables tanto técnica como económicamente en cada una de las situaciones. Dichas mejoras se agrupan  en tres grupos: por un lado se incluyen las soluciones pasivas destinadas a reducir la demanda energética (paso 1) , por otro lado aquellas soluciones que implican la aplicación de energías renovables (paso 2) y finalmente introducir equipos de calefacción, refrigeración y/o iluminación de alta eficiencia energética (paso 3). Estos tres pasos conforman la propuesta que el estudio denomina como triada energética. De esta forma se estudian dos casos o conceptos energéticos, el caso CE 1 que incluye sólo las medidas del paso 1 (reducir la demanda), y el caso CE 2 que incluye las medidas de los pasos 1, 2 y 3 (reducir +renovables +eficiencia).

 

Viviendas plurifamiliares existentes. CASO 1:

Medidas de mejora propuestas viviendas plurifamiliares existentes:

 

CASO CE 1:
Mejora del aislamiento térmico de fachadas (9 -10 cm.)
Mejora del aislamiento  térmico de cubiertas (12 cm).

Sustitución de las ventanas (Nuevas: marco U=2,2  con vidrio doble)

 

CASO CE 2:
Energía solar térmica cubriendo un 60% de contribución solar.
Sustitución de caldera individual existente para ACS y calefacción por :
ACS: Calentador individual de gas.
CALEFACCIÓN: Bomba de calor  (COP= 3,2) de alta eficiencia.

 

Resultados obtenidos: Ahorros energéticos (Gráfico 1) y reducciones de CO2 (Gráfico 2)        

 

Vivienda plurifamiliar nueva. CASO 2:

Medidas de mejora propuestas vivienda plurifamiliar nueva:

 

CASO CE 1:
Mejora del aislamiento térmico de fachadas (5-6 cm) respecto al determinado por el CTE.
Mejora del aislamiento  térmico de cubiertas (4 cm) respecto al determinado por el CTE.

Sustitución de las ventanas (Nuevas: marco U=2,2  con vidrio doble)

 

CASO CE 2:
Energía solar térmica cubriendo un  60% de contribución solar.
Caso de referencia con caldera mixta de gas individual y aire acondicionado individual (EER =3), se propone sustitución por :
ACS y CALEFACCIÓN: Caldera centralizada de biomasa.
REFRIGERACIÓN: Bomba de calor centralizada (EER=4 ) de alta eficiencia.
Difusión del frio y del calor por suelo radiante.

 

Resultados obtenidos: Ahorros energéticos (Gráfico 1) y reducciones de CO2 (Gráfico 2)  

 

Edificios de oficinas existentes. CASO3: 

Medidas de mejora propuestas en edificios de oficinas existentes:

 

CASO CE 1:
Mejora del aislamiento térmico de fachadas (9-10 cm).  Estado  inicial sin aislante.
Mejora del aislamiento  térmico de cubiertas (12 cm).    Estado  inicial sin aislante.

Sustitución de las ventanas (Nuevas, marco U=5,7  con vidrio doble (U=1,4 y g= 0,42) con capa baja emisividad,
estado inicial (marco U=5,7 y  doble acristalamiento (U=2,7 y g=0,76).
Mejora con sistema de ventilación automático en horas nocturnas.

 

CASO CE 2:
RENOVABLES:
Energía solar fotovoltaica en cubierta.
CLIMATIZACIÓN:
Sustitución de la caldera de gas centralizada existente y planta enfriadora aire-agua por:
Caldera de biomasa centralizada y planta enfriadora aire-agua de mayor eficiencia.

 

Resultados obtenidos: Ahorros energéticos (Gráfico 1) y reducciones de CO2 (Gráfico 2)  

 

Edificios de oficinas nuevos. CASO 4: 

Medidas de mejora propuestas en edificios de oficinas nuevos:

 

CASO CE 1:
Mejora del aislamiento térmico de fachadas (5-6 cm) respecto al determinado por el CTE.
Mejora del aislamiento térmico de cubiertas (4 cm) respecto al determinado por el CTE.
Sustitución de las ventanas (Nuevas, marco U=2,2  con vidrio doble (U=1,4 y g= 0,42),
estado inicial con valor de transmitancia de huecos determinado por el CTE.

Mejora incrementando la eficiencia del RITE del sistema de recuperación de calor (44-85%).

 

CASO CE 2:
RENOVABLES:
Energía solar fotovoltaica en cubierta.
CLIMATIZACIÓN:
Sustitución de la caldera de gas centralizada existente y planta enfriadora aire-agua por:
Caldera de gas centralizada con bomba de calor geotérmica y forjado radiante (frio y calor).
ILUMINACIÓN:
Sistema de regulación de la iluminación.
Sustitución de luminarias fluorescente T8 por T5.

 

Resultados obtenidos: Ahorros energéticos (Gráfico 1) y reducciones de CO2 (Gráfico 2)  

 

Conclusiones más relevantes del estudio:

VIVIENDA PLURIFAMILIAR EXISTENTE: Se pueden alcanzar grandes ahorros energéticos , entre un 72 % y un 78%, de forma que las medidas de mejora que más contribuyen a dicho objetivo son el aislamiento térmico de fachada y cubierta y la sustitución de ventanas junto con la implantación de energía solar térmica, que, como se indica  en el documento, es la medida que mayores reducciones consigue .
VIVIENDA PLURIFAMILIAR NUEVA: En este caso los ahorros energéticos oscilan entre el 24-39%  del consumo de energía total de la vivienda, siendo de nuevo el aislamiento térmico de fachadas y cubierta junto con la mejora de las ventanas las medidas que más contribuyen.  Sin embargo, el escenario alcanzable nos llevaría a un edificio de máxima calificación energética en todas las zonas climáticas analizadas, de manera que se consiguen importantes reducciones de las emisiones , de entre el 78-97%, que se alcanzarían por la inclusión de una caldera de biomasa para ACS y calefacción.
EDIFICIO DE OFICINAS EXISTENTE: Se pueden alcanzar ahorros de entre un 62 % y un 64 % del consumo energético, de forma que las medidas de mejora que más contribuyen a dicho objetivo son el aislamiento térmico de fachada y cubierta y la sustitución de ventanas, junto con la mejora del sistema de climatización. La reducción de emisiones alcanza entre un 64-67%, siendo la caldera de biomasa la medida que más contribuye. El edificio así rehabilitado puede alcanzar una calificación energética B.
EDIFICIO DE OFICINAS NUEVO: El rango de mejora en el consumo energético oscila entre el 57 % y un 63 %, de forma que las medidas de mejora que más contribuyen son el aislamiento térmico de fachada y cubierta y la sustitución de ventanas, y el aumento de la eficiencia del sistema de recuperación de calor, la regulación de la iluminación y la mejora del sistema de climatización. Las emisiones se consiguen reducir entre un 52-55% , siendo la medida de mayor peso la utilización de un sistema de intercambio geotérmico ya que genera un gran incremento de la eficiencia total del sistema de climatización. El edificio de oficinas de nueva construcción con estos criterios podrías alcanzar una calificación energética B.
Respecto al estudio de viabilidad económica, presenta conclusiones y reflexiones muy interesantes, que quedan resumidas en la siguiente tabla:

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Artículo elaborado por José Luis Morote Salmeron (Arquitecto Técnico – Gestor Energético – Perfil de Google plus) Acceso a su web AQUI, en colaboración con  OVACEN.