Vivienda bioclimática en Burgos, España

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Edificio Envite, Valladolid

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miércoles, 24 de septiembre de 2014

REHABILITACIÓN ENERGÉTICA Y COSTE ÓPTIMO




REHABILITACIÓN ENERGÉTICA Y 

COSTE ÓPTIMO EN UN EDIFICIO DE

OFICINAS




Alia, Arquitectura Energía y Medio Ambiente s.l. 

www.alia-es.com


Oímos frecuentemente comentar la necesidad de impulsar la rehabilitación energética como una de las soluciones para salir de la crisis económica. Este tipo de intervenciones además de activar el sector de la construcción nos permitirán  reducir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) y ahorrar energía y dinero. Lo que no es frecuente escuchar es cómo valorar los ahorros. Tampoco es común ver análisis de la rentabilidad de estas soluciones o, incluso, la rentabilidad comparada de las soluciones posibles.

Un método que nos permite hacer este tipo de análisis energético y económico es el "Coste óptimo". Recientemente hemos estudiado con este método la rentabilidad energética y económica de la rehabilitación de las fachadas de un edificio de oficinas en Madrid. Se trata de un edificio de 1975 con una superficie construida de más de 30.000 m² repartida en once plantas sobre rasante y dos bajo rasante.
Se han propuesto y valorado distintas alternativas de rehabilitación de la fachada, buscando aunar una inversión moderada y un consumo energético reducido.
Trabajo desarrollado por Alia, Arquitectura, Energía y Medio Ambiente  para el estudio de Arquitectura de Inés Benavente. En él han participado:
-     Luis Marqués Almanza, arquitecto.
-     Jesús Antonio Tejedor Sánchez, arquitecto.

MARCO NORMATIVO
-    Directiva 2002/91/UE, relativa a la eficiencia energética de los edificios.
-    Real Decreto 47/2007 de certificación de energética de edificios de nueva planta.
-    Real Decreto 314/2006 Código Técnico de la Edificación.
-    Directiva 2010/31/UE de eficiencia energética en la edificación (refundición).
-    Real Decreto 235/2013  procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética de los edificios (incluidos los existentes).
-    Orden FOM/1635/2013. Revisión CTE DB HE.
-    Reglamento Delegado (UE) nº 244/2012, donde se establece la metodología de coste óptimo en los edificios.
Esquema de "Coste óptimo"

SITUACIÓN ACTUAL DEL EDIFICIO

ENVOLVENTE
El comportamiento energético de las fachadas viene determinado por sus características físicas y por su orientación. Las características fundamentales son la resistencia térmica, la masa y el calor específico de las zonas opacas, la superficie, la resistencia térmica y el factor solar modificado de sus partes acristaladas y la permeabilidad del conjunto. La orientación determina la incidencia solar a lo largo del año y consecuentemente la radiación solar que penetra en el interior. La adecuada elección de las características físicas ayudará a aprovechar la radiación solar incidente en la época de frío y a rechazarla en la época de calor.
La parte opaca está constituida con elementos prefabricados de hormigón, con una transmitancia de 0,75 w/m².K. Acristalamiento con transmitancia muy alta (5,7 W/m².k) y un factor solar también alto (0,82). No existe diferenciación de los huecos según orientaciones, lo que provoca que las fachadas noreste y suroeste tengan un asoleo excesivo. El confort térmico interior también es bajo porque la superficie acristalada ofrece una temperatura radiante nada confortable.
  
METODOLOGÍA DEL ESTUDIO
SIMULACIONES ENERGÉTICAS
Para la determinación del coste óptimo de las distintas soluciones a lo largo de la vida útil del inmueble es preciso estimar los ahorros energéticos que es posible obtener con cada solución. El procedimiento para determinar estos ahorros es hacer simulaciones energéticas del edificio existente y de las posibles rehabilitaciones. 
Modelo de la simulación energética

COSTE ÓPTIMO
Permite decidir el tipo de rehabilitación de fachada. Para ello se tienen en cuenta los ahorros energéticos y el valor de la inversión necesaria para ejecutar la obra mediante el “Cost optimal” propuesto en el Reglamento Delegado UE 244/2012
Para el cálculo se tienen en cuenta los costes de inversión, funcionamiento y sustitución de acuerdo con el siguiente cuadro:

El periodo de cálculo es de 20 años. Se tiene en cuenta el valor residual del edificio al cabo de este periodo. 
La tasa de descuento usada ha sido del 4%. El incremento anual de coste de la energía se ha estimado también en el 4%. Los tipos de descuento altos dificultan la viabilidad de las intervenciones energéticas. Al contrario las subidas del coste de la energía altas facilitan la viabilidad económica de la rehabilitación.

PROPUESTAS DE INTERVENCIÓN
DESCRIPCIÓN DE LAS POSIBLES ESTRATEGIAS
El objeto de la intervención es la renovación de las fachadas exteriores, aportando una imagen actualizada que ayude a mejorar la percepción del edificio y su valor mercantil.
Cualquier intervención arquitectónica debe mejorar las características de las zonas ciegas y acristaladas, tanto para reducir el consumo energético como para mejorar el confort.
Existen otros argumentos a favor de las intervenciones en la envolvente. Lógicamente las obras en fachadas permitirán mejorar el aspecto exterior del edificio, dotándolo de un mayor atractivo comercial e incrementando, por tanto, el valor del edificio. Este incremento "subjetivo" del valor no a sido tomado en cuenta para el cálculo del coste óptimo.
Se han simulado distintas estrategias bioclimáticas que pueden combinarse en la solución óptima:

OPCIONES ELEGIDAS Y RESULTADOS ENERGÉTICOS



 Imagen de la intervención



RESULTADOS












Gráfica de resultados de Coste óptimo

CONCLUSIONES


IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE COSTE ÓPTIMO
Como puede verse en los resultados, es trascendental tener en cuenta todos los factores que afectan a una inversión para tomar una decisión. Los consumos energéticos futuros son un factor clave cuando se estudia una rehabilitación, ya que la inversión es menor que en un proyecto de nueva edificación y la incidencia de los consumos es mucho mayor. Las inversiones más económicas NO son las que ofrecen un mejor resultado a lo largo de la vida útil del inmueble.

OPCIONES DE FACHADA
La opción 1 (cámaras operables) se comporta mejor que la opción 2 (cámaras no operables) a pesar de tener unos costes de inversión mayores. El estudio ha partido de la premisa de mantener el porcentaje de hueco representado en la opción 1. Ambas opciones pueden ser modificadas formalmente para contar con mayor superficie acristalada, sin que eso afecte a la relación existente entre sus resultados. Sin embargo este cambio obligaría a asumir un sobrecoste y a matizar los resultados energéticos.
La opción 5 (cámaras fijas y cambio de carpinterías exteriores) se sitúa como la opción más rentable (coste óptimo) de todas las estudiadas y también se podría ejecutar con un porcentaje de huecos mayor.
La opción 4 (Aislamiento, y cambio de ventanas en E, N y O  y cámara Sur operable) también está cerca del coste óptimo. Su mayor traba es la imagen del edificio, que sería más convencional.
Una de las medidas que más contribuye a reducir costes es la sustitución de ventanas, aun suponiendo un incremento de coste de inversión.

IMPORTANCIA DE LA CUBIERTA 
La mejora de la cubierta tiene una gran incidencia en la mejora energética de la envolvente. Su superficie es grande y su mejora supone un gran ahorro de energía.

COSTES DE ENERGÍA
La incertidumbre actual en lo que respecta a los costes de energía futuros hace necesario plantearse hipótesis prudentes, previendo incrementos moderados (4%). Un incremento superior a esta cifra variaría las conclusiones del estudio, en favor de soluciones de alta eficiencia energética, aún a costa de incrementar los costes de inversión.

AHORROS ESPERADOS
El estudio se ha llevado a cabo con los datos disponibles. Las modelos de simulación podrían calibrarse con más precisión contando con  datos adicionales como los consumos de gas y electricidad segregados por usos y los datos de operación del sistema de renovación de aire del edificio.
No obstante se considera que los resultados obtenidos son consistentes y proporcionados entre sí. Cualquier distorsión en las hipótesis afectaría a todas las opciones estimadas, no alterando las conclusiones generales.

VALOR RESIDUAL DE LA INTERVENCIÓN
Dado que el edificio tiene casi 40 años y que la rehabilitación no es integral se ha estimado que la vida útil restante es de 30 años. Modificar esta previsión altera sensiblemente los resultados de “coste óptimo” porque varía el valor residual de la intervención.


VALOR AÑADIDO DE LA REHABILITACIÓN
A la hora de valorar la rehabilitación, deben tenerse en cuenta todos los beneficios económicos (directos e indirectos) y los no económicos. La iniciativa debe partir de una necesidad de mejora del inmueble. Los ahorros esperados tras dicha intervención tal vez no puedan pagar por sí solos la inversión a 20 años (como se aprecia en este caso concreto), pero el beneficio vinculado a la mejora de imagen del edificio debe ser tenido en cuenta. 
Por supuesto, partiendo de la necesidad de una rehabilitación, tomar una decisión en favor de propuestas eficientes basadas en estudios de coste óptimo supondrá siempre un ahorro económico elevado en la vida útil del edificio. Además la rehabilitación energética es la mejor muestra de responsabilidad ambiental corporativa.