Source: http://www.slideshare.net/kubikbytecnalia/inauguracion-kubik-aicia-5103817
Timestamp: 2015-12-02 06:07:20+00:00

Document:
Revista promateriales aislamiento t...
Jornada Inaugural Labein Tecnalia “Vive Kubik” , Bilbao junio 2010 Eficiencia Energética en Edificios,
Retos y Oportunidades del nuevo Marco Reglamentario Europeo.
• Contexto Energético‐medioambiental.
• La transposición a España de la Directiva de Eficiencia Energética en Edificios
• Estrategias para obtención de edificios de alta eficiencia
• El RECAST de la directiva
Contexto energético‐medioambiental (1)
Porcentaje del consumo de energía final que representa el sector edificación
Contexto energético‐medioambiental (2)
• El Consejo Europeo de marzo de 2007 puso de relieve la necesidad de aumentar la eficiencia energética en la Unión para alcanzar el objetivo de reducir su consumo energético en un 20% para 2020.
En su Resolución de 31 de enero de 2008, el Parlamento Europeo abogó por un refuerzo de las Disposiciones de la Directiva 2002/91/CE y se ha pronunciado en varias ocasiones, la última de ellas en su Resolución de 3 de febrero de 2009 sobre la segunda revisión estratégica del sector de la energía, a favor de que el objetivo del 20% de eficiencia energética para 2020 sea vinculante.
Contexto energético‐medioambiental (3)
• Cumplimiento por la Unión de los compromisos del Protocolo de Kyoto, de mantener el aumento de la temperatura global por debajo de 2° C, así como su compromiso de reducir, para 2020, las emisiones totales de gases de efecto invernadero en un 20% como mínimo con respecto a los niveles de 1990.
• La Decisión nº 406/2009/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, sobre el esfuerzo de los Estados miembros para reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero a fin de cumplir los compromisos adquiridos por la Comunidad hasta 2020, establece objetivos nacionales vinculantes de reducción de las emisiones de CO2.
Contexto energético‐medioambiental (4)
• La Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, relativa al fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables, aboga por el fomento de la eficiencia energética en el contexto de un objetivo vinculante para la energía procedente de fuentes renovables que represente el 20% del consumo de energía total de la Unión para 2020.
Objetivo último: Reducir el consumo total
EXPRESIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO Calefacción
DEMANDA ENERGÉTICA Refrigeración
RENDIMIENTO MEDIO DEL SISTEMA ACS
AUMENTO DEL RENDIMIENTO DE LOS SISTEMAS
El consumo de energía en los edificios
por servicios (España 2005)
El espíritu de la Directiva 2002/91/CE de
• Endurecimiento progresivo de la reglamentación sobre calidad
térmica de los edificios de nueva planta (establecimiento de
consumos máximos permitidos) .
• La promoción de edificios de nueva planta cuyo consumo de energía
sea netamente inferior al que se deriva de la aplicación estricta de la
reglamentación. Estos edificios tendrán un reconocimiento oficial
como edificios de alta eficiencia energética
• En el sector de los edificios existentes, la directiva establece la
necesidad de su certificación energética, que conlleva a la
identificación, para cada edificio, de una relación de medidas de
mejora que, dentro de un contexto de viabilidad técnica y
económica, supongan una mejora significativa de la eficiencia de
Directiva 2002/91/CE de Eficiencia
– El endurecimiento progresivo de
la reglamentación sobre calidad
térmica de los edificios de nueva
– La promoción de edificios de
nueva planta con alta eficiencia
– Identificación de medidas de
en edificios existentes dentro de
un contexto de viabilidad técnica
OBJETIVOS TRANSPOSICIÓN EN ESPAÑA
– El endurecimiento progresivo de – Real Decreto 314/2006
térmica de los edificios de nueva Código Técnico de la Edificación
planta CTE – (DB-HE)
– La promoción de edificios de – Real Decreto 47/2007
energética Certificación energética de edificios
mejora de la eficiencia energética – Real Decreto 1027/2007
en edificios existentes dentro de Reglamento de Instalaciones
y económica. térmicas de edificios
_ Real Decreto X/2010
Requisitos mínimos (CTE-HE)
Jerarquización de Prescripciones
en CTE-DB-HE
Nivel 0 Nivel 1 Nivel 2 CTE
Demanda HE1
Total Rendimiento HE2
Rendimiento HE2
Cont. Solar HE4
Sanitaria Rendimiento HE2
Cont. solar HE5
Iluminación Rendimiento HE3
Uso general Cont. Solar HE5
Variación de los requisitos mínimos con el
D / D(Madrid)
Todos demandan lo mismo
0.5 0.704
Lo mismo pasa a nivel de toda Europa
Zonas climáticas invierno
Zonas climáticas verano
DB HE 1 : Opciones de Cumplimentación
OPCIÓN SIMPLIFICADA OPCIÓN GENERAL
PARÁMETROS DEMANDA DEMANDA
CARACTERÍSTICOS EDIFICIO ≤ EDIFICIO DE
¿CUMPLE? ¿CUMPLE?
DE LA SECCIÓN HE1,
Valores límite para la zona climática
D3 (Madrid) N N
(control solar)
Certificación de Eficiencia Energética de
DEEE: “ El certificado de eficiencia energética de un edificio
deberá incluir valores de referencia tales como la normativa vigente
y valoraciones comparativas, con el fin de que los consumidores
puedan comparar y evaluar la eficiencia energética del edificio “.
• Indicador de comportamiento
energético (qué se compara)
• Escala de calificación (con qué
criterios se comparan los
• Procedimientos de obtención de
Magnitud Impacto Afecta Conlleva
Energía final Económico Usuarios Costes energéticos
Energía primaria Energético País Política energética
Emisiones de Ambiental Planeta Cambio climático
Magnitudes por m2 calculadas en condiciones estándar
La clase de eficiencia energética se obtiene mediante los
Ratio entre el
IEE = comportamiento del
I referencia edificio objeto y un valor
Clase A si IEE < 0.37
Clase B si 0.37< IEE < 0.60
Clase C si 0.60 < IEE <0.93
Clase D si 0.93 < IEE <1.43
Clase E si 1.43 < IEE
Escala para edificios nuevos y existentes
Referencia 1 Promedio Referencia 2 promedio stock edificios
CTE-HE existentes
Demanda de Calefacción Unifamiliares (kWh/m2)
Variación del indicador de referencia para
edificios nuevos con el clima
(viviendas unifamiliares)
Emisiones [kg CO2/m 2]
A3 A4 B3 B4 C1 C2 C3 C4 D1 D2 D3 E1
Procedimientos cumplimentación de
requisitos mínimos y certificación en España
(situación base)
CARACTERÍSTICOS CTE-HE LIDER
PRESCRIPTIVA CALENER
(nuevos procedimientos simplificados)
OPCIÓN SIMPLIFICADA OPCIÓN SIMPLIFICADA OPCIÓN GENERAL
VALORES LÍMITE DE VALORES LÍMITE
PARÁMETROS SUPERIORES A LOS DEL
CARACTERÍSTICOS CTE-HE
PRESCRIPTIVA PRESCRIPTIVA CALENER
LETRAS D Y E LETRAS C Y B
Marco legislativo complementario:
Escala de Calificación edificios nuevos
Escala de Calificación edificios existentes
Condiciones de aceptación de procedimientos detallados
Criterios para la aceptación de soluciones singulares
Requisitos que deben cumplir los documentos reconocidos para la aceptación de
Condiciones de aceptación de procedimientos simplificados
•Procedimiento simplificado para edificios de viviendas que cumplen CTE-HE
•Ce2_simplificado viviendas
•Prestaciones medias estacionales de equipos y sistemas de producción de frío y
calor en edificios de viviendas
Estrategias para obtención de edificios de
• Elementos innovadores de la envuelta
• Incremento del rendimiento de sistemas
¿Por qué el edificio demanda energía de
Solicitaciones Exteriores Solicitaciones Interiores
Los flujos de calor no conducen de manera
espontánea a una situación de confort
sad@tmt.us.es
Estrategia general reducción de la
EN INVIERNO: DEMANDA = PÉRDIDAS – GANANCIAS
Limitar pérdidas (aislamiento)
Promover ganancias (acceso solar, inercia)
EN VERANO: DEMANDA = GANANCIAS – PÉRDIDAS
Limitar ganancias (control solar, modulación)
Promover pérdidas (ventilación)
Resumen estrategia invierno
Reducir pérdidas Aumentar ganancias
Descripción Transmisión infiltración / ventilación Aumentar área Aumentar
sur equivalente factor de
Diseño Compacidad
Elementos Mejora aislamiento
convencionales opacos
Resumen estrategia verano
Reducir ganancias Aumentar perdidas
Descripción Transmisión Solares Aumentar Aumentar
renovaciones aire factor de
exterior durante utilización
Diseño superficie acristalada
de la superficie acristalada
Elementos Mejora aislamiento cubierta
Ejemplo de combinaciones de diseño y de
la calidad de la envuelta
5.0 m – UWall = 0.82 W/m2K
– UFloor = 0.52 W/m2K
– URoof = 0.45 W/m2K
8.0 m – UWindow = 5.7 W/m2K
Ejemplo de combinaciones de
diseño y de la calidad de la envuelta
% Glazing
100/0 D D C C Seville
75/25 D D D D
50/50 D D D D <10.7
25/75 E E E E 23.9-38.6
0/100 E E E E 17.6-27.3
27.4-42.0
If Floor Area = 160 m2 :
Glazing Area = 0.15 × 160 m2 = 24 m2 Units: kWh/m2 year
South Glazing Area = 0.15 × 160 m2 × 0.75 = 18 m2
North Glazing Area = 0.15 × 160 m2 × 0.25 = 6 m2
Ejemplo de combinaciones de diseño y
de la calidad de la envuelta
% Glazing % Glazing % Glazing
S/N (%) S/N (%) S/N (%)
100/0 D D C C 100/0 D C C C 100/0 C C B A
75/25 D D D D 75/25 D D D D 75/25 C C C B
50/50 D D D D 50/50 D D D D 50/50 D D C C
25/75 E E E E 25/75 D D E E 25/75 D D D D
0/100 E E E E 0/100 D E E E 0/100 D D D D
E/O (%) E/O (%) E/O (%)
10% 15% 20% 25% From 10% 15% 20% 25% 10% 15% 20% 25%
100/0 D D E E 100/0 D D D D From 100/0 D D D D
75/25 D D E E UWall = 0.82 W/m2K 75/25 D D D D 75/25 D D D D
50/50 D D E E 50/50 D D D D UWindow = 5.7 W/m2K 50/50 D D D D
25/75 D E E E 25/75 D D D D 25/75 D D D D
0/100 D E E E 0/100 D D D D 0/100 D D D D
NE/SO (%)
% Glazing to NE/SO (%)
100/0 E E E E UWall = 0.66 W/m2K 100/0 D E E E UWindow = 2.7 W/m2K 100/0 D D D D
75/25 E E E E 75/25 D D E E 75/25 D D D D
50/50 D D E E 50/50 D D D D 50/50 D D D D
25/75 D D D D 25/75 D D D D 25/75 D C C C
0/100 D D D D 0/100 D D D D 0/100 D C C C
SE/NO (%) SE/NO (%) SE/NO (%)
100/0 D D D D 100/0 D D D D 100/0 D C C C
75/25 D D D D 75/25 D D D D 75/25 D C C C
50/50 D D E E 50/50 D D D D 50/50 D D D C
Changing the quality of the components .- horizontal
Changing the design of the building.- vertical
Características relativas de cerramientos opacos y semitransparentes
Pérdidas Ganancias solares Factor de utilización
Opacos (Muros
bajas nulas alto
altas altas bajo
RELACIÓN DE ELEMENTOS ESPECIALES DE LA
Carácter elementos Movimiento de aire
Interior Exterior No Exterior-interior Interior-interior Interior-exterior Exterior-exterior
Opaco Opaco X
Opaco Chimenea solar
Opaco Fachada ventilada
Transparente Pared solar
Transparente Aislamiento
Transparente Parietodinámico
Transparente Trombe
Transparente Chimenea solar
Transparente Transparente Galerías
Opaco acristaladas
Transparente Balcones
Transparente Invernaderos
Transparente Transparente X
Ejemplo configuraciones Transparente-Opaco Invierno
Muro Solar Muro Trombe
Comparación muro solar y muro Trombe con
cerramientos convencionales en función del clima
Aporte Bruto de Energía por m² de Fachada Para Diferentes Elementos Orientados al Sur (enero)
‐20 Muro Convencional
ENERGY SAVINGS POTENTIAL AND DESIGN GUIDELINES OF TROMBE WALLS
Typical Total energy heating contribution of
needs in an optimal
Spain Trombe wall in Spain
Main design guidelines for Trombe walls
• The total energy contribution using double glazing is greater than using simple glazing, regardless of the climate.
• For climatic severities less than 0.6, the appropriate design is a poorly insulated wall and a high air flow rate in the air layer, so that, solar gains are increased.
• For climatic severities between 0.6 and 1.0, total energy contribution is nearly independent of the wall insulation.
• For climatic severities greater than1.0 , the wall should be well insulated and the air velocity in the air layer lower than 0.3 m/s in order to reduce the thermal losses.
Mejora de la eficiencia energética en sistemas convencionales
El rendimiento medio estacional del sistema
Diseño instalación,
Rendimiento equipos,
Etiquetado de Bombas de Calor
“Clases Eurovent” y los requisitos minimos de ASHRAE
Elementos y sistemas innovadores
generación / almacenamiento / distribución / emisión
• Conductos enterrados para precalentamiento de aire
• Calefacción solar / Agua caliente sanitaria solar
• Refrigeración mediante sumideros de calor medioambientales
Enfriamiento con conductos enterrados
• Emisores de bajo gradiente de temperatura (paneles radiantes, viga fría,
Thermodeck)..
• Combinación de sistemas anteriores
• District heating and cooling, cogeneración, pilas de combustible
Example of Innovative System:
Solar/gas absorption cooling plant at
Engineering School of Seville (Spain) 53.
• Engineering School (main building).‐ 35000 m2
• PSE AG: linear Fresnel
Temperature range: 160‐180 oC
Flow rate: 7.6 m3/h
• Absorption Chiller: BROAD BZH15
H2O/BrLi
Nominal power: 174 kW
COP=1.34
Monitoring and evaluation (2009)
Energía final producida (kWh)
Porcentaje cubierto del total de refrigeración (822788 kWh)
M Jn Jl A S O
Solar Gas Electricidad
Solar Gas natural Electricidad
The use of the solar fraction concept to assess
the climatic applicability of solar cooling 56
• Gestión dinámica de los diferentes modos de funcionamiento de los elementos de la envuelta (fachadas inteligentes).
• Adaptar la demanda de energía a las necesidades reales de los diferentes espacios (iluminación, temperatura, ventilación). • Gestión de la demanda: uso de sistemas de producción de frío y calor en función de disponibilidad de renovables, estructura tarifaria etc. 59.
Eficiencia energética y domótica: Fachadas inteligentes
• Comportamiento adaptativo térmico y lumínico de las fachadas:
– Noche / día
– Verano / invierno – N /NO /O /SO /S /SE /E /NE
– Diferente uso de espacios
•Acristalamientos de propiedades ópticas
•Control solar adaptado
•Dobles envolventes
Eficiencia energética y Domótica:
Whole building cooling needs (adaptive 20
confort) (kWh/m2)
Whole building cooling needs (kWh/m2) • Ahorro de energía derivado de la modificación automática de las temperaturas de consigna en función de las condiciones exteriores.
Directive 2010/31/EU of the European
Parliament and of the Council of 19 May 2010
• a) Marco general de una metodología de cálculo
• b) Aplicación de requisitos mínimos de eficiencia
energética de los edificios nuevos o de nuevas
unidades del edificio;
• c) Aplicación de requisitos mínimos de eficiencia
energética de edificios existentes que sean objeto de
reformas importantes,
Alcance Directiva 2010/31/EU
• d) los Planes Nacionales destinados a aumentar el
número de edificios de consumo de energía casi nulo;
• e) la certificación energética de los edificios o de unidades
• f) la inspección periódica de las instalaciones de
calefacción y aire acondicionado de edificios y
• g) los sistemas de control independiente de los
certificados de eficiencia energética y de los informes
• Los Estados miembros tomarán las medidas
necesarias para garantizar que se establezcan unos
requisitos mínimos de eficiencia energética de los
edificios o unidades del edificio con el fin de
alcanzar niveles óptimos de rentabilidad. La
eficiencia energética se calculará de acuerdo con la
metodología a que se refiere el artículo 3. El cálculo
de los niveles de rentabilidad óptima se realizará de
acuerdo con la metodología mencionada en el
artículo 5, cuando esté disponible.
Ejemplo Madrid unifamiliar adosada
CTE-HE 2006
Madrid unifamiliar adosada
ralación con
Nivel de CTE-HE1
número de edificios de consumo de energía casi
• Los Estados miembros se asegurarán de que:
• a) como muy tarde el 31 de diciembre de 2020, todos los
edificios nuevos sean al menos edificios de energía casi
nula, tal como se define en el artículo 2, punto 2, y de que
• b) después del 31 de diciembre de 2018, los organismos
públicos que ocupen y posean un edificio nuevo
garantizarán que el edificio es un edificio de energía casi
nula, tal como se define en el artículo 2, punto 2.
Francia: los nuevos requisitos mínimos
(RT-2012) serán probablemente los
actuales niveles para obtener la clase A.
50 kWh/m2 de energía
primaria con la variación
climática de la figura
D / Dreference
Same Heating Needs
Demanda de calefacción unifamiliares (kWh/m²)
120.0 D
40.0 D C B
0.13 0.46 0.73 1.03 1.36 1.66
Severidad Climática Invierno 120.0
Ejemplo de BLOQUES
Demanda de calefacción bloques (kWh/m²)
en los climas 60.0
0.13 0.45 0.73 1.03 1.36 1.66
Severidad Climática Invierno
La escala de eficiencia energética en
función de la zona climática
Clase A si IEE < 0.41
Clase B si 0.41< IEE < 0.63
Clase C si 0.63 < IEE <0.94
Clase D si 0.94 < IEE <1.40
Clase E si 1.40 < IEE E1
Clase A si IEE < 0.29
Clase B si 0.29 IEE < 0.55
Clase C si 0.55 < IEE <0.93
Clase D si 0.93 < IEE <1.49
Clase E si 1.49 < IEE A4
• En general, es un porcentaje de reducción en
relación con el requisito mínimo.
• Las hojas de ruta de las estrategias de ahorro
de energía en edificios juegan con la escala de
certificación y con los requisitos mínimos con
un desfase temporal.
Ejemplo de distribución de la demanda de calefacción
correspondiente a viviendas unifamiliares en Madrid que
cumplen estrictamente el CTE-HE1
Porcentaje de Edificios [tanto por 1]
Demanda de Calefacción (kWh/m2)
Un esquema posible de refuerzo progresivo
Alcance (continuación)
• los sistemas de control independiente de los
certificados de eficiencia energética y de los
• Los Estados miembros velarán por que la certificación de la
eficiencia energética de los edificios y la inspección de las
instalaciones de calefacción y de aire acondicionado se
realicen de manera independiente por expertos cualificados
o reconocidos,…
• Los Estados miembros pondrán a disposición del público
información sobre los programas de formación y
reconocimiento. Los Estados miembros velarán por que se
pongan a disposición del público registros actualizados
periódicamente de expertos cualificados y reconocidos o de
empresas reconocidas que ofrezcan los servicios de
expertos de ese tipo.
Sistemas de control independiente de
y de los informes de inspección
• Las autoridades competentes o las entidades en las
que éstas hubieran delegado la responsabilidad de
ejecución de los sistemas de control independiente
efectuarán una selección al azar de al menos una
proporción estadísticamente significativa de los
certificados de eficiencia energética expedidos
anualmente y los someterán a verificación.
Argumentos para obtener edificios de alta
eficiencia energética (clase A)
• Edificios corporativos de entidades que tienen actividades
relacionadas con las energías renovables, la eficiencia energética, la
• Edificios construidos por Constructores, inmobiliarias, promotores,
estudios etc que abogan por la sostenibilidad como uno de sus
elementos de imagen de marca
• El sector público cuyos edificios tienen que ser ejemplares en este
• Edificios financiados con capital público.
• Edificios que quieren acogerse a políticas de subvención en eficiencia
• Por obligación todos los edificios nuevos a partir de 2018 (edificios
públicos) o 2020 (resto)
¿Cómo se obtienen estos edificios?
• Conseguir estos edificios dentro de un contexto de
rentabilidad económica no es tarea fácil y supone la revisión y
sobretodo la integración de numerosos aspectos vinculados a
la energética edificatoria.
• Estos aspectos abarcan:
– diseño arquitectónico del edificio,
– inclusión en el mismo de fachadas y cubiertas inteligentes,
– La utilización de técnicas bioclimáticas que utilizan las fuentes y
sumideros medioambientales,
– Soluciones integrales de domótica que aglutinen y adapten todos
estos conceptos a las necesidades específicas de cada edificios
Instrumentos institucionales de apoyo a la
• Plan de acción de ahorro y eficiencia energética de
edificios (PAE4 2008-2012)
• Plan de ahorro y eficiencia energética en edificios de
• Plan de contratación pública verde
• Estrategia Española sobre cambio climático y
energías limpias (Nov. 2007)
• Plan de energías renovables (2005-2010)
• Estrategia española de desarrollo sostenible
Existe la necesidad urgente de actuación
Existe la concienciación ciudadana de dicha necesidad.
Existe el marco legislativo que clarifica, objetiviza y
promueve la calidad energética y medioambiental de
Existen las herramientas para la implementación
efectiva del marco legislativo
Existen los instrumentos institucionales de apoyo
Estamos obligados a asumir el compromiso
derivado del dilema energético medioambiental de
La capacidad de adaptación a este nuevo contexto
supondrá un reto y una nueva oportunidad de
negocio para empresas tanto de los sectores
tradicionales de la construcción como otras
emergentes vinculadas a las nuevas tecnologías
atención Servando Álvarez
Guia practica energia para rehabilitacion de edificios
Sistemas de control termico
Coef.global

References: Resolución 
 Resolución 
 Decisión nº 
 Real Decreto 
 Real Decreto 
 Real Decreto 
 Real Decreto 
 artículo 3

artículo 5
 artículo 2
 artículo 2