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MINISTERIODE INDUSTRIA, TURISMOY COMERCIO
GOBIERNODE ESPAA
SOLUCIONESEN
ERGTICAMENTEEFICIENTESEN
LAEDIFIC
ACIN
La Suma de Todos
Soluciones
energticamente efcientes
en la edifcacin
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La Suma de Todos
Comunidad de Madrid
ONSEJERA DE ECONOMA Y HACIENDA
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La Direccin General de Industria, Energa y Minas de la Comunidad
de Madrid, respetuosa con la libertad intelectual de sus colaborado-
res, reproduce los originales que se le entregan, pero no se identica
necesariamente con las ideas u opiniones que en ellos se exponen
y, por lo tanto, no asume responsabilidad alguna de la informacin
contenida en esta publicacin.
Coordinacin y revisin: Yolanda Izquierdo Mena
Direccin General de Industria, Energa y
Minas
Dibujo de portada: Si decides ahorrar, por nuestra casa empezar
Elena Muoz Martn Colegio Fray Pedro de Aguado de Valdemoro.
Primer premio de 4 de Primaria del III Concurso Escolar de Dibujo
Energa mejor consumida 2008/2009
Maquetacin e impresin: Grcas Arias Montano, S. A.
28935 MSTOLES (Madrid)
Depsito legal: M. 7.101-2010
Documento disponible en Internet:
http://www.fenercom.com/pages/publicaciones/libros-y-guias-tecnicas.php
Impreso en papel ecolgico 100%
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
ndiceP PRLOGO 5
1. ENERGA CERO PARA LOS EDIFICIOS 7
. Guinea, M. C. Garca-Alegre
2. ARQUITECTURA BIOCLIMTICA 25
a. E urne Zu r Azque a
3. AISLAMIENTO TRMICO EN EDIFICIOS 49
Asociacin Nacional de Fabricantes
e Ma er a es A s an es
4. PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO PARA CERTIFICACIN 71
DE EFICIENCIA ENERGTICA DE EDIFICIOS DE VIVIENDAS - Ce2
Asociacin Nacional de Fabricantes
e Ma er a es A s an es An ma
5. PROCEDIMIENTO ABREVIADO PARA LA ESTIMACIN 85
DE LA CALIFICACIN ENERGTICA EN EDIFICIOS
DE VIVIENDAS DE NUEVA CONSTRUCCIN (CERMA)
Asociacin Tcnica Espaola de Climatizacin y Refrigeracin
6. ILUMINACIN NATURAL 95
a. Roco Cruz Chaves
7. SISTEMAS DE ILUMINACIN EFICIENTE 105
. San ago Ju n A co ea
8. DOMTICA 129
Asociacin Espaola de Domtica (Cedom)
9. ELECTRODOMSTICOS ENERGTICAMENTE EFICIENTES 145
Da. Noelia Vela Pardos
10. TECNOLOGAS DE CALEFACCIN DE ALTA EFICIENCIA 175
ENERGTICA
D. Jos Mara Durn
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
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11. CLIMATIZACIN INVISIBLE 189
D. M c e e Dam ra
12. BOMBAS DE CALOR GEOTRMICAS 219D. Miguel Zamora Garca
13. LA ENERGA SOLAR TRMICA EN LA EDIFICACIN 237
D. Ramiro Caballero Daz
14. SOLUCIONES A MEDIDA PARA LA INTEGRACIN 257
FOTOVOLTAICA
D. Luis Carlos Blanco Machn
15. ASCENSORES DE LTIMA GENERACIN 279
D. Rafael Maca Aparicio
16. EFICIENCIA ENERGTICA EN LOS APARCAMIENTOS 309
MECNICOS, APARCAMIENTOS ROBOTIZADOS
Y SEMIAUTOMTICOS
D. Luis de Pereda Fernndez
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
Para la mayora de los ciudadanos, la compra de una vivienda supone la
mayor inversin a lo largo de su vida, con un tiempo de permanencia en
la misma que oscila entre los 20 y los 40 aos.
Dentro de las prioridades de compra se encuentran lgicamente una
gran vers a e ac ores: acces a , a a a , con or a a ,
disponibilidad de servicios, etc., habindose olvidado en muchos casos el
factor vinculado al consumo energtico.
Tradicionalmente, el sector de la construccin ha buscado la rentabilidad
a cor o p azo, o v an o ac ores como e c a o an er ormen e. Es como
si hubieran primado los factores cortoplacistas frente a los de largo plazo
o, c o e o ro mo o, a pr ma o e ven er a o a cos a sacr can o
par e e a ca a y e a ren a a a argo p azo.
Todo ello ha estado unido a una carencia de informacin hacia el pblico
en cuanto a las caractersticas energticas de las viviendas.
El sector residencial consume, aproximadamente, la cuarta parte de toda
la energa demandada, estimndose que el potencial de ahorro est en
re e 30% y e 40 %.
Un e c o e v v en as pue e as m arse a un ser umano. D spone e
una estructura que le da estabilidad, equivalente al esqueleto de una per
sona; una envolvente trmica a lo largo de las fachadas y cubiertas, asimi
lable a la epidermis; y una serie de instalaciones y sistemas internos: para
calefaccin y refrigeracin, para iluminacin, para suministro de agua,
etc., equivalentes a los diferentes sistemas y rganos vitales de un ser vivo.
Desde un punto de vista energtico, todos ellos configuran un sistema
complejo, que debe estar armoniosamente equilibrado, a travs de un
a ecua o seo, que con emp e e uso e e c o, as con c ones c
matolgicas del lugar, la estacionalidad, etc., intentando lograr un uso ra
cional de la energa.
Recientemente, y como consecuencia de la adaptacin de la nor-
ma va v gen e a as eren es D rec vas europeas, an v s o a uz -
PRLOGO
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
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versas disposiciones que constituyen un punto de inflexin en la forma
de trabajar en el sector de la edificacin. Tres son los pilares bsicos
de este cambio: el Cdigo Tcnico de la Edificacin, el Reglamento
de Instalaciones Trmicas en los Edificios y la obligatoriedad de cer-tificar energticamente a stos informando a los compradores de la
clase que poseen.
Bsicamente, tres son las vas de reduccin del consumo de energa
en las viviendas: el diseo ecoeficiente o bioclimtico de las edifica-
ciones; la incorporacin de instalaciones de aprovechamiento de las
energas renovables, y el fomento de la eficiencia a travs de equipa-
m en os mo ernos, ma er a es nnova ores, e c.
La publicacin Soluciones energticamente eficientes en la edifica-
cinse ha elaborado, con la colaboracin de diferentes especialistas,
con una clara vocacin de la Comunidad de Madrid por aportar so-
luciones innovadoras y, al mismo tiempo, con el fin de concienciar a
todas las personas que hacemos uso de las viviendas, pues no slo es
suficiente con el conocimiento de la tecnologa, sino la aplicacin y
uso a ecua o e a m sma.
D. Carlos Lpez Jimeno
Director General de Industria, Energa y Minas
Consejera de Economa y Hacienda
Comun a e Ma r
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
ENERGA CERO PARA LOS EDIFICIOS1
1. El uso de la energa por el hombre
Los avances cientficos, el incremento del nivel de vida, el aumento de
la poblacin, el crecimiento econmico son trminos consustanciales
a paso e empo an o para e n v uo como para e con un o so
cial. No siempre ha sido as. Durante miles de aos para nuestra cul-
ura, c en os e m es para a espec e umana, e n o asp ra a a ser
como su pa re; o e vo que muc os n an es no ogra an por a e e-
vada mortalidad infantil. Alcanzar la vida adulta, procrear y conocer
a los hijos en edad de valerse por s mismos siempre ha sido la meta de
cada ser humano, la garanta de supervivencia para la especie. Loscu a os e a ma re, a capac a e a caverna uran e e nv er
no, el agua en el esto, la caza al alcance, la tierra disponible para la
siembra han constituido lmites a menudo insalvables para que el re-
cin nacido llegue a la edad adulta y pueda contribuir al crecimiento
de la tribu, del pueblo o de la nacin.
Los recursos disponibles han determinado la forma de vida y el n
mero de individuos que poda alimentar un territorio. El resto haba de
luchar por conquistar nuevos territorios contra el fr o, la sed, las fieras u
otros seres humanos o morir inexorablemente. Aunque el hombre slo
ha sido uno ms en esta batalla por la vida de los individuos, de los
grupos y de las especies, cualquier ser vivo se reproduce y desarrolla
hasta el lmite de los recursos disponibles.
Inusua men e, es as ron eras pue en a r r un ueco perm en o
una explosin de vida que no siempre perdura. Basta citar como
e emp o a es ra eg a e e erm na as espec es e poner enormes
cantidades de semillas con la esperanza de que algunas de ellas
logren sobrevivir en las extremas condiciones a que el entorno so
me e a sus n v uos. Unas uv as opor unas pue en acer que os
D. GUINEA, M. C. GARCA-ALEGRE
Instituto de Automtica Industrial CSIC
www.iai.csic.es
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
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huevos de los insectos eclosionen en un nmero muy superior al de
costumbre y la vegetacin pueda alimentarlos hasta la edad adulta.
Sus necesidades crecen con el paso del tiempo y cuando acaban
con los recursos a su alcance han de emprender un xodo desespe-rado para la supervivencia. As, arrasando cuanto encuentra a su
paso, slo el fin del alimento a su alcance pondr fin a la plaga de
langosta, nacida quiz en un lugar lejano al abrigo de un tiempo de
bonanza.
2. La energa fsil
El hombre es la nica especie que utiliza el fuego. Desde entonces los
grandes bosques de las zonas ms pobladas han ido desaparecien-
o en amen e, eran o errenos para pas o e gana o y para e
cultivo. Hace apenas dos siglos se hizo insuficiente la lea necesaria
para a men ar as coc nas y es u as e as crec en es c u a es, os
vapores que surcaban mares y ros, las bombas de las nuevas minas y
las mquinas de los telares. Fue preciso recurri r a la negra y maloliente
herencia que la vida haba acumulado lentamente bajo la tierra: pri-
mero el carbn, luego el petrleo, el gas natural, etc., y todo comenza cam ar muy epr sa.
La energa concentrada, abundante, liberaba esfuerzo y ofreca
enormes pos a es, mu p can o os recursos para e ranspor-
te, la guerra, la construccin, la sanidad, la agricultura y la minera.
En unas cuantas generaciones la poblacin humana se multiplic
como nunca lo haba hecho en cientos de miles de aos de existen-
cia hasta alcanzar en la actualidad ms de 6.000 millones de indi-
viduos. Gracias a los combustibles los nios sobreviven a la infancia,
la vejez se retrasa durante dcadas, la produccin se multiplica y
una riqueza inslita fluye de minas y pozos hacia una humanidad en
explosin.
Nunca tantos hombres poblaron la Tierra, nunca una sola especie in-
fluy tanto y tan deprisa sobre el resto de los seres vivos, sobre ros,
mares, bosques e incluso sobre la atmsfera en su conjunto. El carbo-
no en amen e acumu a o por as p an as uran e 3.000 m ones e
aos, aprovechando una nfima fraccin de la radiacin solar recibi-
da, es devuelto a la atmsfera en unas dcadas alterando en forma
apreciable su composicin.
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2.1. Evolucin de los recursos energticos
En pocas generaciones la energa abundante se ha convertido en
una necesidad perentoria para la poblacin de los pases desarro-a os. S uran e e pasa o s g o slo una pequea parte de los
seres humanos tenan acceso al consumo masivo, hoy una porcin
importante de la poblacin humana exige su participacin en unos
recursos necesariamente limitados por la naturaleza.
Desde la perspectiva actual es fcil olvidar que las fuentes de energa
han variado drsticamente en su procedencia y cantidad a lo largo
e empo, a como se ve en a F g. 1, en a os proce en es e ro
de Miller, que incluye la profeca del hidrgeno como vector energ-tico procedente de la radiacin solar.
Has a me a o e s g o e uego e ea a s o a uen e pr nc pa
de energa para el ser humano y lo sigue siendo para el uso domsti
co de una buena parte de la poblacin. Sin embargo, su porcentaje
respecto al total ha disminuido drsticamente en la actualidad debi
do al enorme incremento del consumo energtico en otros sectores,
incluida la vivienda de los pases desarrollados.
Tambin es interesante considerar la limitacin a la disponibilidad de
combustible nuclear para las centrales convencionales de fisin. En el
grfico de Miller, Fig.1, se constata que nunca ser una porcin muy
importante de la generacin global, aunque puede serlo para algu-
nas regiones o pases. Por otro lado, sus reservas no le auguran una
supervivencia como recurso ms all que la del petrleo, por lo que
difcilmente puede ser alternativa a ste en el futuro.
Figura 1. Evolucin en el tiempo de la procedencia de la energa.
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2.2. Necesidad de la energa
La Fig. 2 muestra el consumo actual en una perspectiva mundial del
ao 2004 realizada por Boyle, que confirma la estimacin realizadatiempo atrs por Mil ler donde los combustibles fsiles, el petrleo, el gas
natural y el carbn constituyen ms de las tres cuartas partes de los re-
cursos, mientras las renovables apenas llegan a la sexta parte del total.
Figura 2. Diagrama mundial de consumo de energa segn su procedencia.(Boyle, Renewable Energy,Oxford University Press, 2004).
Esta enorme dependencia de los combustibles fsiles unida al incre-
mento de la demanda en buena parte generada por el acceso de
gran parte de la poblacin a los usos de consumo occidentales. En
nuestro pas, segn el esquema elaborado por el Dr. E. Menndez aparti r de datos de la Fundacin Alternativas, Fig. 3, se pueden estable-
cer tres grandes sumideros de energa: el transporte con casi un 40%
del total, la industria con algo menos del 30% y el resto en el que el
consumo de los edificios tiene un peso muy importante.
Figura 3. Diagrama espaol de consumo.
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Excepto en los ferrocarriles con traccin elctrica, el transporte se carac
teriza por la necesidad de acumular energa sobre elementos mviles, sin
posibilidad de aportacin continua desde una red de transporte estti
ca. La densidad de energa es una caracterstica esencial en este sector,crtica para el transporte areo, que hasta el momento queda reservada
casi en exclusividad a los hidrocarburos derivados del petrleo.
La naturaleza mvil de los vehculos y otros elementos mviles hace difcil
y costosa la recuperacin de flujos residuales, sean de productos qu
micos como el CO liberado en la combustin, trmicos como el calor
procedente de la refrigeracin del motor o mecnicos en el proceso de
frenado regenerativo del vehculo. Algo similar sucede en las aplicacio
nes estacionarias de baja potencia para vivienda o servicios, donde eluso de energa se encuentra muy distribuido a menudo procedente de
conexin a redes terrestres de distribucin elctrica, gas natural, etc.
El uso de carcter industrial supone en muchos casos una elevada
concentracin en el uso de la energa: centrales de generacin elc
r ca, sec or e me a en genera con a s erurg a en par cu ar, a
cermica, los cementos, las petroqumicas, etc. En este caso, tanto
los esquemas de consumo como la recuperacin de subproductos es
ms rentable aunque requieren recursos energticos prximos, lo msa ap a os pos e a a na ura eza e consumo.
3. La eficiencia como recurso
3.1. Rendimiento global del flujo de energa
En el citado texto de Miller se describe el porcentaje medio de uso en un pas
esarro a o po, e ca a c en un a es e energ a consum as, F g. 4.
Figura 4. Eficiencia del sistema energtico.
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Slo el equivalente a 9 unidades de las 100 consumidas alcanza la
aplicacin requerida por el usuario, 7 se concentran en materiales
de alto contenido energtico y el resto, hasta un total de 84, directa-
mente se desperdicia en la extraccin, transformacin y transportecomo producto o vector de energa. Cabe considerar que existe en
la actualidad tecnologa capaz de recuperar ms de la mitad de esta
energa actualmente desaprovechada.
3.1.1. La red elctrica
Los esquemas actuales para distribucin de energa se heredan deuna poca de combustible barato y supuestamente inagotable. La
infraestructura de las redes de distribucin es costosa y de lenta evo-
lucin, lo que supone que una gran parte de los elementos que la
componen no incorporan tecnologas de ltima hora y fueron disea-
dos atendiendo ms a limitar su coste de instalacin que la eficiencia
global del sistema. Por ejemplo, en la fase inicial de generacin, las
ac ua es cen ra es e c c o com na o o recen un ren m en o no a-
ble, pero muchas de las convencionales de carbn, fuel o combusti-
ble nuclear son de baja eficiencia.
A la limitada eficiencia del ciclo trmico en la central se le ha de restar
el consumo en la extraccin, procesamiento y transporte del com-
bustible, adems del transporte, distribucin y uso de la electricidad
genera a. As , ca a W que a canza e ra a or que ca en a nues-
ra v v en a consume 6 W e recursos pr mar os en com us e, s n
considerar lo que se puede desperdiciar de esta preciosa fraccin
con la ventana abierta de una habitacin excesivamente caliente o
con la ventilacin forzada por la normativa arquitectnica de la coci-
na; ec os que mu p can e ma uso e as uen es spon es.
3.1.2. Del pozo a la rueda
La renovacin de los elementos en el sector del transporte se realiza
en p azos menores, pero ene m ac ones e e c enc a s m ares en
cuanto al empleo del ciclo de Carnot se refiere. Los materiales dis-
pon es, su cos e y urac n e erm nan a empera ura m x ma e
oco ca en e, m en ras que a empera ura am en e es a ece a e
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foco fro. La diferencia entre ambos acota el rendimiento de la con-
versin del ciclo desde la energa trmica a la mecnica.
A pesar e os enormes avances en seo, ma er a es y unc ona-m en o e os nuevos mo ores, a e c enc a e as os e apas, es e
el yacimiento de combustible al tanque del vehculo y desde ste a la
potencia de traccin en la rueda, no supera en promedio las estima
ciones de Miller para el sistema energtico global.
3.2. Ahorro frente a nueva generacin
Una visin pesimista de esta situacin con una eficiencia global del
sistema en torno al 16% concluye que para aportar al usuario cada
nueva unidad de energa es preciso la aportacin de recursos por va
lor de seis. Por el contrario, el ahorro de una parte recuperada dentro
del esquema evita la generacin de seis, as como los problemas de
todo tipo a ello asociados en cuanto a su coste, la contaminacin,
la disminucin de las reservas. Esto supone que el empleo de las tec-
nologas existentes y el desarrollo de otras nuevas para incrementar
la eficiencia energtica es, sin duda, el mejor yacimiento energticopara e nme a o u uro.
4. Balance de energa en el planeta
La posibilidad de mejorar los esquemas energticos actuales es una
necesidad inmediata, pero no la solucin definitiva capaz de garanti
zar el suministro para las generaciones futuras. La demanda de com-
bustibles difcilmente disminuir, aunque puede limitar su crecimiento
bajo la presin de unos precios cada vez ms elevados en cuyo as-
censo influyen la disminucin de las reservas y el incremento de los
costes de extraccin.
En tanto la tcnica nos garantice el acceso a nuevas fuentes de ener
ga, tales como la fusin nuclear, es preciso determinar la naturale-
za y aportacin potencial de los recursos permanentes o renovables
para establecer las adecuadas estrategias de desarrollo tecnolgico
y consumo racional. En una situacin de equilibrio sobre la superficie
terrestre la suma de aportaciones ha de ser igual a las prdidas de
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energa en un flujo de suma cero, Primer Principio de la Termodin-
mica. Este flujo de energa constante, que ha de considerarse nece-
sariamente como nuestro nico manantial seguro, tiene segn M.K.
Hubbert en 1972 tres orgenes, Fig. 5.
Interno: calor bajo la corteza
El primero es el calor interno del propio planeta Tierra que lentamente
se enfra aportando una radiacin distribuida sobre la esfera superfi-
cial que se estima en unos 32 TW. Los pozos de gran profundidad per-
m en e acceso a empera uras re a vamen e e eva as suscep es
de uso tecnolgico, aunque en cantidades limitadas y a coste ele-
vado. Sin embargo, en determinados lugares de la corteza terrestreel calor fluye espontneamente a temperaturas elevadas en forma
de lavas volcnicas o fuentes termales. Islandia, Lanzarote, Pirineos u
otros puntos activos son ejemplos de ubicacin potencial de aprove-
chamiento geotrmico de alta temperatura. Ahora bien, siendo una
aportacin localmente muy significativa su contribucin global se li-
mita a unos 0,3 TW.
Ex erno: a Luna y e So
La interaccin gravitatoria, principalmente de la Luna, sobre la masa
lquida de los ocanos en forma de mareas aporta una cantidad de
energa cifrada en unos 3 TW. Su utilizacin slo es posible en aquellos
escasos ugares on e a po enc a e mov m en o mar no, es a ec -
da por el caudal y el desnivel, pueda ser aprovechada por la configu-
racin del terreno a un coste razonable de infraestructura.
Figura 5. Procedencia de la energa permanente.
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
Por ltimo, se ha de considerar la energa que procedente de la radia
cin solar incide sobre la superficie de nuestro planeta en una canti-
dad estimada en 174.000 TW, cuatro rdenes de magnitud por encima
de las anteriores. Esta energa es el comn origen del calentamientosuperficial (82.000 TW), del ciclo del agua (40.000 TW), del viento, olas
y corrientes (370 TW) e incluso de la vida a partir de la sntesis orgnica
en la funcin cloroflica (40 TW).
El Sol es, con enorme diferencia, la fuente de energa ms importante
y mejor distribuida, a partir de la cual la vida precedente acumul los
hidrocarburos que hoy constituyen los combustibles fsiles y liberaron a
la atmsfera el oxgeno que hoy respiramos. Desde este punto de vista, el
gas natural, el petrleo, el carbn, el viento, las olas o los saltos de aguano son sino subproductos, etapas de degradacin o concentracin de
una energa que tuvo su origen en los rayos del Sol. Es importante tambin
acer cons ar e e eva o porcen a e que a super c e erres re cap ura
de la radiacin solar incidente: aproximadamente la mitad como prome
dio y hasta un 90% en el agua profunda de lagos, mares y ocanos.
La generacin de materia orgnica es, sin embargo, un proceso comple
jo de baja eficiencia con un balance energtico prximo al uno por mil.
Con este bajo rendimiento, difcilmente el uso de biomasa o los biocombustibles sern una fuente eficaz de energa til para el futuro, aunque
puedan constituir en determinadas condiciones un excelente negocio.
En resumen, el balance global de energa es tan favorable como
desaprovechado. Segn datos del IDAE, el consumo medio de una
vivienda en Espaa est prximo a los 100 kWh/m2ao e os que e
70% es consumo trmico (calefaccin, refrigeracin y ACS) y el restan
te 30% es necesariamente elctrico en iluminacin, electrodomsti
cos, comunicaciones, etc. Frente a esta necesidad, el Sol proporcio
na sobre la cubierta por radiacin directa unos 1600 kWh/m ao, muy
super or a o que se prec sa en e n er or e a v v en a. Parece c aro
que la solucin no estriba en la consecucin de nuevas fuentes de
energa, sino en el mejor empleo de las disponibles.
5. A favor de la entropa
La Tierra es slo un escaln de trnsito en el flujo de la energa que
recibe del Sol y la que emite al espacio como radiacin electromag
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ntica de mayor longitud de onda. La potencia recibida no es homo-
gnea, sino que se concentra en gran medida en las bajas latitudes.
Sin embargo, la emisin terrestre es casi uniforme, lo que implica un
continuo bombeo de energa de las bajas a las altas latitudes. El lo serealiza en buena parte sobre los ciclos del agua originando la activi-
dad atmosfrica y ocenica.
Es fcil comprender que al mezclar medio vaso de agua caliente
con la misma cantidad de agua fra conseguimos un vaso de agua
templada. Lo mismo sucede con la temperatura del agua del pozo
o a e on o e a cueva, como prome o en re e ca or e ve
rano y el fro del invierno, cuya temperatura integra la gran inercia
trmica del subsuelo. Pero el trabajo lo provoca la diferencia entredos niveles trmicos y, por tanto, el flujo de energa entre diferentes
temperaturas en el intento de la naturaleza de alcanzar la homoge
ne a .
Volver a separar la mitad de agua caliente de la fra en el vaso de
agua tibia es un desafo que ya se plante Maxwell un par de siglos
atrs con la propuesta de su famoso diablillo. Remar contra la corrien-
te de la entropa es terriblemente costoso e ineficiente en procesos
tan habituales como ignorados. La posibilidad de conseguir directa-men e una empera ura e con or en orno a os 24 C a par r e a
radiacin solar no parece tarea difcil en nuestro clima, especialmen-
e s ogramos acumu ar y man ener e n enso ca or e verano para
su uso uran e e nv erno.
Ahora bien, no ser tan sencillo y eficiente el proceso de concentrar la
radiacin en una central solar de alta temperatura para transportarla
a var os c en os e gra os u zan o como sopor e a re, ace e o sa es
fundidas. Este flujo ha de ceder el calor para generar vapor de agua
que accione una turbina que a su vez mover un generador elctrico
cuya corriente ser transformada en tensin varias veces para enviar-
la a gran distancia hasta el radiador elctrico que calienta nuestro
om c o. Es ev en e que en es e caso se u za a na e a ca ena
una fraccin nfima de la energa incidente, en un esquema mucho
ms caro y complejo que el anterior, pero sobre todo con un rendi-
miento global mucho menor.
Por extrao que pueda parecer en una vivienda es mucho ms fre-
cuente el uso de calefaccin elctrica que solar directa. Puede ser
una solucin ms cmoda y directa para el usuario, pero, sobre todo,
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
asegura un recibo perenne a la compaa suministradora y los im-
pues os correspon en es a F sco, nex s en es am os en e pr mer
caso de autosuficiencia.
a) Trmica: captura, acumulacin y uso
Otro ejemplo tan prximo como significativo del esfuerzo habitual
en contra de la entropa lo constituyen los sistemas de climatizacin
asa os en n ercam a ores a re-a re. En aque os revers es para
calefaccin y refrigeracin, el motor elctrico que acciona el com
presor para man ener e n er or e e c o en a an a e con or
e 20-24 C a e arrancar ca or e a re ex er or e a o en una
noche de invierno o forzar su expulsin al aire trrido del mediodade verano. La conductividad trmica relativamente baja del terreno
y su gran masa lo convierte en un gigantesco acumulador que a
poca s anc a e a super c e man ene a empera ura prome o
de la zona, unos 15 C en el entorno de nuestro laboratorio segn la
F g. 6.
Figura 6. Evolucin de la temperatura exterior en el terreno experimentaldel Laboratorio de Energas Renovables del IAI-CSIC en al campus
de Arganda.
La eficiencia terica o coeficiente de operacin de una bomba de
calor depende en gran medida del salto trmico entre el primario y
el secundario, Fig. 7. Por ello, la sencilla utilizacin del subsuelo como
uen e e nues ra om a acerca r s camen e a empera ura e a
uen e a a e n er or e a v v en a en nv erno y en verano a em-
peratura base de 16 C puede emplearse directamente como base
de refrigeracin.
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Figura 7. Eficiencia terica de una bomba de calor en funcindel salto trmico.
A ora en, es a uen e e empera ura es a e proce en e e
subsuelo puede utilizarse en forma tan eficaz sin aportacin trmi
ca, creando una isoterma o barrera trmica (Krecke) entre dos
capas aislantes, Fig. 8, en toda la envolvente del edificio. Alimentano e n er or e muro con a empera ura e su sue o, en orno a
los 16 C en nuestro laboratorio, no se aporta calefaccin al interior
del edificio, pero se modifica en buena medida el gradiente trmi
co a travs del muro.
Figura 8. Muro con barrera trmica.
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Las prdidas de calor son proporcionales a la pendiente del gradiente
e empera uras, por o que a e evar a e n er or e muro e esca-
pe de energa de la vivienda se reduce notablemente. En estas cir-
cunstancias una parte considerable de la energa procede del caloracumulado en el terreno a un coste casi nulo, slo el necesario para
mover el fluido a travs de los tubos que constituyen los cambiadores
e ca or a o erra y en a envo ven e e e c o, F g. 9.
Figura 9. Acumulacin geotrmica selectiva en Campus del CSIC - Arganda.
Ahora bien, el flujo trmico procedente de los muros y de la cubierta
puede ser dirigido a zonas diferentes del subsuelo en funcin de su
temperatura. Este sencillo esquema posibilita un almacenamiento se
lectivo de calor o fro en funcin de los perf iles climticos de la zona,
evitando la deriva anual de la temperatura en los intercambiadores
subterrneos. Por otro lado, permite el uso de estos geotanques en
aplicaciones concretas tales como agua caliente sanitaria (T > 40 C),calefaccin (25 - 30 C) o refrigeracin (T < 15 C).
b) Electroqumica: el vector hidrgeno
Si la acumulacin en el subsuelo hace posible disponer del calor del
verano para el invierno e incluso el fro del invierno para el verano en
cantidad suficiente y con una eficiencia notable, es preciso tambin
capturar la luz del da para iluminar la vivienda de noche o para ac-
c onar cua qu er carga en e momen o prec so.
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La energa recibida directamente del Sol es suficiente para satisfa -
cer las necesidades del edificio, mediante su transformacin y alma-
cenamiento local, que se limitan a unos 30 kWh/m ao frente a los
1.600 W m
2
ao recibidos como radiacin en nuestra latitud. Ellosupone el desarrollo de un sistema capaz de aprovechar el 2% de la
radiacin recibida, aparentemente fcil dado el rendimiento de la
tecnologa fotovoltaica comercial de Si monocristalino cifrado en el
15% aproximadamente.
Figura 10. Generacin elctrica convencional frente a pila de combustible.
La limitada densidad de potencia de los acumuladores elctricos
convencionales sugiere el empleo del hidrgeno como base de al-
macenam en o y, en su caso, e ranspor e. Para e o es prec so con-
vertir la energa elctrica excedente durante las horas del da en
hidrgeno a travs del electrolizador pertinente. El almacenamien-
to de este gas en aplicaciones estacionarias no presenta los incon-
venientes de densidad, compresin, volumen y peso propios de su
empleo en los vehculos. El uso de tanques de hidruros metlicos o
la simple compresin a unas decenas de atmsferas son soluciones
aceptables para el hidrgeno en aplicaciones para la edificacin
hasta su uso posterior en una pila de combustible, Fig. 10, segn el
esquema u za o en e pro o po e v v en a que mues ra a gura,
realizado por nuestro grupo de investigacin para EXPOAGUA 2008
en Zaragoza, F g. 11.
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Figura 11. Hidrgeno en la casa posible de EXPOAGUA 2008 - Zaragoza.
Si bien la solucin para proporcionar a los edificios la energa necesa
ria para su consumo trmico es tcnica y econmicamente competi-
tiva en el momento presente, ya existe tecnologa para la generacin
y uso del hidrgeno aunque su coste es an excesivamente elevado.Por ello, el trabajo de nuestro grupo de investigacin se centra en el
desarrollo de nuevos sistemas de generacin de hidrgeno y pilas de
combustible ms eficientes, ligeros y baratos.
6. Conclusiones
La energa es slo una de las muchas exigencias de la presente civiliza
c n, a empo que e agua, os a men os, e erro, e co re y un con un o
ca a vez mayor e sum n s ros, muc os e e os no renova es en a na
turaleza. Una poblacin creciente de individuos con consumo en ascen
so en un planeta con recursos limitados est inevitablemente abocada
a la crisis. En pocas anteriores las guerras, epidemias o hambrunas han
forzado el ajuste entre poblacin y recursos, cabe la esperanza de que
la civilizacin pueda ofrecernos una perspectiva ms halagea para el
u uro nme a o.
En las pocas de crisis graves, como los periodos de guerra o posguerra, es
la poblacin urbana ms desarrollada la que sufre sus peores consecuen
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cias, en tanto que las zonas rurales ms prximas a la economa de subsis-
enc a se ven menos a ec a as. La prox m a a a uen e e recurso es
una garanta de acceso cuando comienza la escasez por problemas en
los mecanismos sociales de produccin, transporte o comercializacin.
Las redes de energa con generacin y acumulacin distribuida sur-
gen con fuerza y recuerdan una extensin de los esquemas de Inter-
net al mundo de la potencia elctrica y redes de combustible. La dis-
tribucin inherente al recurso solar y el desarrollo de la transmisin de
informacin sugieren para el futuro una poblacin dispersa con alto
grado de interconexin lgica con redundancia en la conexin local
de energa, basada en la electricidad y el hidrgeno.
Las aplicaciones industriales de elevado consumo habrn de aproxi-
marse y adaptarse a los lugares o fuentes de generacin concentrada:
centrales hidrulicas, parques elicos, centrales de marea, etc. Los com-
bustibles de elevada contaminacin como el carbn se procesarn en
centrales donde energa y productos orgnicos se acompaarn de la
adecuada recuperacin e inactivacin de los flujos residuales.
Economa y ecologa, trminos con la misma raz de ascendencia
griega (oikos),habrn de confluir en una sociedad de crecimientoadaptado a los recursos, condicin indispensable para la superviven-
cia de la especie humana, junto a muchas otras hoy en trance de
desaparicin.
7. Agradecimientos
El MEC ha financiado el desarrollo de nuevos dispositivos de hidrgeno
en e proyec o D seo y rea zac n e una nueva P a e Com us e
polimrica de bajo coste y alta eficacia MCYT- ENE2005-09124-C04-02/
ALT, en ENE2008-06888-C02-02, y en ENE2009_14750-C05-01. Los as -
pectos trmicos han sido posibles por confianza de EXPOAGUA para
construccin e instrumentacin de prototipos de vivienda autosufi-
c en es a esca a rea . Las eas, rec as en argas conversac ones
y numerosos documentos del Ing. E. Krecke, propietario de ISOMAX
y creador de la Fundacin TSW de construccin solar, han abonado
una par e mpor an e e es e scurso. E PSE NVISO e MICINN a
financiado la proyeccin de estas tcnicas a la Industrializacin de la
V v en a Sos en e.
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23
Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
8. Bibliografa
BALLESTEROS, J. C. (2007): Energa solar trmica para generacin elc
r ca: es a o ac ua y perspec va nme a a, enEnerga Solar: Es-a o Ac ua y Perspec va Inme a a.Asociacin Nacional de Inge
nieros del ICAI y Universidad Pontificia Comillas.
BOYLE(2004): Renewable Energy.Oxford University Press.
HUBBERT, M. K. (2007): Mans Conquest of Energy: Its Ecological and
Human Consequences, en e Env ronmen a an Eco og ca Fo-
rum 1971-1972. A om c Energy Comm ss on Pu ca on TID-25858,
972. Washington D.C., U.S.
IDAE: Gua prctica de la energa. Consumo eficiente y responsa-
e,2 edicin.
L PEZ,J. M. 2007 : l medioambiente y el automvil. E . Dossa .
MEN NDEZ, E. (2008): l papel de las tecnologas en la gestin del
Cam o G o a .Dept. de Ecologa UAM. Madrid.
M ,G. T 2006 : L v ng n e Env ronmen : Pr nc p es, Connec ons,
nd Solutions. Broo s Co e Pu Co., Sep em er 14 e . ISBN-10:
495015989.
RIFKIN, J. (2002): The hydrogen economy. Tarcher. New York.
7/26/2019 1_Soluciones Energeticamente Eficientes
25/340
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
ARQUITECTURA BIOCLIMTICA2
1. Situacin actual
El sector de la vivienda y de los servicios absorbe ms del 40% del
consumo final de energa en la Comunidad Econmica Europea y se
encuentra en fase de expansin, tendencia que previsiblemente har
aumentar el consumo de energa.
Afirmaciones como sta se encontraban ya en la Directiva 93/76/CEE,
en el Libro Verde de la UE (Hacia una estrategia para la seguridad
del suministro energtico en la UE) y en la Directiva 2002/93/CE. Es-
tos datos reafirman la necesidad de reducir el consumo del sector dela edificacin, tanto para reducir la dependencia energtica como
para cumplir los compromisos medioambientales tales como el Proto
co o e K o o.
Por todo esto, en los ltimos aos se estn impulsando medidas para
controlar y reducir su consumo energtico en el sector de la edifica-
cin. En Espaa, se estn tomando medidas en el aspecto regulatorio
con la implantacin del Cdigo Tcnico de la Edificacin (CTE), con
su Documento Bsico HE1 Limitacin de la Demanda Energticay en
e aspec o cer ca vo con e Rea Decre o 47 2007, on e se es a e
ce la obligatoriedad de certificar energticamente y de proporcionar
a los compradores y usuarios de edificios la calificacin energtica
mediante una escala que vara entre la clase A y la G.
El objetivo es lograr un uso racional de la energa para cubrir las de-
mandas de los edificios, reduciendo a lmites sostenibles su consumo
y consegu r as m smo que una par e e es e consumo proce a e
fuentes de energa renovable. Para ello se incluyeron en el CTE algu-
nas medidas como la mejora de la envolvente de los edificios y la
e c enc a e sus ns a ac ones, e c.
D A. EDURNE ZUBIRI AZQUETA
MIYABI, Espacios Urbanos Bioclimticos
www.miyabi.es
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El fuerte impacto que tiene el sector de la construccin en Espaa lle-
va a que el ahorro de energa en este sector sea uno de los pr incipales
retos a la hora de limitar las emisiones y la dependencia energtica
e ex er or.
Las tres vas principales para lograr el ahorro de la energa son:
Buscar diseos ecoeficientes en las edificaciones.
Fomentar el uso de energas renovables.
Fomentar el ahorro y la eficiencia en el uso de la energa a travs
del fomento de equipamientos eficientes, la innovacin en mate-riales y la concienciacin de los usuarios.
Adems, hay que tener en cuenta que todo esto debe ir unido a con-
seguir el mximo confort en la vivienda.
2. La arquitectura bioclimtica
La arquitectura bioclimtica tiene como objetivo principal hacer un
uso eficiente de la energa y de los recursos garantizando unas condi-
c ones e con or y a sos en a e me o am en e.
La arquitectura bioclimtica es aquella que realiza el diseo de los
e c os n en an o m n m zar su mpac o am en a y aprovec an-
do los recursos disponibles y as reducir la demanda y el consumo de
energa de un edificio. Adems, siempre debe garantizar unas pti-
mas condiciones de confort y bienestar para sus ocupantes.
La arquitectura bioclimtica debe estar ntimamente ralacionada
con algunos factores que determinan las demandas energticas de
un edificio como son la localizacin, el clima, la orientacin, los mate-
riales, etc. De esta forma se pueden aprovechar los recursos naturales
para omen ar a sos en a .
La construccin sostenible no es un concepto actual. Tradicionalmen-
te se han utilizado medidas que reducen la demanda energtica
como la orientacin a sur, las casas encaladas de Andaluca, las ubi-
cac ones en os pue os, e c.
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Las principales razones para fomentar la arquitectura bioclimtica
son:
Existe un problema energtico muy importante.
La energa convencional es un bien limitado y escaso que se
roduce quemando combustibles (petrleo, carbn, gas natu-
ral), lo que conlleva la liberacin de gases, como el dixido de
carbono, que genera el efecto invernadero y que est provo-
cando el incremento de la temperatura del planeta, o los xidos
de nitrgeno que producen la lluvia cida, que est acabando
con os osques.
La energa nuclear tiene el problema de los residuos radiactivos.
Las energas renovables, hoy en da, no garantizan una autono
ma total respecto a las energas convencionales o nucleares.
La arquitectura bioclimtica reduce la demanda de energa y, por
tanto, colabora de forma importante en la reduccin de los pro-
emas me oam en a es que se er van e e o.
Permite reducir el consumo energtico y as ahorrar dinero en la
factura de la electricidad o del gas.
Permite reducir el gasto en agua e iluminacin.
Logra unas con c ones a ecua as e empera ura, ume a ,
ovimiento y calidad del aire interior.
La arquitectura bioclimtica permite integrar al edificio con su en
orno y avorece a sos en a am en a .
El sector de la construccin tradicionalmente ha buscado la rentabi-
a a cor o p azo, o v an o o ros ac ores como e man en m en o
energtico del edificio, lo que ha eclipsado las ventajas de una arqui
ec ura a ap a a a me o en e que se encuen ra. La cr s s ac ua e
sector, junto con las nuevas normativas y una concienciacin cada
vez mayor est permitiendo la promocin del ahorro energtico.
Se podra hacer una clasificacin entre los distintos tipos de edifica-
cin bioclimtica.
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a) Aquellos edificios que buscan la alta eficiencia energtica mediante
el diseo del edificio y sus caractersticas tcnicas y constructivas sin
tener en cuenta otros parmetros del medio ambiente. En este caso
slo se consideran en el balance energtico las ganancias y prdi-das que se producen en la vivienda y llevan al confort climtico.
Aque os en os que se ene en cuen a o o e proceso cons ruc -
vo, desde la extraccin y fabricacin de los materiales a su puesta
en obra, uso y reciclaje. En este caso el balance energtico con-
lleva un anlisis pormenorizado de los materiales utilizados en la
construccin.
c) Aquellos en los que se tiene en cuenta el medio en el que se en-cuen ran y os recursos na ura es m a os, e orma que e e c o
se adecua al paisaje de alrededor. Dichas edificaciones limitan el
impacto visual del edificio y fomentan la integracin de especies
autctonas en la edificacin y el ahorro de agua.
Una de las caractersticas ms importantes de la arquitectura biocli-
mtica es que debe ser flexible y variable de forma que se adecue al
me o en e que se encuen re en ca a caso y a usuar o. Por o an o,
se debe llegar a un equil ibrio con las solicitaciones del medio naturalpara a canzar os o e vos marca os garan zan o s empre enes ar.
El medio natural debe ser considerado como un parmetro integrado
en ro e seo e e c o, nunca como un aa o.
Por todo esto, el conocimiento del medio natural en el que se va a
situar el edificio es esencial dentro de la arquitectura bioclimtica. Por
ejemplo, son imprescindibles los datos referidos al microclima local, a
las condiciones geogrficas y del terreno, etc.
El estudio de las condiciones climticas del lugar donde va a estar
s ua o e e c o es e erm nan e para po er uscar as so uc ones
ms adecuadas relativas al diseo del edificio que garanticen unas
demandas mnimas de energa y el confort y bienestar humano. Para
esto se utilizan en la fase de diseo del edificio herramientas inform-
ticas que mediante modelos matemticos permiten analizar las rela-
ciones entre el clima y la arquitectura. Todo esto permite al proyectis-
ta cuantificar las diversas soluciones para elegir la ms adecuada.
Adems, la planificacin urbanstica de la zona es determinante, ya
que algunas condiciones de partida como la orientacin, las cons-
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trucciones colindantes, etc., pueden dificultar el diseo de este tipo
de edificaciones. Por lo tanto, la arquitectura bioclimtica debe en-
globar tambin a todos los mbitos de la planificacin urbana.
El problema es diferente si se trata de rehabilitacin de viviendas. Las
medidas a tomar debern adecuarse a las condiciones del lugar re-
solviendo problemas que impidan un aprovechamiento ptimo de las
condiciones del medio mediante soluciones constructivas y la optimi-
zacin de las combinaciones de aislamientos e inercia trmica, por
ejemplo.
La arquitectura bioclimtica cuenta con dos tipos de sistemas, que
habitualmente se utilizan combinados, para controlar el consumoenergtico del edificio.
s emas pas vos:Las me as pas vas son senc as y e re uc o
antenimiento y se basan en el control de las variables (tempera
ura, ume a , e c. e n er or e un e c o me an e e uso e
seo a ecua o y e os ma er a es. La envo ven e e e ac uar
como un filtro trmico, acstico y lumnico, capaz de integrar los
recursos externos para reducir la demanda energtica y optimizar
el confort. Los sistemas pasivos inciden especialmente en:
La radiacin solar: se debe controlar facilitando o limitando su
nc enc a.
El aislamiento.
La inercia trmica.
istemas activos:Son aquellos sistemas que aplican las nuevas tec
ologas de aprovechamiento de las energas renovables. Los ms
destacados son la energa solar (para cubrir la demanda de agua
caliente sanitaria o de calefaccin), la energa elica, la energa
geotrmica o la biomasa.
En este apartado tambin se encuentran aquellos sistemas que con
tribuyen al ahorro energtico, como la domtica, los sistemas varia
les de iluminacin, persianas, centrales de cogeneracin, etc.
Las necesidades de un edificio son diferentes segn el uso que se
e vaya a ar y, por o an o, as me as a omar son s n as s e
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edificio es destinado a vivienda como si es destinado para oficinas
y serv c os.
En os proyec os es na os a v v en a e mayor peso so re a eman-da energtica lo tiene especialmente la demanda de calefaccin
y la demanda de refrigeracin y ACS. Las medidas a tomar vendrn
marcadas por el aislamiento, la ventilacin, la orientacin, etc.
En os proyec os es na os a o c nas y e sec or erc ar o e mayor
peso sobre el consumo de la energa lo tiene la ventilacin, la refrige-
racin y la iluminacin. Las medidas a tomar vendrn marcadas por
el control solar, la iluminacin natural, etc.
3. Parmetros que determinan el diseode un edificio bioclimtico
E o e vo e un e c o proyec a o y cons ru o con cr er os oc -
mticos es el ahorro energtico, pudiendo incluso llegar a ser autosu-
ficiente energticamente. En cualquier caso, un edificio cuyo diseo y
construccin ha sido cuidado y regulado mediante tcnicas bioclim-ticas puede alcanzar un ahorro de energa convencional de hasta un
60% sin sobrecosto en el precio de la construccin y sin que suponga un
condicionante esttico que afecte a la imagen final del proyecto.
Entre los aspectos inherentes al diseo sostenible hay que tener en cuenta
la distribucin de espacios, atendiendo a consideraciones bioclimticas,
de ahorro energtico y funcionales. Cabe destacar la importancia de
una buena orientacin con acristalamientos al sur, con paredes y suelos
de alta inercia y estancias de poco uso al norte: garajes, despensas, etc.
Tambin es necesario tener en cuenta el uso de materiales reciclados
y reciclables. Los materiales deben ser de materia prima lo menos ela-
borada posible y encontrarse lo ms cerca posible de la obra, deben
hallarse exentos de elementos nocivos y deben facilitar los intercam-
bios de humedad entre la vivienda y la atmsfera.
Se e en u zar os recursos na ura es e me o en on e se en-
cuen ra u ca o e e c o: aprovec am en o e a uz so ar, c ma -
zacin natural, ahorro de agua, aprovechamiento del agua de lluvia,
implantacin de sistemas para el ahorro energtico.
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A continuacin se van a desarrollar los principales parmetros que
afectan al ahorro energtico en un edificio.
3.1. Ubicacin
La ubicacin es clave en el comportamiento de un edificio, ya que
determina las caractersticas climticas que influyen. El estudio de las
condiciones ambientales permite plantear distintas estrategias arqui-
tectnicas para optimizar el uso de los recursos, garantizar el confort y
las sostenibilidad. Dichas condiciones climticas se pueden dividir en
macroclimticas y microclimticas.
Las condiciones macroclimticas dependen de la zona del planeta
on e se encuen re e e c o, es ec r, epen en e a a u , a
longitud y la regin determinada. Las ms importantes son:
Las temperaturas medias, mximas y mnimas a lo largo del da
durante el invierno y el verano.
La pluviometra y la humedad.
La radiacin solar incidente (directa y difusa).
La direccin del viento dominante y su velocidad media.
Las condiciones microclimticas son aquellas que vienen determi-
nadas por la geografa del lugar, como por ejemplo los accidentes
geogrficos, y que alteran las condiciones macroclimticas. Las ms
importantes son:
Las pendientes del terreno, que pueden determinar la orientacin
de una vivienda.
Las elevaciones cercanas que pueden influir como barrera frente
al viento o frente a la radiacin solar.
La ex s enc a e masas e agua cercanas, que re ucen as var ac o
nes ruscas e empera ura e ncremen an a ume a am en e.
La existencia de masas boscosas cercanas y vegetacin.
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La existencia de edificios cercanos que tambin puedan hacer de
barrera frente al viento o a la radiacin solar.
3.2. Forma y orientacin
El diseo del edificio tiene un peso muy importante. Es determinante
buscar soluciones que garanticen unas demandas energticas mni-
mas cubiertas mediante climatizacin artif icial y que se aproveche al
mximo la radiacin solar y la iluminacin natural.
La forma de la casa influye determinantemente sobre:
La superficie de contacto entre el edificio y el exterior, ya que de -
termina la transmisin de calor a travs de ella. Para reducir las
prdidas en invierno y las ganancias en verano es necesario que
la superficie de contacto con el exterior sea lo ms pequea po-
sible para un volumen envuelto concreto, es decir, una forma ms
compacta, evitando, por ejemplo, entrantes y salientes, patios,
a as, e c.
La res s enc a ren e a v en o. Cuan o mayor es un e c o, mayor
es la resistencia al viento, excepto que haya obstculos que lo evi-
en. Una mayor res s enc a a v en o es ueno en verano, ya que
incrementa la ventilacin, pero malo en invierno porque favorece
las infiltraciones. El proyectista debe jugar con la forma del edificio
para conseguir una buena ventilacin en verano y unas infiltracio-
nes mnimas durante el invierno.
La situacin de los huecos en la fachada y su tamao, ya que per-
mitirn una mayor ganancia solar y reducir as la demanda de
energa.
El proyectista debe buscar las soluciones ms adecuadas en cada
caso. Por ejemplo, son habituales las fachadas ventiladas, los espa-
cios tapn, las cubiertas al jibe, etc.
Una fachada ventilada cuenta con una delgada cmara de aire
a er a en os ex remos y separa a e ex er or por ap aca os a os
con cierta separacin y que pueden ser piedras naturales, placas de
metales o plsticos, etc. Cuando el sol calienta la capa exterior, sta
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calienta a su vez el aire del interior de la cmara, provocando un mo
v m en o convec vo uran e e verano que perm e a en ra a e a re
libre y evita el sobrecalentamiento. Durante el invierno el efecto con
vectivo es menor y la cmara de aire hace de colchn trmico entrela pared revestida y el aplacado exterior. Adems se reducen las pr
didas por intercambio de radiacin infrarroja con la bveda celeste.
Los espacios tapn son aquellas zonas del edificio de baja util izacin y
que trmicamente actan de aislantes entre el interior y el exterior. En
estos espacios no se busca el confort trmico, por lo que en general
no estn climatizados. Ejemplos de esos espacios son los garajes, el
desvn, etc.
La orientacin del edificio determina la captacin solar a travs de las
ventanas. En general, en vivienda interesa captar cuanta ms energa
mejor, ya que ayuda a reducir los consumos de calefaccin en invier
no. Durante el verano es necesario limitar dicha radiacin mediante
elementos de sombreamiento u otras tcnicas para que no se dispa-
re la demanda de refrigeracin. En edificios destinados a oficinas es
necesar o uscar a con gurac n que garan ce una uena um na-
cin natural pero que no dispare la demanda de refrigeracin. Las
principales orientaciones son las siguientes:
Orientacin norte:No da el sol nunca y hay la misma luz a lo largo del
da, aunque escasa. Corresponde a la zona ms fra de la casa.
Orientacin sur:En invierno por la inclinacin de la tierra da el sol
uchas horas a lo largo del da, mientras que en verano no da
directamente en la fachada, sino por encima, de este modo la
ac a a e a v v en a no se so reca en a.
Or en ac n es e:Rec e a ra ac n e orma angenc a y o
cua en as pr meras oras e a maana.
Orientacin oeste:Las fachadas con esta orientacin tambin re
ciben radiacin de forma tangencial y oblicua pero en las ltimas
horas de la tarde. Como en estas ltimas horas la temperatura am
biente es muy superior a la de las primeras horas, el efecto trmico
es e so reca en am en o, espec a men e en os meses e verano.
Segn lo anterior, es conveniente abrir la mayor cantidad de huecos
al sur para que durante el invierno entre la mayor cantidad de energa
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solar posible y se reduzca as la demanda de calefaccin y durante
el verano no entre radiacin solar directa que pueda incrementar la
demanda de refrigeracin.
3.3. Aislamiento trmico de cerramientos
El aislamiento trmico es determinante en el consumo energtico del
edificio. El aislamiento dificulta el paso del calor por conduccin del
n er or a ex er or uran e e per o o e nv erno y v ceversa uran e
e verano.
To os os ma er a es oponen res s enc a en mayor o menor me a.
La resistencia que un material ofrece al paso del calor depende del
espesor del mismo y del tipo de material que sea. En la composicin
de los cerramientos de un edificio es obligado utilizar los denomina-
dos aislantes trmicos para cumplir con la normativa vigente, ya que
enen una a a res s enc a a paso e ca or. Ha ua men e os a s a-
mientos ms utilizados son poliestireno expandido o extruido, lana de
roca, po ure ano, e c.
Hay que ener en cuen a que e n ve e a s am en o ene unos va ores
ptimos. Es necesario realizar el clculo del ptimo econmico para
comprobar cmo al aumentar el nivel de aislamiento disminuye la
demanda de energa en funcin del coste econmico que conlleva.
Una vez superado este ptimo, aunque se incremente el espesor del
aislamiento, apenas se conseguirn disminuir los consumos energti-
cos, pero se dispararn los costes econmicos.
Tener un buen aislamiento trmico tambin es importante porque
garan za que no ay sa os e empera ura en re e n er or y a par-
te interior del cerramiento que est en contacto con el exterior. Si el
aislamiento es deficiente, la cara interior del cerramiento est fra y
provoca una radiacin trmica de los usuarios hacia ella, lo que l imita
considerablemente el confort del interior.
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Figura 1. Aislamiento trmico en los cerramientos y flujo de calor.
Otro tema a tener muy en cuenta son los puentes trmicos. Son aque
as zonas e a envo ven e e e c o on e sm nuye e espesor
del aislamiento o donde los materiales permiten mayor conduccine ca or. Es as zonas en genera son os encuen ros e s n os pos
de cerramientos como la fachada con los forjados o la cubierta, los
p ares, os con ornos e as ven anas, as ca as e pers anas, e c.
Figura 2. Puente trmico evitado en el frente de forjado.
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Es muy importante cuidar los puentes trmicos ya que esto conlleva:
Ahorro en los consumos de calefaccin y refrigeracin. Esto conlle-
va una reduccin de las emisiones de CO2y por o an o una me orcalificacin de eficiencia energtica.
Limitar las condensaciones. En climas fros cuando la temperatura
exterior es muy baja y en el interior hay una humedad relativa ele-
vada se da el fenmeno de la condensacin de los perfi les interio-
res. Ello es debido a que la temperatura del perfil interior est por
debajo de la temperatura de roco. Con la rotura del puente trmi-
co se cons gue e evar a empera ura super c a e per n er or y
en consecuencia se restringe la aparicin del roco.
3.4. Masa trmica
La inercia trmica es la propiedad de un cerramiento que indica la
can a e ca or que pue e a macenar y a ve oc a con que o
cede o absorbe del entorno. Esta propiedad depende el espesor del
muro y e a ens a e ma er a pr nc pa men e.
Cuanto mayor es la inercia trmica, mayor es la resistencia a que
aumente su temperatura, ya que consigue repartir mejor el calor a
o argo e o o su vo umen.
Esta propiedad es muy importante ya que ayuda a mantener ms estable
a empera ura en e n er or e a v v en a uran e o o e ao. Duran e
el invierno la masa trmica almacena el calor del sol durante el da y lo
libera durante la noche, evitando as que la vivienda siga las fluctuaciones
del ambiente cuando desaparece el aporte de calefaccin. Durante el
verano la masa trmica almacena el calor de la casa, mantenindola
a menor empera ura y o era uran e e noc e, grac as a una uena
ventilacin.
En general, los materiales de construccin pesados como piedra, hor-
mign o ladrillo pueden funcionar como masa trmica. Si la casa est
en contacto con el terreno, ste ayudar tambin a amortiguar las
osc ac ones rm cas.
El terreno tambin funciona como un gran amortiguador de las osci-
laciones trmicas del exterior ya que tiene una elevada inercia tr-
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mica. A una determinada profundidad la temperatura permanece
cons an e y es mayor que e am en e ex er or en nv erno y menor en
verano, por lo que va a contribuir a mantener la temperatura de la
vivienda. Adems, tambin puede funcionar como aislante trmico.La inercia del terreno y su temperatura constante tambin se puede
utilizar mediante una instalacin de geotermia para reducir las de
mandas energticas de la vivienda o cubrirlas en su totalidad.
La arquitectura bioclimtica busca diseos que aprovechen las venta
jas que tiene el terreno pero debe solucionar problemas que pueden
surgir como una merma en la iluminacin y un exceso de humedad.
Ha ua men e es as so uc ones u zan ac a as sem en erra as o
enterradas totalmente para las zonas ms fras y dejando las facha-das al sur para que entre la luz y la radiacin solar.
3.5. Acristalamientos y carpinteras
Al igual que los cerramientos opacos, a travs de los acristalamientos
se produce una conduccin de calor entre la zona fra y la zona ca-
liente, lo que supone unas prdidas energticas importantes.
Las prdidas a travs de una ventana en invierno son notablemente
superiores a las que se dan a travs de una pared aislada. Por esto
hay que intentar que los vidrios sean lo ms aislantes posibles. En la ac
tualidad se utilizan vidr ios dobles con una cmara de aire intermedia
que limita dichas prdidas. Si adems se quiere mejorar el aislamien-
o, se pue en u zar v r os ra a os con capas e a a em s v a
o sustituir el aire de los vidrios de doble acristalamiento por un gas
pesado, normalmente argn.
Los vidrios bajo emisivos estn recomendados para zonas fras, en
donde es muy importante minimizar las prdidas durante el invierno.
Estos vidrios tienen un revestimiento en una de las capas internas que
permite que pase la radiacin de onda corta, es decir, la radiacin
solar, pero que bloquea la radiacin del vidrio al exterior de forma
que el calor acumulado en el local no puede salir por radiacin. Para
disminuir la radiacin solar que entra en verano debe ser combinado
con un v r o ex er or e con ro so ar.
Hay que tener en cuenta tambin la radiacin solar que son capaces
de dejar pasar las ventanas. Cuando la radiacin solar choca con-
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tra el vidrio, parte de ella es absorbida, parte es reflejada y parte es
ransm a ac a e n er or. E ac or so ar e un acr s a am en o es
la relacin entre la energa total que entra en un edificio a travs del
acristalamiento y la energa que incide en el mismo. Durante el invier-no, lo interesante es que el factor solar sea lo mayor posible ya que as
deja pasar la mayor cantidad de energa posible y l imita los consumos
energticos para la calefaccin. Para mejorar el factor solar se utilizan
vidrios coloreados o con tratamientos mediante capas metlicas o
de slice. En oficinas puede ser muy interesante jugar con las distintas
propiedades del vidrio para limitar la demanda de refrigeracin pero
garantizando una buena iluminacin natural.
Adems, como ya se ha comentado en el apartado de orientacin, esimportante que el mayor porcentaje de huecos se site al sur (o sureste
o suroeste) donde se recibe la mayor cantidad de radiacin solar direc-
ta en invierno debido a que el nmero de horas de sol incidente sobre
la fachada sur es mayor y el sol est ms bajo por lo que entra una gran
cantidad de radiacin directa a travs de las ventanas.
Duran e e verano, a ac a a sur rec e menos ra ac n ya que e so
est alto y los rayos son perpendiculares. Durante el verano se puede
limitar la radiacin solar que entra a travs de las ventanas con vo-a zos, sa en es, con raven anas, pers anas, pane es, cor nas. En e
siguiente apartado se explican brevemente los sistemas de captacin
de la energa solar.
Tam n es muy mpor an e ener en cuen a as carp n er as. En genera
se forma un puente trmico ya que la resistencia a la conduccin del
calor es menor en esta zona que en el cerramiento opaco y en el vidrio
adyacente por lo que si no se utilizan marcos con rotura de puente tr-
mico se forman zonas con una temperatura menor a la del interior de la
v v en a on e se pue en ormar con ensac ones en e nv erno.
3.6. Sistemas de captacin solar
La radiacin solar es la principal fuente de energa para cubrir la de-
man a e ca e acc n e una v v en a oc m ca.
El diseo del edificio debe garantizar su mximo aprovechamiento sin ne-
ces a e u zar o ro po e s s emas. Las ven anas ac an e e ec o
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invernadero, ya que a travs de ellas la radiacin solar entra en el interior
ca en an o e am en e y os e emen os que encuen re como sue o, ec o
y paredes, mobiliario, etc. Adems, el vidrio no deja escapar la radiacin
n rarro a que em en o os es os e emen os que an s o ca en a os porla radiacin solar, por lo que queda en el interior del edificio.
Los elementos calentados por la energa solar liberarn posteriormen
te dicha energa para mantener la temperatura del espacio en fun-
cin de su inercia trmica. Es importante que estas masas trmicas
estn situadas de forma que puedan recibir la mayor cantidad de
radiacin solar posible.
En el diseo de estos sistemas es importante considerar:
La existencia de suficiente masa trmica para la acumulacin del
calor dispuesta en las zonas de incidencia de radiacin.
La existencia de cerramientos mviles para aislamiento.
La orientacin, obstculos y sombreamientos de los espacios de
captacin, de tal manera que se maximice la captacin de ener
ga en invierno y se minimice la de verano.
Para conseguir una mayor eficiencia de la energa solar captada es
ueno sponer e s s emas como pers anas, con raven anas, e c., que
pue an serv r para ev ar que uran e a noc e se escape e ca or para
evitar prdidas por conduccin y conveccin a travs del vidrio.
La eficiencia de estos sistemas de captacin solar depende de la
fraccin de energa que llega al local en funcin de la radiacin in-
cidente y del tiempo que transcurre entre que la energa es almace-
na a por as masas e oca y a eran. Se pue e s ngu r en re os
s gu en es s s emas:
S s emas rec os: La radiacin solar entra a travs del acristala
miento al interior del local. Es importante prever la existencia de
masas trmicas de acumulacin de calor en los lugares (suelo, pa
redes) donde incide la radiacin. Son los sistemas de mayor rendi
m en o y e menor re ar o.
Sistemas semidirectos:La radiacin solar pasa a travs de un inver
na ero o a osa o como espac o n erme o en re e n er or y e ex
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terior. Entre el invernadero y el interior del local hay un cerramiento
mvil que permite regular el paso de la energa acumulada.
S s emas n rec os:La captacin de la radiacin solar la realizaun e emen o e a macenam en o, como por e emp o ones e
agua o un lecho de piedras que tienen alta capacidad calorfica
que transmiten por conduccin, conveccin o radiacin el calor
al interior del local.
Un ejemplo de sistema indirecto es el Muro Trombe. El Muro Trombe es un
elemento pasivo de ganancia trmica que permite disminuir la demanda
de calefaccin en invierno. Popularizado por el ingeniero Flix Trombe en
los aos 60, est compuesto bsicamente por una superficie captadorade la radiacin solar (de alta inercia trmica y pintada de oscuro) y enfren-
te un vidrio a unos 10 cm dejando en el intermedio una cmara de aire y
evitando as la conduccin del calor. La radiacin solar calienta el aire de
la cmara que por conveccin permite que circule en su interior. Este aire
caliente puede entrar al interior de las viviendas a travs de unas rejillas, en
funcin de las necesidades segn si es invierno o verano. Adems se ca-
lienta tambin la pared que separa el interior de la cmara de aire, lo que
permitir que se almacene calor durante el da en la pared y lo transmita
hacia el interior durante la noche gracias a su inercia trmica. Adems,con este sistema el salto trmico entre el interior del local y la cmara de
aire es menor que si directamente estuviese el exterior, por lo que las pr
didas energticas son menores.
igura 3. Funcionamiento del Muro Trombe en invierno y verano.
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3.7. Elementos de proteccin contra la radiacin solar
en verano
La radiacin solar hace que se incremente la demanda de refrigera-cin durante el verano sobre todo en las zonas climticas ms clidas
y especialmente en los edificios destinados a oficinas donde la refri-
geracin tiene un gran peso en la demanda energtica del edificio.
Algunos parmetros ya tratados en este documento como el aisla-
miento, la ventilacin o los espacios tapn ayudan a disminuir eficaz
mente la demanda de refrigeracin. Otras tcnicas como los sistemas
de captacin solar pasiva disminuyen la demanda de calefaccin
pero disparan la de refrigeracin, por lo tanto es necesario tomar medidas para limitar la radiacin solar durante el periodo de verano.
Durante el verano el sol va ms alto, es decir, va perpendicular a
las fachadas y ventanas con orientacin sur, por lo que la utiliza
cin de aleros sobre las cristaleras logra que se limite la radiacin
directa que entra sin afectar a la de invierno, ya que el sol va ms
bajo. A pesar de esto, aunque se evite la radiacin directa, la ra
diacin difusa y reflejada no se puede evitar con estos mtodos y
tampoco ayuda que durante el verano hay ms horas de radiacin solar.
Tam n son es o ros spos vos como os o os o pers anas ex e-
riores cuya principal cualidad es que se pueden ajustar en funcin de
las condiciones en cada momento. Es recomendable que las persia-
nas cuenten con aislamiento trmico ya que de esta forma adems
de limitar la radiacin solar tambin se l imita la conduccin de calor.
Las contraventanas tambin son muy ltiles.
La utilizacin de aleros con vegetacin de hoja caduca y un enreja-
o que e e pasar a uz, perm e que uran e e verano se m e a
cantidad de radiacin que penetra, ya que la vegetacin lo hace
prcticamente opaco y durante el invierno se caen las hojas y dejan
pasar la luz y la radiacin solar.
Estas tcnicas se pueden aplicar para limitar la radiacin solar que
llega a las ventanas pero tambin a los muros. Para proteger los muros
son vlidas tcnicas como disponer de plantas trepadoras o utilizar
colores poco absorbentes en las fachadas que durante el invierno no
tienen una gran ganancia solar y que s lo tienen en verano, como
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por ejemplo, las orientaciones este y oeste. En estas zonas tambin se
e e m ar e porcen a e e uecos.
igura 4. Recreacin de la fachada del Ayuntamiento de Noin (Navarra).
3.8. Ventilacin
La ventilacin tiene una gran importancia en cualquier edificio, espe-
cialmente en los de este tipo ya que son ms compactos y estn mejor
aislados, lo que los hace ms estancos e impermeables al aire exterior.
Los objetivos de la ventilacin son:
Renovar el aire interior para mantener las condiciones higinicas.
empre se e en cump r os m n mos es a ec os en e CTE.
Mejorar las condiciones de confort trmico y mantener el nivel de
ume a .
Contribuir a la climatizacin. Por ejemplo en verano es muy impor-
tante que durante la noche el aire del exterior absorba por con-
vecc n o o e ca or a macena o en a v v en a.
Uno de los principales problemas en los edificios son las infiltraciones,
es decir, la ventilacin no deseada que entra y que supone unas im-
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portantes prdidas energticas, especialmente en invierno. Por esto
se e e ener muc o cu a o espec a men e con as puer as y ven-
tanas para que garanticen la estanqueidad.
Actualmente y segn el CTE, se exige ventilacin hbrida o ventilacin
mecnica. La ventilacin hbrida combina la ventilacin natural y la
mecnica.
A continuacin se van a explicar algunos de estos conceptos:
Ventilacin natural: Es la que tiene lugar de forma espontnea
cuan o e v en o crea corr en es e a re en a casa. Para que a
ventilacin sea lo ms eficaz posible, las aperturas de huecos de-beran localizarse en fachadas transversales y opuestas a la direc
cin del viento dominante. En edificios, especialmente en el caso
de las viviendas, es importante la ventilacin cruzada, ya que gra
cias a la diferencia de temperatura y presin entre dos estancias
con or en ac ones opues as se genera una corr en e e a re que
facilita dicha ventilacin. Tambin se produce ventilacin natural
por el efecto chimenera, cuando existe una diferencia de tempe-
ra uras en re e n er or y e ex er or.
Ventilacin convectiva o forzada: Se asa en a erenc a e em
peratura entre las masas de aire. Tiene lugar cuando el aire calien
te asciende y es reemplazado por aire ms fro. En las viviendas se
pue en crear corr en es e a re me an e aper uras en os espa-
cios superiores e inferiores.
En los edificios de oficinas la ventilacin mecnica se realiza impul-
sando aire del exterior a travs de los difusores. Este aire previamente
ha sido tratado en la UTA (Unidad de Tratamiento de Aire) y sale al
exterior a travs de las rejillas de extraccin. Es muy importante el uso
de recuperadores de calor y otros sistemas de alta eficiencia energ
tica para garantizar que las prdidas que se producen por ventilacin
sean mnimas. Por ejemplo, los recuperadores de calor consiguen que
el aire de expulsin del interior transfiera su calor al aire de impulsin
en invierno y al contrario en verano, favoreciendo la disminucin de la
demanda tanto en el periodo de calefaccin como de refrigeracin.
Es muy importante que el recuperador de calor est bien dimensio-
nado para evitar las prdidas de carga y el incremento del consumo
e ven a or que pena zar n os a orros energ cos er va os e
su utilizacin.
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Figura 5. Recuperador de calor.
3.9. Sistemas de ahorro en la iluminacin
En un edificio bioclimtico, especialmente si su uso es para oficinas, es muy importante la iluminacin ya que supone uno de los
consumos energticos principales.
Debido a esto, en el diseo del edificio se deben tener muy en
cuenta algunos factores como la situacin y el tamao de las ven
tanas, la ubicacin de posibles claraboyas u otros elementos que
dejen pasar la luz natural y las caractersticas de los vidrios deben
es ar muy es u a as para garan zar que en ra a mayor can a
de luz al interior y minimizar as el consumo generado por la luzar c a .
Los sistemas de control de la iluminacin, que regulan la ilumina
cin artificial en funcin de la luz natural que entra al interior su
ponen un ahorro energtico importante y garantizan el mximo
con or .
El control de la iluminacin mediante un sistema domtico va a per-
mitir:
Programar de forma horaria dicha iluminacin.
El encendido de la iluminacin slo cuando se detecte presencia.
Limitar la luz artif icial en funcin de la luz natural.
Programar distintos escenarios para un mismo lugar: luminosidad
odo televisin, modo estudio, modo trabajo, etc.
Regulacin manual.
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3.10. Sistemas para cubrir la demanda energtica
Aunque el diseo del edificio se haya realizado mediante criterios bio
climticos minimizando la demanda de energa, es necesario cubrirlade la forma ms eficiente posible y con el menor impacto para el
medio ambiente.
Para ello, es necesario buscar en cada caso la instalacin ms ade-
cuada, que permita cubrir la demanda energtica de la forma ms
limpia posible y teniendo en cuenta el medio en el que se sita el
e c o.
La importancia de la util izacin de equipos y sistemas de alta eficien-cia energtica y, por lo tanto, con altos rendimientos radica en que la
demanda se transforme en un consumo lo ms bajo posible.
Por ejemplo el uso del suelo radiante para climatizar los espacios pre-
sen a numerosas ven a as respec o a o ros s s emas como por e emp o
os ra a ores. E sue o ra an e opera con una empera ura e agua
ms moderada, lo que disminuye las prdidas por distribucin. Ade-
ms garantiza un mayor confort ya que no se producen corrientes de
aire y la temperatura de todo el espacio climatizado es homognea.
Figura 6. Imagen suelo radiante.
Entre los sistemas eficientes se pueden destacar la mquina de ab-
sorc n para a re r gerac n o as ca eras e a a empera ura y as
calderas de condensacin. Las calderas de baja temperatura pue-
den adaptar su temperatura de trabajo a las necesidades reales de la
instalacin en funcin de la demanda. Las calderas de condensacin
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aprovechan la energa latente del vapor de agua para convertirla
en calor sensible y reducen las prdidas de energa reducciendo la
temperatura de los gases producto de la combustin.
La cogeneracin es un procedimiento de mayor eficiencia energ
tica, ya que se aprovecha la energa trmica que se desprende al
generar electricidad a partir de un combustible. En la tr igeneracin,
se obtiene adems calor sustrado del proceso de refrigeracin del
edificio. Esta energa trmica se puede aplicar, por ejemplo, para
el agua caliente sanitaria, lo que supone un importante ahorro eco
nmico.
Como ya se ha comentado en el apartado de ventilacin, los recupe-radores de calor tambin ayudan al ahorro energtico.
Hay que tener en cuenta tambin que en la situacin actual con un
petrleo cada vez ms caro y escaso y una mayor preocupacin por
el medio ambiente, y sumado al desarrollo tecnolgico y normativo se
sitan como la alternativa ms eficaz las energas renovables.
Hoy en da se est hablando de lo que supondra una autntica revo-
lucin: la generacin distribuida. La generacin distribuida consisteen que os consum ores pro uzcan, a macenen y a m n s ren su pro-
pia energa, siempre de forma ecolgica, de forma que sean inde-
pendientes de las compaas elctricas. Estas tecnologas todava no
estn lo suficientemente desarrolladas y necesitarn tiempo para su
evolucin y aplicacin.
A continuacin se van a explicar principalmente algunas de las ener-
gas y tcnicas principales para obtener una energa limpia, pero se-
rn desarrolladas ampliamente ms adelante.
La energa solar es la obtenida directamente del Sol. Se puede apro-
vechar mediante los sistemas pasivos de captacin solar (desarrolla-
os an er ormen e o os s s emas ac vos, en re os que se encuen ra
la energa solar trmica y la fotovoltaica.
Es una de las energas ms limpias y su peso puede llegar a ser impor-
tante en Espaa gracias a su privilegiada situacin.
Principalmente se usa para producir agua caliente sanitaria, pero
tambin puede contribuir a cubr ir la demanda de calefaccin o
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incluso la demanda de refrigeracin, por ejemplo con una mqui
na de absorcin.
En captulos posteriores se definen todas las caractersticas de la energa solar, tanto trmica como fotovoltaica.
La energa elica es la que se obtiene del viento en movimiento. Tiene
un gran potencial y muchas aplicaciones. Es una energa complicada
para ap car a e c os y se m a a pequeos genera ores. Pue e ser
til en zonas aisladas con problemas de electrificacin.
Para cubrir la demanda energtica de un edificio se pueden utilizar
calderas cuyo combustible tiene origen biolgico como por ejemplolea, astillas, residuos agroindustriales como huesos de aceituna, cs
caras de frutos secos, poda de vid, etc. Esto se realizar gracias a las
ca eras e omasa.
La bomba de calor geotrmica permite reducir el consumo energti
co e un e c o. Se asa en que a empera ura e sue o se man e
ne constante (en torno a 14 C) a lo largo de todo el ao. Durante el
nv erno, se e ro a es e ca or a erreno y en verano se e evue ve e
calor que sobra en el edificio.
Cabe destacar que estas tecnologas no son incompatibles y se pueden
utilizar en sistemas hbridos o mixtos. Por ejemplo, se puede utilizar la energa
solar trmica con una bomba de calor, o la energa solar con la elica.
La aplicacin de la domtica a la climatizacin de un edificio permi
te el control centralizado y zonificado segn las necesidades de cale
faccin o refrigeracin. Si cada zona tiene definidas unas condiciones
trmicas distintas en cada momento al del resto de zonas es posible
gestionarlas de forma independiente garantizando un ahorro energ
co y e con or e oca .
Habitualmente para realizar la zonificacin se debe distinguir entre:
La orientacin de la zona, ya que la radiacin energtica que llega
es distinta.
La ac v a e ca a una e as zonas. No van a ser o m smo a c
matizacin para una zona de trabajo, una zona de almacenamien
o, una zona e escanso, e c.
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El horario de utilizacin. Por ejemplo, en una vivienda se puede dis-
tinguir entre la zona de dormitorios y la cocina y el saln, o en una
oficina entre la zona de trabajo y la zona de descanso.
De es a orma se garan za una empera ura a ecua a en ca a ugar
y en cada momento. Adems, si el usuario no se encuentra cmodo
pue e mo car pun ua men e e per e empera ura programa o
para lograr el bienestar.
4. Bibliografa
, Y. A. 2004 : rans erenc a e Ca or. E or a McGraw H .
Mxico.
C DIGOT CNICO EDIFICACI N.
M ,E. 1979 : l libro de la energa solar pasiva.E or a Gus avo.
Mxico.
REALDECRETO47/2007, de 19 de enero, por el que se aprueba el Pro-cedimiento bsico para la certificacin de eficiencia energtica
de edificios de nueva construccin.
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Soluciones energticamente efcientes en la edifcacin
AISLAMIENTO TRMICO EN EDIFICIOS3
1. Introduccin
La influencia del aislamiento trmico es decisiva para obtener edifi-
cios energticamente eficientes. Con unos niveles de aislamiento co-
rrectos podramos ahorrar casi el 50% del consumo de los edificios.
Pensemos en nuestra factura energtica y veremos el ahorro real.
La eficiencia energtica en los edificios no es slo cuestin de la en-
volvente o los sistemas, es un conjunto de posibles actuaciones ms
amp o. S n u a, un uen a s am en o y unos uenos s s emas per-
miten reducir el consumo energtico, pero a la hora de disear unedificio con criterios energticos debe empezarse desde el comienzo
e proyec o.
A nivel europeo se habla de la pirmide energtica o trada ener
gtica. La base de la pirmide son l
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