EFICIENCIA ENERGETICA DE EDIFICIOS. 28 de Abril de Fco.Javier Martínez Caballero. VIII Encuentro Ingeniería Hospitalaria Aragón y Navarra

Transcripción

1 EFICIENCIA ENERGETICA DE EDIFICIOS 28 de Abril de Fco.Javier Martínez Caballero

2 Indice 1. Introducción 2. Directiva Save 93/76/CEE 3. Directiva 2002/91/CE Eficiencia Energética Edificios 4. Transposición Directiva 2002/91/CE 5. Código Técnico Edificación 6. Reglamento de Instalaciones Térmicas Edificios (RITE) 7. Certificación Energética Edificios

3 1 - Introducción Existe elevada dependencia energética exterior de la U.E., Transporte y la industria son dos grandes consumidores. El sector de la vivienda y de los servicios absorbe mas del 40% del consumo final de energía de la U.E. Dos tercios del consumo de energía del sector de la vivienda y servicios corresponde a edificios residenciales. Diez millones de calderas tienen mas de 20 años. La mitad del incremento previsto del consumo energético del aire acondicionado podría ahorrarse con equipos mas eficientes. Entre el 30 y 50% de la energía utilizada en la iluminación de oficinas, edificios comerciales si se empleasen sistemas y tecnologías mas eficaces.

4 Siendo el reparto por sectores consumidores el siguiente:

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6 El fomento de la eficiencia energética constituye una parte importante de las políticas y medidas necesarias para cumplir el Protocolo de Kioto en la U.E. La Directiva 93/76/CE, relativa a la limitación de las emisiones de dióxido de carbono mediante la mejora de la eficiencia energética (SAVE), que exige a los estados miembros instaurar y aplicar programa de rendimiento energético en los edificios. Una de estas novedades es la Directiva 2002/91/CE relativa a la eficiencia energética de los edificios.

7 2- Directiva SAVE 93/76/CEE Finalidad de limitar las emisiones de dióxido de carbono mediante la mejora de la eficiencia energética dirigido al sector de edificios. De entre los seis programas que contiene hay que destacar los siguientes: La certificación energética de los edificios: que tiene como misión proporcionar una información objetiva sobre las características energéticas de los edificios a los compradores y usuarios. El aislamiento térmico de los edificios nuevos: de forma que los edificios nuevos estén dotados de un aislamiento eficaz, adaptado a las condiciones climáticas locales. Inspección periódica de calderas.

8 3- Directiva 2002/91/CE Eficiencia Energética Edificios 3.1 Objetivos El objetivo de esta Directiva es fomentar la eficiencia energética de los edificios. La presente directiva establece requisitos en relación con: a) El marco general de una metodología de cálculo de la eficiencia energética integrada de los edificios. b) La aplicación de requisitos mínimos de eficiencia energética de los edificios nuevos c) La aplicación de requisitos mínimos de eficiencia energética de grandes edificios existentes que sean objeto de reformas importantes. d) La certificación energética de edificios e) La inspección periódica de calderas y sistemas de aire acondicionado de edificios y además, la evaluación del estado instalación de calefacción con calderas de más de 15 años.

9 3.2 La adopción de una metodología de cálculo de la eficiencia energética integrada de los edificios. Se deberá aplicar, a escala nacional o regional, una metodología de cálculo de la eficiencia energética de los edificios. Junto con esto, en el cálculo de la eficiencia energética del edificio, se tendrá en cuenta la incidencia positiva de: los sistemas solares activos u otros sistemas de calefacción o producción de electricidad basados en fuentes de energías renovables la electricidad producida por cogeneración sistemas de calefacción y refrigeración central o urbana la iluminación natural.

10 3.3 Requisitos de eficiencia energética. Se establecerán unos requisitos de eficiencia de los edificios basados en la metodología del calculo del punto anterior. Los requisitos serán revisados periódicamente en intervalos no superiores a 5 años. Estos requisitos mínimos podrán ser diferentes para edificios nuevos y existentes. Edificios nuevos con una superficie mayor de 1000 m2 y antes de que se inicie su construcción se analizará la viabilidad técnica, medioambiental y económica de sistemas alternativos. Los edificios existentes con una superficie útil total superior a m2, cuando se efectúen reformas importantes, se deberá garantizar una mejora de su eficiencia energética para que cumplan unos requisitos mínimos.

11 3.4 Certificación energética de los edificios. El certificado de eficiencia energética de un edificio es un certificado reconocido por el Estado miembro, que incluye la eficiencia energética de un edificio calculada. Cuando los edificios sean construidos, vendidos o alquilados, este certificado, que tendrá una validez no superior a 10 años. El certificado deberá incluir valores de referencia. Los edificios ocupados por las Administraciones Públicas que tengan una superficie útil total superior a 1000 m2 exhibirán, en lugar destacado y claramente el certificado energético.

12 3.5 Inspección periódica de la caldera y sistemas de aire acondicionado. CALDERAS Inspección periódica de calderas que utilicen combustibles no renovables líquidos o sólidos con potencia nominal mayor de 100Kw cada 2 años. Caldera de gas cada 4 años. Calderas de potencia nominal mayor de 20 Kw con mas de 15 años de antigüedad, se establecerá una única inspección para todo el sistema de calefacción. La segunda opción es asesorar a los usuarios sobre la sustitución de la caldera. SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO Inspección de los sistemas de aire acondicionado con potencia nominal mayor de 12 Kw, que incluirá el rendimiento del sistema, asesorando a los usuarios sobre la sustitución del sistema

13 3.6 Trasposición. Las estados miembros pondrán en vigor las disposiciones para dar cumplimiento a esta directiva antes del 4 de enero de Debido a la escasez de especialistas cualificados o acreditados los estados miembros podrían disponer de un periodo adicional de 3 años para aplicar esta directiva en calificación de edificios, en inspección de calderas y sistemas de aire acondicionado

14 4 - Trasposición Directiva 2002/91/CE Las medidas normativas para la trasposición de la directiva son las siguientes: Código Técnico de la Edificación (RD 314/2006, de 17 de marzo BOE nº de marzo) Revisión y aprobación mediante Real Decreto del Nuevo Reglamento de Instalaciones Técnicas de los Edificios (RITE) Aprobación mediante Real Decreto del Procedimiento de Certificación Energética de Edificios.

15 5 - Código Técnico T de la Edificación Define y desarrolla los requisitos básicos de seguridad y habitabilidad que deben satisfacerse en los edificios Supone la derogación de la normativa de la edificación. Normas Básicas, establecidas por D1650/1977 Plantea un enfoque moderno basado en prestaciones, que supone una mayor apertura a la innovación. En el CTE se establecen los objetivos básicos de la LOE Los Documentos Básicos DB de carácter reglamentado que contienen las exigencias básicas y su cuantificación, así como procedimientos para acreditar su cumplimiento. Como complemento a la DB se reconocen los Documentos Reconocidos, externos al código, que permiten su mejor cumplimiento.

16 El CTE es un instrumento importante para colaborar en el cumplimiento de los objetivos ambientales derivados del Protocolo de Kioto o la Estrategia de Götebang. Las medidas propuestas en el CTE incluyen la reducción drástica de la demanda energética de los edificios mediante diferentes estrategias. Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía (HE) 1. El requisito básico Ahorro de energía, consiste en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciéndose a límites sostenibles su consumo y conseguir que una parte de este proceda de fuentes de energía renovable. 2. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que establece este código. 3. El Documento Básico DB-HE-Ahorro de Energía especifica los parámetros, objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas

17 Documento Básico HE. Ahorro de Energía HE1 Limitaciones Demanda Energética. HE2 Rendimiento de Instalaciones Térmicas. HE3 Eficiencia Energética de Instalaciones Iluminación. HE4 Contribución Solar Mínima de ACS. HE5 Contribución Fotovoltaica Mínima de E. Eléctrica.

18 HE1 Limitación de la demanda energética Objeto: Reducir la demanda de energía necesaria de los edificios, mediante la limitación de la transmisión de calor. El documento ahora elaborado representa un cambio radical de la NBE-CT 79. Ambito de Aplicación. a) Edificio de nueva construcción b) Rehabilitaciones de mas de m2 de superficie y 25% de superficie de cerramientos.

19 Exigencias. a) Limitación de la demanda energética a través de la envolvente térmica b) Limitación de condensación en la superficie de los cerramientos c) Limitación de las infiltraciones de aire en condiciones normales de uso. Severidad climática: La severidad climática de una localidad es el cociente entre la demanda energética de un edificio cualquiera en dicha localidad y la correspondiente al mismo edificio en una localidad de referencia.

20 Se han definido doce zonas Procedimiento de evaluación. a) Opción simplificada. Sistema prescriptivo (tablas y fichas). Se utilizan si Huecos fachada <= 60% y lucernarios <= 5% Sup. b) Opción general. Sistema prestacional (Programa LIDER) resto de especificaciones

21 HE2 Rendimiento de la instalaciones térmicas Los edificios dispondrán de instalaciones térmicas apropiadas destinadas a proporcionar el bienestar térmico de sus ocupantes, regulando el rendimiento de las mismas y de sus equipos. Esta exigencia se desarrolla actualmente en el vigente Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, RITE, y su aplicación quedará definida en el proyecto del edificio. El RITE esta actualmente en revisión para su adaptación a CTE y Directiva 2002/91/CE

22 HE3 Eficiencia energética de instalaciones de iluminación Ámbito de Aplicación: a) Edificios de nueva construcción. b) Rehabilitación de edificios existentes con una superficie útil superior a 1000 m2, donde se renueve más del 25% de la superficie iluminada. c) Reformas de locales comerciales y de edificios administrativos en los que se renueve la instalación de iluminación. Valor de eficiencia energética de la instalación (VEEI):valor que mide la eficiencia energética de una instalación de iluminación, de una zona de actividad diferenciada, cuya unidad de medida es (W/m 2 ) por cada 100 lux. Se determina por la siguiente expresión; VEEI = P 100 S.E m Los valores límite de la eficiencia energética en recintos interiores de un edificio se establece en la tabla 2.1

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24 HE4 Contribución Solar Mínima de ACS Aplicable a edificios de nueva construcción y rehabilitación de edificios existentes de cualquier uso en que existe demanda de ACS y/o climatización de piscinas. No se persigue la reducción de la demanda de una fuente de energía sino la sustitución de la fuerte fósil por otra renovable y cuya contribución la percibimos de reducción de CO 2 a la atmósfera. Si no se puede implantar aportación solar para ACS se justificará la inclusión de medidas alternativas que permitan producir un ahorro equivalente al CO 2 evitado por la cobertura solar. En este apartado fija las condiciones siguientes: Se debe conseguir una contribución solar mínima según tablas 2.1 Se debe cumplimentar las condiciones de diseño y dimensionamiento fijadas en esta instrucción (Tabla consumo) Se debe mantener la instalación con unas condiciones mínimas fijadas

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26 En el uso residencial vivienda el cálculo del número de personas por vivienda deberá hacerse utilizando como valores mínimos los que se relacionan a continuación:

27 HE5 Contribución Fotovoltaica mínima de energía eléctrica Se persigue la sustitución de una energía de fuente fósil por otra renovable. El ámbito de aplicación es el de grandes edificios de servicios. Los límites se establecen en la siguiente tabla:

28 La potencia a instalar es: Siendo P: la potencia pico a instalar [Kwp] P = C (A. S + B) A y B: los coeficientes definidos en la tabla 2.1 en función del uso del edificio C: el coeficiente definido en la tabla 2.2 en función de la zona climática establecida en el apartado 3.1 S: la superficie construida del edificio [m 2 ]

29 Para cumplimiento de esta instrucción se debe: Instalar la potencia determinada por la fórmula anterior Comprobar que las pérdidas por sombra no superan los valores establecidos Por último hay que cumplir con las condiciones de cálculo y dimensionamiento, así como de mantenimiento fijados.

30 6 Reglamento de Instalaciones Térmicas T Edificios (RITE) El Reglamento de Instalaciones de Calefacción, Climatización y ACS (RD 1618/1980 de 4 de Julio) es el antecedente del RITE. El Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios se aprueba en (RD 1751/1998 de 31 de Julio) El RD 1218/2002, de 22 de noviembre modifica el RITE Actualmente está en proceso de modificación para adaptarlo a CTE y Directiva 2002/91/CE y sus aspectos mas importantes son:

31 Ambito de Aplicación. Instalaciones térmicas no industriales (Climatización y ACS) en edificios de nueva construcción y en reformas de edificios existentes Quedan exentas de este Reglamento: Las instalaciones cuya producción térmica se destine exclusivamente a usos distintos a los de atender la demanda de bienestar térmico Las instalaciones térmicas de procesos industriales El RITE establece requisitos mínimos de: Definición y zonificación de espacios Bienestar térmico Calidad del aire interior Niveles sonoros Seguridad Higiene Salud Ahorro de energía (enfriamiento gratuito, recuperación de calor, calorifugado de redes, etc.) Protección del medio ambiente Limitaciones al uso térmico de la energía eléctrica

32 Para determinar el consumo energético el RITE establece dos procedimientos: Procedimiento Prescriptivo. Cumplimiento requisitos mínimos exigidos RITE Consumo anual energía Producción de CO 2 Procedimiento Prestacional. Incumplimiento parcial o total requisitos mínimos exigidos Consumo anual de energía Producción de CO 2 <= Menor que Edificio referencia

33 Ganancias interiores Clima Transmisión de calor Ganancias solares Ventilación EDIFICIO Demanda neta (sistema de control) Instalaciones: Ventilación, Refrigeración, Calefacción CONSUMO C = D η Energía primaria y emisiones de CO 2 Obligatorio para instalaciones de más de 70 kw térmicos

34 Normativa de Aplicación Normas UNE-EN-ISO: 10 de obligado cumplimiento y 162 en consulta. Documento EDM-06: Normas de apoyo a EPBD. Procedimiento de cálculo para eficiencia energética edificios. Encargado por CE a ingeniería 31 normas para completar el cuerpo normalizado CEN sobre eficiencia energética. Documentos reconocidos RD. Especificaciones o guías técnicas con procedimientos de diseño, cálculo, montaje, mantenimiento de instalaciones térmicas. Método de evaluación y programa informático. Acceso gratuito y sustituirán a norma UNE-EN.

35 El Borrador del nuevo RITE El borrador RITE incluye las siguientes instrucciones IT 1.- Diseño y cálculo IT 2.- Montaje IT 3.- Pruebas, puesta en servicio y recepción IT 4.- Mantenimiento IT 5.- Inspección Consumo de Energía Cálculo de consumo anual de energía de toda instalación de más de 70 kw térmicos Se deben emplear programas informáticos reconocidos por la Admon. (DRs) para cálculo de cargas, demandas y consumos

36 Criterios de Diseño: Estipulados entre proyectista y cliente. Deben considerar: Situación y orientación Planos Datos constructivos de cerramientos y protecciones solares Condiciones del entorno Características ocupacionales Características funcionales Calidad del aire exterior Condiciones exteriores de diseño Condiciones interiores del ambiente térmico Calidad del aire interior Nivel sonoro Cargas térmicas interiores Fuentes interiores de contaminantes Disponibilidad de fuentes de energía Criterios de operación y mantenimiento

37 Generación de energía térmica Estudio de viabilidad técnica, medioambiental y económica (VAN) para más de m 2 en edificios de nueva construcción para los subsistemas: Cogeneración Generación con paneles solares o energías residuales Acumulación de energía térmica Producción de frío Indicar CEE al variar la demanda Cuando se comparen sistemas alternativos de producción se calculará el TEWI Máquinas enfriadas por aire: TS max + 3 C Bombas de calor: TS (TH) min 3 C Máquinas enfriadas por agua: TH max + 1 C

38 Producción de calor Generadores: no cambia Quemadores: no cambia Una chimenea por generador de más de 70 Kw Permitidas chimeneas especiales para calderas de condensación Producción de ACS Preparación a 60ºC Distribución a 50ºC (en el punto más lejano del acumulador; salir a ºC ó a 60ºC) Choque térmico a 70ºC Empleo de energía solar térmica según CTE

39 Preparación n de ACS por energía a solar Agua a t C Agua a t. 60 C A usuarios Agua de red Sistema solar Retorno Energía convencional Sistema de apoyo

40 Uso eficiente de la energía Caída máxima de presión en componentes Enfriamiento gratuito por aire exterior (obligatorio para más de 70 Kw) Recuperación de calor: función de caudal y horas anuales de funcionamiento ( Obligatorio para m 3 /h) Acción simultánea de fluidos con temperatura antagonista Estratificación Selección de equipos para transporte de fluidos Rendimiento mínimo de motores eléctricos según Classe eff2 para una torre de inducción. Classes IP54 e IP55, 2 ó 4 pilas de 1,1 a 90 Kw

41 7 Certificación n Energética de Edificios 7.1 METODOLOGÍA La metodología seguida para calificar energéticamente un edificio consiste básicamente en aplicar sobre el edificio que se desee calificar y que se denomina edificio objeto, una herramienta de valoración (CVE) o de cálculo (CALENDER) basadas en el desarrollo de la siguiente expresión: Donde: C = C: es el consumo en energía final consumida por edificio D: es la demanda energética anual del edificio η : es el rendimiento medio estacional del sistema D η

42 Se debe determinar el consumo de energía primaria y las emisiones de dióxido de carbono. A continuación se compara el edificio objeto con otro edificio de referencia (cumple con los mínimos impuestos por la normativa) y respecto al cual se mide la disminución del consumo que presenta el edificio objeto. La calificación de edificio objeto se producirá por comparación entre el consumo de éste y los dos edificios de referencia. El proceso administrativo comprende dos etapas denominadas; autocalificación provisional y calificación definitiva. La autocalificación provisional la realiza el técnico calificador durante la fase de proyecto. Consiste en aplicar la herramienta de cálculo al edificio objeto), obteniendo una calificación que puede ser mejorable a voluntad que el proyectista. La calificación definitiva será realizada por expertos cualificados e independientes que comprueben al finalizar la ejecución del edificio que lo propuesto en la fase de autocalificación provisional se ha llevado a efecto. Si es así se expedirá una certificación energética que informe, entre otros aspectos, de la calificación energética obtenida por el edificio.

43 Hay dos procedimientos: Uno de valoración denominado CEV(Calificación Energética de Viviendas) y otro procedimiento de cálculo denominado CALENDER (Calificación Energética de Edificios)

44 7.2 PROYECTO REAL DECRETO DE CERTIFICACION ENERGETICA DE EDIFICIOS DE NUEVA CONSTRUCCIÓN 1.-Objeto. 2.- Ambitp de aplicación. 3.- Documentos reconocidos para la certificación energética. 4.-Calificación energética de un edificio. 5.- Certificación energética de un edificio. 6.- Certificado de eficiencia energética del proyecto. 7.-Certificado de eficiencia energética del edificio terminado. 8.- Control externo. 9.- Validez, renovación y actualización del certificado de eficiencia energética. 10.-Etiqueta de certificación energética. 11.-Obligación de exhibir la etiqueta de certificación energética Obligación de informar sobre el certificado de eficiencia energética.