Propuestas de rehabilitación energética de un edificio plurifamiliar

En el 2050 nuestra sociedad deberá funcionar sin depender del carbono. No olvidemos que, en la actual situación de emergencia climática, nuestros edificios juegan un papel muy importante. La Directiva de Eficiencia Energética en Edificios (Directiva 2018/844) establece un claro camino a seguir para llegar a la descarbonización del parque inmobiliario de la Unión Europea en el 2050, donde existen estrategias nacionales de renovación a largo plazo.

Podemos decir que los datos son alarmantes: los edificios son responsables aproximadamente del 40% del consumo de energía y del 36% de las emisiones de CO₂ en la UE. El 35% de los edificios de la UE tienen más de 50 años. Por lo tanto, la rehabilitación energética del parque edificado será una condición indispensable para llegar a esta descarbonización de la sociedad.

En el siguiente artículo se analiza la situación actual y las mejoras propuestas en una rehabilitación energética para la reducción de la demanda energética.

¿Qué es la demanda energética?

Según el CTE – Código Técnico de Edificación, la demanda energética es la energía útil necesaria que tendrían que proporcionar los sistemas técnicos para mantener en el interior del edificio unas condiciones definidas reglamentariamente. Se puede dividir en demanda energética de calefacción, de refrigeración, de agua caliente sanitaria (ACS), de ventilación, de control de la humedad y de iluminación, y se expresa en kwh/m²año. Por lo tanto, lo que nos interesa es reducir al máximo esta demanda energética para posteriormente tener un consumo de energía lo más reducido posible.

Objetivo del estudio:

Realizamos la simulación energética de un edificio plurifamiliar para conocer los valores de demanda energética (calefacción y refrigeración). De la misma forma se proponen dos medidas de mejora para conocer la reducción de dicha demanda. Para realizar la simulación se utiliza el software Cypetherm He Plus 2023.a con el motor de cálculo de EnergyPlus versión 9.5.

Datos previos a la rehabilitación energética

El año de construcción del edificio se encuentra dentro de la década de 1960, por lo tanto, muy anterior a las normativas donde se consideraba aislamiento en la envolvente térmica, como se puede ver en la siguiente tabla resumen:

El edificio se encuentra en la provincia de Barcelona (zona climática C2), tiene una superficie habitable de 2354 m². Consta de planta baja (locales comerciales), más 6 plantas piso y áticos. La fachada principal a la calle tiene orientación Noroeste, y la trasera al patio de manzana con orientación Sureste.

Características de la envolvente térmica

Se han considerado las siguientes soluciones constructivas de la envolvente térmica en la situación inicial:

• U fachadas= 1.29 w/m²k

• U cubierta plana= 2 w/m²k

• U forjado en contacto con local inferior= 1.24 w/m²k

• Las medianeras con los vecinos se han considerado adiabáticas. El forjado de la planta primera se considera en contacto con un local no habitable inferior.
• Uf = 5.7 w/m²k (corresponde a una carpintería de aluminio sin RPT)
• Ug = 5.7 w/m²k (corresponde a un vidrio simple en la mayoría de las ventanas)
• Puentes térmicos sin solucionar según el documento de apoyo DB-HE/3

Demanda energética: situación inicial

La siguiente tabla muestra el resumen de los resultados obtenidos en el cálculo de la demanda energética de calefacción y refrigeración de las zonas habitables. En este caso la demanda de calefacción es de 63.96 kwh/m²año y la demanda de refrigeración es de 1.47 kwh/m²año.

Medida de mejora tipo A: Aislamiento

Como primera medida de mejora se propone incorporar aislamiento en toda la envolvente térmica del edificio:

• Fachada Noroeste en contacto con el exterior con SATE. U = 0.26 w/m²k

• Fachada Sureste en contacto con el exterior con SATE. U = 0.26 w/m²k

• Cubierta plana con aislamiento. U = 0.34 w/m²k

• Forjado en contacto con local inferior. U = 0.30 w/m²k

• Forjado en contacto con el exterior. U = 0.27 w/m²k

Con esta propuesta la demanda de calefacción se reduce de 63.96 kwh/m²año a 39.12 kwh/m²año, lo que significa una reducción del 38.6 %, como se puede ver en la siguiente tabla:

Comparativa demandas

Medida de mejora tipo B: ventanas

Partiendo de la situación inicial, se propone una mejora de las carpinterías de PVC con los
siguientes valores:
• Uf para batientes y fijas= 1.3 w/m2k
• Uf para correderas= 1.8 w/m2k
• Ug con vidrio doble con argón y bajo emisivo= 1.1 w/m2k

La demanda de calefacción se ha reducido de 63.69 kwh/m2año a 55.13 kwh/m2año que significa una reducción del 13.4%, como se puede ver en la siguiente tabla:

Compartativa de demandas

Conclusiones

Entendemos que lo más importante es reducir la demanda energética con estrategias pasivas, en este caso sería aumentando el aislamiento y mejorando las carpinterías.

Sólo mejorando el aislamiento se reduce un 38.6 % la demanda de calefacción y mejorando las carpinterías se reduce un 13.4% esta demanda. En este estudio se considera que la demanda de refrigeración es aceptable.

Si conseguimos reducir la demanda, también ser reducirá el consumo energético sin la necesidad de invertir en sistemas activos de calefacción ni refrigeración, ya que el consumo energético viene dado por la siguiente expresión: