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Oportunidades de mejora y ahorro

Principios para la rehabilitación energética de la edificación

Luis de Pereda Fernández. Arquitecto. Director de Proyectos. Eneres Sistemas Energéticos Sostenibles. Instituto Europeo de Innovación, IEI.

09/02/2015

Este artículo se publica en la revista RehabitecNews coincidiendo con la celebración en Madrid del 24 al 27 de febrero de 2015 de la Feria Internacional de Energía y Medio Ambiente y con el Salón Internacional de Aire Acondicionado, Calefacción, Ventilación y Refrigeración. Ambos foros son objeto de gran expectación en los ámbitos profesionales vinculados a la rehabilitación que buscan en ellos las soluciones que les permitan resolver los requisitos de eficiencia que hoy son ineludibles. La aproximación tecnológica de ambos foros es indudable, no se espera de una feria una aproximación metodológica, salvo muy puntuales excepciones. La tecnología, elemento imprescindible, es sin embargo un aporte menor, y necesariamente posterior a la aplicación a la rehabilitación de sólidos principios de economía, rendimiento y sostenibilidad, que emanan de la lógica natural de la recuperación, la prolongación de la vida útil y la capacidad de servicio de los recursos que tenemos a nuestro alcance.

Con un enfoque macroscópico, entendemos la rehabilitación energética, como uno más de los planos de actuación que, perfectamente integrados, permiten la recuperación de la capacidad de prestar servicios materiales, sociales, funcionales, energéticos, operativos y económicos, que, a su vez, son la esencia de la rehabilitación de un edificio.

Rehabilitar es identificar y rescatar los recursos existentes, degradados, obsoletos o desperdiciados, y desarrollar su potencial, poniéndolos en juego de forma operativa en los edificios, para resolver, en el mejor equilibrio entre medios y resultados, resolver los aspectos fundamentales de calidad, confort, operatividad y rentabilidad. Es un proceso objetivo de agregación de valor a través de la recuperación de la capacidad de servicio y la prolongación de la vida útil.

El plano energético es sin duda un aspecto esencial de esta actitud integradora en la rehabilitación, su resolución específica en cada contexto, tiene implicaciones muy importantes para la viabilidad de todo el sistema.

El 41% del consumo energético total en la Unión Europea corresponde a los edificios, y somos testigos de los esfuerzos que está haciendo la Comisión europea para redireccionar los objetivos de sus planes de eficiencia hacia la reducción de la demanda, desde los viejos planteamientos orientados a la mejora tecnológica del rendimiento de la generación. El objetivo para el año 2020, en el sector residencial, es conseguir un ahorro del 27% a base de medidas que resuelvan el ahorro de energía, la mejora de eficiencia en los sistemas y el incremento en el uso las energías renovables. El objetivo es orientar las acciones hacia la habilitación de edificios de consumo de energía casi nulo o incluso a edificios pasivos.

Teniendo en cuenta que existen cerca de 15 millones de viviendas en España, y que el consumo de estas unidades residenciales y edificios oscila entre 100 y 350 kWh/m2 año, se estima, que, susceptibles de ser rehabilitadas para mejorar su eficiencia energética, pueden alcanzarse con actuaciones de rehabilitación ahorros energéticos entre 100 y 150 Kwh/m2 año, lo que constituye una enorme oportunidad para lograr confort, mejora de la calidad ambiental de la edificación, y un rendimiento económico tan significativo, que convierte a la rehabilitación en una fuente inagotable de recursos primarios esenciales, energía, agua y dinero.

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Consumo energético de la edificación en España y potencial de reducción de la demanda Fuente: Eneres sobre datos estadísticos del Ministerio de Fomento.

Para abordar la rehabilitación energética de forma integral y efectiva, el profesional, o mejor, el equipo multidisciplinar, debe enfocar su actuación y definir sus estrategias, no sólo a la resolución de la fase de ejecución y construcción, sino también orientándola a lograr la máxima utilidad, el máximo factor de rendimiento y el mínimo impacto, de todos los recursos incorporados a los edificios a lo largo de un ciclo de vida que se proyecta en el tiempo.

Ciclo de vida y tiempo implican la necesidad de definir estrategias, de incorporar la adecuación al cambio y la flexibilidad (seguro de vida ante la incertidumbre) a las cualidades de un edificio rehabilitado. Quien rehabilita debe actuar considerando al edificio no como un producto, sino como un servicio, que debe cumplir con prestaciones específicas y variables, a lo largo del tiempo.

Si centramos nuestro enfoque en la rehabilitación energética, desde la óptica de la intervención en el medio donde se produce la transformación y aplicación de la energía, debemos tener en cuenta tres recursos fundamentales que deben ser gestionados adecuadamente para garantizar la eficiencia:

  • La energía, como recurso que ni se crea ni se destruye, que se transforma; siendo el edificio el medio que determina la eficiencia en la transformación de energía procedente de fuentes renovables, bioclimáticas, residuales del sistema, y fuentes primarias sabiamente seleccionadas.
  • El agua, no sólo como recurso material sino como recurso energético, cuyo movimiento y distribución implican el consumo de energía, y cuya energía térmica puede ser recuperada y aprovechada.
  • La información. Valiosísimo recurso, abundante, esencial en cualquier proceso vital y ampliamente desperdiciado en la edificación; cuyo aprovechamiento permite optimizar los procesos de gestión de la energía en los edificios e implementar las estrategias dinámicas de aprovechamiento energético que les permiten comportarse como sistemas eficientes y sostenibles.

De un marco prescriptivo a un enfoque prestacional

La información y el enfoque orientado a la gestión de los recursos, no sólo al consumo, permiten pasar de un marco prescriptivo y tipificado de soluciones tecnológicas para la rehabilitación, a un marco prestacional orientado a la consecución de los objetivos esenciales de la rehabilitación.

Para garantizar un enfoque prestacional vinculado al uso del inmueble el primer paso fundamental consiste en recoger, con una visión analítica y a la vez sistémica, tecnológica y ecológica, del campo de datos de interés, toda la información posible sobre el edificio y su contexto, para poder establecer cuáles son las oportunidades de incorporar energía de distintas fuentes, de transformarla adecuadamente, y de incorporarla al ciclo de demanda energética que va a tener el edificio en régimen de uso. El proceso incluye la recogida de información, interpretación e identificación de oportunidades, definición de estrategias, y prescripción de acciones y medidas de actuación, permite desarrollar estrategias y llevar a cabo acciones integrales de rehabilitación, teniendo en cuenta que implicarán decisiones sobre acciones de rehabilitación futuras, parciales o totales, que forman parte del ciclo de vida de los edificios, y son determinantes para evitar la obsolescencia y prolongar la viabilidad y rentabilidad de su operación.

La información recogida, en primer lugar, será la relativa al edificio y sus condiciones, realizando una medición del flujo de recursos a través de él (de aire, agua, de materia, información), analizando cada aspecto fundamental, el comportamiento de la envolvente como principal órgano de intercambio de recursos (cerramiento vertical, cubierta, suelo), el tratamiento de aire, la gestión del agua, el aislamiento, la climatización, la distribución de energía, etc., y siendo capaces de identificar y cuantificar las oportunidades existentes que debemos aprovechar y que nos ofrecen el suelo, el clima o microclima, el entorno construido, la estructura urbana, o la interacción con otros edificios.

En segundo lugar debemos incluir en el proyecto de rehabilitación, las determinaciones sobre la información que deberá ir recogiendo y gestionando el edificio en uso, una vez hayamos intervenido para rehabilitarlo, para que él pueda adoptar estrategias de funcionamiento orientadas a la eficiencia y mantenerse en equilibrio sobre escenarios de máximo confort con el mínimo consumo.

Una rehabilitación general y en particular energética, incluyendo, energía, agua, e información, no es planteable si el edificio no realiza la toma de datos, los transforma en información y opera a través de programas y estrategias que supervisan sus propios sistemas de operación y el hombre que tutela su comportamiento eficiente.

Frecuentemente encontraremos insuficiente aislamiento térmico en los cerramientos, insuficiente aislamiento y estanqueidad en los huecos, una deficiente resolución de los encuentros, ganancias o pérdidas solares indeseadas, captación de radiación incontrolada, ineficiencia en las instalaciones de transformación, distribución y almacenamiento de energía, ausencia de recuperación de muchos de los recursos desperdiciados, obsolescencia de los sistemas, consumo y contaminación del agua, consumos elevados de calefacción, falta de monitorización y carencia de control, etc.

Oportunidades de mejora y ahorro

Resolver todas estas carencias, que por otro lado no son sino oportunidades claras de mejora y ahorro, requiere tomar decisiones en una serie de escalones en la intervención, sistemas materiales de la envolvente (fachadas, cubiertas y suelos), sistemas de aislamiento, elementos de control solar, elementos en contacto con zonas no calefactadas, elementos en contacto con el terreno, sistemas anti-radiación y sistemas anti-conducción (aislamiento), sistema de cubrición, juntas de estanqueidad, vidrios, elementos transformadores de la energía solar, tenida en cuenta su componente de iluminación y su componente de radiación solar; la integración de sistemas de control, sistemas de distribución y difusión, la interacción con la operación y el mantenimiento.

Recogida la información y tomadas las decisiones fundamentales, el integrador o rehabilitador debe llevar a cabo la selección de sistemas, subsistemas, componentes, y materiales en la edificación, incluyendo también en el proceso de selección, consideraciones sobre el impacto en el ciclo de vida (ACV) de los sistemas, componentes y materiales seleccionados, y los factores de impacto recogidos en las declaraciones de impacto ambiental de cada producto (EPD).

Por poner como ejemplo dos sistemas fundamentales, la eficiencia de la envolvente y la eficiencia en el almacenamiento y la transferencia de energía en la climatización, dependerán del grado de integración del sistema y del equilibrio entre sus componentes. El valor del sistema no lo determina el valor del mejor de sus componentes, sino el del peor de sus componentes. El integrador por lo tanto trabaja para determinar las prestaciones, el mantenimiento futuro y su coste, el impacto del edificio, su flexibilidad para una intervención parcial o total posterior, los posibles cambios de uso y su eficiencia energética (se estima, en términos generales, que un 20% de esa eficiencia está relacionado con el consumo de recursos durante su construcción y el 80% con los que consume a lo largo de su ciclo de vida).

De los 15 millones de viviendas españolas, un muy alto porcentaje se tendrán que rehabilitar por el exterior, afectando lo menos posible a su operación y uso. Por ello, al abordar una rehabilitación centrada en el sistema envolvente se debe considerar que éste debe desarrollar todas sus capacidades para actuar como un sistema permeable y reactivo, que gestiona las trasferencias bidireccionales y la transformación de los recursos básicos que entran y salen del edificio, energía, aire, luz, sonido, información, y, a la vez, que una actuación integral por el exterior es un caso paradigmático en cuanto a prolongación de la vida útil de un edificio, que ofrece grandes oportunidades, y en la que podemos cifrar en un 40 o 50% el potencial de ahorro combinado, al actuar sobre todos estos factores.

Rehabilitar la envolvente es devolverle a ésta la capacidad de funcionar como una interfaz entre el medio y los usuarios gestionando la luz, el aire, el ruido, la temperatura, el agua, el mantenimiento, futuras intervenciones, la información, el ciclo de vida, etc., como se ilustra en el siguiente esquema.

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Concepción de la envolvente como un medio dinámico y reactivo de intercambio y transformación de recursos Es el órgano más poderoso de la edificación en la interacción con el medio y el primer ámbito de aplicación de metodología y tecnología para la eficiencia. Fuente Eneres.

Del mismo modo se concibe, en un proceso de rehabilitación orientado a la reducción de la demanda, el aprovechamiento de los recursos inerciales de la masa estructural de un edificio y del potencial de intercambio geotérmico de la envolvente con el terreno con el que está en contacto, para implementar un nuevo sistema de climatización fundamentado en el equilibrio sostenido y la eficiencia en la gestión de la transformación, el almacenamiento, y la transferencia de la energía; capaz de gestionar y aprovechar recursos energéticos, renovables, residuales y primarios.

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Concepción del sistema de climatización como un dispositivo de gestión, almacenamiento e intercambio de energía en equilibrio dinámico con las condiciones cambiantes del medio. Fuente: Eneres

Como sumario de conclusiones sobre estos principios esenciales podríamos considerar que:

  • No debemos perder la visión sistémica e integral, la escala que nos permite aprovechar las complejas vinculaciones del edificio al medio. Debemos recordar que actuamos en contextos urbanos complejos, la rehabilitación energética no puede pretender simplemente crear oportunidades de negocio para ser efectiva, necesita estrategias avanzadas y de integración multidisciplinar para que consiga resultados óptimos.
  • La eficiencia no es más costosa que la ineficiencia. No es más cara de construir ni debe ser amortizada. Al contrario, los principios de eficiencia configuran la estructura básica que soporta la economía y competitividad de la rehabilitación. Aportan soluciones muy rentables en el aprovechamiento de todas las oportunidades que ofrece el contexto de nuestra actuación, muy por encima del factor tecnológico.
  • Es necesario contemplar el edificio como un dispositivo reactivo que interacciona en ciclos cerrados y con lógica circular con el hombre y con el medio, y que, en esa interacción modifica su configuración y estrategia operativa.
  • Hay que dar a la rehabilitación un enfoque orientado al ciclo de vida que incluya los estudios de impacto de los materiales, de los sistemas y de los edificios.
  • El sector de la construcción necesita que se desarrollen y produzcan más sistemas integrados, con materiales compatibles, orientados al rendimiento y prestaciones que debe ofrecer el edificio a lo largo del tiempo.
  • Debemos potenciar la formación y recualificación de los profesionales, dotándoles de capacidad para llevar a cabo un diagnóstico general y que puedan realizar esa integración en la concepción, construcción y operación de rehabilitación de los edificios para la eficiencia energética.
  • Es imprescindible la integración de sistemas de gestión y control de la información que permitan al edificio funcionar como una máquina termodinámica de la que el usuario es una parte fundamental y activa, que debe captar, almacenar y evacuar el calor, verificando la calidad de la interacción y orientado a la optimización de la eficiencia en la transformación energética.
  • Una acción elemental y fundamental para lograr la eficiencia en la rehabilitación consiste en poner en práctica una política de operación y mantenimiento orientados a la eficiencia de los edificios rehabilitados, favoreciendo su sostenibilidad, incluyendo proceso continuo de educación energética de las personas, usuarios, operadores, mantenedores y explotadores, que les permita interactuar de manera inteligente eficiente con el edificio para hacer posible el máximo rendimiento y sostenibilidad.

Acudamos a los foros tecnológicos con sólidos principios y metodología, imprescindibles para ubicar cada componente en su sitio en un marco estructural completo y complejo y tejer entre ellos con inteligencia la trama restaurada de vínculos, relaciones y flujos que constituye la esencia de la eficiencia en la rehabilitación.

Apreciemos la necesidad de elevar el rango de nuestras reflexiones y la capacidad de nuestras herramientas de trabajo muy por encima de los recurrentes argumentos pseudo científicos y tecnológisticos del llamado ‘sector de la climatización’.

El poder de una concepción integral de los procesos de rehabilitación y los sistemas energéticos de los edificios es enorme y quienes nos esforcemos en el camino multidisciplinar de la complejidad obtendremos, a cambio, el equilibrio, la eficiencia y el valor agregado al que aspiramos.

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