Gracias a la Universidad de Sevilla, el sector de la construcción dispone de una herramienta gratuita y de fácil uso que permite encontrar la solución energética idónea en función de las características y ubicación de la futura vivienda.

Por Juan Carlos Jiménez

La Unión Europea, y España en tanto que país miembro, están en pleno proceso de cambio normativo para frenar o paliar los efectos del cambio climático. Y esto afecta muy especialmente al mundo de la energía, de manera que sostenibilidad, ahorro, eficiencia y fuentes de generación renovables han pasado a ocupar el primer nivel de prioridades.

Los edificios donde residimos, trabajamos o disfrutamos de nuestro ocio son una fuente de primer orden en cuanto a la demanda de energía. Pero para lograr una adecuada climatización de los espacios —especialmente en las condiciones más extremas del invierno y del verano— y obtener de agua caliente sanitaria, la tecnología nos ofrece hoy en día múltiples alternativas: gas natural, electricidad de red, calderas de biomasa, solar térmica, suelos radiantes, etc.

Por otro lado, el sector de la edificación se ve en la necesidad de cumplir con las exigencias de Directivas Europeas en continua revisión, así como su transposición a la legislación española: calificación energética de edificios, criterios de ecodiseño, especificaciones en cuanto al autoconsumo, Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE)… Un maremágnum normativo que, en el caso español, ha culminado con la revisión del Código Técnico de la Edificación (CTE) en 2019, de obligatoria aplicación para toda obra nueva a partir de septiembre del año pasado.

En este contexto, el Departamento de Ingeniería Energética de la Escuela de Ingenieros de la Universidad de Sevilla se propuso encontrar la solución más eficaz para cumplir el nuevo 19 CTE con los criterios de máxima eficiencia, y sin que se disparen los costes del edificio a construir.

Herramienta de uso público y gratuito

La tarea ha sido asumida por AICIA (Asociación de Investigación y Cooperación Industrial de Andalucía), un centro tecnológico vinculado a la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla. Y el resultado de su trabajo ha sido n, una herramienta informática de utilización pública y gratuita -y de uso extremadamente sencillo- que permite establecer la mejor solución para satisfacer las necesidades de cada edificio, en función de sus características y de la zona climática en la que vaya a construirse.

NORBA opera como un simulador que compara las distintas tecnologías energéticas disponibles, en el marco de la última reforma del Código Técnico de la Edificación y de la normativa sobre implantación de un nuevo concepto de construcciones: los denominados Edificios de Energía Casi Nula, también conocidos por sus siglas internacionales NZEB (Nearly Zero Energy Buildings).

En este caso estaríamos hablando de construcciones que, por sí mismas, reducen notablemente el consumo energético. Gracias, pero no únicamente, al aprovechamiento de fuentes renovables. Porque estos edificios aplican también el concepto de Passivhaus (casa pasiva). Su metodología de construcción se basa en un diseño integral, que implica a todos los agentes implicados: arquitectos, constructores y también usuarios finales.

Las casas pasivas apuestan por criterios como el aislamiento térmico, una orientación que logre un óptimo aprovechamiento de la luz y el calor que proporciona el sol, o la posible utilización de otros recursos disponibles en el entorno (lluvia, viento, vegetación…).

Todo ello sin dejar de lado los criterios de confort y salubridad marcados por el CTE en España: temperaturas mínimas y máximas de superficies interiores de envolventes, temperaturas mínimas y velocidad de aire de impulsión en el sistema de ventilación del edificio, exigencias acústicas en conductos de ventilación, cerramientos, etc.

En el caso de las viviendas, los requisitos mínimos que establece el Código Técnico de la Edificación incluyen tres indicadores de limitación de la demanda, dos en cuanto a limitación del consumo de energía primaria, y uno relativo a la contribución de las energías renovables.

Sencillez y facilidad de uso

A pesar de la multiplicidad de factores que se tienen en cuenta, NORBA destaca por su sencillez y facilidad de uso, que permite ver de manera muy práctica la solución energética a implantar en cada caso. Calcula la demanda y el consumo del edificio a partir de las diferentes soluciones (gas natural, electricidad, biomasa…), comparando variables energéticas y económicas bajo los parámetros definidos en el CTE.

Las simulaciones se efectúan a partir de una amplia gama de climas, edificios y características constructivas. Se contemplan seis tipologías diferentes de edificios unifamiliares aislados, pareados o adosados y plurifamiliares en manzana, así como bloques aislados o entre medianeros, en las diversas orientaciones posibles y trasladados a cada una de las zonas climáticas peninsulares.

Se trata pues de comparar las diversas soluciones habitualmente utilizadas para satisfacer los distintos usos térmicos en las tipologías de inmuebles más comunes, así como en cada una de las diferentes climatologías que se dan en la península ibérica. NORBA considera un total de 46 instalaciones de producción de calor y frio, e identifica aquellas que mejor satisfacen las exigencias asociadas a cada edificio.

Su utilización es muy sencilla: basta con introducir la capital de provincia o la zona climática donde se encuentre el edificio y elegir, entre las tipologías edificatorias que propone NORBA, aquella más próxima a la vivienda en proyecto. Para todas las combinaciones de calidad constructiva e instalaciones consistentes con la zona climática y la tipología edificatoria elegida, la herramienta proporciona los valores que garantizan la consideración de “edificio de consumo de energía casi nulo”.

Conclusiones

La experiencia de la utilización de NORBA ha permitido analizar la viabilidad de nuevas soluciones y tecnologías de alta eficiencia que, a la hora de su aplicación práctica, o bien no han resultado tan eficientes como se esperaba, o bien se han demostrado inviables desde los puntos de vista técnico o económico.

Entre las principales conclusiones obtenidas hasta la fecha destacan las siguientes:

- La solución tradicional de una caldera de condensación a gas natural combinada con energía solar térmica cumple adecuadamente con el CTE en un porcentaje muy elevado de los casos, con un nivel de coste medio-bajo.

- Las bombas de calor aerotérmicas presentan problemas: en ciertas zonas climáticas difícilmente alcanzan los rendimientos medios necesarios para tener consideración de renovables y, en donde lo consiguen, necesitan forzosamente hibridar con alguna otra fuente de energía renovable para cumplir con la exigencia de CTE.

- La exigencia en cuanto a transmitancia (flujo de calor) de los cerramientos asegura que en todos los casos se cumple el nuevo límite de consumo de energía primaria. El punto débil está en el grado de “renovabilidad” en la producción de agua caliente sanitaria, ya que las nuevas exigencias del código  excluyen soluciones que anteriormente eran válidas, como las bombas de calor eléctricas, que en muchas ocasiones requieren del aporte de otra fuente renovable como la energía solar térmica

- Las soluciones híbridas que combinan solar térmica y gas natural cumplen los requisitos en la mayoría de los casos con costes bajos, y se presentan a menudo como la mejor alternativa.

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