Comunicación Greencities&Sostenibilidad 2013/Comunicaciones Científicas/Edificaciones
Resumen
El recientemente aprobado Plan Estatal de fomento del alquiler de viviendas, la rehabilitación edificatoria, y la regeneración y renovación urbanas, 2013-2016 plantea entre sus objetivos la reducción de un 30% de la demanda energética de los edificios que se rehabiliten. El presente artículo analiza las posibles intervenciones destinadas a conseguir el mencionado objetivo en un bloque de viviendas sociales, en este caso de Renta Limitada, de la zona de carretera de Cádiz en Málaga.
Mediante el uso de la herramienta informática avalada por el Ministerio de Industria, Energía y Turismo para la calificación de eficiencia energética de edificios de viviendas, se analiza el impacto de una serie de mejoras, tanto por si solas como combinadas, en la reducción de la demanda energética. Asimismo se refleja el coste de las distintas intervenciones y su periodo de amortización.
El hecho de que la altura, dimensiones y situación en el entorno urbano del bloque predominen en la zona circundante convierten el objeto de este artículo en un inmueble tipo, y los resultados en datos extrapolables a numerosos bloques cercanos.
1.- Introducción
Tras casi cuarenta años de variaciones en la política de vivienda, en 1954 surge la ley que define las viviendas de Renta Limitada, una tipología fundamentalmente destinada a las clases más desfavorecidas. La citada ley se plantea con el objetivo de unificar la legislación existente, pero sobre todo estaba destinada de dinamizar la economía a través del mercado de la construcción. Así se detalla en el reglamento para la aplicación de la Ley de 15 de julio de 1954 sobre protección de “viviendas de Renta Limitada”[1]. El texto establece en primer lugar los fines generales, entre los que están “Orientar socialmente la construcción de viviendas en beneficio de las familias económicamente débiles”, “Proteger económicamente la construcción de viviendas…”, y “Atraer y fomentar la iniciativa privada…”[2].
Con este marco normativo y dentro del II Plan Nacional de la Vivienda promulgado en el Decreto del 1 de julio de 1955, se impulsó en España la construcción de 550.000 viviendas de Renta Limitada en cinco años, de las cuales cien mil debían encuadrarse dentro del “grupo I”[3]. A esta iniciativa le siguió el III Plan Nacional de la Vivienda, aprobado en diciembre de 1961, que dio como resultado cifras más bajas: aproximadamente 217.000 viviendas en siete años, de las que más de 180.000 fueron promovidas por la iniciativa privada.
Con algo de demora respecto al desarrollo producido en otras regiones, en la ciudad de Málaga también se realizaron importantes desarrollos urbanos. Quizás el más relevante de ellos sea el entorno de la antigua carretera de Cádiz, que en la actualidad y según el tramo, se denomina avenida de Velázquez y calle Héroes de Sostoa. Se encuentran en esta zona numerosas barriadas en general caracterizadas por su elevada densidad de población: Dos Hermanas, San Andrés, La Paz, Portada Alta…etc., siendo la barriada de La Luz, obra del arquitecto Juan Cachón, la más densa de la ciudad, con más de 250 viviendas por hectárea.
Se trata por tanto de un entorno de gran densidad de población, con edificios destinados a clases sociales bajas, cuya construcción data en su mayoría de la década de los sesenta. Estos edificios presentan en general una baja calidad constructiva, con acabados deficientes y poca implementación de instalaciones.
El inmueble analizado en el presente artículo compendia las características descritas: baja calidad constructiva y de acabados, ausencia casi total de instalaciones, inexistencia de aislamiento….etc. y constituye así un ejemplo tipo, un caso piloto de análisis susceptible de rehabilitación energética al amparo del Plan Estatal 2013-2016.
Este artículo es un trabajo teórico: no se ha podido disponer de auditorías del edificio ni se han podido comprobar los resultados del análisis in situ.
Este artículo, comienzo de un trabajo de investigación, constituye una primera referencia[4] para aquellas intervenciones destinadas a rehabilitar viviendas de tipo social de características similares a las descritas, ubicadas en Málaga y en poblaciones con climas parecidos.
2.- Objetivos
Los objetivos que se plantean en el presente estudio son:
- Establecer un diagnóstico de un edificio tipo en las barriadas de carretera de Cádiz, zona de Málaga caracterizada por su gran densidad de población.
- Determinar los criterios de rehabilitación considerando la disminución de la demanda proporcionada y la incidencia económica para los propietarios de las viviendas del bloque, todo ello de acuerdo a las determinaciones del Plan Estatal de fomento del alquiler de viviendas, la rehabilitación edificatoria, y la regeneración y renovación urbanas, 2013-2016.
- Integrar la aplicación de estos criterios, incidiendo en una mejora de las cualidades arquitectónicas del edificio y por extensión, del entorno urbano.
3.- Material y método
Material
El edificio analizado fue proyectado por el arquitecto Ambrosio del Valle Sáenz en 1964. El proyecto contempla la construcción de un bloque de 34 viviendas de Renta Limitada del grupo I y los correspondientes bajos comerciales, para el promotor José Domingo Torres. Se ubica el inmueble en la esquina de la calle Héroes de Sostoa y Velasco (contigua al puente de Juan Pablo II). Forma por tanto un frente de manzana de importante presencia en la ciudad debido al ensanchamiento viario producido por el puente.
El solar es de forma rectangular. En los niveles 1 a 4 (figura 1) el bloque solo presenta dos fachadas. La orientación es Noreste para el lado que asoma a la calle Velasco y suroeste para el opuesto, que da a un pasaje, aunque el soleamiento tiene en este caso una incidencia casi nula por la existencia de un bloque de similar volumen y altura situado a aproximadamente cinco metros. En los niveles 5 a 10 (figura 2) la medianera norte es fachada.
Figura 1: Planta de pisos. Niveles 1 a 4. Dibujo del autor
Figura 2: Planta de pisos. Niveles 5 a 10. Dibujo del autor
Existe una variación en la organización de las plantas del edificio, que de la primera a la cuarta planta se compone de cuatro viviendas por nivel, y de la quinta a la décima, tres por nivel. Tiene por tanto el bloque una altura de planta baja y diez niveles, en torno a treinta metros. La superficie construida de las viviendas oscila de 70 a 88 m2, y la superficie útil de 58 a 75. Son por tanto viviendas de tamaño medio.
Tanto la altura de la edificación como la superficie de las viviendas se asemejan significativamente a las de los edificios cercanos. Valgan en este sentido los bloques contiguos de la avenida Héroes de Sostoa o las barriadas de la Luz, la Paz, o Sixto[5].
La distribución de las viviendas responde a los criterios habituales de la época para esta tipología: tres y cuatro dormitorios, un baño, cocina, lavadero y salón-comedor, que en la mayor parte de los tipos es de paso. Algunos pisos poseen también terrazas que no rebasan la alineación de la fachada. La forma de las viviendas no permite la ventilación cruzada.
La construcción del edificio tampoco presenta novedades reseñables respecto a lo habitual de la época. La cimentación es de pozos y zapatas de hormigón armado. La estructura también es de hormigón armado, siendo el forjado de cerámica armada tipo Salis Tetraférico.
Los cerramientos exteriores, de exterior a interior, se componen de tabicón de ladrillo hueco, cámara de aire y tabique de ladrillo hueco para un espesor total de 25 cm. No se indica nada sobre el revestimiento aunque el alzado no refleja voluntad de utilizar ladrillo visto, hecho que parece confirmar el estado actual del bloque, enfoscado y pintado (figuras 3 y 4).
La cubierta está revestida de teja árabe, sobre doble tablero de rasilla y capa de compresión apoyados a su vez sobre tabiques palomeros, todo ello por encima del forjado de hormigón del último piso.
La carpintería exterior es metálica y dispone de persianas enrollables. Según la memoria, el vidrio es doble, aunque no se define su grosor. La instalación de fontanería está realizada en tubería de hierro galvanizado y plomo en los desagües. Los bajantes son de la comercial Drena (seguramente de fibrocemento aunque esto no ha podido confirmarse).
Figura 3: Vista desde el puente Juan Pablo II. Fotografía del autor
Figura 4: Vista desde la calle Héroes de Sostoa. Fotografía del autor
4.- Bibliografía
La necesidad de comenzar una rehabilitación energética del parque de viviendas ha sido defendida por Albert Cuchí y Peter Sweatman, miembros del Grupo de Trabajo de Rehabilitación (GTR), en un informe[6] publicado por el Green Building Council España y la Fundación CONAMA, informe cuyos resultados han sido defendidos en la prensa generalista por sus autores[7].
Con anterioridad, no abundan los autores que hayan abordado la reducción de consumo energético en las viviendas, ya que se trata de una preocupación razonablemente reciente. En 1997 Pere Alavedra, Javier Domínguez, Engracia Gonzalo y Javier Serra abordaron el estado de la cuestión de la construcción sostenible[8]. Más recientemente Jaume Avellaneda[9] planteó la eficiencia energética como una de las bases del Concurso de innovación tecnológica INCASOL, concurso de ideas de proyecto y obra para la construcción de seis bloques de viviendas promovido por el Institut Català del Sòl, aunque se trataba de edificios de nueva construcción.
Dentro del campo específico de la rehabilitación energética Wadel, López, Sagrera y Prieto[10] han abordado la rehabilitación de edificios bajo objetivos de reducción de impacto ambiental, incorporando al análisis diversos indicadores ambientales, desde el consumo energético, el consumo de agua o los residuos de construcción generados con la rehabilitación y el mantenimiento de los inmuebles. El ambicioso objetivo de conseguir una reducción del 50% de consumo energético se consiguió en el caso de estudio a un coste de 560 €/m2.
Con motivo del terremoto de Chile de 27 de febrero de 2010, Escorcia, García, Trebilcock, Celis y Bruscato[11] plantearon la posibilidad de realizar una reconstrucción energéticamente eficiente, centrando su estudio en las cualidades de las fachadas en su mayoría de viviendas unifamiliares, y sugieren, al igual que los anteriores, la posibilidad de amparar las actuaciones dentro de un programa estatal. Basan su estrategia para lograr una reducción de consume energético en una mejora de la envolvente de las viviendas para reducer su transmitancia y en un cambio del combustible de calefacción, que en su mayoría es leña.
Otras publicaciones recogen experiencias en edificios de oficinas[12] o experiencias de monitorización de variables medioambientales[13], pero de momento el Plan Estatal de fomento del alquiler de viviendas, la rehabilitación edificatoria, y la regeneración y renovación urbanas, 2013-2016 no ha sido abordado. El hecho de que haya sido aprobado recientemente justifica el que no haya artículos específicamente dedicados a valorar su incidencia y resultados en la rehabilitación de viviendas.
5.- Documentación de referencia
En la modelización del edificio se ha utilizado el programa de referencia CALENER VyP, que proporciona la demanda de energía de los edificios para calefacción y refrigeración, las emisiones de CO2 y el consumo energético.
En relación con este programa y con el procedimiento de calificación energética de edificios, se ha utilizado la siguiente documentación:
- Manual de usuario de CALENER VyP. AICIA –Grupo de Termotecnia de la Escuela Superior de Ingenieros Industriales de Sevilla– para el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).
- Guía técnica de procedimientos y aspectos de la simulación de instalaciones térmicas en edificios. Asociación Técnica Española de Climatización y Refrigeración (ATECYR) para el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).
- Guía de recomendaciones de eficiencia energética; certificación de edificios existentes CE3. AA.VV. para el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).
- Guía de recomendaciones de eficiencia energética; certificación de edificios existentes CE3X. MIYABI y CENER para el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).
- Procedimiento CE2. Opción simplificada para viviendas. AICIA –Grupo de Termotecnia de la Escuela Superior de Ingenieros Industriales de Sevilla– Trabajo financiado por la Consejería de Obras Públicas y Transportes de la Junta de Andalucía.
- Escala de calificación energética para edificios existentes. AICIA –Grupo de Termotecnia de la Escuela Superior de Ingenieros Industriales de Sevilla– para el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) y el Ministerio de Fomento.
- Condiciones de aceptación de Procedimientos alternativos a LIDER y CALENER. AICIA –Grupo de Termotecnia de la Escuela Superior de Ingenieros Industriales de Sevilla– para el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) y el Ministerio de Fomento.
6.- Método
Se plantea una simulación del edificio objeto de estudio para conocer la demanda de energía y el consumo energético actual y, posteriormente, poder realizar un análisis preliminar de diferentes actuaciones de rehabilitación en el edificio.
Se plantean cuatro actuaciones básicas, tres encaminadas a reducir la demanda de energía y una encaminada a reducir el consumo de energía no renovable:
- Actuación D1: Aumento del nivel de aislamiento en las fachadas del edificio.
- Actuación D2: Sustitución de carpinterías y vidrios.
- Actuación D3: Aumento del nivel de aislamiento en la cubierta del edificio.[14]
- Actuación S1: Incorporación de captación solar para ACS y sustitución de equipos de apoyo y el tipo de energía.
Además de las cuatro actuaciones básicas, se realizan once combinaciones de ellas, y con el conjunto de resultados se pretende alcanzar una solución razonable que atienda a los criterios de rehabilitación energética planteados en la Real Decreto 233/2013, de 5 de abril, por el que se regula el Plan Estatal de fomento del alquiler de viviendas, la rehabilitaciónedificatoria, y la regeneración y renovación urbanas, 2013-2016, pero considerando la realidad económico-social de la zona en la que se encuentra ubicado bloque. El objetivo es, por tanto, conseguir una reducción de la demanda energética anual global de calefacción y refrigeración del edificio, referida a la certificación energética, de al menos un 30% sobre la situación previa a dichas actuaciones, así como estudiar el comportamiento energético siguiendo los criterios del procedimiento de calificación energética vigente, a partir de combinaciones de las actuaciones planteadas. La normativa considerada ha sido:
- Documento básico DB-HE “Ahorro de energía” del Código Técnico de la Edificación.
- Documento básico DB-HS “Salubridad” del Código Técnico de la Edificación.
- Reglamento de instalaciones térmicas en los edificios (RITE-07)
- Directiva 2010/31/UE, del Parlamento Europeo y del Consejo, de 19 de mayo de 2010, relativa a la eficiencia energética de los edificios.
- Real Decreto 235/2013, de 5 de abril, por el que se aprueba el procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética de los edificios.
- Real Decreto 233/2013, de 5 de abril, por el que se regula el Plan Estatal de fomento del alquiler de viviendas, la rehabilitación edificatoria, y la regeneración y renovación urbanas, 2013-2016.
7.- Resultados
ACTUACIÓN D1. Aumento del nivel de aislamiento en las parte opaca de las fachadas
Para la parte opaca de las fachadas[15] la transmitancia térmica es 1,40 W/m²K, un 21% superior a la transmitancia límite establecida por documento básico DB-HE “Ahorro de energía” para la zona climática de referencia (zona A3). Para cumplir estrictamente los requisitos establecidos, se requiere un aumento del nivel de aislamiento con el siguiente valor:
UCTE: 0,94 W/m²K (R: 1,06 m²K/W)
UEDIFICIO: 1,40 W/m²K (R: 0,71 m²K/W)
REDIFICIO + RAISLAMIENTO TÉRMICO NECESARIO = RCTE
RAISLAMIENTO TÉRMICO NECESARIO: 0,35 W/m²K
Seleccionando un material de tipo poliestireno extruido con conductividad 0,038 W/mK, se necesita un trasdosado por el exterior con el siguiente espesor estricto:
e = R · λ = 1,33 cm
Propuesta de trasdosado por el exterior, mediante sistemas industrializados con un espesor de aislamiento de 3,00 cm con material aislante de conductividad 0,038 W/mK (se desprecian las resistencias térmicas de acabados y capas intermedias en el sistema industrializado).
UEDIFICIO MEJORADO: 0,66 W/m²K (R: 1,51 m²K/W)
Tabla 1. Resultados de la Actuación D1
(Aumento del nivel de aislamiento en las parte opaca de las fachadas)
| Situación inicial. | Actuación D1. | Diferencia | |
| Demanda de energía (1) | 148885,30 kWh/año | 125766,80 kWh/año | -15,52% |
| Emisiones totales CO2 | 76506,90 kgCO2/año | 67650,80 kgCO2/año | -11,57% |
| Consumo de energía primaria | 304398,60 kWh/año | 271026,40 kWh/año | -10,96% |
| Relación de demandas |
—
(1)Considerada la demanda de energía para calefacción y para refrigeración.
ACTUACIÓN D2: Sustitución de carpinterías y vidrios
Según la definición constructiva del proyecto, las ventanas son metálicas, sin rotura de puente térmico, con vidrios dobles:
Transmitancia del hueco U: 5,60 W/m²K
Factor solar 0,68
Nota: Se ha considerado una porcentaje de marco del 18%, con una absortividad de valor 0,8 (marco oscuro) y factor solar de vidrio de valor 0,80.Los porcentajes de hueco en cada orientación son los siguientes:
Norte: 16 %
E: 22 %
O: 21 %
S: 31 %
La transmitancia térmica de los huecos, para cada orientación presenta la siguiente desviación, respecto de los valores límite:
Norte: 0 % (igual a la transmitancia límite)
E: 12 % menor
O: 12 % menor
S: 16 % menor
Se propone la sustitución de carpinterías y vidrios por otras de PVC y vidrios dobles 4+9+6 que cumplan con los mínimos establecidos en el CTE para cada orientación.
UCTE: 2,86 W/m²K
FS CTE: 0,63
La propuesta de sustitución de ventanas supone el siguiente ahorro.
Tabla 2. ACTUACIÓN D2: Sustitución de carpinterías y vidrios
| Situación inicial. | Actuación D2. | Diferencia | |
| Demanda de energía (1) | 148885,30 kWh/año | 133591,50 kWh/año | -10,27% |
| Emisiones totales CO2 | 76506,90 kgCO2/año | 70602,80 kgCO2/año | -7,71% |
| Consumo de energía primaria | 304398,60 kWh/año | 282475,90 kWh/año | -,7,20% |
| Relación de demandas |
—
(1) Considerada la demanda de energía para calefacción y para refrigeración.
ACTUACIÓN D3: Aumento del nivel de aislamiento en la cubierta
La transmitancia térmica de las cubiertas[16] es 1,04 W/m²K, un 108% superior a la transmitancia límite establecida por documento básico DB-HE “Ahorro de energía” para la zona climática de referencia (zona A3). Para cumplir estrictamente los requisitos establecidos, se requiere un aumento del nivel de aislamiento con es siguiente valor:
UCTE: 0,50 W/m²K (R: 2,00 m²K/W)
UEDIFICIO: 1,04 W/m²K (R: 0,96 m²K/W)
REDIFICIO + RAISLAMIENTO TÉRMICO NECESARIO = RCTE
RAISLAMIENTO TÉRMICO NECESARIO: 1,04 W/m²K
Seleccionando un material de tipo poliestireno extruido con conductividad 0,038 W/mK, para colocar sobre el acabado existente, se necesita un aislamiento añadido con el siguiente espesor estricto:
e = R · λ = 0,395 cm
Propuesta de trasdosado por el exterior, mediante sistemas industrializados con un espesor de aislamiento de 4,00 cm con material aislante de conductividad 0,038 W/mK (se desprecian las resistencias térmicas de acabados del tipo lámina impermeabilizante autoprotegida).
UEDIFICIO MEJORADO: 0,49 W/m²K (R: 2,04 m²K/W)
Tabla 3. ACTUACIÓN D3: Aumento del nivel de aislamiento en la cubierta
| Situación inicial. | Actuación D3. | Diferencia | |
| Demanda de energía (1) | 148885,30 kWh/año | 146613,70 kWh/año | -1,52 % |
| Emisiones totales CO2 | 76506,90 kgCO2/año | 75768,90 kgCO2/año | -0,96 % |
| Consumo de energía primaria | 304398,60 kWh/año | 301119,60 kWh/año | -1,07 % |
| Relación de demandas |
—
(1) Considerada la demanda de energía para calefacción y para refrigeración.
ACTUACIÓN S1: Incorporación de captadores para ACS (sistema de acumulación colectivo).
El edificio dispone de suficiente superficie en la cubierta para la instalación de captadores solares para ACS, por lo que se propone la modificación de las instalaciones existentes para incorporar un sistema con acumulación centralizada y apoyo distribuido,que cumpla con el mínimo de contribución exigida en el documento básico DB-HE4 “Contribución solar para agua caliente sanitaria”.
Zona climática: IV
Demanda de referencia: 22 litros por persona
Temperatura de referencia: 60 ºC
Ocupación: 152 personas
Demanda total: 3344 litros
Fuente energética de apoyo: Gas natural
Contribución solar propuesta: 70%
Tabla 4. ACTUACIÓN S1: Incorporación de captadores para ACS
| Situación inicial. | Actuación S1. | Diferencia | |
| Demanda de energía (1) | 148885,30 kWh/año | 148885,30 kWh/año | 0,00% |
| Emisiones totales CO2 | 76506,90 kgCO2/año | 61746,70 kgCO2/año | -19,29% |
| Consumo de energía primaria | 304398,60 kWh/año | 241868,20 kWh/año | -20,54% |
| Relación de demandas |
—
(1) Considerada la demanda de energía para calefacción y para refrigeración.
8.- Combinaciones de las posibles intervenciones
Tabla 5. Resumen de las distintas combinaciones: demanda, consumo, emisiones y coste
| COMBINACIONES | |||||
| ACTUACIONES | REDUCCIÓN DE DEMANDA ENERGÉTICA | REDUCCIÓN DE CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA | REDUCCIÓN DE EMISIONES DE CO2 | PRECIO INVERSIÓN INICIAL | |
APROXIMADORELACIÓN
INVERSIÓN INICIAL / RED. DE CONSUMOD115,52%11,52%10,96%92.300 €2,76 €/(kWh/año)D210,27%7,71%7,20%68.200 €3,11 €/(kWh/año)D31,52%0,96%1,07%16.250 €4,95 €/(kWh/año)S10%19,29%20,54%152.000 €2,43 €/(kWh/año)D1+ D226,80%19,93%18,95%160.500 €2,78 €/(kWh/año)D1 + D315,52%11,57%10,96%108.550 €3,25 €/(kWh/año)D1 + S115,52%30,86%31,50%244.300 €2,47 €/(kWh/año)D2 + D312,11%9,00%8,51%84.450 €3,25 €/(kWh/año)D2 + S110,29%27,00%27,74%220.200 €2,60 €/(kWh/año)D3 + S11,83%20,90%21,84%168.250 €2,53 €/(kWh/año)D1 + D2 + D328,94%21,54%20,39%176.750 €2,84 €/(kWh/año)D1 + D2 + S126,81%39,22%39,41%312.500 €2,60 €/(kWh/año)D1 + D3 + S117,50%32,47%32,91%260.550 €2,60 €/(kWh/año)D2 + D3 + S112,13%28,61%29,06%236.450 €2,67 €/(kWh/año)D1 + D2 + D3 + S128,94%40,83%40,93%328.750 €2,63 €/(kWh/año)
Siendo:
ACTUACIÓN D1. Aumento del nivel de aislamiento en las parte opaca de las fachadas
ACTUACIÓN D2: Sustitución de carpinterías y vidrios
ACTUACIÓN D3: Aumento del nivel de aislamiento en la cubierta
ACTUACIÓN S1: Incorporación de captadores para ACS (sistema de acumulación colectivo)
En cuanto al mantenimiento de las actuaciones dentro de los 10 primeros años, se pueden considerar despreciables los costes para las actuaciones D1, D2 y D3, mientras que para la actuación S1, se consideran unos gastos aproximados de 5.800 € para el conjunto del sistema (captación, acumulación, distribución, contabilización y apoyo)[17].
Tabla 6. Resumen de las distintas combinaciones: coste, ahorro y amortización
| COMBINACIONES | |||||
| ACTUACIONES | COSTE INVERSIÓN INICIAL | ||||
APROXIMADOCOSTE DE MANTENIMIENTO
ANUALCOSTE CONSUMO ENERGÉTICO
ANUAL
AHORRO CONSUMO ENERGÉTICO
ANUAL[18]
PLAZO DE AMORT.
APROXIMADO
(años)
D192.300 €–36.072 €4.441 €21D268.200 €–37.595 €2.917 €23D316.250 €–40.077 €436 €37S1152.000 €580 €29.005 €11.507 €14D1+ D2160.500 €–32.831 €7.681 €21D1 + D3108.550 €–36.071 €4.441 €24D1 + S1244.300 €580 €25.003 €15.509 €17D2 + D384.450 €–37.065 €3.448 €24D2 + S1220.200 €580 €26.376 €14.136 €17D3 + S1168.250 €580 €28.529 €11.938 €16D1 + D2 + D3176.750 €–32.250 €8.263 €21D1 + D2 + S1312.500 €580 €22.114 €18.398 €18D1 + D3 + S1260.550 €580 €24.490 €16.022 €17D2 + D3 + S1236.450 €580 €25.893 €14.620 €17D1 + D2 + D3 + S1328.750 €580 €21.560 €18.952 €18
Todas las actuaciones que incluyen la opción de sustitución de calentadores e incorporación de captadores solares presentan un plazo de amortización inferior a las que no incluyen dicho sistema.
Como muestran las tablas 5 y 6, por sí solas las actuaciones D1 (aumento del nivel de aislamiento en las parte opaca de las fachadas), D2 (sustitución de carpinterías y vidrios) y S1 (incorporación de captadores para ACS) consiguen reducciones significativas. No ocurre lo mismo con la actuación D3 (aumento del nivel de aislamiento en la cubierta), debido seguramente a las dimensiones y forma del edificio.
Más eficientes resultan las combinaciones de actuaciones, de las que [D1+S1] y [D1+D2+S1] son las que mejores resultados consiguen a menor coste. En aquellas combinaciones en las que aparece la opción D3 desde un punto de vista global el resultado no mejora tanto como para merecer una mayor inversión[19]. Estas dos opciones representan dos escalones de intervención (según el presupuesto de que se disponga) y aparecen así como las elegibles para su desarrollo y optimización.
En la siguiente tabla se pueden comparar los valores obtenidos:
Tabla 7. Comparativa entre posibles intervenciones
| COMPARATIVA | ||
| D1 + S1 | D1 + D2 + S1 | |
| CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA | 208.496 kWh/año | 184.407 kWh/año |
| EMISIONES DE CO2 | 52.890,06 kg CO2/año | 46.494,50 kg CO2/año |
| REDUCCIÓN DE DEMANDA | 15,82% | 26,81% |
| INVERSIÓN INICIAL APROXIMADA | 244.300 € | 312.500 € |
| PLAZO DE AMORTIZACIÓN APROXIMADO | 17 años | 18 años |
| COSTE UNITARIO | 92,34 €/m2 | 118,11 €/m2 |
Pese a la mayor inversión inicial que puede plantear la combinación D1 + D2 + S1, el plazo de amortización de la inversión inicial es similar, siendo por tanto una propuesta de actuación más interesante teniendo en cuenta que la reducción de la demanda energética se sitúa en el 26,81%.
Como criterio de desarrollo, se plantea un objetivo de reducción de la demanda energética de al menos un 30%, de acuerdo con las especificaciones recogidas en el artículo 20º de las Actuaciones subvencionables del Plan Estatal de fomento del alquiler de viviendas, la rehabilitación edificatoria, y la regeneración y renovación urbanas, 2013-2016. Para ello, la actuación elegida debe modificarse hasta reducir un 3,19% adicional la demanda energética en el edificio sobre la producida por la actuación elegida. Ello se consigue aumentando el espesor del aislante exterior propuesto para las fachadas, de forma que la actuación definitiva se concreta con las siguientes soluciones:
ACTUACIÓN D1 (ob_30%). Aumento del nivel de aislamiento en las parte opaca de las fachadas.
Propuesta de trasdosado por el exterior, mediante sistemas industrializados con un espesor de aislamiento de 5,00 cm con material aislante de conductividad 0,038 W/mK.
UEDIFICIO MEJORADO: 0,50 W/m²K
ACTUACIÓN D2( ob_30%): Sustitución de carpinterías y vidrios.
Se propone la sustitución de carpinterías y vidrios por otras de PVC y vidrios dobles 4+9+6 que cumplan con los mínimos establecidos en el CTE para cada orientación.
UCTE: 2,86 W/m²K
FS CTE: 0,63
ACTUACIÓN S1 (ob_30%): Incorporación de captadores para ACS (sistema de acumulación colectivo).
Incorporación de un sistema con acumulación centralizada y apoyo distribuido,que cumpla con el mínimo de contribución exigida en el documento básico DB-HE4 “Contribución solar para agua caliente sanitaria”.
Zona climática: IV
Demanda de referencia: 22 litros por persona
Temperatura de referencia: 60 ºC
Ocupación: 152 personas
Demanda total: 3344 litros
Fuente energética de apoyo: Gas natural
Contribución solar propuesta: 70%
Este conjunto de actuaciones presenta un coste ligeramente superior debido al incremento del espesor del aislamiento térmico para fachadas, pero su plazo de amortización se ve reducido en un año respecto de la solución inicialmente planteada (con un espesor del aislamiento térmico 2,00 cm inferior). Además, al conseguir la reducción del 30% en la demanda energética, la actuación sería subvencionable.
Tabla 8. Propuesta de intervención de acuerdo al Plan Estatal 2013-2016
| COMBINACIONES | |||||
| ACTUACIONES | COSTE INVERSIÓN INICIAL | ||||
APROXIMADOCOSTE DE MANTENIMIENTO
ANUALCOSTE CONSUMO ENERGÉTICO
ANUAL
AHORRO CONSUMO ENERGÉTICO
ANUAL
PLAZO DE AMORTIZACIÓN
APROXIMADO
(años)
D1 + D2 + S1317.475 €580 €21.158 €19.354 €17
Siendo:
ACTUACIÓN D1 Aumento del nivel de aislamiento en las parte opaca de las fachadas.
ACTUACIÓN D2 Sustitución de carpinterías y vidrios.
ACTUACIÓN S1 Incorporación de captadores para ACS (sistema de acumulación colectivo).
9.- Discusión. Diagnóstico de la eficiencia
El edificio objeto de estudio presenta un comportamiento de demanda energética desfavorable desde el punto de vista de la calefacción, siendo aceptable su comportamiento en cuanto a la refrigeración debido en gran medida a la orientación del edificio y los obstáculos remotos, que impiden la ganancia térmica por soleamiento.
Las intervenciones de rehabilitación energética deben dirigirse a reducir la demanda energética de calefacción, disminuyendo la transmitancia térmica de los elementos envolventes cuando la actuación se considere rentable en relación con el ahorro energético que proporcionan. La escasa ganancia solar de los huecos captadores, situado en orientación Este, determinan que se hayan desestimado intervenciones encaminadas a aumentar el factor de sombra.
Debido a las dimensiones y forma del edificio la actuación en la cubierta no consigue reducciones significativas, ni por sí sola ni conjuntamente con las otras actuaciones planteadas. El resto de intervenciones expuestas consigue en general mejoras sustanciales, aunque bien por su mayor coste o su menor reducción de demanda, consumo y emisiones, no resultan tan interesantes como la desarrollada.
Las características constructivas de este bloque pueden encontrarse en la gran mayoría de inmuebles cercanos, y asimismo, en otras zonas de la periferia de Málaga (sirva como ejemplo la barriada de Miraflores de los Ángeles). Por tanto la propuesta final representa un caso piloto extrapolable a edificios de características similares. No obstante para edificios en entornos menos densos, y por ello con mayor soleamiento, el planteamiento de actuaciones iniciales puede variar respecto del aquí adoptado.
El objetivo marcado de reducir la demanda un 30% respecto de la demanda actual se consigue con el aumento de la resistencia térmica de fachadas y huecos, consiguiendo una reducción del 30,52%. Junto a ello, la incorporación de sistemas de captación solar térmica permite alcanzar una reducción del consumo de energía primaria del 42,03% y una reducción de emisiones de CO2 del 42,12%, con periodo de retorno de la inversión de 17 años, sin tener en cuenta las subvenciones a las que se podría acceder de acuerdo con lo establecido en el Plan Estatal de fomento del alquiler de viviendas, la rehabilitación edificatoria, y la regeneración y renovación urbanas, 2013-2016. Destaca asimismo su viabilidad y facilidad de realización, al ser compatible con la actual configuración arquitectónica del edificio que asimismo redunda en una mejora del entorno circundante.
10.- Conclusiones
Asumiendo las limitaciones que imponen las ya conocidas simplificaciones que presentan las herramientas informáticas empleadas, considerando lo expuesto y de acuerdo a los resultados obtenidos, puede afirmarse que:
- En edificios de Renta Limitada la incorporación del aislamiento, ubicado en fachada, representa una opción económica, constructiva y arquitectónicamente viable para mejorar el comportamiento térmico de los inmuebles. El espesor del aislamiento a colocar depende del nivel de confort deseado y del presupuesto disponible. En Málaga esta operación por sí sola permite dar cumplimiento a la normativa y asimismo a las exigencias del Plan Estatal de fomento del alquiler de viviendas, la rehabilitación edificatoria, y la regeneración y renovación urbanas, 2013-2016.
- Para bloques similares al analizado, incorporar aislamiento en cubierta no representa una mejora sustancial en la reducción de consumo energético, de demanda y de emisiones.
- La sustitución de carpinterías y vidrios es también económica, constructiva y arquitectónicamente viable. Asimismo la actuación permite mejorar las prestaciones del edificio en otros aspectos como la protección frente al ruido y la calidad del aire interior (con la incorporación, en su caso, de aireadores).
- La incorporación de captadores solares es factible cuando se trata de intervenciones integrales, pues se permite optimizar el rendimiento de los equipos y el número y disposición de los mismos.
- El hecho de poder dar cumplimiento a las exigencias del Plan Estatal de fomento del alquiler de viviendas, la rehabilitación edificatoria, y la regeneración y renovación urbanas, 2013-2016 contribuye a la viabilidad de las intervenciones. Cabe también destacar la escasa influencia de las actuaciones propuestas para el día a día de los propietarios, ya que la mayoría de las actuaciones son por el exterior y se permite el consumo de ACS salvo en el periodo de sustitución de calentadores.
Correspondencia
Nombre y Apellidos: Fernando Gutiérrez Garrido
Telf: 952224206
Email: tecnología@coamalaga.es
Nombre y Apellidos: Daniel Rincón de la Vega
Email: delavega@coamalaga.es
[1] España. Jefatura de Estado. Viviendas de Renta Limitada y Primer Plan Nacional de la Vivienda. Madrid, Ministerio de Trabajo. Instituto Nacional de la Vivienda, 1955.
[2] España. Jefatura de Estado. Viviendas de Renta Limitada y Primer Plan Nacional de la Vivienda. Madrid, Ministerio de Trabajo. Instituto Nacional de la Vivienda, 1955. Pp. 59-60.
[3]Moya González, Luis. Barrios de promoción oficial. Madrid 1939-1976. Madrid, Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid, 1983. Pp. 35 y 36.
[4]Para confirmar la predominancia de bloques como el estudiado en las barriadas de la carretera de Cádiz véase Rosa Jiménez, Carlos, et alii. Las barriadas de carretera de Cádiz: hacia un modelo sostenible de rehabilitación integral urbana y arquitectónica. Tomo I. Pp. 9 y siguientes. La edición digital puede revisarse en:
http://www.juntadeandalucia.es/fomentoyvivienda/portal-web/web/areas/arquitectura/la_ciudad_amable/texto/88813618-77e9-11e1-b3ef-6583fdb537d9
[5]Aquellos interesados en un análisis más detallado de la historia y morfología de la zona pueden consultar el mencionado proyecto de investigación dirigido por el profesor Rosa Jiménez.
[7]Cuchí, Albert, y Sweatman, Peter. “Por un nuevo sector de la edificación”. El País, 14 de agosto de 2013. Véase: http://elpais.com/elpais/2013/07/29/opinion/1375116909_085043.html.
[8] Alavedra, Domínguez, Gonzalo y Serra. “La construcción sostenible. El estado de la cuestión”. Informes de la Construccion, Vol. 49, n” 451, Pp. 41-47, septiembre/octubre 1997.
[9]J. Avellaneda, J. Ma. González, G. Marques, J. Vidal. “La innovación tecnológica desde la promoción de vivienda pública: el Concurso de Innovación Técnica INCASOL”. Informes de la Construcción Vol. 61, 513, Pp. 87-100, enero-marzo 2009
[10] Wadel, López, Sagrera y Prieto. “Rehabilitación de edificios bajo objetivos de reducción de impacto ambiental: un caso piloto de vivienda plurifamiliar en el área de Playa de Palma, Mallorca”. Informes de la Construcción Vol. 63, EXTRA, pp. 89-102 octubre 2011.
[11] Escorcia, García, Trebilcock, Celis y Bruscato. “Mejoramientos de envolvente para la eficiencia energética de viviendas en el centro-sur de Chile”. Informes de la Construcción Vol. 64, 528, Pp. 563-574, octubre-diciembre 2012.
[12] Fairbanks, Bruce S., Montero, Eduardo et alii. “Eficiencia energética: estrategias aplicadas en el nuevo edificio de las Consejerías de Mérida (España)”. Informes de la Construcción Vol. 59, 505, Pp. 5-20, enero-marzo 2007.
[13] León, Muñoz, León, Bustamante. “Monitorización de variables medioambientales y energéticas en la construcción de viviendas protegidas: Edificio Cros-Pirotecnia en Sevilla”. Informes de la Construcción Vol. 62, 519, Pp. 67-82, julio-septiembre 2010.
[14] En edificios de gran altura, el aislamiento de la cubierta es una medida de mejora energética que debe descartarse porque la relación de superficie de cubierta y superficie envolvente total disminuye a medida que el edificio es más alto. No obstante, se ha incluido esta medida para evaluar determinados indicadores que se analizan con cada propuesta.
[15]Como ya se indicó en la descripción del inmueble, las fachadas del edificio se componen de enfoscado de mortero; tabicón de ladrillo cerámico hueco doble; cámara de aire no ventilada; tabique de ladrillo cerámico hueco doble; enlucido interior de yeso.
[16]Como ya se indicó en la descripción del inmueble, la cubierta del edificio se compone de acabado con piezas cerámicas; mortero de agarre; doble tablero cerámico (rasilla); cámara de aire con formación mediante tabiques palomeros; forjado unidireccional; enlucido interior.
[17] Costes de mantenimiento decenal aproximados obtenidos en www.generadordeprecios.info, de la compañía CYPE Ingenieros S.A.Para la amortización no han sido consideradas las distintas previsiones existentes sobre la evolución del coste de la energía.
[18]En el ahorro debido a la reducción del consumo energético se han considerado los siguientes valores, despreciando la previsión del incremento del precio de la energía al tratarse de un método aproximado:
Electricidad: 0,140728 €/kWh
Gas Natural: 0,05750871 €/kWh
Butano: 0,1101851 €/kWh
Los coeficientes de reparto del consumo energético de refrigeración, calefacción y ACS se han obtenido del Procedimiento simplificado CE2 para la calificación energética de edificios de viviendas de nueva construcción, cuyos valores, para bloques de viviendas en la zona A3, son los siguientes: Calefacción: 0,40 – Refrigeración: 0,35 – ACS: 0,25
[19] Aunque obviamente para este tipo de edificios en general, por la pobreza de su construcción, y para los propietarios de las viviendas de la última planta en particular, es recomendable mejorar el aislamiento de la cubierta.