Comunicación presentada al III Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Autores
- Ramón Ruiz-Cuevas, Arquitecto, Luzyespacio arquitectura y energía
- Santiago Pascual Solà, Ingeniero Industrial, Dpto Técnico-Comercial, Siber Ventilación
- Iván Agudiez Andrés, Certificado PHI Tradesperson, Dpto Técnico-Comercial, Siber Ventilación
Resumen
Uno de los principales problemas que están apareciendo en la rehabilitación energética de las viviendas son patologías relacionadas con la falta de ventilación y empeoramiento de la salubridad. Por ello partiendo como criterio básico la mejora energética de la envolvente, se hace necesario el diseño, dimensionando e implantación de un sistema de ventilación para garantizar la calidad del aire interior y confort de los usuarios de las viviendas. El objetivo del siguiente estudio es mostrar con un caso práctico de una rehabilitación integral de un edificio de viviendas, como se ha integrado un sistema de ventilación con recuperación de calor, alimentado con energía renovables (solar fotovoltaica), destacando el efecto positivo del tanto desde el punto de vista de calidad del aire interior para las personas como la eficiencia energética, gracias a la monitorización del mismo.
Introducción/Antecedentes
El proyecto de REHABILITACIÓN ENERGÉTICA Y ACCESIBILIDAD del bloque de viviendas situado en Vitoria-Gasteiz tenía la finalidad de actuar globalmente en un edificio que presentaba enormes carencias energéticas y de accesibilidad y que han quedado subsanadas, consiguiendo un nivel de calidad muy elevado no sólo en las cuestiones formales o materiales, sino también en la renovación interior de instalaciones y servicios.
El bloque fue construido durante el periodo desarrollista en el año 1961. Está formado por 30 viviendas con una superficie útil media de 60 m². Éste carecía de cualquier tipo de aislamiento térmico o sistema eficiente, así como de ningún tipo de accesibilidad para personas discapacitadas.
El proyecto planteaba el revestimiento térmico de toda la envolvente del edificio, tanto fachadas, cubierta y cámara sanitaria de planta baja, para minorar los consumos de energía y las emisiones de CO2, garantizando la correcta eliminación de los puentes térmicos.
De esta manera y con una correcta ventilación, se evitan las condensaciones detectadas.
Tras la reforma, el edificio rehabilitado dispone de envolvente adecuada a la limitación de la demanda energética, necesaria para alcanzar el confort térmico en función del clima, del uso previsto y del régimen de verano y de invierno, con reducido coste económico de utilización.
Las características de aislamiento e inercia, control de la permeabilidad al aire y exposición regulada a la radiación solar y ventilación individual por vivienda de doble flujo con recuperación de calor, ofrecen alta eficiencia energética, dando como resultado la clasificación energética «A».
La rehabilitación energética de los edificios en nuestras ciudades europeas supone uno de los grandes retos de la arquitectura y la construcción del siglo XXI con el objetivo de reducir el consumo energético.
Descripción de la Solución Arquitectónica de Rehabilitación Integral
La Rehabilitación Energética consiste básicamente en reducir las emisiones de CO2.Hay otros objetivos sociales, económicos, urbanísticos y relacionados con la salud y el confort.
Para reducir el consumo de energía o emisiones actuamos en una sencilla ecuación: E=D/Ri
En el numerador debemos de reducir la demanda y en el denominador se tiende a aumentar el rendimiento de las instalaciones. La monitorización y el control inteligente relacionan ambos factores regulándolos. Si la demanda es muy pequeña es mucho más fácil satisfacerla con energías renovables.
La demanda se reduce fundamentalmente actuando en la envolvente; se viste al edificio con un forro de aislamiento continuo, incidiendo especialmente en los huecos para reducir las infiltraciones. La continuidad de esta compleja piel es fundamental para reducir los puentes térmicos. En función de la parte de la envolvente, su estado y orientación actuaremos con diferentes estrategias. La captación o protección solar requerirá un componente de diseño pasivo y elementos móviles que también pueden ser regulados de forma inteligente. En nuestro caso se utilizan varios sistemas de aislamiento (Fachada ventilada, SATE, panel sandwich y EPS insuflado en el forjado sanitario) y nuevas carpinterías con láminas bajo emisivo y gas argón en los vidrios. En la gran fachada oeste se instalan unas lamas de protección solar regulables.
Las instalaciones deben ser de alta eficiencia y a poder ser con fuentes de energía renovables. En nuestro caso se emplean calderas de alto rendimiento a baja temperatura, Ventilación con Recuperador de Calor alimentada con paneles fotovoltaicos. Este Sistema VMC DF con recuperación de calor tiene un sistema inteligente de frío gratuito nocturno que produce una refrigeración pasiva en verano; así mismo puede calentar de forma pasiva en invierno.
Descripción del Sistema de Ventilación
Recuperador SIBER DF SKY 3 de Alto Rendimiento, destinado para montaje horizontal en interior de falsos techos. Está dotado de una tecnología de ventilador a caudal constante constituido por unos motores EC de bajo consumo con un SFP de 0,45. Recuperador equipado de un intercambiador de Alto Rendimiento a contracorriente en material plástico (rendimiento hasta el 95%), con Marcado CE. Utiliza una protección antihielo de serie que protege el intercambiador de calor del hielo. La cobertura exterior del aparato es de acero galvanizado recubierto por una pintura termolacada. La construcción interior está realizada con polipropileno: el aislamiento térmico/acústico y la estanqueidad del aire están asegurados. El aire nuevo y el aire extraído se filtran mediante filtros G4 de serie. El aparato está equipado de serie con un By Pass 100% automático para el free cooling en verano. Incluye de serie sistema patentado «Plug and Play» para equilibrado automático de caudales del fabricante Siber Ventilación. Con dimensiones de alto x ancho x largo en mm: 198 x 660 x 1000 y de 24,5 kg.
El tratamiento de zonas se ha realizado por locales donde se ha generado impulsión desde la misma zona a las habitaciones y salón y extracción por barrido desde los baños y cocina. La toma de aire limpio se hace desde fachada y la expulsión del aire viciado es conducida por conducto hasta cubierta.
Se ha tenido que realizar un rebaje del techo en pasillos para la instalación de la red interior de ventilación. Esta se ha ejecutado con conducto termoplástico, accediendo desde las zonas comunes ubicando las bocas de impulsión en locales secos y extracción en locales húmedos, ajustadas parar el correcto equilibrado y colocadas encima de las puertas de cada habitación para evitar tener que actuar en falso techo de cada habitación.
Principio de Funcionamiento
El sistema de ventilación higiénico, es un sistema con recuperación de calor individual por vivienda. Se ha dimensionado siguiendo los criterios especificados en la Normativa vigente Código Técnico de la Edificación, en concreto su Documento Básico HS3 Exigencia de calidad del aire interior, aplicando algunas mejoras como la recuperación de calor de alta eficiencia energética (hasta el 95%) e implantando un sistema de control por vivienda, cuyas principales ventajas son:
1. Recuperación de energía del aire de expulsión de hasta el 95%.
2. Integración de estrategias pasivas (refrescamiento pasivo nocturno en verano)
3. Bajo coste de operación (motores EC de bajo consumo)
4. Ventilación en ausencia
5. Filtrado de partículas y elementos en suspensión del exterior
6. Ausencia de olores, humedades y moho
Monitorización de Calidad de Aire Interior y Confort
Con el objetivo de poder valorar las distintas actuaciones y variaciones tanto en el control como en los propios elementos que conforman el sistema de ventilación, se ha procedido a monitorizar el edificio de oficinas, obteniendo de forma continua valores tanto higrotérmicos como son la temperatura y humedad como la concentración de CO2.
Estos valores son registrados por unas sondas colocadas en el edificio y cuyas lecturas son enviadas a un receptor donde se almacenan, permitiéndose su visualización a través de un software especial que nos permite la interpretación de los resultados.
Conclusiones
Podemos concluir que, sí es posible la rehabilitación eficiente en edificios existentes con una elevada calidad el aire interior y confort para los usuarios, con un bajo coste operación, gracias a la ventilación de confort instalada en el edificio.
Los datos de Monitorización están siendo registrados para posteriormente ser analizados y presentar unos informes concluyentes sobre el uso y funcionamiento del Sistema de ventilación. Mientras podemos avanzar que los datos que se están obteniendo son muy interesantes, ya que podemos apreciar que con un consumo mínimo (17 W por vivienda), alimentado por las placas solares fotovoltaicas, estamos consiguiendo con unas temperaturas de confort en la impulsión en las viviendas, superior a los 18ºC, cuando estando la temperatura exterior cerca de los 5ºC y en el interior sobre los 20,5ºC, sin ningún pre tratamiento más que la propia energía acumulada en el interior de las viviendas.
Gracias a los bajos niveles de consumo de los equipos de ventilación, estos se están alimentando a con energía renovables (solar fotovoltaica) instalada durante la rehabilitación y que a su vez alimenta los consumos comunitarios.
Las condiciones de Calidad del aire interior medidas mediante sondas de CO2 en los distintos locales de la vivienda son buenas y muy buenas según, con concentraciones de entre 350 y 500 ppm, por encima de la concentración en el aire exterior, siendo este del orden de 433 ppm. Es decir, al nivel de IDA1 – IDA 2, según RITE 2007 IT 1.1.4.2.2 Categorías de calidad del aire interior.
Después de la actuación el edificio ha pasado a Clase A en Demanda/Emisiones CO2/Energía primaria, en calefacción y refrigeración.
Agradecimientos
- IMV arquitectos junto con Luzyespacio arquitectura y energía co-autores del proyecto de ejecución.
- Todo el equipo de LUZYESPACIO por el ánimo y esfuerzo.
- Al LCCE del Gobierno Vasco y al Grupo ENEDI de la ETSI de la Universidad del País Vasco.
- Laboratorio de Control de Calidad en la Edificación (LCEE). Área de Térmica.
- VISESA. Vivienda y Suelo de Euskadi, S.A.
- A todos los vecinos propietarios de las viviendas.
Referencias
- Ramón Ruíz-Cuevas Peña, Guía Azala, Guía de la Rehabilitación Energética Integral de la Envolvente de los edificios en Euskadi.
- Guía de Edificación Sostenible para la vivienda en la Comunidad Autónoma del País Vasco.
- Gobierno Vasco.
- Guías de Edificación Ambientalmente Sostenible.
- Ihobe.
- Guía de la Renovació Energetica D´edifices D´habitatges.
- Generalitat de Catalunya (Dep. de Medi Ambient i habitatge transferecia de calor 1 ED. ETSIEBi.
- Guía de Rehabilitación Energética de Edificios de Viviendas.
- Comunidad de Madrid.
- Manuales R.
- Orientación para la intervención en edificios existentes (ED. ITEC).
- Rehabilitación Energética de Edificios.
- Helena Granados, Tornapunta Ediciones.