Estudio y simulación de la rehabilitación de la eficiencia energética en la edificación residencial de climas templados

Resumen

El sector de la edificación es el responsable de una gran parte de las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera y en los países más avanzados representa un tercio de dichas emisiones. El porcentaje de la energía total utilizada en edificios no industriales varía de un país a otro, pero en España se cifra entre el 17 y el 25 % según las zonas. Por lo tanto, los edificios residenciales ya construidos tienen un gran potencial de ahorro de energía y, en consecuencia, una gran capacidad para la reducción de las emisiones de gases con efecto invernadero. Se estima que en España existen entre 10 y 12 millones de edificios donde podrían conseguirse mejoras significativas en el consumo de energía y la correspondiente reducción en las emisiones de gases con efecto invernadero. De manera que es de gran importancia la predicción de los resultados que puedan obtenerse mediante las medidas de rehabilitación de la eficiencia energética en edificios residenciales, con el fin de realizar las inversiones económicas en la tecnología correcta, así como la utilización de los recursos de la mejor manera posible. Para la realización de esta tesis, se han tenido en cuenta las sugerencias plasmadas en el desarrollo del Programa de Conservación de la Energía en Edificios y Sistemas Comunitarios desde hace más de 20 años, de la Agencia Internacional de la Energía, así como los Planes de Ahorro y Eficiencia Energética establecidos recientemente en España y Galicia con vistas a los próximos años. Para ello, se han evaluado las condiciones interiores de confort térmico, calidad de aire, climatología exterior en la zona, intercambios de calor con el ambiente exterior y el comportamiento de los ocupantes a lo largo de los últimos 5 años, en tres tipos de viviendas según la época de construcción (más de 30 años, entre 30 y 5 años, y modernas, con menos de 5 años). Para lo cual se han realizado las mediciones correspondientes en las viviendas, mediante equipos adecuados, se han utilizado los datos meteorológicos exteriores durante los pasados 5 años; así como también se ha realizados encuestas sobre los hábitos de comportamiento de los ocupantes y el consumo de energía. Así, se han obtenido unos valores medios del comportamiento del conjunto: vivienda-ocupantes. A continuación, mediante el EES (Equation Engineering Solutions) se ha desarrollado la programación para realizar los cálculos del balance energético, la calidad de aire interior en cada caso, la evaluación comparativa de las distintas alternativas para mejorar el confort térmico, según la normativa vigente en la actualidad. Finalmente, se evaluaron los costes energéticos correspondientes, sin decremento de la calidad de aire interior. De esta forma, se proponen las mejoras que serían necesarias para la rehabilitación de la eficiencia energética, teniendo en cuenta los efectos importantes que la energía térmica puede tener sobre los balances energéticos en los edificios de construcción antigua. Considerando que la posibilidad de captación de energía por irradiación solar podría aprovecharse durante un 66.6% del año, en las viviendas con fachadas orientadas al sur con un porcentaje elevado de ventanal, la ganancia térmica podría ser significativa. En el caso de los edificios construidos con galerías y bien aislados térmicamente podría alcanzar casi el 100% durante la mayor parte del año. La tendencia de las mejoras propuestas deberá ir hacia un aumento de la resistencia térmica, tanto de los cerramientos como de las carpinterías, ya que en climas templados el ambiente exterior está por término medio, por debajo del confort térmico todo el año. También se proponen alternativas a las carpinterías antiguas, debido al elevado grado de infiltraciones, provocadas por la orientación sur que, en principio, es muy positiva para la mejora del confort térmico en los periodos de bonanza como consecuencia de las ganancias solares. Sin embargo, como el suroeste también es la orientación de los vientos predominantes, los efectos del incremento de presión sobre las superficies verticales aumentan las infiltraciones considerablemente en los recintos interiores de los edificios. Pero, aunque por una parte estas infiltraciones puedan mejorar las renovaciones y la calidad de aire interior, por otra también empeoramiento el confort térmico y aumentan el consumo de energía para mantener la temperatura interior en los valores satisfactorios.