El equipo que integra el proyecto de investigación internacional ‘Renovating Historic Buildings towards Zero Energy’ ha creado una nueva plataforma llamada Historic Building Energy Retrofit Atlas (HiBERATLAS), donde se muestran ejemplos de buenas prácticas en la rehabilitación de edificios históricos y patrimoniales en diferentes países.
‘Renovating Historic Buildings Towards Zero Energy’ es uno de los numerosos proyectos de investigación actualmente en desarrollo bajo el programa IEA Solar Heating and Cooling Programme. En este programa, alrededor de 400 expertos de más de 20 países cubren un amplio abanico de temas que van desde el futuro almacenamiento energético hasta nuevas soluciones integradoras de energía solar térmica y fotovoltaica.
Esta plataforma es una base de datos donde se presentan ejemplos de las mejores prácticas para renovar un edificio histórico con el fin de lograr altos niveles de eficiencia energética respetando y protegiendo su importancia patrimonial. Una forma de mostrar a arquitectos y propietarios algunos casos de éxito, aportando así la información necesaria para rehabilitar un edificio histórico hacia los estándares ECCN conservando el patrimonio artístico y cultural intacto.
HiBERATLAS cuenta con ejemplos representativos de una gran variedad de tipologías, como por ejemplo un edificio industrial en Dinamarca, una villa en el lago de Como (Italia), un edificio con estructura de madera en Francia o un depósito de carbón en Suiza. La plataforma está creciendo y cuenta con superar los 50 proyectos para finales de 2020.
Información que ofrece la plataforma
“La estructura de HiBERATLAS se ha diseñado teniendo en cuenta las distintas fases de un proyecto de rehabilitación para ayudar a los propietarios en la toma de decisiones para sus proyectos”, explica Alexandra Troi, coordinadora de este proyecto. El primer paso es la descripción detallada del edificio y el análisis del valor histórico del mismo. En un segundo paso, el arquitecto y el propietario definen los objetivos del proyecto. “Este segundo paso se ignora a menudo, pero es fundamental para asegurar que las medidas elegidas están en línea con el objetivo final de la intervención”, añade Troi.
Todos los proyectos están divididos en cuatro secciones, que se encuentran en las pestañas del menú lateral izquierdo dentro de cada proyecto. La primera de ellas ofrece información general del edificio, como su antigüedad, comportamiento energético, dimensiones o tipología, entre otras características. En la segunda sección se describe el proceso de intervención: objetivo del proyecto, lecciones aprendidas, descripción del equipo de proyecto y herramientas utilizadas.
La tercera sección detalla las soluciones adoptadas en la rehabilitación: muros, ventanas, HVAC, energía renovable, etc. Y la última sección está dedicada a la evaluación del proyecto, en la que se analiza su comportamiento energético, la climatología interior, el coste, y datos medioambientales como la estimación de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Todos los proyectos documentados incluyen numerosas fotografías y planos que ilustran el estado del edificio antes y después de la intervención. Además incluye información adicional, planos de detalle e imágenes. Las soluciones adoptadas en cada proyecto están descritas en detalle para que los arquitectos e ingenieros puedan decidir cuándo una solución es compatible con su proyecto.
Rehabilitación del mercado histórico de Valladolid
Entre los proyectos que incluye la plataforma se encuentra el proyecto de rehabilitación energética de un mercado histórico de 1882 en la ciudad de Valladolid. Ya que la estructura de acero de este edificio (120 x 19 m) era la única parte del edificio catalogada en los planes de protección del patrimonio, los muros de ladrillo existentes fueron reemplazados por una fachada acristalada. Se reconstruyó por completo la envolvente térmica, incluyendo fachada, cubierta y ventanas.
La nueva fachada modular ha permitido la integración de todos los sistemas de aislamiento térmico, iluminación natural y ventilación necesarios. La ventilación natural se ha realizado a través de aberturas cubiertas por persianas de láminas de hierro.
Las ventanas y tragaluces originales no fueron catalogados como parte patrimonial del edificio, así que la fachada acristalada y las ventanas se diseñaron para obtener ventilación e iluminación naturales, consiguiendo el aumento la luz solar. Con ello, las actividades comerciales son además visibles desde el exterior.
La antigua cubierta tampoco fue catalogada como parte patrimonial del edificio, por lo que fue reconstruida totalmente.
Por otro lado, el abastecimiento de energía para calefacción y refrigeración se ha garantizado instalando bombas de calor y un sistema de energía geotérmica bajo el edificio, para absorber la energía del terreno.
La estimación de las emisiones de gases de efecto invernadero son de 48 kg de CO2/m2 tras la rehabilitación, en comparación con los 193 kg de CO2/m2 que se emitían antes de las intervenciones.
Otros proyectos destacados
Un total de 15 proyectos son los que actualmente están disponibles para consulta en esta nueva plataforma, a la que se irán incorporando más proyectos próximamente. Algunos destacados son los siguientes:
Edificio rural Rainhof, Italia
Ubicado en Gsies, Italia, se encuentra Rainhof, uno de los edificios rurales más bellos del valle. Construido con paredes de mampostería de piedra maciza y la construcción vernácula «Blockbau» (madera maciza), el edificio presenta muchas características tradicionales, como ventanas decoradas con frescos, marcos pintados decorados alrededor de las ventanas y techos abovedados.
Una gran parte de la pared de mampostería de piedra en la planta baja se aisló internamente con una capa delgada (4-6 cm) de yeso aislante. El valor de transmitancia térmica U se mejoró de 2,39 W/m2K a 0,87 W/m2K. La pared de la sala de estar (stube) se aisló con 8 cm de tablero de fibra de madera colocado entre la mampostería de piedra y el revestimiento de madera.
La construcción existente «Blockbau» (madera maciza), que consta de vigas horizontales talladas rectangulares y paneles de madera, se aisló desde el interior con 12 cm de tablero de fibra de madera. Además de la mejora de la resistencia térmica (de 0,64 W/m2K a 0,24 W/m2K), la adición de una capa a prueba de viento entre la estructura antigua y el panel de aislamiento mejoró significativamente la estanqueidad al aire de toda la construcción.
La capa de aislamiento está cubierta desde el interior con una barrera de vapor y un espacio de servicio que permite la instalación de conductos y cables al tiempo que protege la integridad de la construcción. Por otro lado, fue necesaria la demolición del parte del muro existente, donde se construyó un nuevo muro con ladrillos térmicos perforados (lambda 0,11 W/mK).
Solar Silo, Suiza
Ubicado en la ciudad suiza de Basilea, el antiguo silo de carbón y la planta de calefacción de la fábrica Sulzer Burckhardt AG fue rehabilitado para cubrirlo con módulos fotovoltaicos de colores, dando lugar al edificio actual llamado Solar Silo.
Al estar bajo protección patrimonial, se requirió que el edificio rehabilitado coincidiera con el estilo y el esquema de colores del sitio.
Los muros de hormigón, en su mayoría sin ventanas, no permitían llevarlo a usos tradicionales sin realizar grandes cambios estructurales. Como solución, las pocas ventanas existentes fueron reemplazadas y se realizaron aberturas en las cámaras y las fachadas, fabricando así nuevas ventanas.
La fachada consta de módulos fotovoltaicos de colores y paneles de fibrocemento. La cubierta fue completamente remodelada. Solo quedaron las vigas estructurales de la antigua construcción. Como resultado, toda la cubierta está revestida con módulos fotovoltaicos, tanto de colores como convencionales.
La envolvente del edificio Solar Silo fue aislada térmicamente. La fachada norte y sur, así como la cubierta, están equipadas con módulos fotovoltaicos de colores, mientras que las fachadas este y oeste están enyesadas. En el lado norte se han instalado una escalera exterior y una torre elevadora.
En este proyecto se utilizaron innovadores módulos fotovoltaicos personalizados de colores para crear un diseño visual particular que se integrase en la cubierta ventilada y la envolvente de la fachada de un edificio histórico industrial restaurado.
Convento Klostergebäude Kaiserstrasse, Austria
El antiguo convento Klostergebäude Kaiserstrasse ubicado en el centro de Viena (Austria) es otro de los edificios históricos restaurado con especial atención a la preservación de monumentos y a una nueva solución para la renovación de las ventanas de caja tipo vienés.
La fachada existente estaba construida con baldosas cerámicas de clínker. Para su rehabilitación se tomaron medidas conservadoras, como la limpieza y reparación de las superficies de ladrillo visto, complementándolo con baldosas clinker históricas e hidrofugadas.
La cubierta se ha reconstruido en pizarra original, y ha sido equipada con un aislamiento de alta calidad y altamente eficiente. Las ventanas fueron reemplazadas por unas nuevas de madera con aislamiento especial en su interior, mejorando el aislamiento térmico.
Con el fin de garantizar una iluminación adecuada de los apartamentos del ático, se instalaron 4 bandas de luz verticales mediante 4 ventanas en el tejado, con cortinas solares fijas que evitan el sobrecalentamiento en verano, pero permiten la entrada de luz y calor solar en invierno.
Se realizó además una extensión al edificio, con una fachada de cerámica contemporánea, adaptando el material exterior al aspecto histórico.
Escuela elemental en Mulhouse, Francia
Otro de los edificios destacados es la escuela elemental en Mulhouse, Francia. El proyecto consistió en la remodelación del edificio existente y la construcción de un nuevo edificio en el patio trasero. Entre todas las intervenciones realizadas aquí destaca el aislamiento del último piso con lana mineral de 26 cm, añadiendo un retardador de vapor entre el aislamiento térmico y el revestimiento de la cubierta.
La mitad de las ventanas fueron reemplazadas, y aquellas en mal estado fueron sustituidas por ventanas de madera con doble acristalamiento, mientras otras fueron reparadas. En la fachada se eliminó el revestimiento de cemento y se reemplazó con revestimiento de cal. En el interior, también se eliminó el revestimiento de yeso y se instalaron 8 cm de lana mineral y un retardador de vapor de humedad variable.
Fuente de inspiración para proyectos de rehabilitación
Diseñado como fuente de inspiración para futuras rehabilitaciones de edificios que integran nuestro Patrimonio Histórico, la coordinadora del proyecto Alexandra Troi (también conocido como Task59 del IEA Solar Heating and Cooling Programme), afirma que “la edificación histórica forma una parte fundamental de nuestras ciudades y paisajes, pero para mantenerla en uso, necesitamos que sean cómodos y asequibles”.
En los casos de éxito mostrados en esta plataforma se han aplicado y validado soluciones adecuadas para este tipo de rehabilitaciones en las que, dado su carácter patrimonial, las soluciones convencionales no eran viables. Pretende ser, por tanto, además de una fuente de inspiración, una herramienta útil para llevar a cabo futuros proyectos que aspiren a reducir significativamente el consumo energético de la edificación histórica.
El centro tecnológico Tecnalia ha contribuido también a la tarea que ha desarrollado este proyecto. La compañía está ahora colaborando con diferentes casos de estudio de proyectos de la propia compañía, para que formen parte de los casos de rehabilitación expuestos en la plataforma como buenos ejemplos.