Cómo proyectar viviendas energéticamente eficientes
Una guía ilustrada

PRÓLOGO

La idea de construir edificios eficientes no es nueva: los profesionales de la construcción se han esforzado siempre para convertir los objetivos energéticos del proyecto en una realidad. El concepto de “brecha de eficiencia energética” se cruzó en mi camino durante un acto de la asociación Good Homes Alliance en 2010, cuando se estaba convirtiendo en un verdadero problema para un sector que aspiraba a construir viviendas con cero emisiones de carbono. Si me impactó entonces es porque estaba trabajando como proyectista en un encargo calificado de nivel 4 (4 estrellas de las 6 posibles) por el Código para la Construcción de Viviendas Sostenibles del Reino Unido, un proyecto residencial considerado “líder en el sector”, a pesar de que muy probablemente sufriría una gran brecha de eficiencia por la que poco podíamos hacer. Sentí decepción por aquel statu quo que nos llevaba a cumplir con las mínimas exigencias energéticas y con un presupuesto ajustado que, en última instancia, acabaría en una mera “optimización de costes” o en un recorte de gastos más preciso.

El catastrófico incendio de la torre de viviendas sociales Grenfell, en el oeste de Londres, es una consecuencia de este proceso de reducción de costes y de calidad, una epidemia transversal en todo nuestro sector y nuestra cultura, donde la economía es la máxima prioridad. Para superar esta situación, es necesario replantearse de forma radical los sistemas de contratación, el endurecimiento de la normativa y una mayor preocupación por la calidad de la obra. Espero que este libro constituya una pequeña aportación para la mejora de los procesos de proyecto y una herramienta de utilidad para arquitectos, clientes y constructores ante el reto de construir viviendas energéticamente eficientes.

INTRODUCCIÓN

Todo está en los detalles. Prestar la debida atención a los detalles es fundamental para diseñar y construir viviendas de calidad; descuidarlos, en cambio, puede desencadenar errores importantes que afectarán al comportamiento energético de las viviendas nuevas. El presente libro pretende dar solución a algunos de estos problemas de comportamiento energético y ayudar a reducir esta “brecha” de eficiencia y calidad para que arquitectos, proyectistas y constructores podamos producir, por sistema, viviendas mejores.

Por “viviendas mejores” se entienden aquellas que ofrecen un consumo energético reducido, un buen confort térmico y una excelente calidad del aire interior. Estudios de la organización Zero Carbon Hub, la agencia Innovate UK y otros han demostrado que la mayoría de las viviendas de obra nueva del Reino Unido no cumplen con los requisitos de eficiencia exigidos, y la razón de fondo es que la eficiencia energética, el confort y la calidad del aire interior son factores difíciles de evaluar.

El comprador de una vivienda no puede ver su composición interna; es decir, no puede valorar la construcción de aquellos elementos que influirán directamente en las facturas de calefacción, el confort y la calidad del aire interior. Por lo general, las prestaciones térmicas no son algo que atraiga a los clientes, y por ello tampoco se encuentran en lo más alto de la lista de prioridades de los constructores. En el Reino Unido, del total de 300 viviendas inspeccionadas por Zero Carbon Hub (2012-2016) y estudiadas por Innovate UK (“Evaluación de la eficiencia energética en edificios”, 2016), ninguna cumplía con los objetivos de eficiencia en el momento de realizar las pruebas. De hecho, la mayoría no llegaba a cumplir las partes L y F del Código de edificación británico y por un margen considerable (del 50 % o superior).

Las publicaciones Builder’s Book, Services Guide y Thermal Bridging Guide (Zero Carbon Hub, 2016) recogen los fallos más habituales detectados por estos estudios, como puentes térmicos no previstos, baipases térmicos, fugas de aire sin controlar y deficiencias en el diseño, tendido y puesta en marcha de las instalaciones. Los análisis pusieron de relieve muchos pequeños errores que tenían un gran impacto en el comportamiento energético. En las figuras 0.1 y 0.2 podemos ver un ejemplo de ello: un desajuste de 5 mm en una ventana redujo la eficiencia térmica de este encuentro en un 140 %.1 El mal comportamiento de las viviendas se debe a la combinación de todos estos defectos. Este libro analizará los más habituales y planteará diferentes soluciones para proyectar y construir viviendas que cumplan con su función: la de ofrecer un ambiente sano y de bajo consumo energético a sus moradores.

En la escala jerárquica de la eficiencia energética (figura 0.3) se observa que los factores que más influyen en el comportamiento energético de una vivienda son su forma y su orientación, que a su vez dependen de otros factores relacionados con la función y el programa. La forma del edificio responde al entorno, pero normalmente está supeditada a otras variables urbanísticas en términos de altura, densidad, tipo de vivienda, estilo local y preexistencias como calles, edificios, fuentes de ruido y zonas protegidas. Por lo general, las decisiones sobre la forma se toman en función de estas particularidades específicas de cada emplazamiento, por ello, el presente libro se centra en los dos últimos niveles de la escala jerárquica: la envolvente y las instalaciones, elementos comunes a todas las viviendas. Además, en la envolvente y las instalaciones es donde se originan los problemas de eficiencia más graves y donde se pueden lograr las mejoras más importantes.

El capítulo 1 analiza la diferencia entre el comportamiento energético previsto en el proyecto y el real del edificio en uso, y destaca las áreas de competencia comunes en las que deberían implicarse arquitectos y constructores. Además, aporta medidas estratégicas para que los profesionales del sector y la administración puedan mejorar la eficiencia de las futuras viviendas. En el capítulo 2 se describen los criterios de eficiencia energética actuales y las principales características de las envolventes térmicamente eficientes; su contenido incluye un resumen de buenas prácticas con principios constructivos básicos para los tipos de cerramientos tratados en este libro.

Los capítulos del 3 al 7 analizan los sistemas constructivos más habituales en viviendas de obra nueva, destacando las partes de la envolvente térmica que suelen ser más problemáticas. Los detalles constructivos ilustran posibles soluciones para que arquitectos y constructores puedan mejorar la eficiencia energética de sus proyectos. En cada uno de estos capítulos se estudia un tipo de envolvente, desde las más habituales (en el Reino Unido) hasta las menos comunes pero más innovadoras.

Todas las fotografías de obras en curso han sido tomadas por el autor, salvo que se indique lo contrario. Los detalles constructivos son ejemplos de buenas prácticas basados en el principio conocido como “la envolvente primero”, que cumple con estándares rigurosos como el Passivhaus y la “energía cero” en edificios. Todos estos detalles han sido construidos, lo cual ha permitido comprobar in situ su viabilidad y conformidad con la normativa. Algunos son compatibles con el estándar Passivhaus, cuando así se indica, y el arquitecto podrá aplicar la información directamente a los detalles de la envolvente de su proyecto. Del mismo modo, los principios constructivos descritos en este libro serán de utilidad para todos los agentes implicados en la construcción de envolventes térmicas más eficientes. Concretamente, se abordan problemas de puentes y baipases térmicos, estanqueidad, constructibilidad y puesta en obra.

Resolver los puentes térmicos y la estanqueidad en cada una de las partes del edificio permite reducir significativamente su demanda energética, el consumo de calefacción asociado y las emisiones totales de CO2. Este libro estudia los detalles constructivos más importantes desde el punto de vista energético y analiza su comportamiento térmico típico según unos valores dados de U y de psi. Los valores de psi se basan en hipótesis de cálculo para las resistencias térmicas de los materiales indicadas en el anexo 3.

El comportamiento de estos detalles constructivos se ha simulado con un programa de análisis de puentes térmicos para garantizar la mínima pérdida de calor en los encuentros y obtener un valor de psi que sirva de referencia para los cálculos energéticos de los arquitectos. Para utilizarlos en el Procedimiento de Evaluación Estándar (SAP), deberán recalcularse a partir de los datos específicos de cada proyecto. Los valores de psi se han calculado con el programa THERM 7.4.3 para las simulaciones en 2D y con el programa TRISCO 13.0 para las simulaciones en 3D, de acuerdo con el documento BR 497 del Centro de Investigación sobre la Construcción del Reino Unido (BRE). La figura 0.4 muestra los valores de U, los valores de psi y las pérdidas de calor por infiltración que, combinados, representan la pérdida de calor total de una vivienda.

El capítulo 8 está dedicado a las instalaciones eléctricas y mecánicas en viviendas nuevas. Para cada sistema se incluyen requisitos técnicos que serán de utilidad en las primeras fases del proyecto, así como esquemas que permitirán mejorar los detalles y especificaciones en la etapa de construcción. Cabe señalar que una parte importante de la brecha de eficiencia energética de las viviendas se debe a sistemas de calefacción o ventilación mal instalados o con una puesta en marcha deficiente. Las figuras 0.5, 0.6 y 0.7 muestran algunos ejemplos de mal diseño y mala instalación de estos sistemas. Este capítulo también incluye recomendaciones básicas sobre las instalaciones más importantes del edificio para que puedan ofrecer el rendimiento previsto.

El capítulo 9 cierra este libro con un resumen de recomendaciones para construir viviendas energéticamente más eficientes. Arquitectos, constructores, legisladores y clientes tienen un importante papel en la mejora de la calidad de las futuras viviendas, y este capítulo proporciona algunas orientaciones para avanzar en esta dirección. Los anexos contienen varias listas de comprobaciones para arquitectos y constructores basadas en el Plan de trabajo del RIBA y en las etapas de construcción tradicionales. Dichas listas son herramientas de dirección de obras, y deberán adaptarse a los requisitos y métodos constructivos de cada proyecto. Esperamos que los equipos de profesionales, clientes y constructores encuentren en este libro las orientaciones prácticas necesarias para mejorar el diseño y la calidad constructiva de las futuras viviendas.

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Copyright de la edición: Editorial Gustavo Gili SL