Rehabilitación energética de un bloque de viviendas

El objetivo de este proyecto o estudio, más bien lo segundo ya que no ha sido construido, es dar respuesta a esa gran pregunta que debemos o deberíamos hacernos cualquier arquitecto o ingeniero cuando realiza un certificado de eficiencia energética o estudio energético: ¿Es interesante hacer una rehabilitación energética? ¿Es rentable económicamente hablando?

El estudio se ha llevado a cabo por Fernando Izquierdo Reina y Manuel Montero Morano (servidor y escritor del artículo) como proyecto final del Experto en Construcción Sostenible de la Universidad de Granada.

El objetivo planteado fue el estudio del comportamiento energético de un bloque de viviendas situadas en la provincia de Granada con la finalidad de conseguir una edificación de alta eficiencia, y a su vez mejorar en los aspectos económicos, sociales y medioambientales del inmueble. El proyecto también contempla, y tiene como objeto, la realización de dos propuestas alternativas a la de alta eficiencia.

El edificio de estudio es un prototipo clásico de la construcción de la década de los 70, es decir, estructuras porticadas de hormigón armado que descansas sobre zapatas del mismo material. Las fachadas estan formadas por 1/2 de ladrillo macizo visto, una cámara de aire sin ventilar y un tabiquillo interior formado por una fábrica de ladrillo de 4 cm de espesor más un enlucido de yeso.

Salvo algunas viviendas, no se cuenta con una maquinaria de climatización general. Además, la orientación de las fachadas principales son Norte y Oeste, por lo que sin hacer cálculo alguno ya sabemos que el principal problema lo tendremos en la demanda de calefacción.

Tras recabar la máxima información posible del edificio, y tras hacer un estudio de soleamiento para entender cómo funciona el bloque de viviendas, no hubo ninguna sorpresa con su calificación energética realizada con el programa CE³X.

Antes de continuar con las medidas de mejora, pensamos que sería interesante hacer un estudio económico para los próximos 50 años que arrojará algo de luz sobre el gasto energético del bloque de viviendas.

Azul: ACS / Rojo: Calefacción / Naranja: Refrigeración.

Gracias a esta recogida de datos pudimos ver con claridad donde deberíamos centrar nuestros esfuerzos:

1. Mejorar la fachada.
2. Mejorar la carpintería.
3. Utilizar equipos de alto rendimiento en climatización.
4. Incorporar energías renovables.

PROPUESTA DE ALTA EFICIENCIA

Fachada

Aunque las soluciones generales suelen ser más sencilla y menos costosas, quisimos jugar con las cuatros orientaciones del bloque de viviendas, y dar la solución idónea a cada una de ellas.

En las orientaciones Norte y Oeste llegamos a la conclusión que la mejor solución sería una fachada tipo SATE, es decir, una nueva fachada exterior sobre la fachada actual. Sin embargo, en la fachada Este optamos por una fachada ventilada construida sobre la fachada ya existente.

Fachada tipo SATE – Solución de Baumit

Fachada ventilada – Solución de Butech

Por último, en la fachada Sur, se opta por la utilización de una fachada vegetal, que siendo conscientes de las condiciones climática adversas de frío, calor y ambiente seco de la ciudad de Granada, se opta por una fachada con plantas crasas sobre pequeñas macetas cerámicas.

Fachada vegetal – Solución de Alicante Forestal

Cubierta

El ático es la mayor superficie con radiación directa, así que elegimos una cubierta ajardinada con plantas crasas sobre gravilla.

Solución de Alicante Forestal

Huecos

La mejor opción para las ventanas debido al estado de conservación y la antigüedad, es la sustitución completa de marcos y vidrios, optando por una ventana con marcos de PVC de 5 cámaras, rotura de puente térmico y un permeabilidad de clase 4.

Detalle STRUGAL Domus

Suelos

En la capa inferior de los forjados se incorpora un aislamiento EPS de 2,5 cm de espesor

Instalaciones

Para el ACS y calefacción consideramos que la medida óptima era un sistema mixto e individualizado de agua caliente sanitaria y calefacción por suelo radiante. Ambas se calentarían a través de placas solares térmicas en cubierta con el apoyo de una caldera de condensación a gas natural.

Esquema Saunier Duval

Prácticamente satisfecha la demanda de calefacción, y sabiendo que el edificio no necesita de una gran demanda refrigeración, se opta por un sistema Multi Split Inverter 5×1 de alta eficiencia. Los rendimientos nominales de calefacción y refrigeración son de 4,37 y  3,66 respectivamente.

Iluminación

Aunque no se tenga en cuenta en las viviendas residenciales en el caso de algunos de los estándares de certificación energética, entendemos que por el número de viviendas y las dimensiones de estas sería interesante ver si compensa el cambio.

Azul: Actual / Verde: Propuesta LED y detectores de presencia

De las tres propuestas que podéis encontrar en el PDF vemos que las más óptima es el cambio de las lámparas incandescentes por lámparas de LED sin cambio de luminarias en viviendas y zonas comunes. Instalación de detectores de presencia y células de iluminación para las zonas comunes.

Calificación energética

Tras todos los cambios propuestos volvemos hacer la calificación energética con el programa CALENER obteniendo una B.

La complejidad de las nuevas instalaciones conlleva que el programa no pueda calificar correctamente la edificación porque no cuenta con los sistemas que hemos elegido. Es por ello, por lo que se debe justificar las disminuciones de emisiones en calefacción que conseguimos al unir el suelo radiante con los paneles solares.

Como no poseemos datos precisos del fabricante ni estudios anuales sobre rendimientos de suelos radiantes, hemos calificado el edificio como si se tratase de un edificio existente mediante el método simplificado con el programa CE³X, estableciendo que en el peor de los casos y cumpliendo la normativa, disminuimos alrededor de un 5-10% las emisiones de CO₂ de calefacción. Medida suficiente para alcanzar una calificación de B.

Estudio de viabilidad económica y amortización

Se pretende demostrar que el proyecto no solo es eficiente energéticamente, sino también sostenible en el tiempo, óptimo para el edificio y asumible para sus residentes.

Según los cálculos realizados obtenemos:

1. El periodo de retorno para la inversión es de 10 años.
2. El valor ahorro neto para el tiempo de vida útil de la rehabilitación (definido como el ahorro total acumulado menos la inversión) es de 4.912.162,58€.

Rojo: Actual / Azul: Rehabilitado

Estudio de Análisis de Ciclo de Vida

Por último pero no menos importante si se pretende abarcar un proyecto de construcción sostenible es ver el impacto medioambiental de nuestro proyecto a lo largo de su vida útil, desde su construcción hasta una hipotética demolición tras pasar 50 años desde su intervención.

A modo de resumen establecemos las toneladas de CO₂ equivalentes a la rehabilitación mediante el método ReCiPe.

Para alcanzar estas cifras hemos utilizado el programa ECO-it como herramienta básica.

Como podemos observar en el gráfico el mayor impacto se genera en fachadas y cubiertas por dos motivos: