Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 1 -
Master Arquitectura, Energía y Medio Ambiente Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona Universidad Politécnica de Cataluña
REHABILITAR HABITABILIDAD: EVALUACIÓN DE LOS BENEFICIOS ENERGÉTICOS Y DE EMISIONES DE CO2 DE LA
REHABILITACIÓN AMBIENTAL EN UN TEJIDO URBANO RESIDENCIAL. Alumna: Tutores: Dña. Rocío Landínez González-Valcárcel. D. Jaume Avellaneda y D. Jaume Roset
Tesina de master Septiembre de 2010
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 2 -
INDICE
1. Introducción
1.1. Marco general: el reto de la sostenibilidad
1.2. La rehabilitación como estrategia necesaria
1.3. Planteamiento del tema de estudio
2. Objetivos
2.1. Objetivo general
2.2. Objetivos particulares
3. Metodología. Esquema general.
3.1 Fase 1. Selección del ámbito de estudio
3.2. Fase 2. Toma de datos
3.2.1. Forma urbana
3.2.1.1. Tejido urbano
3.2.1.2. Tipología edificatoria
3.2.1.3. Unidad residencial
3.2.1.4. Sistemas constructivos
3.2.2. Preexistencias ambientales
3.2.2.1. Clima
3.2.2.2. Topografía
3.2.2.3. Vegetación
3.3. Fase 3. Análisis y diagnóstico
3.3.1. Análisis y diagnóstico de las condiciones climáticas
3.3.2. Radiación solar según escalas. Definición de las unidades de estudio tipo
3.3.3. Análisis y diagnostico del impacto ambiental de los materiales
3.4. Fase 4. Estrategias de rehabilitación ambiental
3.5. Fase 5. Definición de escenarios y ámbitos de intervención: caracterización
constructiva, física y térmica y de impacto de materiales.
3.5.1. Envolvente del estado original
3.5.2. Envolvente con rehabilitación habitual
3.5.3. Envolvente con rehabilitación ambiental
3.6. Fase 6. Evaluación y diagnóstico comparativo de los indicadores ambientales para
los tres escenarios según los ámbitos de intervención
3.6.1. Confort térmico
3.6.2. Consumo de energía
3.6.3. Impacto de los materiales
3.7. Fase 7. Evaluación y diagnóstico comparativo de las emisiones de CO2 para los tres
escenarios y su potencial de reducción
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 3 -
4. Aplicación a un caso de estudio.
5. Conclusiones
5.1. Conclusiones particulares derivadas del caso de estudio
5.2. Conclusiones generales.
6. Posibles desarrollos posteriores de la investigación
7. Bibliografía
8. Anexos de cálculo (en CD adjunto)
A.1. Resultados del análisis de soleamiento realizado mediante el Programa Heliodon.
A.1.1. Sombras arrojadas
A.1.2. Estereografías
A.1.3. Gráficos de energía solar acumulada
A.2. Cálculo de las condiciones térmicas mediante el método estático (situación de
balance) y el método dinámico (situación de variabilidad) para invierno y verano.
A.2.1. Estado original
A.2.2. Rehabilitación habitual
A.2.3. Rehabilitación ambiental
- Caso AO. Actuación sobre elementos opacos
- Caso AT. Actuación sobre elementos transparentes
- Caso AI. Actuación sobre espacios intermedios
- Caso AC. Actuación completa
A.3. Cálculo de las condiciones térmicas y el consumo de energía mediante el
Programa Archisun.
A.3.1. Estado original
A.3.2. Rehabilitación habitual
A.3.3. Rehabilitación ambiental
A.4. Cálculo del impacto ambiental de los materiales.
A.4.1. Calculo de los indicadores del análisis comparativo del impacto de los
materiales y calculo de la cantidad de subestructura para un panel de
fachada ventilada intermedio
A.4.1. Rehabilitación habitual
A.4.2. Rehabilitación ambiental
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 4 -
1. Introducción
Alcanzar la sostenibilidad del sector de la edificación es una necesidad ineludible, que hace
necesario, en primer lugar, comprender el significado de la edificación sostenible.
Este concepto, tomando la definición de desarrollo sostenible formulada en Nuestro futuro
común por la Comisión Mundial del Medio Ambiente y del Desarrollo en el año 1987, permite
vincular la satisfacción de las necesidades humanas con el uso de los recursos, estableciendo
que la edificación sostenible debe abordar el cierre de los ciclos materiales – devolver los
residuos a calidad de recursos- para lograr su objetivo principal, que consiste en dotar de
habitabilidad.
El reto de la edificación sostenible, entendida como aquella que provee la habitabilidad
socialmente necesaria en un marco limitado de consumo de recursos y generación de
residuos, representa una tarea imprescindible y urgente para el sector de la edificación de
manera que se pueda alcanzar el objetivo de reducción del impacto ambiental y
especialmente la limitación de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI en
adelante), dadas, según veremos a continuación, sus importantes consecuencias sobre el
clima.
En este marco y bajo este enfoque, la presente tesina se centra en el parque existente como
campo de intervención decisivo de la edificación sostenible y en la rehabilitación del mismo
como estrategia principal.
1.1. Marco general: el reto de la sostenibilidad
El aumento exponencial de la concentración de CO2 en la atmósfera durante el periodo del
desarrollo industrial ha ocasionado un aumento correlativo de la temperatura media de la
superficie terrestre debido al denominado “efecto invernadero”, y las previsiones de su
evolución durante el próximo siglo oscilan entre 2 ºC, si se toman medidas para controlar las
emisiones de CO2 en ese periodo, y mas de 5ºC si continua la tendencia actual de
crecimiento (2). Este incremento esta ocasionando un cambio del clima global que afectará
a las distintas regiones de la tierra, alterando el clima local y la matriz de la biosfera,
afectando a los recursos determinantes en el bienestar de las poblaciones (agua, comida,
salud, suelo, medio ambiente).
Por tanto, enfrentarse al cambio climático supone un reto transformador para nuestra
sociedad debido a que el fenómeno del calentamiento global esta absolutamente ligado a
las bases de nuestro modelo productivo industrial.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 5 -
En este sentido la Unión Europea, mas allá de las exigencias del Protocolo de Kyoto que
propone reducir las emisiones de los países desarrollados de forma conjunta de manera que
el promedio durante el periodo 2008-2012 sea al menos un 5% inferior a las emisiones
generadas en el año 1990 (“año de referencia”), propone el objetivo de reducir las emisiones
de GEI de los países desarrollados en 2020 hasta un valor un 30% inferior al de sus emisiones
del año 1990 y reducciones de hasta el 80% de las emisiones de ese año de referencia en el
año 2050. (2)
En este marco, España superó en el año 1997 su compromiso de no superar el 115% de sus
emisiones del año 1990, y desde entonces ha crecido hasta situarse en 2005 en un 152%. Se
debe por tanto hacer un esfuerzo de reducción de emisiones para dar respuesta a sus
compromisos internacionales de lucha frente al cambio climático.
Las emisiones de GEI causadas por el uso de energía en los edificios alcanzo en 2005 el 201%
de las emisiones de año de referencia, superando muy significativamente el compromiso
global de la nación en el Protocolo de Kyoto y con una tendencia muy marcada al
crecimiento. (2)
Variación de las emisiones (%). Evolución emisiones del sector de la edificación (gr CO2)
Fuente:(2) Fuente:(2)
El sector del uso de energía en los edificios ocasiona en la actualidad una quinta parte de las
emisiones españolas. Además, la construcción de nuevos edificios implica el uso de una
cantidad significativa de materiales que supone el uso de energía para fabricarlos y,
asociada a ella, la generación de emisiones de CO2. Por tanto, la construcción y uso de
edificios suponen un sector de la edificación fuertemente emisor y que crece en sus emisiones
muy por encima del crecimiento en emisiones del resto de los sectores, suponiendo por tanto
un sector clave en la lucha contra el cambio climático.
“Así, la definición del sector de la edificación como el conjunto de las actividades destinadas
a crear y mantener la habitabilidad necesaria para las actividades sociales, supone
considerar una responsabilidad en la generación del equivalente a la tercera parte del total
de las emisiones imputables a la nación” (2)
Se establece de esta manera un límite físico a la producción “que solo puede superarse
mediante el aumento de la eficiencia obtenida de la emisiones disponibles” (2)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 6 -
1.2. La rehabilitación como estrategia necesaria
Las emisiones de GEI debidas al uso de los edificios dependen de las emisiones del parque
existente, al cual se van añadiendo continuadamente las emisiones debidas a las nuevas
edificaciones. Así, la evolución de las emisiones debidas al uso de energía en los edificios es
dependiente de la dinámica del propio parque edificado, caracterizada por un saldo neto
de crecimiento con una tasa muy baja de sustitución y de rehabilitación (2).
Evolución de las superficies construidas, rehabilitadas y demolidas de edificios (miles de m2). Fuente:(2)
En España no hemos llegado a superar el 25% de rehabilitación respecto a la obra nueva,
aun cuando cerca de la mitad de las viviendas españolas, más de seis millones y medio, se
construyeron antes de 1970, es decir tienen mas de cuarenta años de antigüedad o más y
muchas son centenarias (17).
Los aumentos de eficiencia en los nuevos edificios ayudan al objetivo de reducir las emisiones
generadas, pero las medidas aplicadas sobre ellos nunca conseguirían reducir las emisiones
debidas al uso de energía en los edificios sino disminuyen las emisiones del parque existente.
Es decir, incluso si los edificios de nueva construcción fuesen tan eficientes que no generasen
emisiones o no se construyese nada nuevo, no se conseguirían reducir las emisiones del
sector.
Por otra parte, el crecimiento del parque lleva aparejadas unas emisiones de GEI ligadas a la
fabricación de materiales que componen los edificios, que deben también ser compensadas
para reducir las emisiones del sector.
La emisividad del parque existente es tan determinante en el cumplimiento de los
compromisos de Kyoto y los acuerdos posteriores, que se hace imprescindible intervenir en la
eficiencia energética de los edificios existentes. “Sólo reduciendo el fondo de emisiones del
parque existente se podrá reducir el del sector de la edificación” (1)
Por tanto, y en primer lugar, se puede afirmar que “la intervención sobre el parque edificado
es condición necesaria para reducir las emisiones debidas al uso de energía de los edificios.
La única opción de reducción de emisiones del sector es que la reducción de emisiones
debidas al uso de energía en el parque existente supere las emisiones producidas por el uso
de energía en los nuevos edificios y las emisiones generadas para construirlos.” (2)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 7 -
En segundo lugar, se debe considerar que el patrimonio construido es la principal fuente de
utilidades actual. Partiendo de que la primera y más importante utilidad social de la
edificación es la habitabilidad, la consecución de espacios con las condiciones adecuadas
para que las personas lleven a cabo sus actividades, cualquier transformación del modelo de
habitabilidad debe ser abordada desde la rehabilitación del parque existente. Ello exige
condiciones ambientales a los espacios- térmicas, visuales, acústicas, de privacidad, etc.,-
que la edificación debe proveer y a menudo la consecución de esas condiciones implica el
uso de energía, con la consiguiente emisión asociada de GEI. (2)
El documento Cambio Global España 2020/50, recoge lo expuesto y que propone como
estrategia global la rehabilitación, “una rehabilitación entendida como la acción continuada
sobre la edificación existente para proveer de habitabilidad socialmente necesaria con la
máxima eficiencia en el uso de los recursos”
En relación con la condición de sostenibilidad que se define desde el punto de vista físico
como el cierre de ciclos materiales, alcanzándose este cuando no existen flujos de residuos
sino que se convierten en recursos, se puede entender los edificios existentes como una
fuente de “recursos” cuyo derribo los convertiría en residuos. En el esquema de fases del ciclo
de vida de una construcción convencional, que se sintetiza en el siguiente cuadro, la
rehabilitación aparece como un cambio dentro de este ciclo y que lo acerca más a su
cierre, al minimizarse la fase de derribo (impactos de la energía empleada en la demolición y
gestión de los residuos generados) y de vertido.
Esquema de fases del ciclo de vida de la construcción y de la rehabilitación (en rojo). Fuente (16)
Ante la pregunta clave ¿como proveer de habitabilidad de baja emisividad? , la respuesta
que se plantea es: mediante la rehabilitación del patrimonio construido.
En resumen, se define por Rehabilitar el “hacer algo hábil, apto o capaz para aquello que
antes no lo era”, entendido tanto como una actuación funcional para mejorar la
habitabilidad como un ajuste a nuevos estándares ambientales.
Rehabilitación
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 8 -
1.3. Planteamiento del tema de estudio
El presente trabajo parte del convencimiento de la necesidad de impulsar la investigación
aplicada en el campo de la rehabilitación y el mantenimiento para disponer del mejor
conocimiento y de los instrumentos adecuados para desarrollar las tareas de la manera más
innovadora y competente posible, impulsando la mejora del comportamiento
medioambiental y de eficiencia energética de los edificios existentes mediante la aplicación
de nuevas exigencias que incorporen los parámetros de sostenibilidad en el parque
edificado.
La hipótesis principal es la siguiente: mediante la rehabilitación con criterios ambientales de la
envolvente de los edificios de tejidos residenciales existentes, es posible disminuir el consumo
energético y las emisiones de CO2 asociadas tanto al uso como a la construcción además de
mejorar el confort del ambiente interior, frente a la intervención con rehabilitación habitual.
El interés consiste en evaluar cual es el potencial de disminución del consumo energético y las
emisiones de CO2 del tejido residencial, con el doble objetivo de analizar la eficacia de las
medidas de rehabilitación dado ese potencial, y de localizar los ámbitos de actuación
preferente - elementos opacos, elementos transparentes y espacios intermedios- (19),
conociendo de antemano las consecuencias vinculadas a cada alternativa.
Se propone como escala de gestión de la habitabilidad el barrio, abarcándose como
unidades de estudio y de actuación desde el barrio - tejido urbano -, pasando por el edificio
- tipología constructiva - hasta llegar a la vivienda - unidad residencial -. El edificio se entiende
dentro de su contexto real y no como objeto aislado.
Se plantea una primera etapa de trabajo de análisis a escala de barrio, partiendo de la
premisa de que la configuración del tejido urbano y la tipología constructiva afecta
significativamente al consumo energético. Como consecuencia de este análisis se discretizan
las unidades de estudio diferenciadas para, en una segunda etapa, desarrollar la
metodología para un caso concreto de unidad residencial, cuyos resultados serían
extrapolables a las unidades pertenecientes a ese tipo dentro del barrio. El estudio completo
abarcaría la aplicación de la metodología para cada una de las unidades de estudio
enumeradas, alcance que excede del cometido de la presente tesina.
El objeto de estudio es la edificación destinada a vivienda, ya que supone hasta las dos
terceras partes del total para todos los usos, y dentro de éstas, las viviendas destinadas a
residencia principal, ya que por estar habitadas de forma permanente (a diferencia de las
secundarias o las vacías) concentran el impacto ambiental en la fase de uso.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 9 -
2. Objetivos:
2.1. Objetivo general
El objetivo principal del trabajo es contribuir a la gestión eficiente en la emisión de gases de
efecto invernadero (GEI) de la habitabilidad, evaluando la reducción de las emisiones de
CO2 producidas a lo largo del ciclo de vida al aplicar medidas de rehabilitación con criterios
ambientales en un tejido urbano residencial.
Se lleva a cabo el estudio de un caso concreto pero se pretende que la metodología pueda
ser extrapolable a otros tejidos urbanos en condiciones semejantes.
2.2. Objetivos particulares
- Establecer una metodología que permita evaluar el potencial de reducción en el
consumo de energía, las emisiones de CO2 y la mejora en el confort del ambiente interior
al aplicar medidas de rehabilitación ambiental sobre la envolvente de edificios existentes
de tejidos residenciales en comparación con la intervención mediante la rehabilitación
habitual, incorporando tanto estrategias pasivas de control ambiental como criterios de
bajo impacto ambiental en la elección de los materiales a agregar o sustituir.
- Identificar mediante dicha metodología el rendimiento parcial de la implementación de
las medidas de rehabilitación ambiental sobre los distintos elementos de la envolvente:
elementos opacos, elementos transparentes, espacios intermedios.
- Establecer criterios válidos no solo para un edificio aislado sino para un conjunto urbano
homogéneo, aplicando la rehabilitación a la escala de barrio para mejorar las
condiciones de habitabilidad optimizando los recursos.
3. Metodología
En primer lugar se ilustra con un diagrama resumido de la metodología desarrollada, que sirve
de guía para su seguimiento.
Posteriormente se describe brevemente la metodología propuesta: criterios, indicadores
utilizados, unidades, herramientas de cálculo y/o simulación utilizadas en cada caso, así
como condiciones de partida y limitaciones encontradas.
Finalmente (punto 4) se desarrolla la aplicación de dicha metodología a un caso concreto
de estudio.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 10 -
Diagrama resumen de la metodología
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 11 -
3.1. Fase 1. Selección del ámbito de estudio.
La metodología se plantea para un conjunto urbano homogéneo, característica que
determina la definición de los límites del ámbito. Se toma la escala de barrio como área de
actuación por lo que el edificio se entiende dentro de su contexto real y no como objeto
aislado. Se describe su ubicación así como, brevemente, el contexto histórico en el que se
desarrolla, como punto de partida necesario para toda actuación sobre barrios preexistentes.
3.2. Fase 2. Toma de datos
A partir de la bibliografía referente al ámbito de estudio, la planimetría disponible en archivos
históricos y catastrales, fotografías aéreas y visitas al entorno de trabajo se recogen los datos
necesarios para llevar a cabo el análisis posterior, abarcando los siguientes aspectos:
3.2.1. Forma urbana,
El tipo de forma urbana, su densidad, altura relativa, tipo de trama, son aspectos a considerar
y cuya influencia tiene repercusiones microclimáticas en las obstrucciones del cielo y
asoleamiento, en la propagación del ruido, el viento, la humedad y la capacidad de
almacenar calor (4).
Se organiza la información en escalas sucesivas que sirven de base para el análisis de
radiación solar de la siguiente fase:
3.2.1.1. Tejido urbano residencial
3.2.1.2. Tipología edificatoria
3.2.1.3. Unidad residencial
3.2.1.4. Sistemas constructivos
3.2.2. Preexistencias ambientales
3.2.2.1. Clima
Cada clima exige condiciones y estrategias específicas para alcanzar el confort y minimizar el
consumo de energía y la contaminación. Se recoger los siguientes datos climáticos para la
ciudad de estudio con promedios mensuales:
- Temperatura media mensual (ºC)
- Temperatura media mensual de las temperaturas máximas diarias (ºC)
- Temperatura media mensual de las temperaturas mínimas diarias (ºC)
- Humedad relativa media (%)
- Precipitación mensual media (mm)
- Número medio mensual de horas de sol
- Radiación solar global media diaria mensual (kWh/m2)
- Dirección e intensidad de los vientos dominantes (km/h)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 12 -
Igualmente se analiza el fenómeno de la isla térmica y sus posibles afectaciones al área de
estudio y el recorrido del sol a lo largo del año mediante las coordenadas solares.
3.2.2.2. Topografía.
La altura relativa, al pendiente del terreno y su orientación y como consecuencia de estos, la
obstrucción sólida celeste que se produce para cada una de las diferentes orientaciones,
tienen consecuencias en la mayor o menor cantidad de radiación solar que recibe el terreno,
así como en la influencia de los vientos dominantes.
3.2.2.3. Vegetación.
La existencia de arbolado, su carácter caduco o perenne y su relación con la edificación
tiene repercusiones en la incidencia de la luz solar directa o difusa, en la propagación del
sonido en caso de masas suficientemente densas, y especialmente, al suponer una barrera al
asoleamiento antes de que llegue a la tierra así como de la radiación de la tierra hacia al
cielo, tiene importantes repercusiones climáticas.
3.3. Fase 3. Análisis y diagnóstico
3.3.1. Análisis y diagnóstico de las condiciones climáticas.
Para establecer las estrategias de acondicionamiento pasivo, tanto en espacios exteriores
como en el interior de la edificación, se utilizan los diagramas climáticos de Olgyay y Givoni
respectivamente para las condiciones climáticas especificas del lugar.
El climograma o Carta bioclimática de Olgyay es un diagrama en el que en el eje de
abscisas se representa la humedad relativa y en el de ordenadas la temperatura, como
condiciones básicas que afectan a la temperatura sensible del cuerpo humano. En él se
señala la “zona de confort” que contiene los pares de valores en los que el cuerpo humano
requiere el mínimo gasto d energía para ajustarse al medio ambiente.
La carta bioclimática de Givoni tiene en cuenta las características de la construcción como
modificadoras de las condiciones del clima exterior y sus recomendaciones persiguen el
bienestar en el interior de las edificaciones.
A partir del análisis de los climogramas se establecen las estrategias pasivas control ambiental
para invierno y verano, como son:
- Captación de la radiación solar
- Acumulación : inercia térmica
- Conservación de la energía: aislamiento
- Protección a la radiación
- Protección de la piel
- Generadores de movimiento de aire
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 13 -
Las estrategias de control ambiental planteadas en el presente trabajo se limitan a las
estrategias pasivas, no tratándose las instalaciones activas que terminarían por cubrir el
confort en las situaciones extremas de invierno y verano
3.3.2. Radiación solar según escalas. Definición de las unidades tipo.
La densidad del tejido urbano, la orientación de las vías y de las fachadas, la relación entre el
ancho de la calle y la altura del edificio así como las pendientes del terreno donde se
asientan los edificios y la tipología edificatoria de los mismos, son factores esenciales a tener
en cuenta a la hora de analizar sus condiciones de soleamiento.
El análisis y diagnostico de las condiciones de radiación solar derivadas del entorno se realiza
para cada una de las escalas de la toma de datos relativa a la forma urbana de la fase 1:
3.3.2.1. Tejido urbano (T)
3.3.2.2. Tipología edificatoria (E)
3.3.2.3. Unidad residencial (U)
Para cada escala se llevan a cabo tres etapas cuyo contenido, objetivos y herramientas
utilizadas para su desarrollo se describen a continuación:
Etapa 1. Análisis de soleamiento.
Se lleva a cabo el estudio de las horas de sol, la radiación solar y la energía acumulada del
estado original para cada una de las escalas y durante las horas de sol del día de ambos
solsticios:
- el solsticio de verano (21 junio) entre las 4:30a.m. y las 19:30 p.m.
- el solsticio de invierno (21diciembre) entre las 7:30 a.m. y las 16:30 p.m.
Para la escala de la unidad residencial se lleva a cabo el análisis equivalente de la propuesta
de rehabilitación ambiental a partir de las conclusiones extraídas del análisis del estado
original de manera que se optimicen las capacidades de captación solar y acumulación.
Se utiliza como herramienta el programa informático Heliodon 2TM, versión 2006, de los autores
Benoit Beckers y Luc Massot.
Etapa 2. Procesamiento de los datos.
Se organizan los datos obtenidos en el programa en función del objetivo concreto para
cada escala:
- Tejido urbano (T): el objetivo es de establecer criterios de homogeneidad entre los
elementos que conforman el tejido urbano así como las fachadas con mayor potencial
de captación solar global en función de su orientación. Permite la selección de una
orientación y tipología de estudio representativa.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 14 -
- Tipología edificatoria (E): el objetivo es evaluar en la orientación y tipología representativa
los diferentes potenciales de captación de solar por plantas y por elementos, a saber,
elementos opacos, transparentes y espacios intermedios. Permite llevar a cabo una
clasificación de unidades tipo de estudio a partir del establecimiento de rangos de
radiación solar dentro de la tipología, teniendo también en cuenta la posición relativa de
la unidad en relación con la envolvente.
- Unidad residencial (U): el objetivo es evaluar el potencial de captación solar y de
acumulación de energía de los elementos que constituyen cada unidad, analizando la
proporción total de radiación solar captada respecto de la recibida. Se lleva a cabo de
manera paralela el procesamiento de los datos para la envolvente original y la
rehabilitación ambiental para facilitar el análisis comparativo.
Se utiliza como herramienta una hoja de cálculo de elaboración propia.
Etapa 3. Obtención de conclusiones.
En primer lugar se extraen conclusiones parciales para invierno y verano, y en segundo lugar
conclusiones generales relativas para la escala de analizada, y que nos permiten sentar
criterios para acotar el análisis de la siguiente escala.
En la escala de la unidad residencial se extraen conclusiones del estado original que sirven
de base para la propuesta de rehabilitación ambiental.
Etapa 4. Propuesta de unidades tipo de estudio.
Como resultado de las sucesivas conclusiones extraídas se proponen dentro el tejido
residencial analizado, las tipologías de estudio, y dentro de estas las diferentes unidades
residenciales tipo que habría que estudiar para desarrollar la metodología completa.
3.3.3. Análisis y diagnostico comparativo del impacto ambiental de los materiales
De manera general los criterios a tener en cuenta en relación al impacto ambiental de los
materiales a agregar o sustituir en una intervención de rehabilitación son:
- Máxima conservación de los materiales existentes (reparación)
- Disminución de la cantidad y el impacto de los materiales a renovar o agregar.
- Materiales con baja energía incorporada.
- Materiales renovables o reciclados
- Materiales de larga vida útil
- Recuperación de los materiales al finalizar la vida útil (juntas en seco)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 15 -
En el presente trabajo los indicadores utilizados por considerarse más significativos,
descartándose los otros por su dificultad de evaluación y escasez de datos disponibles, han
sido:
- Energía incorporada (MJ)
- Emisiones de CO2 (kg CO2 eq)
- Peso (kg)
Con el objetivo de evaluar el impacto ambiental de los materiales a agregar o sustituir en la
rehabilitación se lleva a cabo un breve análisis inicial de los sistemas constructivos
habitualmente utilizados para la rehabilitación de la envolvente vertical realizados con
criterios de sostenibilidad en edificios residenciales en España.
Sobre el sistema elegido por su mayor potencial inicial de reducción de impacto ambiental
de entre los anteriores se realiza un análisis comparativo de los indicadores para al menos dos
materiales constructivos de cada uno de los tipos de elementos de la envolvente, a saber,
opacos, transparentes y espacios intermedios, estableciendo un criterio y una unidad de
medida común para cada uno de ellos de manera que los resultados sean comparables.
A partir del análisis comparativo del impacto ambiental de los materiales se realiza el
diagnóstico seleccionando para cada caso la alternativa de menor impacto global que
conforme un sistema constructivo coherente.
Para el cálculo de los indicadores se utilizan las siguientes bases de datos:
- Banco de precios de referencia de partidas de construcción y rehabilitación BEDEC
PR/PCT del Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya.
- Birkhäuser Edition Detail. Hegger, Auch-schwelk, Fuchs, Rosenkranz (20).
3.4. Fase 4. Estrategias de rehabilitación ambiental
Las medidas de rehabilitación ambiental que se contemplan en el presente trabajo son
aquellas referidas a la incorporación de sistemas pasivos de control ambiental y de criterios
de bajo impacto ambiental en los materiales a agregar o sustituir. Con el objetivo de acotar
su alcance no se incorporan a dicha definición otros criterios como serían el consumo de
agua, los residuos de la construcción ni los hábitos de uso y gestión en relación con el
consumo de energía.
Se parte de las limitaciones derivadas de la actuación sobre un elemento existente, de
manera que no existe libertad ni en el orden de ejecución ni en la disposición de los nuevos
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 16 -
elementos ni en la modificación de los existentes. No se pretende llevar a cabo un “proyecto
de rehabilitación” que incluya importantes y complejas modificaciones de la edificación,
sino evaluar el rendimiento y la idoneidad de la aplicación de estrategias y técnicas sencillas
y de aplicación común.
A partir del análisis y diagnóstico de las condiciones climáticas, de radiación solar y del
comparativo del impacto ambiental de los materiales realizados en la fase anterior, se
establece la estrategia de rehabilitación ambiental que aúna dichos criterios para la escala y
los elementos de la envolvente donde serian de aplicación, y aplicados a la unidad tipo de
estudio.
3.5. Fase 5. Definición de escenarios y ámbitos de intervención: caracterización constructiva,
física y térmica y de impacto ambiental de materiales
Se establecen tres “escenarios” sobre los que se lleva acabo la evaluación de los indicadores
ambientales y que se seleccionan por lo significativo de la comparación de los resultados
obtenidos en cada uno de ellos para la obtención de conclusiones, a saber:
- Estado original
- Rehabilitación habitual
- Rehabilitación ambiental
Para cada escenario se realiza la descripción de las características constructivas, físicas y
térmicas y de impacto ambienta de los materiales de su envolvente, estructurada en tres
apartados denominados “ámbitos de intervención” con el objetivo de analizar
posteriormente la repercusión parcial de la implementación de medidas en cada uno de
ellos (19):
- Elementos opacos,
- Elementos transparentes
- Espacios intermedios
3.5.1. Envolvente del estado original.
Describe las características de la envolvente de la edificación antes de que fuese ejecutada
ninguna intervención, y se define a partir de la toma de datos que se lleva a cabo in situ y de
la documentación bibliográfica y planimétrica original disponible.
3.5.2. Envolvente con rehabilitación habitual.
Describe las características de la envolvente con las intervenciones de rehabilitación que se
han llevado a cabo en el ámbito de estudio a lo largo de los últimos años y pretende recoger
las ejecutadas en mayor número de casos. Se define a partir de la toma de datos que se
lleva a cabo in situ en relación a los materiales y sistemas utilizados.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 17 -
3.5.3. Envolvente con rehabilitación ambiental.
Se define a partir de las estrategias de rehabilitación ambiental determinadas en la fase 4 de
la metodología, tanto a nivel de sistemas de control ambiental como a nivel de materiales y
describe las características de la envolvente una vez incorporadas dichas estrategias.
Para la definición de las envolventes con rehabilitación habitual y ambiental así como para la
definición de las orientaciones de las fachadas se toma el criterio el cumplimiento de las
transmitancias térmicas definidas en el Documento básico HE Ahorro de Energía en su
apartado HE1 Limitación de la demanda energética del Código Técnico de la Edificación
(12), con las modificaciones que ello supone en relación a espesores y características
concretas de carpinterías y vidrios para la rehabilitación habitual. El objetivo de este criterio se
expone en el siguiente apartado.
3.6. Fase 6. Evaluación y diagnóstico comparativo de los indicadores ambientales para los
tres escenarios según los ámbitos de intervención.
Los parámetros ambientales que se utilizan para la evaluación son:
- Confort térmico
- Consumo de energía
- Impacto de los materiales
Los indicadores referentes al confort térmico y al consumo de energía se comparan para los
escenarios de envolvente original y envolvente con rehabilitación ambiental, ya que nos
muestran la mejora que supone en este sentido la intervención ambiental.
Por su parte el indicador de impacto de los materiales se compara para los escenarios de
envolvente de rehabilitación habitual y rehabilitación ambiental, que como se indicaba en el
apartado anterior, tienen el mismo criterio de transmitancias térmicas y por lo tanto, nos
arrojan valores comparables del impacto ambiental de los materiales utilizados.
La escala sobre la que se realiza el cálculo de los indicadores es la unidad residencial, y para
cada una de las unidades tipo determinadas en la fase 3.3.2.
En punto 4 ” Aplicación a un caso de estudio” del presente trabajo, se limita el cálculo a una
única unidad tipo, acotando de esta manera el alcance de la investigación.
En general la importancia del resultado de los cálculos no está tanto en el valor numérico
obtenido final, como en ver cuanto y como varía éste en cada uno de los escenarios a la
hora de comparar. Se trata por tanto de establecer tendencias más que de obtener un valor
totalmente ajustado a la realidad.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 18 -
A continuación se describen los indicadores ambientales, las unidades, métodos de cálculo,
criterios y limitaciones adoptados en cada uno de ellos, quedando extractado en el siguiente
cuadro:
ÁMBITO PARÁMETRO INDICADOR AMBIENTAL UNIDAD METODO
CÁLCULO
ESCENARIOS A
COMPARAR
AMBIENTE
INTERIOR CONFORT TÉRMICO
Temperatura interior
Oscilación térmica
ºC
ºC
Método Balance y variabilidad
USO CONSUMO ENERGÉTICO
Consumo Calefacción Consumo Refrigeración
KWh/m2 calef. anual
Programa Archisun
Estado original -
Reh. ambiental
MATERIALES IMPACTO AMBIENTAL
Emisiones de CO2
Energía incorporada
Kg CO2 eq /m2calef.
MJ / m2 calefactado Hoja excel
Reh. habitual (U CTE)
- Reh. Ambiental
(U CTE)
3.6.1. Confort térmico
Para satisfacer la utilidad social principal de la edificación que como ya hemos indicado es la
habitabilidad, esta debe proporcionar a los espacios las condiciones de confort, tanto
climáticas, lumínicas como acústicas adecuadas para desarrollar en ella la actividad
humana.
Los indicadores principales que ha analizar la evaluación de las condiciones de confort
climático son (4):
- Temperatura del aire
- Temperatura de radiación
- Humedad relativa del aire
- Velocidad del aire
- Composición del aire
El presente trabajo acota su alcance a la evaluación del confort térmico, centrándose
exclusivamente en los indicadores de Temperatura media interior y Oscilación de la
temperatura interior con comportamiento natural, sometido a la acción del clima en los
meses extremos del año (Enero en invierno y Julio en verano), utilizando en ambos casos
como unidad de medida el grado centígrado (ºC)
La herramienta de cálculo empleada ha sido doble:
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 19 -
- Simulación mediante el programa informático ARCHISUN "The Renewable Energy
Sources Implementation" proyecto desarrollado en el marco de la Comisión Europea
(Directorate XVII-Energy, Thermie-B programme). Los grupos implicados eran: Escuela
de Arquitectura de Barcelona (UPC), Institut Català d'Energia (ICAEN), Politecnico di
Milano, Universität Hannover and A.N. Tombazis and Associates, siendo el coordinador
del proyecto el catedrático Rafael Serra Florensa de la UPC.
- Cálculo manual mediante el Método estático -situación de balance- y el Método
dinámico –situación de variabilidad- expuestos en el libro “Arquitectura y Energía
natural” (4).
En ARCHISUN se utilizan los datos climáticos que vienen definidos por defecto para la ciudad
de Madrid, mientras que para el cálculo manual se toman los datos expuestos en el punto
3.2.2.1 de la metodología. Los valores de los coeficientes térmicos de transmisión de calor
utilizados son los mismos para ambas herramientas.
3.6.2. Consumo de energía
El uso de energía en los edificios (calefacción, refrigeración, iluminación, cocina,
electrodomésticos, agua) tiene unos factores determinantes que deberían ser intervenidos
eficientemente para reducir las emisiones de CO2 asociadas a ese uso:
- la demanda: cantidad de energía precisa para obtener el servicio la utilidad
- El tipo de energía primaria utilizada y su eficiencia en emisiones
- La eficiencia de los sistemas
- El uso y la gestión de los recursos
El presente trabajo acota su alcance a la evaluación del consumo, y exclusivamente la
destinada al confort térmico: calefacción y refrigeración, en coherencia con el apartado
anterior.
La unidad utilizada para facilitar las comparaciones es kilowatios hora anuales por metro
cuadrado de vivienda calefactado (kWh/m2calef. a.)
La herramienta de cálculo empleada ha sido la simulación mediante el programa informático
ARCHISUN. El valor utilizado en dicho programa como “rendimiento de los sistemas
convencionales” es 1 en todos los casos. Las condiciones de confort que establece el
programa son las siguientes:
- Intervalo de temperaturas de confort para invierno: 18-22 ºC
- Intervalo de temperaturas de confort para verano: 23-27 ºC
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 20 -
3.6.3. Impacto de los materiales
La fabricación de materiales necesarios para mantener y acrecentar la habitabilidad debe
restringir sus emisiones de CO2 así como reducir la intensidad material del sector de la
edificación actual dirigiéndose hacia su eficiencia ambiental, lo que se consigue usando una
menor cantidad de materiales al ir dependiendo cada vez menos de la nueva construcción.
La reducción de emisiones de CO2 en este sentido no tiene límite y para ello deben concurrir
tres factores:
- la reducción del consumo de energía asociada a los materiales, transporte, obra, uso,
mantenimiento y de construcción del edificio.
- el cambio de fuentes de energía no renovables a renovables en la producción y
transporte de materiales así como en la gestión de los residuos de mantenimiento y
derribo.
- El cambio de fuentes de energía no renovables a renovables en el sector generador y
distribuido de la energía.
El presente trabajo limita su alcance a la incorporación de criterios de elección de materiales
de bajo impacto ambiental en lo relativo a su energía incorporada y sus emisiones de CO2
asociadas, contando en todos los casos con la utilización de energías no renovables y sin
tener en cuenta la gestión de residuos de rehabilitación, que pueden hacer que el ahorro
energético sea aun superior. La evolución en este sentido en los próximos años será gradual y
de forma paralela se ira avanzando en la rehabilitación del parque edificado con nuevas
tecnologías de mayor capacidad de reducción de emisiones.
Las unidades utilizadas para facilitar las comparaciones han sido:
- Energía incorporada: mega julios por metro cuadrado calefactado (MJ/ m2calef.)
- Emisiones de CO2: kilogramos de CO2 equivalente por metro cuadrado calefactado
(kgCO2 eq /m2calef.)
La herramienta utilizada ha sido una hoja de excel de elaboración propia y las bases de
datos consultadas han sido las ya indicadas en el apartado 2.3 del presente documento.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 21 -
3.7. Fase 7. Evaluación y diagnóstico comparativo para los tres escenarios de las emisiones
de CO2 asociadas al uso y los materiales en el ciclo de vida del edificio.
En último término, el principal indicador, “indicador de indicadores”, para el objetivo de la
investigación expuesto son las emisiones de CO2 asociadas tanto al uso como a los
materiales de construcción a lo largo del ciclo de vida del edificio, obteniendo la aportación
porcentual de cada una de ellas al total de emisiones. Mediante la comparación de los tres
escenarios se evalúa el potencial de reducción de las mismas incorporando el factor tiempo,
y ampliando posteriormente el alcance de la intervención a la escala de barrio.
Se calculan las emisiones asociadas al uso a partir de los consumos refrigeración y
calefacción calculados en la fase 5, tomando como valores de emisión de CO2 asociados a
la producción y transporte, 453 gr. de CO2/Kwh. para la electricidad y 201 gr. de CO2/Kwh.
para el gas respectivamente (3).
Se establece el año 0 como el de intervención de rehabilitación, el año 25 como el de
intervención de mantenimiento (cambio de placas de fachada ventilada, pintura interior) y el
año 50 como el de ciclo de vida del edificio.
La unidad utilizada para facilitar las comparaciones ha sido kilogramos de CO2 equivalente
por metro cuadrado calefactado (kgCO2 eq /m2calef.)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 22 -
4. Aplicación a un caso de estudio.
4.1. Fase 1. Selección del ámbito de estudio
Se selecciona como ámbito general el Poblado de “San Antonio” o del “Cuartel de la
Montaña” en Madrid y dentro de este se delimita como ámbito de estudio concreto el
conjunto homogéneo delimitado entre las calles Paseo Marques de Monistrol, Calle de Santa
Fe y Calle de Santa Pola.
El Barrio de San Antonio, situado en la margen derecha del río Manzanares frente a la Casa
de Campo, constituye en ejemplo de los llamados “barrios completos” o “tipo”, núcleos
urbanos que por su fisonomía o límites espaciales pueden constituir unidades urbanísticas
completas que se disponen e el perímetro de la ciudad, como parte de las actuaciones del
“Plan de Urgencia Social” de la década de los años 50 en Madrid. Su alta calidad
arquitectónica y urbana, con amplitud y frondosidad de espacios verdes, dan a esta Colonia
un peculiar valor.
Plano de situación y delimitación del ámbito de estudio.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 23 -
El Plan de Urgencia Social
Las secuelas que la Guerra Civil dejo en la población española, y en concreto en la pérdida
de hogar de numerosas familias, generó una profunda preocupación en las políticas oficiales
tanto en la reconstrucción de las ciudades, como en la construcción de nuevas viviendas.
Según las estadísticas publicadas durante los años 1939 y 1954 la media de las viviendas
construidas en España apenas sobrepasaba las 2.500 viviendas por año, problema agravado
por los movimientos migratorios hacia las grandes urbes en la década de los cincuenta.
La preocupación ante este problema llevó a desarrollar varios planes. Madrid en concreto
fue incapaz, entre 1951 y 1957, de afrontar el problema del chabolismo. Hubo que esperar a
que en 1957 el gobierno valorase la situación como tema supramunicipal y decidiese,
mediante lo que se denominó Plan de Urgencia Social, la construcción- tanto por el sector
público como por el privado- de 60.000 viviendas en dos años destinadas a las clases
modestas.
Bajo una fórmula única de protección: las viviendas subvencionadas, el Plan representaba un
fuerte impulso en la depuración del territorio de los suburbios donde la actuación en las áreas
de chabolas inmediatas a la capital era imperativa para poner freno al crecimiento anormal
de la ciudad y supuso el ensayo de productos de más amplio espectro.
Principales actuaciones del Plan de Urgencia Social en 1958 Relación de grupos de más de 190 viviendas en construcción.
Sambricio., Carlos. Un siglo de vivienda social (1903/2003). Editorial Nerea, Madrid. 2003. (30)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 24 -
Poblado de San Antonio
Dentro de las promociones que se ejecutaron en dicho plan se encuentra el Poblado o
Colonia de San Antonio, promovido por el Instituto Nacional de la Vivienda (I.N.V), con un
total de 2.328 viviendas de las cuales 2.004 están acogidas al Plan de Urgencia Social.
Tiene una superficie de actuación de 20,16Ha, luego la densidad es de 115,5 viv/Ha.
El proyecto fue elaborado entre 1955 y 1957 y la obra llevada a cabo entre 1957 y 1965, y fue
diseñado por un equipo dirigido por Fernando Moreno Barberá en el que se integraban José
María Rodríguez Cano, Manuel Ambrós Escanellas, José Piperas Menéndez, Vicente Belloch la
Roda, Rafael de la Joya Castro, Alfonso Quereizaeta Enriquez, Juan Gómez González de la
Buelga y Julio Cano Lasso.
Ordenación general y vista de la maqueta del Barrio-tipo San Antonio.1955. Revista Nacional de Arquitectura num. 176-177, 1956.(27)
La ordenación presenta un eje central sobre la calle Comandante Fortea y se organiza
mediante bloques lineales de doble crujía de cuatro o cinco plantas, perpendicularmente al
río y al citado eje, bloques en H inmediatos a la colonia de Casas Baratas preexistentes,
viviendas unifamiliares de dos y tres plantas con bajos comerciales, y torres exentas de
hormigón y ladrillo de 15 a 17 plantas en el borde oeste frente a la Casa de Campo.
Destacan además por su singularidad de trazado en la zona más urbana del barrio las plazas
comerciales, y los edificios dedicados a equipamiento social y comercial (Colegio, Instituto,
Mercados, Polideportivo, Cine e Iglesia).
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 25 -
4.2. Fase 2. Toma de datos.
4.2.1. Forma urbana,
Se realiza la toma de datos del ámbito de estudio concreto abarcando las sucesivas escalas:
4.2.1.1. Tejido urbano
Constituido por cuatro bloques longitudinales paralelos de 50,75 x 9,90 m separados 20 m, con
una altura de cornisa de 14,70m y una altura de coronación de 16,42m. La directriz de los
bloques tiene orientación este-oeste, de manera que la orientación de las fachadas
principales es sureste y norte, con inclinación de 23º respecto del norte.
Los espacios entre los bloques se utilizan para la distribución peatonal a los diferentes portales
mediante caminos de piedra, quedando el resto del espacio en acabado de arena y
césped con vegetación de gran porte.
Solo tiene un acceso rodado asfaltado en el lado este constituido por la Calle Santa Pola.
Planta de emplazamiento del ámbito concreto de estudio Fotografía aérea del ámbito general
4.2.1.2. Tipología edificatoria
Bloque lineal de cinco plantas de altura y cubierta a dos aguas con una pendiente del 25%.
Tiene un total de tres núcleos de comunicación con dos viviendas por planta, por tanto un
total de 30 viviendas por bloque.
En la fachada sureste se sitúan los portales y núcleos de escaleras con ventilación a través
del vacío vertical de toda la altura del edificio que originalmente servia de tendedero y que
esta cerrado por una celosía. A ambos lados se sitúa un cuerpo de terrazas y entre ellos los
huecos de ventanas de los salones. En la fachada norte aparecen seriados los huecos de
dormitorios con pequeños balcones. Los testeros laterales quedan ciegos.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 26 -
Levantamiento de planos a partir de la toma de datos (elaboración propia)
Fachada sureste Fachada norte Testeros este-oeste
4.2.1.3. Unidad residencial
Viviendas con fachada a dos orientaciones La distribución interior presenta un modelo muy
claro, con un muro de carga central que divide una crujía sureste con el salón, la cocina y el
baño que abren huecos hacia una terraza a la que se accede desde el salón, y una crujía
norte con tres dormitorios y un pequeño balcón de uno de los dormitorios. Permite por tanto
una buena ventilación cruzada. Consta de un vestíbulo de acceso
La superficie útil de la vivienda es de 59,20m2 con una altura libre de 2,50m.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 27 -
Levantamiento de plano a partir de la toma de datos. Revista Nacional de Arquitectura num. 176-177, 1956.(27)
4.2.1.4. Sistemas constructivos
Fachadas: fábrica de un pie de ladrillo cara vista con aparejo inglés o en cruz, que arranca
de un zócalo de mampostería de granito de 0,50cm de espesor que cierra la cámara
sanitaria ventilada. Acabado interior de yeso y pintura. Los cantos de forjado quedan vistos y
acabados en enfoscado y pintura.
Ventanas: carpinterías exteriores de madera con vidrio sencillo, enrasadas con el paramento
exterior sin persianas.
Cubierta: a dos aguas de teja árabe sobre tablero de rasilla cerámica y capa de compresión
de hormigón armado, con formación de pendientes mediante tabiques palomeros cada
90cm, y ligeramente ventilada.
Estructura: de muros de carga de un pie de ladrillo, cimentación de zapatas corridas de
hormigón, forjados unidireccionales de bovedilla de hormigón de canto 17cm y capa de
compresión de 5cm de espesor
Antepecho de terraza: Tabicón de ladrillo de 8 cm. de espesor, enfoscado y pintado a dos
caras.
Barandilla de balcón: mediante redondos de diámetro 10mm y pletinas de de acero 40.5.
A continuación se presenta la toma de datos de las características constructivas organizada
en tres apartados denominados “ámbitos de intervención” que estructuran el desarrollo
posterior del trabajo:
- Elementos opacos,
- Elementos transparentes
- Espacios intermedios
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 28 -
Fachada sureste. Elementos opacos, transparentes y espacios intermedios (elaboración propia)
Fachada norte. Elementos opacos, transparentes y espacios intermedios (elaboración propia).
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 29 -
ESPA
CIO
S IN
TERM
EDIO
S
VACÍO TENDEDEROS / VENTILACIÓN
ESCALERA
ELEM
ENTO
S O
PAC
OS
MURO
CUBIERTA
TERRAZA SURESTE
ELEM
ENTO
S TR
AN
SPA
REN
TES
BALCÓN NORTE
PUERTA TERRAZA
VENTANA
SECCIÓN CONSTRUCTIVAESTADO ORIGINAL FOTOGRAFÍAS
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 30 -
ELEM
ENTO
S O
PAC
OS
MURO
FOTOGRAFÍASREHABILITACIÓN HABITUAL
ELEM
ENTO
S TR
AN
SPA
REN
TES
ESPA
CIO
S IN
TERM
EDIO
S
BALCÓN NORTE
VENTANAS
TERRAZA SURESTE
Fichas de toma de datos de los sistemas constructivos para el estado original y la rehabilitación ambiental
(elaboración propia)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 31 -
4.2.2. Preexistencias Ambientales
4.2.2.1. Clima
El clima de Madrid, de tipo continental, se caracteriza por los contrastes térmicos tanto
estacionales como diarios (veranos muy calurosos y secos e inviernos fríos y moderadamente
húmedos)
El rasgo más importante a tener en cuenta es la existencia de la llamada isla térmica,
fenómeno que se produce porque la aglomeración urbana modifica el clima regional.
Debido a esto, se elevan las temperaturas mínimas nocturnas durante el invierno y aumentan
las del verano, pudiendo encontrarse diferencias térmicas entre barrios centrales y periferias
de 4ºC en verano y 6ºC en invierno El cauce del río Manzanares es determinante en las
isotermas de la ciudad, ya que marca una diferencia térmica significativa tanto en invierno
como en verano.
En relación dicho fenómeno se recogen las siguientes conclusiones apuntadas en el estudio
“El clima urbano: teledetección de las islas de calor de Madrid “López, López, Fernández y
Moreno (10), relativas a las zonas suburbanas como la que nos ocupa:
“Destacan el comportamiento diferenciado de tres elementos urbanos en Madrid: las superficies asfaltadas, las
edificaciones y las zonas verdes. Las primeras almacenan mucho calor durante el día y lo emiten lentamente por la
noche. En los edificios el fenómeno se atenúa, debido esencialmente a las diferencias del material de las fachadas y
las cubiertas. Las cubiertas empizarradas, o metálicas durante el día se sobrecalientan y por la noche pierden
rápidamente el calor, apareciendo por la noche como puntos fríos, Por ultimo, las zonas verdes aparecen como
espacios templados, frescos o fríos, según las características de la vegetación, tipo de acabados superficiales,
densidad, etc. El contraste con los espacios baldíos o sin cubierta vegetal, que se comportan de igual forma que las
zonas edificadas de la periferia madrileña (…)
En Madrid aparecen claramente tres espacios urbanos caracterizados por la isla térmica:
a. Áreas urbanas compactas (…)
b. Zonas de menor densidad de edificaciones (…)
c. Zonas suburbanas que en conjunto son las más frías. Los focos de calor se hallan muy atenuados por el
rápido enfriamiento, solo aparecen algunas calles y zonas de aparcamiento como puntos calidos, y puntos
fríos en las cubiertas de fibrocemento o metálicas. El resto son espacios templados”.
Además en este ámbito de estudio concreto, debido a la cercanía del río Manzanares y de la
masa de vegetación de Casa de Campo, se crea un microclima específico. Al carecer de
datos meteorológicos específicos de la zona, se han tomado los denominados por el AEMET
“valores climatológicos normales”, con el grado de inexactitud que ello supone.
En la siguiente tabla se recogen los datos climáticos tenidos en cuenta para Madrid, con
promedios mensuales para el periodo 1971-2000, extractados de los publicados en la “Guía
resumida del clima en España 1971-2000” de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET).
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 32 -
Corresponden a la estación meteorológica de Retiro, con las siguientes coordenadas
geográficas: Latitud 40º 24´40´´N y Longitud 03º 40´41´´O.
“Guía resumida del clima en España 1971-2000”. Agencia Estatal de Meteorología (AEMET).
Los valores medios mensuales correspondientes a la temperatura máxima, con un valor de
24,8ºC, menor humedad relativa y mayor número de horas de sol se producen en el mes de
Julio. La temperatura media mensual mínima se produce en el mes de Enero, con un valor
de 6,1ºC. La mayor humedad relativa media y el mínimo mensual de horas de sol se
producen en el mes de Diciembre. Se señalan en el cuadro en rojo los valores máximos y en
azul los mínimos.
En relación a las precipitaciones se caracteriza por la escasez de lluvias, con mínimos muy
marcados en verano (cuatro meses secos, de junio a septiembre), y precipitaciones
localizadas principalmente en primavera y otoño. Los valores de precipitación mensual
media mayores se producen en Noviembre y Diciembre con un valor de 56mm.
En relación a la radiación solar los datos se toman del “Atlas Europeo de Radiación Solar,
Volumen II”, Verlag, Colonia, 1984 (11). Los datos que se adoptan para el cálculo son para
un plano vertical a sur en Enero 2,73 kWh/m2 y para Julio 2,81 kWh/m2.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 33 -
Gráficos de las condiciones climáticas de Madrid (elaboración propia a partir de los datos AEMET)
Estudiando el recorrido del sol a lo largo del año mediante las coordenadas solares que nos
ofrece la carta solar estereográfica para la Latitud 40ºN, obtenemos los valores expresados en
los siguientes gráficos, para los días significativos escogidos para el estudio del soleamiento,
solsticio de verano donde se registra el recorrido máximo y solsticio de invierno con el
recorrido mínimo (5).
Por lo tanto podemos observar que el recorrido del sol en invierno es menor en planta y tiene
una altura solar inferior que durante el verano, de manera que se agudiza el problema de los
obstáculos con respecto al aprovechamiento de la radiación solar en los meses más fríos, que
es cuando resulta más necesario. Como podemos observar, en Madrid las diferencias de
altura solar y acimut solar entre el invierno y el verano son muy significativas.
RADIACIÓN SOLAR GLOBAL MEDIA DIARIA MENSUAL (MADRID)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Mes
Radi
ació
n so
lar g
loba
l med
ia p
or s
uper
ficie
(Wh/
m2 )
Nº MEDIO MENSUAL DE DIAS DE NIEVE / TORMENTA / NIEBLA / HELADA / DESPEJADOS (MADRID)
0123456789
10111213141516171819202122232425
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Mes
Núm
ero
de d
ías
al m
es
DN:Días de nieve DT: Días de tormenta DF: Días de niebla DH: Días de helada DD: Días despejados
PRECIPITACIÓN MEDIA (MADRID)
0
10
20
30
40
50
60
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Mes
Prec
ipita
cion
es (m
m)
R: Precipitación mensual media mensual
NÚMERO MEDIO MENSUAL DE HORAS DE SOL (MADRID)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Mes
nº d
e ho
ras
I: Número medio mensual de horas de sol
HUMEDAD RELATIVA MEDIA (MADRID)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Mes
Hum
edad
rela
tiva
(%)
H: Humedad relativa media mensual Humedad relativa media anual
TEMPERATURAS MEDIAS, MÁXIMAS Y MÍNIMAS MENSUALES (MADRID)
0
5
10
15
20
25
30
35
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Mes
Tem
pera
tura
(ºC
)
T:Temperatura media mensual TM: Temperatura media mensual de las máximasTm: Temperatura media mensual de las mínimas Temperatura media anual
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
VERTICAL NORTE VERTICAL SUR
VERTICAL ESTE/OESTE VERTICAL NORESTE/NOROESTE
VERTICAL SURESTE/SUROESTE INCLINADA:INCLINACIÓN IGUAL A LA LATITUD (A SUR)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 34 -
Acimut (A)
Angulo horizontal, medido desde el sur, del plano vertical que contiene el sol Valores de acimut y recorridos del sol para el orto y el ocaso en invierno y verano:
Altura solar (h)
Angulo vertical que forma el rayo solar con el plano del horizonte. Valores para el cenit a las 12:00h sobre una dirección norte -sur en invierno y verano:
En relación a las características del viento, durante el invierno en Madrid el viento más
frecuente viene del NE. En verano los vientos favorables durante el día provienen del SO. Por
la noche sin embargo, la dirección del viento viene del NE, siendo muy favorable para la
ventilación nocturna en el verano.
01 + 07h 13 + 18h 13 + 18h
VERANO INVIERNO
Rosa de los vientos en Madrid (Retiro). Periodo 10 años, INM, 1988. (11)
4.2.2.2. Topografía
Siendo la altura media sobre le nivel de mar de la ciudad de Madrid de 667m, el ámbito de
estudio se encuentra a una altura media inferior de 587m al encontrarse en la zona del valle
del río. El desnivel máximo existente dentro del ámbito es de 2,14m, con una ligera pendiente
de 1,6% hacia el sur, no teniéndose en cuenta para el análisis del soleamiento realizado al no
resultar significativo.
3.2.2.3. Vegetación
Existe abundante y diversa vegetación. De porte alto encontramos una mezcla de olmos,
acacias, y castaños de Indias todos ellos de de hoja caduca y escasos ejemplares de
abetos, de hoja perenne, en torno a los 12 y15 m de altura. Protegiendo las viviendas de
planta baja existen setos de boj configurando parterres con vegetación de porte menor,
como laureles y olivos.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 35 -
4.3. Fase 3. Análisis y diagnóstico
4.3.1. Análisis y diagnóstico de las condiciones climáticas
Diagrama climático de Olgyay para Madrid: condiciones exteriores de confort.
Datos de la “Ciudad y el medio natural”. Jose Fariña Tojo. Akal/ textos de Arquitectura. 2007 (9)
De la lectura de este climograma, realizado con los datos de temperaturas media de las
mínimas y media de las máximas de temperaturas y humedades relativas de cada mes, se
desprenden las siguientes conclusiones y recomendaciones para la ciudad de Madrid (13):
Meses fríos: radiación solar.
- la mayor parte de los meses están infracalentados y precisan radiación solar. De
octubre a abril es necesario aprovechar el soleamiento.
- Únicamente las temperaturas mínimas absolutas están por debajo de la línea de
congelación.
Meses cálidos: protección a la radiación, ventilación, enfriamiento evaporativo.
- Las horas de mediodía de mayo y todo el día durante los meses de junio, julio, agosto
y septiembre precisan sombra, esto supone contar con elementos de obstrucción solar
fijos y móviles.
- Los meses de julio y agosto están sobrecalentados, precisando sombra, viento y
aporte de humedad en las horas centrales del día.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 36 -
Diagrama climático de Givoni para Madrid: condiciones de confort en espacios interiores
Datos de la “Guía resumida del Clima en España 1975-2000”. AEMET
Respecto de las estrategias posibles en el caso de la ciudad de Madrid las recomendaciones
son las siguientes:
Meses fríos: conservación de la energía, captación de la radiación solar, inercia térmica.
- La mayor parte de los meses están infracalentados, siendo necesarias ganancias
internas, y sistemas solares pasivos y activos. Por tanto es necesaria una adecuada
superficie de captación solar, así como capacidad de acumulación mediante inercia
térmica, además de aislamiento térmico para la conservación de la energía
- Se pueden conseguir condiciones de confort con sistemas solares activos en
diciembre, enero y febrero
- Con sistemas solares activos se entra en confort los días de noviembre, diciembre,
enero, febrero y marzo y noches de octubre y mayo.
- Se alcanzan condiciones de confort por ganancias internas durante los días de abril,
marzo, octubre y mayo y las noches de septiembre y junio.
Meses cálidos: inercia térmica, protección a la radiación, ventilación nocturna.
- Los meses de junio, Julio y agosto están sobrecalentados, siendo necesarias como
estrategia de confort la masa o inercia térmica.
- La ventilación nocturna es una estrategia muy eficaz en los meses de julio y agosto al
encontrarse en estos meses las temperaturas mínimas medias por debajo de confort.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 37 -
4.3.2. Radiación solar según escalas. Definición de las unidades de estudio tipo.
4.3.2.1. Tejido urbano (T)
T. Etapa 1. Solsticio de Invierno. Análisis de soleamiento
T. Etapa 2. Solsticio de Invierno. Procesamiento de los datos
ÁreaHoras de sol promedio
Energía almacenada
Radiación solar
(m2) (h) (KWh) (KWh/m2)B1B2B3B1B2B3B1B2B3B1B2B3
NORTE
SUROESTE
ESTE
ORIENTACIÓN FACHADA BLOQUE
742,8 5:10SURESTE 1100,00
0:00 0,00742,8
155,5
155,5
5:50 197,30
3:00 24,60
1,48
0,00
1,27
0,16
T. Etapa 3. Solsticio de Invierno. Conclusiones parciales
La fachada con mayor potencial de captación solar es la de orientación sureste, con una
energía almacenada total de 1.100 KWh.
SOLSTICIO INVIERNO: HORAS DE SOL. 7:30 a.m.- 16:30 p.m. SOLSTICIO INVIERNO: RADIACIÓN SOLAR 7:30 a.m.- 16:30 p.m.
TEJIDO URBANO RESIDENCAL
FAC
HAD
AS
OR
IEN
TAC
ION
ES
SU
RE
STE
Y S
UR
OE
STE
FAC
HA
DAS
OR
IEN
TAC
ION
ES N
OR
TE Y
ES
TE
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 38 -
T. Etapa 1. Solsticio de Verano. Análisis de soleamiento
T. Etapa 2. Solsticio de Verano. Procesamiento de los datos
ÁreaHoras de sol promedio
Energía almacenada
Radiación solar
(m2) (h) (KWh) (KWh/m2)B1B2B3B1B2B3 4:54 553,60 0,75B1B2B3B1B2B3
ESTE 155,5 7:00 363,40
SUROESTE 155,5 8:00 420,80
6:39 1100,00
NORTE 742,84:13 512,60
ORIENTACIÓN FACHADA BLOQUE
SURESTE 742,8 1,48
0,69
2,71
2,34
T. Etapa 3. Solsticio de Verano. Conclusiones parciales.
La fachada con mayor necesidad de protección a la radiación solar en verano es la de
orientación sureste. Aunque el valor de radiación solar para la fachada suroeste es superior al
de la sureste, alcanzando 2,71 kWh/m2, se trata de una fachada ciega, sin elementos
transparentes ni espacios intermedios.
Conclusiones generales relativas al tejido urbano residencial :
- Las condiciones de soleamiento de los bloques son homogéneas, en consecuencia se
puede tomar un único bloque como tipología de análisis.
- La fachada sureste es la de mayor potencial tanto de protección como de captación
solar, de manera que selecciona como orientación de estudio dentro de la tipología.
SOLSTICIO VERANO: HORAS DE SOL. 4:30a.m.- 19:30p.m. SOLSTICIO VERANO: RADIACIÓN SOLAR. 4:30a.m.- 19:30p.m.
TEJIDO URBANO RESIDENCAL
FAC
HAD
AS
OR
IEN
TAC
ION
ES
SU
RE
STE
Y S
UR
OES
TEFA
CH
ADA
S O
RIE
NTA
CIO
NE
S N
OR
TE Y
ES
TE
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 39 -
4.3.2.2. Tipología edificatoria (E)
E. Etapa 1. Solsticio de Invierno. Fachada sureste. Análisis de soleamiento
Se observa homogeneidad en los valores de las viviendas de la zona central tanto de los
elementos opacos/transparentes como de los espacios intermedios, en consecuencia se
establece una clasificación en tres tipos de viviendas para llevar a cabo el análisis de los
resultados obtenidos:
- viviendas extremas suroeste
- viviendas centrales
- viviendas extremas este
E. Etapa 2. Solsticio de Invierno. Procesamiento de los datos
PLANTA PARÁMETROS unidades valoresdiferencia plantas
(KWh/m2)valores
diferencia plantas
(KWh/m2)valores
diferencia plantas
(KWh/m2)valores
diferencia plantas
(KWh/m2)valores
diferencia plantas
(KWh/m2)valores
diferencia plantas
(KWh/m2)
(%) (%) (%) (%) (%) (%)
Energia almacenada (KWh) 20,7 19,3 38,7 19,3 19,0 19,4Area (m2) 9,4 8,4 17,9 8,4 9,4 8,4Horas de sol (h) 7:07 7:17 6:33 7:17 6:20 7:46Flujo radiación solar (KWh/m2) 2,20 2,30 2,16 2,30 2,02 2,31Energia almacenada (KWh) 23,5 20,0 42,5 20,1 22,8 20,9Area (m2) 9,4 8,4 17,9 8,4 9,4 8,4Horas de sol (h) 7:36 7:09 6:50 7:10 7:30 8:22Flujo radiación solar (KWh/m2) 2,50 2,38 2,37 2,39 2,43 2,49Energia almacenada (KWh) 20,3 16,7 36,2 16,7 22,8 20,6Area (m2) 9,4 8,4 17,9 8,4 9,4 8,4Horas de sol (h) 6:37 6:04 5:49 6:04 7:30 8:19Flujo radiación solar (KWh/m2) 2,16 1,99 2,02 1,99 2,43 2,45Energia almacenada (KWh) 13,2 10,0 21,7 9,7 19,8 15,0Area (m2) 9,4 8,4 17,9 8,4 9,4 8,4Horas de sol (h) 5:07 4.24 4:11 4:24 6:51 6:58Flujo radiación solar (KWh/m2) 1,40 1,19 1,21 1,15 2,11 1,79Energia almacenada (KWh) 15,3 8,0 2,9 2,2 12,3 6,2Area (m2) 12,2 9,1 23,2 9,1 12,2 9,1Horas de sol (h) 4:50 3:08 1:44 2:15 3:52 3:49Flujo radiación solar (KWh/m2) 1,25 0,88 0,13 0,24 1,01 0,68
valores máximos 8,2valores mínimos 23,2diferencias >30% 2:18
POSICIÓN DE LA VIVIENDA
ÁMBITO
0,667
27,18
1,104
61,85
-0,179
-7,18
0,036
1,440,00
0,319
13,16
0,405
16,92
0,833
41,92
0,000
10,69
34,98
13,62
0,150
0,798
40,12
16,50
26,15
0,311
VIVIENDAS EXTREMAS SUROESTE
PB
ELEMENTOS OPACOS / TRANSPARENTES
P2
P1
P3
0,755
-0,298
ESPACIOS INTERMEDIOS
P4-0,083
-3,50
0,340
-11,91
0,393 0,352
VIVIENDAS CENTRALES
ELEMENTOS OPACOS / TRANSPARENTES
ESPACIOS INTERMEDIOS
-0,212
14,82
0,810
VIVIENDAS EXTREMAS ESTE
ELEMENTOS OPACOS / TRANSPARENTES
ESPACIOS INTERMEDIOS
-0,404
-16,67-8,94
-0,095
-3,98
1,098
40,06
1,087
89,69
0,913
79,06 52,14
SOLSTICIO INVIERNO: RADIACIÓN SOLAR 7:30 a.m.- 16:30 p.m.
VIVIENDAS CENTRALESV. EXTREMAS SUROESTE
V. EXTREMAS ESTE
ELE
ME
NTO
S O
PA
CO
S/TR
AN
SP
AR
EN
TES
ES
PA
CIO
S
INTE
RM
ED
IOS
PB
P1
P2
P3
P4
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 40 -
E. Etapa 3. Solsticio de Invierno. Fachada sureste. Conclusiones parciales.
- Los valores aumentan según subimos de planta, con la excepción del descenso que se
produce en la planta 4 respecto de la planta 3, provocado por el alero de la cubierta. El
máximo se produce en la planta 3 con un valor de 2,50 KWh/m2 para ambas viviendas
extremas.
- Las diferencias de valores de más del 30% entre las viviendas de plantas 1 y 2 suroeste y
centrales, y entre las viviendas de planta 1 y baja de las este. Los máximos porcentajes de
diferencia se producen entre las planta 1 y baja de las viviendas centrales. Se observa
como en este solsticio si afectan las obstrucciones solares del bloque paralelo debido a la
menor altura solar, que no veremos afectar en verano.
- Los valores son mayores según nos acercamos a la fachada este a partir de la planta 1
inclusive. Sin embargo, en la planta baja, los valores aumentan al acercarnos a la
fachada oeste por el escalonamiento de los bloques en planta, obteniendo los mínimos
en la zona central de dicha planta de 0,13 KWh/m2.
Se resumen las conclusiones en este esquema de rangos de radiación solar en la fachada
sureste en invierno :
Solsticio de invierno. Esquema de rangos de radiación. Fachada sureste.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 41 -
E. Etapa 1. Solsticio de Verano. Fachada sureste. Análisis de soleamiento
Igualmente se observa homogeneidad en los valores de las viviendas de la zona central tanto
de los elementos opacos/transparentes como de los espacios intermedios, en consecuencia
se establece una clasificación en tres tipos de viviendas para llevar a cabo el análisis de los
resultados obtenidos, de manera paralela al apartado anterior.
E. Etapa 2. Solsticio de Verano. Fachada sureste. Procesamiento de los datos
PLANTA PARÁMETROS unidades valoresdiferencia
plantas (KWh/m2)
valoresdiferencia
plantas (KWh/m2)
valoresdiferencia plantas
(KWh/m2)valores
diferencia plantas
(KWh/m2)valores
diferencia plantas
(KWh/m2)valores
diferencia plantas
(KWh/m2)
(%) (%) (%) (%) (%) (%)
Energia almacenada (KWh) 2,3 8,0 5,3 8,0 4,7 8,0Area (m2) 9,4 8,4 17,9 8,4 9,4 8,4Horas de sol (h) 1:00 3:52 1:08 3:52 2:50 3:53Flujo radiación solar (KWh/m2) 0,24 0,95 0,30 0,95 0,50 0,95Energia almacenada (KWh) 12,5 13,8 25,3 13,8 15,1 13,8Area (m2) 9,4 8,4 17,9 8,4 9,4 8,4Horas de sol (h) 5:11 7:01 5:20 7:00 7:00 7:01Flujo radiación solar (KWh/m2) 1,33 1,64 1,41 1,64 1,61 1,64Energia almacenada (KWh) 13,4 13,9 27,0 13,9 15,8 13,9Area (m2) 9,4 8,4 17,9 8,4 9,4 8,4Horas de sol (h) 5:52 7:13 5:55 7:13 7:28 7:13Flujo radiación solar (KWh/m2) 1,43 1,65 1,51 1,65 1,68 1,65Energia almacenada (KWh) 13,4 13,9 27,3 13,9 15,9 13,9Area (m2) 9,4 8,4 17,9 8,4 9,4 8,4Horas de sol (h) 5:57 7:17 6:04 7:17 7:33 7:17Flujo radiación solar (KWh/m2) 1,43 1,65 1,53 1,65 1,69 1,65Energia almacenada (KWh) 17,3 15,0 35,7 15,0 20,5 15,0Area (m2) 12,2 9,1 23,2 9,1 12,2 9,1Horas de sol (h) 5:54 7:22 6:14 7:22 7:32 7:22Flujo radiación solar (KWh/m2) 1,42 1,65 1,54 1,65 1,68 1,65
valores máximosvalores mínimosdiferencias >30%
ÁMBITO ELEMENTOS OPACOS / TRANSPARENTES
ESPACIOS INTERMEDIOS
ELEMENTOS OPACOS / TRANSPARENTES
POSICIÓN DE LA VIVIENDA VIVIENDAS EXTREMAS SUROESTE VIVIENDAS CENTRALES VIVIENDAS EXTREMAS ESTE
0,000
-42,03
-0,012
-0,72
ELEMENTOS OPACOS / TRANSPARENTES
ESPACIOS INTERMEDIOS
-0,63
0,011
0,66
0,00
0,006
0,39
-68,87
-0,074
-4,43
-0,011
-0,014
-0,89
-0,690
-42,03
-0,012
-0,72
0,000
0,00
0,000
0,00
-1,085
-81,60
-0,096
-6,72
-1,106 -0,690
ESPACIOS INTERMEDIOS
-0,690
-0,72
0,000
-79,05
-0,095
-6,30
-1,117
0,000
0,00
0,00
-0,017
-1,10
-42,03
-0,012
PB
P2
P1
P3
P4
0,000
0,00
0,007
0,53
SOLSTICIO VERANO: RADIACIÓN SOLAR. 4:30a.m.- 19:30p.m.
VIVIENDAS CENTRALESV. EXTREMAS SUROESTE
V. EXTREMAS ESTE
ELE
ME
NTO
S O
PA
CO
S/TR
AN
SP
AR
EN
TES
ES
PA
CIO
S
INTE
RM
ED
IOS
PB
P1
P2
P3
P4
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 42 -
E. Etapa 3. Solsticio de Verano. Fachada sureste. Conclusiones parciales
- Desde la planta baja a la planta 3 se observa homogeneidad de valores dentro de la
misma planta de las viviendas centrales y extremas este en espacios intermedios y opacos
/transparentes con valores máximos en torno a 1,65 KWh/m2. Los valores en los elementos
opacos/transparentes de las viviendas extremas suroeste son inferiores.
- Las mayores diferencias superiores a un 30%, entre planta las encontramos entre las
plantas 3 y 4 debido al alero de cubierta, que no afectaba en invierno debido a la menor
altura solar.
- Los valores mínimos los encontramos en la planta 4, siendo menores en los elementos
opacos/transparentes debido a la mayor profundidad respecto del plano de fachada y
por lo tanto arrojándoles el alero más sombra (vuelo 0,87m) dándose el valor mínimo de
0,24 KWh/m2 en las viviendas extremas suroeste. En los espacios intermedios los valores son
homogéneos de 0,95 KWh/m2 (vuelo 0,375m).
Se resumen las conclusiones en este esquema de rangos de radiación solar en la fachada
sureste en verano :
Solsticio de verano. Esquema de rangos de radiación. Fachada sureste
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 43 -
Etapa 4. Propuesta de unidades tipo de estudio.
A partir de las conclusiones parciales expresadas y de los esquemas de rangos de radiación
de invierno y verano, así como teniendo en cuenta la posición relativa de cada vivienda en
relación con la envolvente general del edificio (cubiertas, fachadas, forjado sanitario), se
realiza la siguiente propuesta de tipos de unidades a estudiar.
El número de unidades de cada tipo por plantas es el siguiente:
PLANTA VIVIENDAS EXTREMAS SUROESTE/ ESTE
VIVIENDAS CENTRALES
E/O C 4 2 4
T 5 8
1 1 4
B 2 4
TOTAL 10 20
Tipos de unidades de estudio. Fachada sureste
Se decide tomar como unidad de estudio de esta tesina el tipo con mayor número de
unidades, TIPO TC, con un 40% respecto del total. El desarrollo de la metodología a partir de
este punto se centrara por tanto exclusivamente en este tipo.
Dentro de las viviendas de este tipo, se analiza concretamente en el siguiente apartado la
más desfavorable en invierno, por tener la mínima radiación incidente dentro de las de su
rango de radiación solar, siendo en verano la radiación solar homogénea para todas las
viviendas centrales.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 44 -
4.3.2.3. Unidad residencial (U) Tipo TC. Estado original- Rehabilitación ambiental
Este punto se decide desarrollar en paralelo para el estado original y la propuesta de
rehabilitación ambiental en beneficio de una mayor claridad de presentación de los
resultados, aun cuando el proceso seguido ha tenido una primera fase de análisis del estado
original y una segunda fase de modificaciones sucesivas hasta encontrar la propuesta
entendida como optima que es la que se presenta a continuación.
U. Etapa 1. Solsticio de Invierno. Análisis de soleamiento
SOLSTICIO INVIERNO: HORAS DE SOL. 7:30 a.m.- 16:30 p.m.
SOLSTICIO INVIERNO: RADIACIÓN SOLAR 7:30 a.m.- 16:30 p.m.
UNIDAD RESIDENCIAL. TIPO TC. ESTADO ORIGINALSOLSTICIO INVIERNO: HORAS DE SOL. 7:30 a.m.- 16:30 p.m.
SOLSTICIO INVIERNO: RADIACIÓN SOLAR 7:30 a.m.- 16:30 p.m.
UNIDAD RESIDENCIAL. TIPO TC. REHABILITACIÓN AMBIENTAL
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 45 -
U. Etapa 2. Solsticio de Invierno. Procesamiento de los datos
ÁreaHoras de
sol promedio
ÁreaHoras de
sol promedio
(m2) (h) (KWh) total (KWh/m2) total (m2) (h) (KWh) total (KWh/m2) total
SE 8,6 6:36 18,3 2,128 8,6 6:36 18,3 2,128
NE 19,5 0:00 0,0 0,000 19,5 0:00 0,0 0,000
SE salón 21,6 0,22 1,8 0,083 21,6 0,22 1,8 0,083
dorm 1 10,2 0 0 0,000 10,2 0 0 0,000
dorm 2 9,6 0 0 0,000 9,6 0 0 0,000
dorm 3 7,6 0 0 0,000 7,6 0 0 0,000
pared 1 3,7 0:26 0,07 0,019 3,8 0:28 0,07 0,018
pared 2 6,2 1:43 4,74 0,765 6,2 1:48 5,01 0,808
pared 3 5,4 2:48 3,52 0,652 5,6 3:44 4,71 0,841
suelo 1 6,9 0:34 0,68 9,01 0,099 1,534 6,9 3:40 5,31 15,1 0,770 2,437
antepecho 3,2 5:47 6,0 1,875
NE suelo 2 1,2 0:20 0,0 0,000 1,2 0:20 0,0 0,000
6,090 (KWh) 0,903
40 %
Radiación solarAmbito
EL.
OP
AC
OS
ELE
ME
NTO
S
TRAN
SPA
RE
NTE
S
Orientación
fachada
NE
ENVOLVENTE
Elemento
DIFERENCIA AMBIENTAL-
ORIGINAL
ESTADO ORIGINAL REHABILITACIÓN AMBIENTAL
Energía almacenada Radiación solar
SE
ESP
ACIO
S IN
TER
ME
DIO
S
Energía almacenada
U. Etapa 3. Solsticio de Invierno. Obtención de conclusiones parciales
Estado original
- A través de los elementos transparentes solamente entra radiación solar al salón orientado
a sureste, y con un valor muy bajo de 0,083 KWh/m2, por tanto y debido al reducido
tamaño de la ventana la captación directa es muy escasa.
- En el espacio intermedio de terraza a sureste la mayor radiación solar la recibe el
antepecho, acumulando el conjunto de los elementos sin contar este ultimo una energía
total de 9 KWh.
- No existe radiación solar que incida en los elementos del balcón a norte.
Propuesta rehabilitación ambiental.
La estrategia fundamental consiste en aumentar la captación solar.
- Se estudia la posibilidad de aumentar el tamaño de la ventana del salón rasgándola
hasta el suelo, con lo que ese obtiene tan solo un aumento de 0,1 KWh/m2, aumentando
sin embargo las perdidas por transmisión. La temperatura media interior no mejora ni en
invierno ni en verano, empeorando la oscilación térmica en invierno, de manera que se
desestima esta actuación.
- No se realiza ninguna actuación en relación con la captación solar en el balcón de la
fachada norte a no existir radiación solar incidente.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 46 -
- Con el objetivo de evaluar la eficacia de la medida de crear una galería – espacio
invernadero en la terraza sureste, se analiza la energía acumulada total por los elementos
que la conforman. Eliminando el antepecho de la terraza, se produce un aumento de 4,63
KWh/m2 en la energía almacenada en la superficie del suelo de la misma (suelo 1) según
observamos en el grafico adjunto, y escasamente en el resto de elementos.
Con esta actuación se logra un aumento de un 40%, en la energía acumulada total,
hasta llegar a 15 KWh/m2. Se ha tenido en cuenta también en este análisis el alero que se
incorpora como protección solar para verano, como se vera en el siguiente punto.
U. Etapa 1. Solsticio de Verano. Análisis de soleamiento
SOLSTICIO VERANO: HORAS DE SOL. 4:30 a.m.- 19:30 p.m.
SOLSTICIO VERANO: RADIACIÓN SOLAR 4:30 a.m.- 19:30 p.m.
UNIDAD RESIDENCIAL. TIPO TC. REHABILITACIÓN AMBIENTAL
UNIDAD RESIDENCIAL. TIPO TC.
REHABILITACIÓN AMBIENTALESTADO ORIGINAL
GRÁFICOS DE ENERGÍA SOLAR ACUMULADA (ACTUAL Y MÁXIMA). SOLSTICIO DE INVIERNO. SUELO DE TERRAZA
SOLSTICIO VERANO: HORAS DE SOL. 4:30 a.m.- 19:30 p.m.
SOLSTICIO VERANO: RADIACIÓN SOLAR 4:30 a.m.- 19:30 p.m.
UNIDAD RESIDENCIAL. TIPO TC. ESTADO ORIGINAL
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 47 -
U. Etapa 2. Solsticio de Verano. Procesamiento de los datos
ÁreaHoras de
sol promedio
ÁreaHoras de
sol promedio
(m2) (h) (KWh) total (KWh/m2) total (m2) (h) (KWh) total (KWh/m2) total
SE 8,6 6:25 12,8 1,488 8,6 6:21 12,7 1,477
NE 19,5 6:20 17,4 0,892 19,5 6:20 17,4 0,892
SE salón 21,6 0:01 0,1 0,005 21,6 0:01 0,1 0,005
dorm 1 10,2 0:00 0 0,000 10,2 0:04 0 0,000
dorm 2 9,6 0:00 0 0,000 9,6 0:00 0 0,000
dorm 3 7,6 0:00 0 0,000 7,6 0:00 0 0,000
pared 1 3,7 1:33 2,28 0,616 3,8 1:00 1,67 0,439
pared 2 6,2 0:00 0,0 0,000 6,2 0:00 0 0,000
pared 3 5,4 0:19 0,4 0,074 5,6 0:02 0 0,000
suelo 1 6,9 1:25 7,0 9,66 1,012 1,702 6,9 1:13 5,25 6,92 0,761 1,200
antepecho 3,2 7:23 5,4 1,688
NE suelo 2 1,2 5:35 2,9 2,417 1,2 5:35 2,9 2,417
-2,740 (KWh) -0,502
-28 %
Radiación solar
ESTADO ORIGINAL REHABILITACIÓN AMBIENTAL
Energía almacenada Radiación solarEnergía almacenada
DIFERENCIA AMBIENTAL-
ORIGINAL
ENVOLVENTE
Elemento
SE
ESP
ACIO
S IN
TER
ME
DIO
S
Ambito
EL.
OP
AC
OS
ELE
ME
NTO
S
TRAN
SPA
RE
NTE
S
Orientación
fachada
NE
U. Etapa 3. Solsticio de Verano Obtención de conclusiones parciales.
Estado original
- En los elementos opacos se produce un aumento en la radiación incidente en la fachada
norte de 0,89 kWh/m2, que en invierno es nula, y una disminución en la sureste de 0,64
kWh/m2
- A través de los elementos transparentes no entra radiación solar a ninguna de las
estancias.
- En el espacio intermedio de terraza a sureste la mayor radiación solar la recibe el
antepecho, acumulando el conjunto de los elementos sin contar este ultimo una energía
total de 9,66 kWh.
- En verano si existe radiación solar que incida en los elementos del balcón a norte,
recibiendo el suelo 2 un total de 2,42 kWh/m2.
Propuesta rehabilitación ambiental.
La estrategia fundamental consiste en la protección de la radiación solar.
- En los elementos transparentes no hay captación de radiación directa pero debieran
protegerse de la radiación reflejada mediante elementos móviles en ambas orientaciones.
- Con el objetivo de evaluar la eficacia de la medida de formar un alero sobre el espacio
invernadero, se analiza la energía acumulada total por los elementos que lo conforman.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 48 -
Eliminando el antepecho de la terraza y colocando el alero, se produce la mayor
disminución de energía almacenada en la superficie del suelo 1 con un valor de 0,25
kWh/m2. Con ambas actuaciones se logra una reducción de un 28%, en la energía
acumulada total, hasta llegar a 6,92 kWh/m2. Se podría aumentar esta disminución con
protecciones laterales verticales, que sin embargo no serian óptimas para el invierno y
como en el caso anterior, resulta imprescindible incorporar protecciones móviles a la
radiación reflejada, de manera se aumentaría dicha reducción hasta poder llegar al 100%
con un diseño adecuado.
Conclusiones generales relativas a la Unidad Residencial :
- Transformación de la terraza sureste en espacio invernadero: el aumento de la energía
almacenada en invierno y la reducción de la misma en verano expuestas, confirman la
eficacia de la creación de una galería invernadero mediante la incorporación a la
terraza de la fachada sureste de un cerramiento de vidrio de suelo a techo en el plano
exterior de la terraza actual, eliminando el antepecho existente con el objetivo de dotar
de la máxima capacidad de captación solar al elemento.
- Incorporación de un alero: sobre el nuevo espacio invernadero y con un vuelo de 60cm
para la protección a la radiación en verano.
- Incorporación de protecciones solares móviles: así mismo se concluye la idoneidad de
incorporar tanto a todos los elementos transparentes como al espacio intermedio
protecciones móviles a la radiación reflejada, que además sirvan en su posición de
cerrado como aislamiento nocturno de estos elementos para evitar pérdidas por
transmisión.
4.3.3. Análisis comparativo y diagnostico del impacto ambiental de los materiales
Análisis inicial
El breve análisis inicial de los sistemas constructivos habitualmente utilizados para la
rehabilitación de la envolvente vertical realizados con criterios de sostenibilidad en edificios
residenciales en España (14) (23) (25) puede resumir fundamentalmente en dos sistemas:
- Sistemas tipo ETICS o SATE, sistemas de aislamiento térmico exterior con revoco,
compuestos por:
o Mortero adhesivo y de regularización de soporte
o Panel de aislamiento térmico de Poliestireno Expandido (EPS)
o Mortero de capa base con baja conductividad térmica y elevada
transpirabilidad
o Malla de fibra de vidrio
o Capa de revoco de acabado exterior
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 49 -
- Sistemas de fachada ventilada, compuestos por los siguientes elementos, que pueden
ser de materiales diversos:
o Aislamiento térmico fijado al soporte con mortero cola adhesivo
o Subestructura fijada a soporte
o Panel exterior fijado a subestructura
Los sistemas SATE utilizan como material de aislamiento el poliestireno expandido, mientras
que la fachada ventilada permite la utilización de diversos materiales de aislamiento térmico
con menor impacto ambiental. En consecuencia se decide partir de la utilización de una
fachada ventilada como base de la propuesta constructiva de la rehabilitación de la
envolvente vertical.
Análisis comparativo
Para el sistema de fachada ventilada seleccionado como caso de estudio se realiza el
análisis comparativo de varios materiales constructivos para cada uno de los elementos que
conforman el sistema. Los materiales seleccionados y los valores de los indicadores se
resumen en el cuadro adjunto (21) (22) (24).
Material Criterio Unidad Peso Emisiones CO2 fuente
(ud) (kg/ud) (MJ/ud) (kg CO2 eq/ud)
panel de fibrocemento 17,5 268,39 22 (1))panel laminado alta presion de resinas reforzadas con fibra de madera 15,4 215,6 12,79 (2))
AISLAMIENTO Lana de roca 3,17 70,72 4,48 (2))
Poliestireno expandido EPS 0,50 58,97 8,70 (2))
Corcho aglomerado negro 4,62 18,20 1,11 (2))
SUBESTRUCTURA acero galvanizado 2,51 65,31 5,02 (1))
aluminio 0,87 235,65 19,13 (1))
aluminio reciclado (100%) 0,87 81,74 5,22 (1))
madera conifera 1,68 3,53 0,10 (2))
CARPINTERIA aluminio lacado 30,24 5902,28 868,10 (2))
PVC 44,46 3095,01 420,33 (2))
madera de pino 26,86 69,51 3,58 (2))
(1)) Birkhäuser Edition Detail. Hegger, Auch-schwelk, Fuchs, Rosenkranz (no renovable)(2)) BEDEC PR/PCT del Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya
mismo espesor : 10mm
ELEMENTO
ELEM
ENTO
S O
PAC
OS
misma carga de peso de panel, eolica y de arranque
misma resistencia térmica: 0,95 m2K/W
PANEL EXTERIOR FACHADA VENTILADA
1m2 de panel
Energía incorporada
1m2 de panel
1m2 de panel
TRA
NS
PA
RE
NTE
S /
INTE
RM
ED
IOS mismas prestaciones con
clasificaciónes mínimas: 4 de permeabilidad al aire, 9A de estanqueidad al agua y C5
de resistencia al viento
1 unidad de
150x120 cm
Cuadro comparativo de los indicadores de impacto ambiental para materiales de la fachada ventilada
Los criterios utilizados con el objetivo de que las prestaciones, y por tanto los resultados de los
indicadores en cada caso fuesen comparables han sido:
Elementos opacos:
- Panel exterior: espesor de 10mm
- Panel de aislamiento: resistencia térmica de 0,95 m2K/W
- Subestructura: resistencia a carga de peso del panel de 15,4kg/m2, sobrecarga de viento
de 1240 N/m2 y fuerza de arranque de 500N
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 50 -
Elementos transparentes y espacios intermedios:
- Carpintería: mismas prestaciones con las siguientes clasificaciones mínimas: 4 de
permeabilidad al aire, 9A de estanqueidad al agua y C5 de resistencia al viento.
Para la definición de la subestructura del panel exterior de fachada y los cálculos, que se
adjuntan en el anexo A.4.1 se han tomado los datos y definiciones de las siguientes casas
comerciales:
- Panel de fibrocemento: Panel Natura de “Euronit”
- Panel laminado de alta presión de resinas reforzadas con fibra de madera: Placa “Trespa
Meteon”
Material Criterio Unidad Peso Emisiones CO2 fuente
(ud) (kg/ud) (MJ/ud) (kg CO2 eq/ud)
panel de fibrocemento 17,5 268,39 22 (1))panel laminado alta presion de resinas reforzadas con fibra de madera 15,4 215,6 12,79 (2))
AISLAMIENTO Lana de roca 3,17 70,72 4,48 (2))
Poliestireno expandido EPS 0,50 58,97 8,70 (2))
Corcho aglomerado negro 4,62 18,20 1,11 (2))
SUBESTRUCTURA acero galvanizado 2,51 65,31 5,02 (1))
aluminio 0,87 235,65 19,13 (1))
aluminio reciclado (100%) 0,87 81,74 5,22 (1))
madera conifera 1,68 3,53 0,10 (2))
CARPINTERIA aluminio lacado 30,24 5902,28 868,10(2))
PVC 44,46 3095,01 420,33 (2))
madera de pino 26,86 69,51 3,58 (2))
(1)) Birkhäuser Edition Detail. Hegger, Auch-schwelk, Fuchs, Rosenkranz (no renovable)(2)) BEDEC PR/PCT del Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya
TRA
NS
PA
RE
NTE
S I
NTE
RM
ED
IOS mismas prestaciones con
clasificaciónes mínimas: 4 de permeabilidad al aire, 9A de estanqueidad al agua y C5
de resistencia al viento
1 unidad de
150x120 cm
1m2 de panel
Energía incorporada
1m2 de panel
1m2 de panel
mismo espesor : 10mm
ELEMENTO
ELEM
ENTO
S O
PAC
OS
misma carga de peso de panel, eolica y de arranque
misma resistencia térmica: 0,95 m2K/W
PANEL EXTERIOR FACHADA VENTILADA
Cuadro indicativo de los materiales de menor impacto ambiental de entre los analizados para la fachada ventilada
Se realiza a continuación el análisis comparativo del impacto ambiental de los materiales
seleccionando para cada caso la alternativa de menor impacto global que conforme un
sistema constructivo coherente.
- Panel exterior de la fachada ventilada: el material con menores valores de los tres
indicadores es el panel laminado de alta presión de resinas reforzadas con fibra de
madera.
- Aislamiento térmico: el menor valor de peso corresponde al poliestireno expandido.
Los valores de los otros dos indicadores de emisiones de CO2 y energía incorporada
son hasta un 87% y un 70% inferior respectivamente para el corcho aglomerado negro,
y aunque tiene mayor densidad y por tanto peso, su impacto global es menor.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 51 -
- Subestructura de panel de fachada: paralelamente al caso anterior, a pesar de que
el peso menor corresponde al aluminio, los valores de emisiones de CO2 y energía
incorporada de la madera de conífera son más de un 90% inferior a los del aluminio
reciclado, y por tanto su impacto global es inferior.
- Carpintería: dentro de las alternativas de materiales de carpintería analizados, el
mayor impacto corresponde al aluminio lacado, el impacto del PVC se reduce, pero
existe una muy significativa reducción en los valores de todos los indicadores para la
carpintería de madera alcanzándose reducciones por encima del 90% tanto en
emisiones de CO2 como en energía incorporada.
4.4. Fase 4. Estrategias de rehabilitación ambiental
A partir del diagnóstico y las conclusiones elaboradas en la fase anterior se resume a
continuación la “Estrategia de Rehabilitación Ambiental” que se propone y que sirve de base
para la definición de la envolvente ambiental del caso de estudio TIPO TC.
Se pretende en él aunar la incorporación de sistemas pasivos de control ambiental y los
criterios de bajo impacto ambiental en los materiales a agregar o sustituir.
Ámbito CONSERVACIÓN ENERGÍA CAPTACIÓN RADIACIÓN VENTILACIÓN NOCTURNA
aislamiento térmico de corcho aglomerado+
cámara aire ventilada + panel exterior de
laminado alta presión
conservación de la vegetación de la
urbanización
acabados claros con elevado
coeficiente de reflexión
VIDRIO vidrio doble
CARPINTERIAcarpintería de madera con rotura de puente
térmico
ventanas abatibles, mantenimiento de
ventilación cruzada existente
TERRAZA SE
MURO
VIDRIO vidrio doble
eliminación de antepecho existente e
incorporación cerramiento de vidrio
suelo-techo
CARPINTERIAcarpintería de madera con rotura de puente
térmico
ventanas abatibles, mantenimiento de
ventilación cruzada existente
PROTECCIÓN
contraventanas exteriores móviles de lamas orientables de
madera
Elemento
E
LEM
ENTO
S TR
AN
SPA
REN
TES
PROTECCIÓN
MURO
Mejora de las prestaciones incorporando inercia térmica interior y disminuyendo la temperatura exterior de cerramiento
conservación de la vegetación de la urbanización
ELEM
ENTO
S
OPA
CO
S
PROTECCIÓN A LA RADIACIÓN
alero 60cm
INERCIA TÉRMICA
xxinstalación del aislamiento por el
exterior del muro de fachada
contraventanas exteriores móviles de
lamas de madera machiembradas para aislamiento nocturno
contraventanas exteriores móviles de
lamas de madera machiembradas para aislamiento nocturno
contraventanas exteriores móviles de lamas orientables de
madera
Mantenimiento de la superficie de captación directa con mejora de las prestaciones
Transformación en espacio invernadero
ESPA
CIO
S IN
TERM
EDIO
S
aislamiento por el exterior de muro D4. Resto de muros del
invernadero sin aislamiento
INVIERNOENVOLVENTE VERTICAL
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN AMBIENTAL
VERANO
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 52 -
4.5. Fase 5. Definición de escenarios y ámbitos de intervención: caracterización constructiva,
física, térmica y de impacto de materiales.
Se definen a continuación las características de las envolventes de los tres escenarios. En el
caso de parámetros dependiente de la superficie se determinan por unidad de superficie del
elemento o sistema constructivo.
El criterio de orientaciones que se ha seguido en este apartado es el del Código Técnico de
la Edificación (12)
El símbolo utilizado para la designación de los distintos elementos constructivos queda
precedido de una inicial indicando si pertenece a la envolvente original (O), rehabilitación
habitual (H) o rehabilitación ambiental (A). En caso de que no preceda ninguna inicial el
elemento no se ve modificado.
Planta tipo de vivienda con designación de cerramientos
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 53 -
4.5.1. Envolvente del estado original
densidad espesorespesor
totalpeso total
Coeficiente transmisión de calor
(U)
(kg/m3) (cm) (cm) (kg/m2) (W/m² ºC)fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2 318,8pintura blanca 130 0,2enlucido de yeso 900 1,5fabrica medio pie de ladrillo cerámico perforado 1140 12enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2 164,3 2,39pintura blanca 130 0,2enlucido de yeso 900 1,5fabrica un pie ladrillo cerámico perforado 1220 25mortero de cemento 1900 0,5azulejo ceramico 2300 1 351,3 1,80pintura blanca 130 0,2enlucido de yeso 900 1,5fabrica un pie ladrillo cerámico perforado 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2 332,5 1,72baldosa de terrazo 2500 2Sub-base de mortero regulador 1900 2Sub-base de arena de río 1450 6capa de compresión hormigón armadobovedilla hormigon 20x80semivigueta de hormigonenlucido de yeso 900 1,5 481,1 2,13baldosa de terrazo 2500 2Sub-base de mortero regulador 1900 2Sub-base de arena de río 1450 6capa de compresión hormigón armadobovedilla hormigon 20x80semivigueta de hormigonenlucido de yeso 900 1,5 481,1 2,51
PUERTAS P1 puerta de madera opaca 600 5 5 30,0 2,00
vidrio sencillo 6 mm 2500 0,6carpinteria madera 500 25,5 4,59
puerta de madera 600 5PUERTAS acristalamiento simple en 50% 2500 0,6 5 22,5 4,50
fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2 318,8 1,84fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25mortero de cemento 1900 0,5azulejo ceramico 2300 1 337,5 1,93
MUROS
1,84
CARACTERIZACIÓN FÍSICACARACTERIZACIÓN CONSTRUCTIVA ENVOLVENTE ORIGINAL
MaterialSímbolo
SUELOS
Ámbito Elemento
OV
ESPA
CIO
S IN
TERM
EDIO
S
33,5
33,5
CARACTERIZACIÓN TÉRMICA
26,7
15,4
28,2
28,4
D1
D3
D2
MEDIANERIAS
ELEM
ENTO
S TR
AN
SPA
REN
TES
ELEM
ENTO
S O
PAC
OS
TECHOS
VENTANAS
MUROS DE FACHADA
T1
OM1
S1
1330 22
1330 22
P2
OM2
26,7OM3
26,5
Esquema constructivo de los elementos opacos y transparentes del estado original
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 54 -
4.5.2. Envolvente con rehabilitación habitual
La intervención con rehabilitación habitual consiste en:
Elementos opacos
1. Aplicación de revestimiento monocapa como acabado exterior de fachada sobre la
fábrica de ladrillo visto y los cantos de los forjados.
2. Trasdosado interior mediante placas de cartón yeso con incorporación del aislamiento
térmico de poliestrireno expandido en la cámara.
Elementos transparentes
3. Sustitución de las ventanas por otras del mismo tamaño con carpintería de aluminio y
vidrio doble con cámara.
4. Incorporación de persiana de PVC con capialzado superpuesto por el exterior.
Espacios intermedios
5. Cerramiento de la terraza a sureste mediante carpintería de aluminio y vidrio doble
con cámara, colocada sobre el antepecho actual de fábrica.
6. Incorporación de persiana de PVC con capialzado superpuesto por el exterior.
7. Trasdosado interior del antepecho de la terraza mediante placas de cartón yeso con
incorporación del aislamiento térmico de poliestrireno expandido en la cámara.
Esquema de la intervención con rehabilitación habitual
Se recogen a continuación la composición completa de los elementos constructivos que
sufren modificaciones con la aplicación de la rehabilitación habitual, y que corresponden
solamente a los de la envolvente, manteniéndose sin intervención los siguientes: D1, D2, D3,
S1, T1, P1 y P2. Se indica con una trama los materiales añadidos al estado original, definiendo
los coeficientes de transmisión de calor tenidos en cuenta para los cálculos y el peso por
unidad de superficie de elemento constructivo completo.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 55 -
densidad espesorespesor
totalpeso total
Coeficiente transmisión de calor
(U)
(kg/m3) (cm) (cm) (kg/m2) (W/m² ºC)
revestimiento monocapa 1800 1,5fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2cámara de aire 0 3,4perfileria chapa de acero galvanizado 2,69/m2 0aislamiento poliestireno expandido EPS tipo III 15 4placa cartón yeso 900 1pintura blanca 130 0,2 36,8 39,55 0,56
vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria aluminio 2700 -persiana PVC 5/m2 - 42,12 2,85
vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria aluminio 2700 5cámara de aire 0 190vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria aluminio 2700 -persiana PVC 5/m2 - 42,12 1,85vidrio doble 4-15-4 0 0,8carpinteria aluminio 0 5cámara de aire 0 190puerta de madera 600 5acristalamiento simple en 50% 2500 0,6 5 22,50 2,43persiana PVC 5/m2 -vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria aluminio 2700 5cámara de aire 0 190fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25mortero de cemento 1900 0,5azulejo ceramico 2300 1 379,62 1,41revestimiento monocapa 1800 1,5fabrica medio pie de ladrillo cerámico perforado 1140 12enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2cámara de aire 0 3,4perfileria chapa de acero galvanizado 2,69/m2 0aislamiento poliestireno expandido EPS tipo III 15 4placa cartón yeso 900 1pintura blanca 130 0,2 23,8 190,11 0,62vidrio doble 4-15-4 0 0,8carpinteria aluminio 0 5cámara de aire 0 190fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2 318,76 1,36fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2 318,76 1,84baldosa de terrazo 2500 2Sub-base de mortero regulador 1900 2Sub-base de arena de río 1450 6capa de compresión hormigón armadobovedilla hormigon 20x80semivigueta de hormigonenlucido de yeso 900 1,5 481,10 2,1333,5
ELEM
ENTO
S IN
TERM
EDIO
S
VENTANAS
CARACTERIZACIÓN CONSTRUCTIVA REHABILITACIÓN HABITUAL
MaterialSímboloÁmbito Elemento
ELE
MEN
TOS
OPA
CO
S
CARACTERIZACIÓN TÉRMICACARACTERIZACIÓN FÍSICA
MUROS DE FACHADA
HM1
HV salónVENTANAS
E T
HV cocina baño
SUELOS /TECHOS
S2 / T2
PUERTAS HP2
HD4
HM3 s (superior y
muro)
26,7
26,7
222,3
22
HM3 i HM2 i
(inferior)
HM2 s (superior y
muro)
MUROS
1330
Elemento constructivo original
Elementos constructivos añadidos
Elemento tenido en cuenta para cálculo de U, no para espesor total ni para el peso
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 56 -
En el caso de los cerramientos opacos y los elementos transparentes el criterio ha sido el
cumplimiento del CTE (12) con los valores límite indicados en el cuadro adjunto,
encontrándose los cálculos completos relativos al cálculo de los coeficientes de transmisión
de calor en el anexo A.2.2. Para los elementos intermedios (espacio invernadero) se ha
calculado como conjunto de todos los elementos que intervienen en su configuración.
Dada la creación del puente térmico en los cantos de los forjados, se ha incorporado una
placa de asilamiento de poliestireno extruido de 2cm de espesor y 1m de ancho bajo el
solado en el perímetro de la fachada, que se ha tenido en cuenta en el calculo del impacto
ambiental de los materiales pero no ha podido ser incorporado a los cálculos térmicos por las
limitaciones que las herramientas utilizadas presentan en este sentido. Este punto tampoco se
ha incluido en la comprobación de los valores característicos medios de transmitancias
límites, que se ha realizado solamente para los muros opacos.
Elemento OrientaciónTransmitancia térmica
máxima
Transmitancia límite Factor solar modificado límite
m2% (W/m² K) U lim (W/m² K) FH lim
SE 11,40 64N 16,14 77SE 6,49 36 3,4 -N 4,86 23 2,5 -
-MURO
TRANSPARENTE
REHABILITACIÓN HABITUAL
VALORES LÍMITE CTE (Madrid Zona climatica D3)
Superficie Valores límite de los parámetros característicos medios
0,86 0,66
3,5
Cuadro de valores límite del Código Técnico de la Edificación para el escenario de Rehabilitación habitual
En relación con el impacto ambiental de los materiales se caracteriza no el elemento
constructivo completo sino exclusivamente los materiales que se incorporan en la
rehabilitación habitual, correspondiendo los mayores valores por unidad de superficie de
elemento a la intervención sobre las ventanas.
Emisiones CO2
añadidas / unidad superficie elemento
(kg CO2 eq/m2)
586,63
39,55 369,44 41,35
39,85 443,15 52,23
42,12
E I ANTEPECHO
HM3 i
PESO ENERGÍA INCORPORADA
peso añadido / unidad superficie
elemento
Energia incorporada añadida / unidad
superficie elemento
(kg/m2) (MJ/m2)
EMISIONES CO2
E T VENTANAS
HV 4256,46
CARACTERIZACIÓN CONSTRUCTIVA REHABILITACIÓN HABITUAL
Ámbito Elemento Símbolo
E
O
MUROS DE FACHADA HM1
Cuadro de valores de los indicadores de impacto ambiental de los materiales agregados en la Rehabilitación
habitual por unidad de superficie de elemento constructivo.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 57 -
4.5.3. Envolvente con rehabilitación ambiental
La intervención con rehabilitación ambiental consiste en:
Elementos opacos
1. Formación de fachada ventilada sobre la existente como hoja interior, consistente en
paneles laminados de resina reforzada con fibras de madera con acabado de color
claro, subestructura de madera horizontal fijada a la fábrica con placas de corcho
aglomerado negro entre ellas que se fijan a la fábrica mediante mortero de cemento
cola, subestructura de madera vertical fijada a la horizontal formando la cámara de
aire ventilada.
Elementos transparentes
2. Sustitución de las ventanas por otras del mismo tamaño con carpintería de madera
con rotura de puente térmico y vidrio doble con cámara.
3. Incorporación de contraventanas exteriores móviles de lamas orientables de madera
machihembradas para aislamiento nocturno.
4. Sustitución del vidrio de la puerta P2 de la terraza por vidrio doble con cámara.
Espacios intermedios
5. Cerramiento de la terraza a sureste mediante carpintería de madera con rotura de
puente térmico y vidrio doble con cámara con toda la altura de la terraza, eliminando
el antepecho existente.
6. Incorporación de contraventanas exteriores móviles de lamas orientables de madera
machiembradas para aislamiento nocturno.
7. Incorporación de un alero con vuelo 60cm fijado a la fábrica existente sobre el nuevo
espacio invernadero.
8. Aislamiento por la cara exterior mediante placas de corcho aglomerado negro del
muro D4 que linda con el hueco del tendedero.
Esquema de la intervención con rehabilitación ambiental
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 58 -
densidad espesorespesor
totalpeso total
Coeficiente transmisión de calor
(U)
(kg/m3) (cm) (cm) (kg/m2) (W/m² ºC)
panel laminado de resinas reforzadas con fibra de ma 1350 1banda EPDM en junta vertical 1200 0,15banda EPDM en junta horizontal 1200 0,15estructura portante vertical de madera termotratada 450 0,5estructura portante vertical de madera termotratada 450 0,5estructura portante horizontal de madera termotratad 450 1camara de aire ligeramente ventilada 0 3,4aislamiento de corcho aglomerado negro 112 5mortero de cemento cola 1900 0,5fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2 38,9 349,21 0,54
vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 - 29,00 2,47vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 -contraventanas exteriores de madera conifera ligera 430 4 46,20 1,40
vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 -cámara de aire 0 190vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 - 29,00 1,61vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 -cámara de aire 0 190vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 -contraventanas exteriores de madera conifera ligera 430 4 46,20 1,08vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 -cámara de aire 0 190puerta de madera 600 5acristalamiento doble 4-10-4 en 50% 2500 0,8 5 25,00 1,53vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 -cámara de aire 0 190fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25mortero de cemento 1900 0,5azulejo ceramico 2300 1 337,50 1,36contraventanas exteriores de madera conifera ligera 430 4vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 -cámara de aire 0 190fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25mortero de cemento 1900 0,5azulejo ceramico 2300 1 46,20 0,96
AM2 vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 -cámara de aire 0 190fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2 318,76 1,32contraventanas exteriores de madera conifera ligera 430 4vidrio doble 4-15-4 2500 0,8carpinteria de madera baja densidad 500 -cámara de aire 0 190fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2 46,20 0,81fabrica un pie ladrillo cerámico perforado visto 1220 25enlucido de yeso 900 1,5pintura blanca 130 0,2aislamiento de corcho aglomerado negro 112 5 31,7 324,36 0,58baldosa de terrazo 2500 2Sub-base de mortero regulador 1900 2Sub-base de arena de río 1450 6capa de compresión hormigón armadobovedilla hormigon 20x80semivigueta de hormigonenlucido de yeso 900 1,5 481,10 2,13
A ménsulas perfil acero galvanizado 2ª fusión 85% 7850 3,25cubrición perfiles acero galvanizado 2ª f. 85% 100x40 7850 0,6 - 35,26 -
SUELOS /TECHOS
S2 / T2
33,5
1330 22
PUERTAS AP2
AM3 n (noche)
4,8
MUROS AM3
AM2 n (noche)
AD4
26,5
CARACTERIZACIÓN TÉRMICA
MUROS DE FACHADA
AM1
CARACTERIZACIÓN CONSTRUCTIVA REHABILITACIÓN AMBIENTAL
MaterialSímboloÁmbito Elemento
AV VENTANAS
AV n (noche)
AV n (noche)
CARACTERIZACIÓN FÍSICA
ELE
MEN
TOS
OPA
CO
SES
PAC
IOS
INTE
RMED
IOS
ALERO
ELEM
ENTO
S TR
AN
SPA
REN
TES
AV VENTANAS
26,7
194,8
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 59 -
Esquema constructivo de los elementos opacos y transparentes de rehabilitación ambiental
Se recogen en el cuadro anterior la composición completa de los elementos constructivos
que sufren modificaciones con la aplicación de la rehabilitación ambiental, y que
corresponden solamente a los de la envolvente, manteniéndose sin intervención los
siguientes: D1, D2, D3, S1, T1, P1. Se indica con una trama los materiales añadidos al estado
original, definiendo los coeficientes de transmisión de calor tenidos en cuenta para los
cálculos y el peso por unidad de superficie de elemento constructivo completo.
Los cálculos completos relativos al cálculo de los coeficientes de transmisión de calor y el
factor solar modificado se adjuntan en el anexo A.2.3. Para los elementos intermedios
(espacio invernadero) se ha calculado como conjunto de todos los elementos que
intervienen en su configuración.
En el caso de los cerramientos opacos y los elementos transparentes el criterio ha sido el
cumplimiento del CTE (12) con los valores límite indicados en el cuadro adjunto.
Elemento OrientaciónTransmitancia térmica
máxima
Transmitancia límite Factor solar modificado límite
m2% (W/m² K) U lim (W/m² K) FH lim
SE 8,205 46 0,86 0,66 -N 16,14 77SE 9,74 54 3,5 3,0 0,46N 4,86 23 2,5 -
REHABILITACIÓN AMBIENTAL
VALORES LÍMITE CTE (Madrid Zona climatica D3)
Superficie Valores límite de los parámetros característicos medios
MURO
TRANSPARENTE
Cuadro de valores límite del Código Técnico de la Edificación para el escenario de Rehabilitación ambiental
Las características en relación con el impacto ambiental de los materiales, referidas no al
elemento constructivo completo sino exclusivamente a los materiales que se incorporan en la
rehabilitación ambiental, se resumen a continuación en valores por unidad de superficie de
elemento constructivo.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 60 -
Emisiones CO2
añadidas / unidad superficie elemento
(kg CO2 eq/m2)
43,38
E I
MUROS
VENTANAS
ALERO A 35,26 458,44
46,20
389,30 23,12
362,64 22,55AP2 20,00
E T
PUERTAS
VENTANAS 19,74
AD4 5,60 22,06 1,34
AV n 334,90
267,17 18,28
E
O MUROS DE FACHADA AM1 30,45
EMISIONES CO2
Ámbito Elemento Símbolo
peso añadido / unidad superficie
elemento
Energia incorporada añadida / unidad
superficie elemento
(kg/m2) (MJ/m2)
CARACTERIZACIÓN CONSTRUCTIVA REHABILITACIÓN AMBIENTAL PESO ENERGÍA INCORPORADA
HV5 49,20
Cuadro de valores de los indicadores de impacto ambiental de los materiales agregados en la Rehabilitación
ambiental por unidad de superficie de elemento constructivo.
Los mayores valores por unidad de superficie de elemento corresponden a la intervención
referente al alero sobre el espacio intermedio para los indicadores de energía incorporada y
las emisiones de CO2. El mayor peso por unidad de superficie corresponde a las ventanas.
Los cálculos completos referentes al impacto de materiales se adjuntan en el anexo A.4.2.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 61 -
4.6. Fase 6. Evaluación y diagnóstico comparativo de los indicadores ambientales para los
tres escenarios según los ámbitos de intervención
4.6.1. Confort térmico
Se expone el resumen de los resultados de los cálculos térmicos sobre la unidad tipo TC, de
forma comparativa para los tres escenarios, en primer lugar los obtenidos mediante el
programa ARCHISUN y en segundo lugar los cálculos manuales, así como la diferencias de
valores entre escenarios. Posteriormente se presentan las conclusiones obtenidas.
Los criterios adoptados para el cálculo y el desarrollo completo de los mismos se encuentran
en los anexos de cálculo A.2 y A.3.
El criterio de orientaciones para el programa ARCHISUN es el contenido en el libro
“Arquitectura y Energía natural” (4) según el esquema que se expone a continuación:
4.6.1.1. Resumen comparativo de los resultados del programa ARCHISUN
temperatura media de sensación
temperatura media
oscilación de la temperatura
temperatura media de sensación
temperatura media
oscilación de la temperatura
(ºC) (ºC) (ºC) (ºC) (ºC) (ºC)
T Te δTe Te Te δTe
- 6,30 9,10 25,80 25,80 9,40
T Ti δTi T Ti δTi
5,41 7,40 1,50 27,33 27,00 4,80
5,33 7,30 1,40 27,48 26,90 4,20
5,45 7,50 1,20 27,49 26,80 3,60
-0,10 -0,10 -0,10 -0,60
0,10 -0,30 -0,20 -1,20
ÁM
BITO
DE
INTE
RVEN
CIÓ
N
ESCENARIO
IN
TERV
ENC
IÓN
CO
MPL
ETA
REHABILITACION HABITUAL
VERANOINVIERNO
Condiciones Exteriores
Condiciones Interiores
ESTADO ORIGINAL
REHABILITACION AMBIENTAL
DIFERENCIA HABITUAL-ORIGINAL
DIFERENCIA AMBIENTAL- ORIGINAL
Cuadro comparativo de los indicadores de confort térmico para los tres escenarios ( programa ARCHISUN)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 62 -
- Invierno: se observa un aumento muy escaso de la temperatura media interior, siendo
levemente superior la mejora de la oscilación de la temperatura interior que disminuye
en 0,3 ºC en la rehabilitación ambiental respecto al estado original.
- Verano: el descenso de temperatura en la rehabilitación ambiental respecto al estado
original es más significativo que en invierno con un valor de 0,20ºC. La variación más
considerable se produce en la disminución en la oscilación térmica en verano de
1,20ºC debido a la mayor inercia térmica que ofrece la rehabilitación ambiental.
En general los resultados obtenidos se consideran muy homogéneos, de manera que se
procede a realizar el calculo manual que permitirá apreciar diferencias en los valores
resultantes de aplicar medidas parciales de rehabilitación ambiental en los distintos ámbitos:
opacos transparentes e intermedios.
4.6.1.2. Resumen comparativo de los resultados del cálculo manual
Se presenta en primer lugar el resumen comparativo de la intervención completa en la
envolvente para los tres escenarios.
En segundo lugar y para el escenario más favorable, en este caso el de rehabilitación
ambiental, se analiza las consecuencias en relación con el confort térmico de la intervención
parcial y aislada en cada uno de los ámbitos definidos- elementos opacos, elementos
transparentes y espacios intermedios-, con el objetivo de analizar que actuación seria
prioritaria.
temperatura media
oscilación de la temperatura
temperatura media
oscilación de la temperatura
(ºC) (ºC) (ºC) (ºC)
Te δTeTe δTe
6,10 1,78 24,80 3,20
Ti δTi Ti δTi
7,72 1,36 25,51 3,09
8,24 1,14 25,36 2,81
8,20 0,88 25,35 2,57
0,52 -0,22 -0,15 -0,28
0,48 -0,48 -0,16 -0,52
AO 7,96 1,17 25,54 2,93
AT 7,85 1,27 25,33 2,89
AI 7,88 1,09 25,51 2,87
0,11 0,18 0,21 0,06DIFERENCIA MÁXIMO-MÍNIMO
VERANO
IN
TERV
ENC
IÓN
CO
MPL
ETA
REHABILITACION AMBIENTAL
ÁM
BITO
DE
INTE
RVEN
CIÓ
N
ESTADO ORIGINAL
Condiciones Exteriores
Condiciones Interiores
INVIERNO
ESCENARIO
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
DIFERENCIA AMBIENTAL- ORIGINAL
DIFERENCIA HABITUAL-ORIGINAL
Cuadro comparativo de los indicadores de confort térmico para los tres escenarios (cálculo manual)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 63 -
A la vista de los resultados obtenidos se pueden extraer las siguientes conclusiones:
- La rehabilitación ambiental frente al estado original ofrece una mejora de las condiciones
interiores sin alcanzar el intervalo de temperaturas de confort en invierno. La temperatura
media, aumenta en invierno de manera poco significativa en 0,5ºC y se reduce en
verano casi de manera insignificante, disminuyendo la oscilación de temperatura. Ello es
debido al aumento de la masa térmica por la colocación del aislamiento térmico por el
exterior, la reducción del intercambio térmico por transmisión al mejorar el aislamiento de
muros y ventanas, además de por el incremento de las ganancias por radiación solar en
invierno mediante la incorporación del espacio invernadero y su disminución en verano
por la instalación del alero y las contraventanas exteriores móviles.
- La rehabilitación ambiental completa frente a la habitual presenta unas temperaturas
muy similares tanto en invierno como en verano, como era predecible, al tener un criterio
común de cumplimiento del CTE para el valor límite de los coeficientes de transmisión de
calor de los elementos de la envolvente. Sin embargo, si presenta una mejoría en relación
a la reducción de las oscilaciones térmicas en ambas estaciones al aumentar la inercia
térmica interior y tener mayor superficie de captación indirecta la opción ambiental.
- En relación con la tres intervenciones parciales sobre los elementos opacos, transparentes
y espacios intermedios en la rehabilitación ambiental :
o Temperatura interior:
En invierno a nivel de mejora de la temperatura interior la actuación prioritaria es
sobre los elementos opacos al producirse las menores pérdidas por transmisión que
compensan la menor ganancia por radiación solar respecto de la actuación
sobre los espacios intermedios.
En verano el menor aumento de temperatura interior se produce al actuar sobre
los elementos transparentes debido a la incorporación de elementos de
protección a la radiación solar que compensa las mayores perdidas por
transmisión respecto de la intervención sobre los elementos opacos.
o Oscilación térmica:
En ambas estaciones la mínima oscilación se produce al intervenir parcialmente
sobre los elementos intermedios al aumentar la superficie de captación indirecta
que compensa la menor masa térmica respecto de la intervención sobre los
elementos opacos.
En resumen, la rehabilitación ambiental ofrece una mejora general de las condiciones de
confort térmico interior tanto respecto del estado original como de la rehabilitación habitual,
sin alcanzar mediante sistemas pasivos exclusivamente el intervalo de temperaturas de
confort en invierno.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 64 -
4.6.2. Consumo de energía
Se expone el resumen comparativo de los resultados de los cálculos de consumo de energía
anual de calefacción, refrigeración y total de la unidad tipo TC, para los tres escenarios
obtenidos mediante el programa ARCHISUN, asi como las diferencias porcentuales y de
valores entre escenarios. La superficie calefactada de la unidad tipo TC es 59,18m2
Posteriormente se presentan las conclusiones obtenidas.
Los criterios adoptados para el cálculo y el desarrollo completo de los mismos se encuentran
en el anexo de cálculo A.3.
(KWh) (KWh/m2calef.) (KWh/m2calef.) (KWh) (KWh/m2calef.)
11.631,83 196,55 172,80 1.405,53 23,75
10.807,75 182,63 160,33 1.319,71 22,30
9.714,40 164,15 143,33 1.232,42 20,83
(%) (KWh/m2calef.)
-7,08 -13,93 -12,48 -1,45
-16,48 -32,40 -29,48 -2,93
ÁM
BITO
DIFERENCIA HABITUAL-ORIGINAL
ESTADO ORIGINAL
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
Consumo anual calefacción Consumo anual refrigeración
INTE
RVEN
CIÓ
N C
OM
PLET
A
ESCENARIO
9.488,03
8.481,97
(KWh)
Consumo anual total
DIFERENCIA AMBIENTAL- ORIGINAL
10.226,30
Cuadro comparativo del consumo de energía para los tres escenarios (Programa ARCHISUN)
Aunque las diferencias entre las temperaturas de la rehabilitación ambiental y habitual son
despreciables según se observaba en el apartado anterior, si es significativa la reducción del
consumo en relación con el estado original. Se alcanza una reducción del 16,5% con la
opción ambiental frente a un 7% con la habitual, una diferencia de 16,5 kWh/m2 calefactado
anual, debido al aumento de la inercia térmica que se logra en la rehabilitación ambiental al
colocar el asilamiento por el exterior del cerramiento existente en lugar de por el interior.
En resumen la rehabilitación ambiental supone un mayor ahorro en el consumo de energía
respecto a la opción habitual, alcanzando reducciones del 16,5% respecto al estado original,
con el criterio común en los coeficientes de transmisión de calor del CTE.
CONSUMO CALEFACCIÓN + REFRIGERACIÓN
(kWh/m²calef. año)
196,55
164,15 -16,48%
Diagrama comparativo del consumo de energía entre los escenarios Estado original y Rehabilitación ambiental (kWh/m2 calefactado)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 65 -
4.6.3. Impacto de los materiales
Se presenta a continuacion el resumen comparativo de los resultados del cálculo de impacto
ambiental de los materiales de la unidad tipo TC en dos casos, cada uno de ellos con un
objetivo especifico:
- Caso 1. Intervenciones aisladas sobre los elementos.
- Caso 2. Intervención completa y valores de parciales de los elementos.
4.6.3.1. Caso 1. Intervenciones aisladas sobre los elementos.
Contempla la intervención exclusivamente sobre todos los elementos opacos, todos los
elementos transparentes, todos los espacios intermedios por separado en cada caso.
El objetivo (paralelo al realizado para el confort térmico) es comparar la repercusión en
reducción del impacto ambiental de los materiales de cada actuación de manera aislada
para localizar cual resultaría prioritaria en este sentido.
Peso totalPeso / unidad
sup. calefactada
Energía incorporada
total
Energía / unidad sup. calefactada
Emisiones CO2
total
Emisiones CO2 / unidad
sup.calefactada
(kg) (kg/m2 calef.) (MJ) (MJ/m²calef.) (kg CO2 eq) (kg CO2 eq/m²calef.)
1.571,73 26,56 14.825,80 250,52 1.678,49 28,36
1.132,28 19,13 9.933,54 167,85 679,47 11,48
-439,45 -7,43 -4.892,26 -82,67 -999,02 -16,88
-27,96 % -33,00 % -59,52 %
312,80 5,29 37.329,15 630,77 5.144,78 86,93
452,72 7,65 3.510,28 59,32 211,77 3,58
139,93 2,36 -33.818,87 -571,46 -4.933,00 -83,36
30,91 % -90,60 % -95,88 %
413,48 6,99 31.507,76 532,41 4.293,33 72,55
647,13 10,93 5.518,95 93,26 364,37 6,16
233,65 3,95 -25.988,81 -439,15 -3.928,96 -66,39
36,11 % -82,48 % -91,51 %
DIFERENCIA AMBIENTAL-HABITUAL
DIFERENCIA AMBIENTAL-HABITUAL
ELEM
ENTO
S-TR
AN
SPA
REN
TES
ESPA
CIO
S IN
TERM
EDIO
S
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
PESO ENERGÍA INCORPORADA EMISIONES CO2
ÁM
BITO
DE
INTE
RVEN
CIÓ
N
ESCENARIO
ELEM
ENTO
S
.OPA
CO
S
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
DIFERENCIA AMBIENTAL-HABITUAL
Cuadro comparativo de los indicadores de impacto ambiental de los materiales entre los escenarios Rehabilitación habitual y Rehabilitación ambiental para el caso de intervenciones aisladas sobre los elementos
Al comparar los valores de los escenarios de rehabilitación ambiental frente a la habitual,
observamos en primer lugar que en los indicadores de energía incorporada y emisiones de
CO2 se produce en todos los ámbitos una disminución de su valor en el escenario de la
rehabilitación ambiental.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 66 -
Solamente se produce un incremento en el indicador de peso en los elementos transparentes
e intermedios, y una disminución para los elementos opacos.
La mayor reducción de impacto tanto en energía incorporada como en emisiones de CO2 se
produce al actuar sobre los elementos transparentes, con porcentajes de reducción muy
significativos por encima del 90%. La causa principal es la gran diferencia de impacto
existente entre la carpintería de aluminio y la de madera. Sin embargo se produce un
incremento de peso de un 30%.
El máximo incremento de peso se produce en la intervención sobre los espacios intermedios,
escasamente superior al anterior con un valor de un 36%, y con reducciones en los
indicadores de impacto también muy elevadas y entorno al 90%.
Se podría concluir, por tanto, que la intervención prioritaria en relación con la reducción del
impacto ambiental de los materiales seria, prácticamente por igual, sobre los elementos
transparentes y los espacios intermedios.
35,98 % -91,23 % -96,23 %
EMISIONES CO2
(kg/m2 calef.) (MJ/m²calef.) (kg CO2 eq/m²calef.)PESO ENERGÍA INCORPORADA
INTE
RVEN
CIO
NES
AIS
LADA
S ELEMENTOS OPACOS
ELEMENTOS TRANSPARENTES
ESPACIOS INTERMEDIOS
11,48
28,36
6,16
3,58
72,55
86,93
167,85
250,52
59,32
93,26
630,77
532,41
19,13
26,56
7,65
10,93
5,29
6,99
Diagramas comparativos de los indicadores de impacto ambiental de los materiales entre los escenarios Rehabilitación habitual y Rehabilitación ambiental para el caso de intervenciones aisladas sobre los elementos.
4.6.3.2. Caso 2. Intervención completa y valores de parciales de los elementos.
Contempla la intervención completa sobre toda la envolvente, que está formada por la
suma de las intervenciones parciales en los distintos ámbitos.
Frente a la anterior, no abarca la superficie total de los ámbitos de actuación en cada caso.
Tiene un triple objetivo:
- comparar el valor de los indicadores para la intervención completa en los dos escenarios
- localizar el porcentaje de aporte parcial de cada ámbito en el valor de impacto global
de los materiales de la intervención completa.
- comparar los valores anteriores para localizar en que ámbitos se producen mayores
reducciones de impacto entre los dos escenarios.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 67 -
Peso totalEnergía
incorporada total
Emisiones CO2
total
(kg) (MJ) (kg CO2 eq)
19,12 181,10 21,0863,54 % 15,23 % 13,25 %15,34 134,58 9,2148,78 % 50,17 % 51,73 %
-14,76 % 34,93 % 38,49 %
5,29 630,77 86,9317,57 % 53,05 % 54,62 %7,65 59,32 3,58
24,33 % 22,11 % 20,11 %
6,76 % -30,94 % -34,51 %
5,68 377,05 51,1418,89 % 31,71 % 32,13 %8,46 74,38 5,01
26,89 % 27,72 % 28,16 %
8,00 % -3,99 % -3,97 %
4,32 % -77,44 % -88,82 %
17,79
159,1530,09
31,45
70.360,74 9.418,71
15.876,31 1.053,05
1.247,73
544,78
CO
MPL
ETA
DIFERENCIA AMBIENTAL-HABITUAL
ELEM
ENTO
S
.OPA
CO
S
DIFERENCIA DE % AMBIENTAL-HABITUAL
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
ESCENARIO
PESO
ÁM
BITO
DE
INTE
RVEN
CIÓ
N
EMISIONES CO2
Emisiones CO2 / unidad
sup.calefactada
(kg CO2 eq/m²calef.)(%)
ENERGÍA INCORPORADA
Energía / unidad sup. calefactada
ELEM
ENTO
S-TR
AN
SPA
REN
TES
ESPA
CIO
S IN
TERM
EDIO
S
REHABILITACION AMBIENTAL
REHABILITACION HABITUAL
DIFERENCIA DE % AMBIENTAL-HABITUAL
DIFERENCIA DE % AMBIENTAL-HABITUAL
1.188,93
268,27
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
1.780,62
1.860,99
(MJ/m²calef.)(%)
REHABILITACION HABITUAL 37.329,15
1.131,39
907,83
10.717,78
7.964,47
Peso / unidad sup. calefactada
(kg/m2 calef.)(%)
REHABILITACION AMBIENTAL
312,80
452,72 3.510,28
5.144,78
211,77
3.026,20
296,49
22.313,81
4.401,56
336,44
500,44
Cuadro comparativo de los indicadores de impacto ambiental de los materiales entre los escenarios Rehabilitación habitual y Rehabilitación ambiental para el caso de intervención completa.
Comparando los valores de los resultados obtenidos observamos:
- En la intervención completa se produce una elevada reducción del 89% en el
indicador de las emisiones de CO2 entre el escenario de rehabilitación ambiental y el
de habitual, así como en el de energía incorporada con una reducción del 79%. Se
produce sin embargo un ligero aumento de peso del 4%.
- En la rehabilitación habitual el mayor porcentaje de los indicadores de energía
incorporada y emisiones de CO2 corresponde a los elementos transparentes, y el
porcentaje de mayor peso a los opacos.
- En la rehabilitación ambiental el mayor porcentaje de los indicadores de energía
incorporada, emisiones de CO2 y peso corresponde a los elementos opacos.
- La mayor reducción en el porcentaje de intervención parcial entre ambos escenarios
en relación al peso se produce en los elementos opacos.
- La mayor reducción en el porcentaje de intervención parcial entre ambos escenarios
en relación a la energía incorporada y las emisiones de CO2 se produce en los
elementos transparentes, que pasan a tener en torno a un 30% menos de aportación
parcial en la rehabilitación ambiental. El mayor aumento de porcentaje se produce
en los elementos opacos.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 68 -
PESO ENERGÍA INCORPORADA
REHA
BILI
TAC
ION
HA
BITU
AL
REHA
BILI
TAC
ION
AM
BIEN
TAL
EMISIONES CO2
INTERMEDIOS, 27%
OPACOS, 49%
TRANSPARENTES, 24%
OPACOS, 50%
TRANSPARENTES, 22%
INTERMEDIOS, 28%
OPACOS, 52%
INTERMEDIOS, 28%
TRANSPARENTES, 20%
INTERMEDIOS, 19%
OPACOS, 63%
TRANSPARENTES, 18%
INTERMEDIOS, 32%
TRANSPARENTES, 53%
OPACOS, 15%
OPACOS, 13%
INTERMEDIOS, 32%
TRANSPARENTES, 55%
Diagramas comparativos de la repercusión porcentual de los indicadores de impacto ambiental de los materiales de los elementos entre los escenarios Rehabilitación habitual y ambiental para el caso de intervención completa.
En resumen, se podría concluir que en relación con el impacto ambiental de los materiales la
intervención con rehabilitación ambiental supone una reducción muy significativa de los
indicadores de energía incorporada (77%) y emisiones de CO2 (89%) frente a la rehabilitación
habitual, suponiendo un escaso incremento de peso (4%). De manera parcial, la mayor
reducción porcentual se produce en los elementos transparentes.
EMISIONES CO2
(kg/m2 calef.) (MJ/m²calef.) (kg CO2 eq/m²calef.)PESO ENERGÍA INCORPORADA
4,32 % -77,44% -88,82%
INTERVENCIÓN TOTAL 17,79
159,15
268,27
1.188,93
31,45
30,09
Diagramas comparativos de los indicadores de impacto ambiental de los materiales entre los escenarios
Rehabilitación habitual y Rehabilitación ambiental para el caso de intervención completa.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 69 -
4.7. Fase 7. Evaluación y diagnóstico comparativo de las emisiones de CO2 para los tres
escenarios y su potencial de reducción.
Para realizar el análisis las emisiones de CO2 asociadas a todo el ciclo de vida del edificio en
los tres escenarios, (en este caso de la unidad de estudio TC) estimada en cincuenta años, se
ha llevado a cabo el siguiente procedimiento.
En primer lugar, se calculan las emisiones de CO2 anuales debidas al uso de la vivienda tipo
TC en cada escenario a partir de los consumos de calefacción y refrigeración, calculados en
el punto 4.6.2. y con los criterios expuestos.
En segundo lugar, se suman a las emisiones de CO2 debidas a los materiales incorporados en
los dos escenarios de rehabilitación calculadas en el punto 4.6.3, que se consideran
ejecutadas en el año cero, las debidas al mantenimiento del edificio, que se consideran
ejecutadas en el año 25.
Para ambos casos se utiliza la misma unidad, el kilogramo de CO2 equivalente por metro
cuadrado calefactado, de manera que se pueda llevar a cabo una comparación
coherente. La superficie calefactada de la unidad tipo TC es 59,18m2.
Emisiones de CO2 asociadas al uso
(kg CO2 eq) (kg CO2 eq/m²calef) (kg CO2 eq)(kg CO2
eq/m²calef) (kg CO2 eq)(kg CO2
eq/m²calef)
2.692,19 45,49 34,73 636,70 10,76
2.504,93 42,33 32,23 597,83 10,10
2.263,16 38,24 28,81 558,29 9,43
(%) (KWh/m2calef.)
-6,96 -3,16 -2,51 -0,66
-15,94 -7,25 -5,92 -1,33
ÁM
BITO
DIFERENCIA HABITUAL-ORIGINAL
DIFERENCIA AMBIENTAL- ORIGINAL
REHABILITACION AMBIENTAL
IN
TERV
ENC
IÓN
CO
MPL
ETA
ESCENARIOEmisiones CO2 anuales totales Emisiones anuales CO2 Gas Emisiones CO2 anuales Electricidad
1.704,88
ESTADO ORIGINAL 2.055,49
REHABILITACION HABITUAL 1.907,09
Cuadro comparativo de las emisiones de CO2 asociadas al uso para los tres escenarios
Según observamos en el cuadro, las emisiones de CO2 anuales asociadas al uso de
calefacción por gas resultan del orden de tres veces superiores a las debidas al uso de
refrigeración por electricidad. La mayor reducción, con un valor del 17%, se produce entre el
escenario original y el de rehabilitación ambiental en el caso del gas.
En relación a las emisiones de CO2 anuales totales debidas al uso, se produce un descenso de
7,25 kg CO2 eq/m2calefactado entre los escenarios original y de rehabilitación ambiental,
suponiendo un descenso de un 15,94% , más el doble del descenso en relación con el
escenario de rehabilitación habitual, de un 6,96%.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 70 -
Emisiones de CO2 asociadas a los materiales añadidos
Para calcular las emisiones de CO2 asociadas a los materiales se tienen en cuenta tanto las
correspondientes a la rehabilitación (año 0) como al mantenimiento (año 25) que se estima
corresponden a la renovación de fachada y pintura interior, y tienen un valor de 10,12 kgCO2
eq/m2calef en la rehabilitación habitual y de 9,65 kgCO2 eq/m2calef en la ambiental. Para el
estado original se estiman unas emisiones de mantenimiento correspondientes a la pintura
con un valor de 2,35 kgCO2 eq/m2calef.
Estas emisiones corresponderían al ciclo de vida del edificio de cincuenta años. Se calculan
sus valores correspondientes para un año de manera que se puedan sumar con las asociadas
al uso (26).
Emisiones de CO2 totales
50 años 1 año 50 años 1 año
45,49 2,35 0,0599,90% 0,10%42,33 169,27 3,39
92,59% 7,41%38,24 27,44 0,55
98,59% 1,41%
-7,25 DIF HABITUAL- -0,17
-15,94% ORIGINAL -0,38%
-2,84 DIF AMBIENTAL- -6,75
-83,79% ORIGINAL -14,82%
45,71
USO MATERIALES REHABILITACIÓN + MANTENIMIENTO USO + MATERIALES
Emisiones CO2 totales
1 año
38,79
ESCENARIO
ESTADO ORIGINAL 45,54
REHABILITACION HABITUAL
Emisiones CO2 totales
(kg CO2 eq/m² calef.)
REDUCCION AMBIENTAL-ORIGINAL
IN
TERV
ENC
IÓN
CO
MPL
ETA
REDUCCION AMBIENTAL-HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
ÁM
BITO
DE
INTE
RVEN
CIÓ
N
(% del total) (% del total)(kg CO2 eq/m² calef.) (kg CO2 eq/m² calef.)
Cuadro comparativo de las emisiones de CO2 totales para los tres escenarios
Evaluando en paralelo las emisiones de CO2 asociadas al uso y a los materiales, se observa
que en ambas el porcentaje debido al uso es muy superior al debido a los materiales, por
encima del 90%.
Comparando las emisiones debidas al uso de los escenarios original y ambiental, se produce
una reducción casi del 15,94%, como ya se comento anteriormente, limitada por el criterio
utilizado del CTE (12). Sin embargo, comparando la reducción de las emisiones asociadas a
los materiales de rehabilitación y mantenimiento entre los escenarios de rehabilitación
habitual y ambiental, la reducción es mucho más significativa, alcanzando un 83,79%.
-15,94% -83,79%
EMISIONES CO2 USO EMISIONES CO2 MATERIALES REHABILITACION+MANTENIMIENTO
(kg CO2 eq/m²calef.año)(kg CO2 eq/m² calef. año)
45,49
38,24
3,39
0,55
Diagramas comparativos las emisiones de CO2 asociadas al uso y a los materiales (kgCO2 eq/m2calef.año)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 71 -
En resumen, la reducción de emisiones de CO2 asociadas al uso y a los materiales a lo largo
del ciclo de vida del edificio de la unidad de estudio tipo TC que se produce al realizar una
intervención con rehabilitación ambiental es de casi un 15%, mientras que si la rehabilitación
es ejecutada con los citerior habituales, incluso con los mismos criterios de cumplimiento de
los coeficientes de transmisión de calor del Código Técnico de la Edificación, la reducción
sería prácticamente nula.
Por último, integrando ambos factores, uso y materiales con el factor tiempo, y teniendo en
cuenta la vida útil del edificio y las intervenciones de rehabilitación y mantenimiento
comentadas, obtenemos el siguiente gráfico comparativo entre los tres escenarios, que nos
muestra con el área tramada el ahorro en emisiones de CO2.
A partir de dicho gráfico se puede analizar como en los primeros años a partir de la
intervención (año 0) no se produce ahorro de emisiones de CO2 en el escenario de
rehabilitación ambiental respecto del estado original, debido a la intervención de los
materiales añadidos. Sin embargo, a partir de este punto y de forma muy temprana,
comienza un ahorro creciente y de gran magnitud.
El elevado aporte en emisiones asociadas a los materiales en la rehabilitación habitual, no
permite comenzar un ahorro en emisiones respecto del estado original, a pesar de su menor
cantidad asociada al uso hasta después de la vida útil del edificio considerada.
Grafico comparativo de las emisiones de CO2 por unidad de superficie calefactada de la unidad tipo TC a lo largo
del ciclo de vida actuando sobre la envolvente vertical en los tres escenarios.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 72 -
5. Conclusiones
En la presente tesina hemos evaluado la incidencia en el confort térmico, el consumo de
energía y el impacto ambiental de los materiales, de llevar a cabo una intervención en un
edificio existente mediante una rehabilitación con criterios ambientales frente a una
rehabilitación habitual. Se ha analizado que repercusión tiene esta intervención en las
emisiones de CO2 a lo largo del ciclo de vida del edificio. Se ha desarrollado la metodología
para un caso de estudio real y concreto, pero la intención es que resulte extrapolable, con
algunos matices, a otras situaciones similares.
Como resultado de la investigación se podrían destacar las siguientes conclusiones:
5.1. Conclusiones particulares derivadas del caso de estudio
- Mediante la rehabilitación con criterios ambientales de los edificios existentes se mejoran
las condiciones de confort térmico del ambiente interior, se reduce el consumo de
energía, así como las emisiones de CO2 asociadas a los materiales de construcción,
respecto de la intervención con rehabilitación habitual.
En relación al confort térmico, estableciendo el mismo criterio de coeficientes de
transmisión de calor del CTE para ambas intervenciones, se produce una mejora de la
oscilación de la temperatura interior, sin llegar a alcanzar mediante sistemas pasivos
exclusivamente el intervalo de temperaturas de confort en invierno.
En relación al consumo de energía de calefacción y refrigeración, la rehabilitación
ambiental supone un mayor ahorro en el consumo respecto a la opción habitual,
alcanzando reducciones del 16,5% en la intervención ambiental respecto del estado
original frente a reducciones del 7% con la habitual, con el criterio ya expresado.
En relación con el impacto ambiental de los materiales la intervención con rehabilitación
ambiental supone una reducción muy significativa de los indicadores de energía
incorporada (77%) y emisiones de CO2 (89%) frente a la rehabilitación habitual,
suponiendo un escaso incremento de peso (4%).
- Al realizar una intervención con rehabilitación ambiental es posible reducir las emisiones
de CO2 asociadas al uso y a los materiales a lo largo del ciclo de vida del edificio en un
15%, mientras que si la rehabilitación es ejecutada con los criterios habituales la
reducción sería prácticamente nula.
Comparando las emisiones debidas al uso de los escenarios original y ambiental, se
produce una reducción casi del 15,94%, más del doble que para la opción habitual,
limitada por el criterio utilizado del CTE. Sin embargo, comparando la reducción de las
emisiones asociadas a los materiales de rehabilitación y mantenimiento entre los
escenarios de rehabilitación habitual y ambiental, la reducción es mucho más
significativa, alcanzando un 83,79%.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 73 -
- El potencial de reducción de las emisiones de CO2 es muy superior si se aplican criterios
más exigentes a los de la actual normativa en relación a los valores máximos de los
coeficientes de transmisión de calor, así como si se interviene sobre todos los factores
determinantes.
A la vista de que el principal responsable de las emisiones de CO2 a lo largo del ciclo de
vida del edificio corresponde al uso, un 98,6% para la rehabilitación ambiental, si se
incrementan los criterios de exigencia en relación a los coeficientes de transmisión de
calor limite de los cerramientos respecto a los de la normativa actual en vigor, se podría
producir una importante reducción en el consumo de energía y en sus emisiones
asociadas. Así mismo, se podrían reducir en gran medida si se interviniese eficientemente
en todos los factores y no solamente en el consumo de calefacción y refrigeración,
factores como el tipo de energía primaria utilizada y su eficiencia en emisiones, la
eficiencia de los sistemas y el uso y la gestión de los recursos.
5.2. Conclusiones generales.
- La escala de análisis y actuación eficiente es la escala del barrio.
Extrapolando las conclusiones obtenidas de la evaluación realizada para la unidad de
estudio TC al total de las unidades del ámbito de actuación pertenecientes a dicho tipo,
obtendríamos una reducción total de 17,8 toneladas de CO2 equivalente, actuando
solamente sobre la envolvente vertical. A partir de la aplicación de la metodología al
total de las unidades de estudio detectadas, se podrían obtener las conclusiones de
reducción globales para la escala de barrio.
- La rehabilitación es la estrategia necesaria.
La importancia del porcentaje de emisiones de CO2 asociadas a la fabricación de los
materiales, el proceso de construcción, el mantenimiento y a la reposición a lo largo de la
vida útil y finalmente al derribo en un edificio de viviendas de nueva construcción,
estimado en un 40% (26), nos evidencia que los edificios existentes constituyen una
inversión realizada en términos de CO2 emitido por su construcción que debe
conservarse” (26). Una rehabilitación con criterios ambientales, que mejore la eficiencia
de los edificios existentes conserva este patrimonio y reduce a un porcentaje muy bajo las
emisiones debidas a los materiales incorporados en la rehabilitación.
6. Posibles desarrollos posteriores de la investigación
Analizar la influencia de la configuración y densidad de la trama urbana y la tipología
edificatoria en la eficacia de las medidas de rehabilitación, evaluando que factores influyen
en ella, como instrumento de reducción del elevado consumo de energía y emisiones de CO2
asociadas al sector de la edificación residencial.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 74 -
7. Bibliografía
General
(1) Cuchi, Albert; con la colaboración de Wadel, Gerardo y Rivas Hesse, Paula. Cambio
Global España 2020/50 Sector Edificación. Centro Complutense de Estudios e
Información Medioambiental de la Fundación General de la Universidad Complutense
de Madrid. Abril 2010.
(2) Cuchi, Albert; con la colaboración de Pagés, Anna. Sobre una estrategia para dirigir
al sector de la edificación hacia la eficiencia en la emisión de gases de efecto
invernadero (GEI)”. Universidad Politécnica de Cataluña, por encargo del Ministerio
de Vivienda del Gobierno de España. Octubre 2007.
(3) Mañâ i Reixach, Fructuós, Cuchí, Albert, Castelló, Daniel, Díez, Glòria, Sagrera, Albert.
Parámetros de sostenibilidad. Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya
ITeC. Barcelona, 2003.
(4) Serra Florensa, Rafael; Coch Roura, Helena. Arquitectura y Energía natural. Ediciones
UPC. Barcelona, 1995.
(5) Higueras, Ester. Urbanismo bioclimático. Editorial Gustavo Gili. Barcelona, 2006.
(6) Neila González, F.Javier. Arquitectura Bioclimática en un entorno sostenible. Editorial
Munilla-Lería. Madrid, 2004.
(7) Neila González, F.Javier; Bedoya Frutos, César. Técnicas arquitectónicas y
constructivas de Acondicionamiento ambiental. Editorial Munilla-Lería. Madrid, 1997.
(8) Neila González, F.Javier; Bedoya Frutos, César; Acha Román, Consuelo. El
comportamiento higrotérmico de la envolvente constructiva del edificio:
determinaciones del CTE (I) y (II) 2-20-23/24. Cuadernos del Instituto Juan de Herrera
de la Escuela de Arquitectura de Madrid, 2007.
(9) Fariña Tojo, José. La ciudad y el medio ambiente natural. Ediciones Akal/Textos de
Arquitectura. Madrid, 1998.
(10) López Gómez, Antonio y Julio, Fernández García, Felipe y Moreno Jiménez, Antonio. El
clima urbano: teledetección de las islas de calor de Madrid. Ministerio de Obras
Públicas y Transporte (MOPT) Madrid, 1993, Págs. 149 y sigs.
(11) Yañez Parareda, Guillermo. Arquitectura solar e iluminación natural. Editorial Munilla-
Lería. Madrid, 2008.
(12) Documento básico HE Ahorro de Energía, HE1 Limitación de la demanda energética.
Código Técnico de la Edificación (CTE)
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 75 -
Rehabilitación
(13) M. de Luxán, M. Vázquez, G. Gómez, E. Román y M. Barbero. Actuaciones con criterios
de sostenibilidad en la rehabilitación de viviendas en el centro de Madrid. Convenio
de la Fundación General de la universidad Politécnica de Madrid con la Empresa
Municipal de la Vivienda y Suelo de Madrid. Junio 2009.
(14) De Luxán, Margarita; Gómez, Gloria. Dos bloques de viviendas y locales comerciales
en San Cristóbal de los Ángeles, Madrid. Informes de la Construcción. Vol. 58, 502,5-16.
Abril-junio 2006.
(15) Wadel, Gerardo. Rehabilitación de edificios bajo objetivos de reducción de impacto
ambiental: un caso piloto de vivienda plurifamiliar en el área de Playa e Palma,
Mallorca. Ponencia en el congreso SB10mad, Madrid, 2010.
(16) Wadel, Gerardo. La sostenibilidad en la arquitectura industrializada. La construcción
modular ligera aplicada a la vivienda. Tesis doctoral. Programa de doctorado ámbitos
de investigación de la energía y el medio ambiente en la arquitectura. Universidad
Politécnica de Cataluña. 2009
(17) Colegio de aparejadores, arquitectos técnicos e ingenieros de la edificación de
Barcelona. Manifiesto: el reto de la Rehabilitación. Abril 2009.
(18) Vázquez Espí, Mariano. Reducción de la insostenibilidad mediante la rehabilitación
urbana. Madrid, Abril 2009.
(19) Ganem Karlen, Carolina. Rehabilitación ambiental de la envolvente de vivienda. El
caso de Mendoza. Tesis doctoral. Programa de doctorado ámbitos de investigación
de la energía y el medio ambiente en la arquitectura. Universidad Politécnica de
Cataluña. 2006.
Materiales
(20) Hegger, Auch-schwelk, Fuchs, Rosenkranz. Construction Materials Manual. Birkhäuser
Edition Detail. 2006
(21) SaAS arquitectes. Factor 10, Estratègies de reducció d’emissions de CO2. Construmat
Barcelona, 2007.
(22) Institut Ildefons Cerdá .Guía de L’edificació sostenible. Barcelona, 1999.
(23) Bellmunt i Ribas, Rafael; Checa i Torres, Antón; Labastida i Azemar, Francesc; Zamora i
Mstre, Joan Lluís. Guia de tècniques i productes per a la rehabilitació. Institut de
Tecnologia de la Construcció de Catalunya, ITEC. Barcelona, 1985.
(24) Catálogo de productos de bajo impacto ambiental para el mantenimiento y
rehabilitación de los edificios del Ayuntamiento de Madrid. Minimización de las
emisiones de compuestos tóxicos y gases de efecto invernadero. Área de Gobierno
de Medio Ambiente y Servicios a la cuidad. Ayuntamiento de Madrid.
Rehabilitar habitabilidad: evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencial - 76 -
(25) Guía de Rehabilitación Energética de Edificios de Viviendas. Dirección general de
Industria, Energía y Minas. Consejería de Economía y consumo. Comunidad de
Madrid, 2008
(26) Sabaté, Joan. Reducció de les emissions de CO2 eq, al llarg del cicle de vida, en
habitatges publics de l´ àrea mediterrània. Diploma de estudios avanzados. Escuela
de Arquitectura de la Salle. Universidad Ramón Llull, Barcelona 2010.
Ámbito de estudio
(27) Valero, Luis. Los poblados de absorción. Revista Nacional de Arquitectura Número
176-177, Agosto-Septiembre 1956, pp.67-70.
(28) Ministerio de Fomento. Ayuntamiento de Madrid, Gerencia Municipal de Urbanismo.
La vivienda en Madrid en la década de los 50. El Plan de Urgencia Social. Editorial
Electa, 1999.
(29) Berlinches, Amparo (dirección). Guía de Arquitectura de Madrid. Fundación COAM.
Madrid, Noviembre 2003.
(30) Sambricio, Carlos. Un siglo de vivienda social (1903/2003) Tomo II. Ministerio de
Fomento. Ayuntamiento de Madrid. Consejo económico y social. Editorial Nerea 2003.
(31) Moya González, Luís. Estudio socio-urbanístico de nueve barrios de promoción oficial
de Madrid. Revista Ciudad y Territorio Nº 3/80 Julio-Septiembre 1980, pp. 73-95.
(32) Aparisi Laporta, Luís Miguel. Colonia del Cuartel de la Montaña. Una planificación
urbanística satisfaciendo intereses sociológicos y medioambientales. Anales del
Instituto de Estudios Madrileños. Madrid. Consejo Superior de Investigaciones
Científicas, 1995, tomo XXXV, pp. 595-628
(33) Documentación en el Archivo de Villa de Madrid: AVM: 43-458-13 a 30, 43-459-1 a 9,
45-452-2.
Top Related