Optimización del diseño de la envolvente en edificios NZEB

Juan Gallostra, Eduardo Theirs, Albert Artús, Raquel Clemente de JG Ingenieros | 2020
Documentos Arquitectura Materiales y Revestimientos Sostenibilidad Energías alternativas y renovables Optimización del diseño de la envolvente en edificios NZEB

Los edificios son responsables de hasta el 40% del consumo energético de los países desarrollados y, por lo tanto, de las emisiones de CO2 a la atmosfera. Los países están intentado reducir este impacto energético sobre el planeta con normativas de ahorro y eficiencia energética cada vez más ambiciosas.

La Unión Europea publicó la directiva 2010/31 sobre la eficiencia energética de los edificios, donde proponía a los estados miembros que en el año 2019 todos los edificios públicos (y tras ellos, los privados en 2021) fueran “edificios de consumo de energía casi nulo (ECECN): edificios con eficiencia energética muy elevada, y en los que una parte importante (aproximadamente un 40%) de la energía necesaria será producida mediante energías renovables, producidas in-situ o en el entorno”.

Pero esta directiva no ha sido desplegada hasta hace muy poco en muchos países, tampoco en España. Sólo el pasado 27 de diciembre de 2019 se publicó finalmente el RD 732/2019 de modificación del CTE, que fija unos valores máximos de energía primaria (energía contenida en combustibles antes de su transformación y transporte) total de unos 200 kWh/m2-año por edificio.

El decreto fija, y esto es lo más importante, también el nivel máximo de energía primaria no renovable, en unos 100 kWh/m2-año, (40 kWh/m2-año en energía final) lo que significa que la producción de energía renovable (para confort+acs+iluminación pero sin incluir equipamiento vario) habría de ser del 40% de la total necesaria.

Pero es que nos parece que debemos ir uno o dos pasos más allá: el objetivo debería ser el diseñar y construir edificios energéticamente neutros (Net Zero Energy Buildings, NZEB): aquellos en los que el consumo anual de energía final es satisfecho íntegramente con producción de energía renovable insitu o del entorno.

Por este motivo, en JG Ingenieros hemos analizado los criterios para poder alcanzar este objetivo en edificios de oficinas en Madrid y/o Barcelona, considerando la siguiente estrategia general de optimización energética:

  1. Reducción máxima de la demanda energética del edificio.
  2. Diseño de sistemas altamente eficientes que consuman la mínima energía para satisfacer esa demanda energética optimizada.
  3. Producción de la energía necesaria mediante fuentes renovales no contaminantes.

Esta estrategia debe ser coordinada, buscando en cada caso la mejor combinación entre la envolvente escogida y los sistemas energéticos más adecuados a esa envolvente. Debemos reducir al máximo la demanda energética del edificio mediante medidas pasivas y, a la vez, diseñar los sistemas energéticos de consumo mínimo en coordinación con esa envolvente.

El presente documento recoge las conclusiones alcanzadas en la primera etapa de optimización del diseño, la correspondiente la reducción de la demanda energética del edificio.

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