Los acuerdos adoptados a nivel internacional para la reducción de los gases que provocan el efecto invernadero y que se derivan de los compromisos adquiridos en el protocolo de Kyoto, están teniendo sus repercusiones en diferentes ámbitos. Desde la bonificación en los impuestos aplicados a los vehículos que menos contaminan, hasta las ayudas concedidas en la compra de electrodomésticos eficientes, pasando por la calificación energética de procesos industriales. El sector de la construcción no ha quedado al margen. El Código Técnico de la Edificación (CTE) de 2006, y su documento básico HE para ahorro de energía, y el RO 47/2007, por el que se establece la calificación de eficiencia energética para edificios y viviendas, son dos aspectos normativos que van a influir en la forma de entender la vivienda.

Todos estos cambios a nivel normativo tienen su origen en la Directiva europea 2002/91/CE EPBD, para cumplimiento de Kyoto, de la que se derivan todos los documentos anteriores. El CTE ya es de obligado cumplimiento para todos los proyectos visados actualmente. También es obligatoria la obtención de la calificación energética de cualquier edificio o vivienda de nueva construcción, o ya existente, siempre que se pretenda vender o alquilar.

El nuevo Código Técnico de la Edificación

Desde su creación y progresiva entrada en vigor, este documento ha tenido una influencia notable en las construcciones que se realizan actualmente. Uno de sus puntos importantes es el Documento básico HE para ahorro de energia, que consta de 5 apartados:

Exigencia básica HE 1: Limitación de demanda energética

El contenido de este capitulo se centra principalmente en la envolvente del edificio, regulando su concepto arquitectónico. Se divide el mapa de España en diferentes zonas climáticas, de forma que la orientación y los huecos (ventanas, cristaleras, etc.) que tiene el edificio, no puedan ser los mismos si está emplazado en la Costa del Sol que si se encuentra en el Pirineo. Se supone que aquel el edificio que se encuentra en un clima predominantemente cálido no deberia tener grandes aberturas orientadas hacia el sur, para evitar su sobrecalentamiento en verano, con el consiguiente consumo energético en refrigeración. En el caso del edificio emplazado en la zona fría, interesa que sus aberturas estén orientadas hacia el sur, para ahorrar en calefacción durante el invierno.

Además establece unos mínimos aislamientos en fachadas yforjados exteriores, cubiertas, puertas y ventanas, entre otros elementos. En definitiva, el objetivo es que el edificio tenga las menores pérdidas energéticas posibles: Ahorro pasivo de energía.

Exigencia básica HE 2: Rendimíento de las instalaciones térmicas

Este apartado se limita a especificar que las instalaciones térmicas serán apropiadas y destinadas a proporcionar el bienestar térmico de los ocupantes de los edificios.

Exigencia básica HE 3: Eficiencia energética en instalaciones de iluminación

Esta exigencia es de obligado cumplimiento en edificaciones de nueva construcción; rehabilitación de edificios con superficie mayor de 1.000 m2, donde la reforma afecte a más de un 25% de la superficie iluminada; o reformas de locales y edificios comerciales, en los que se renueve la iluminación.

Exigencia básica HE 4: Contribución solar mínima de ACS

Según esta exigencia, los edificios que tengan demanda de agua caliente o dispongan de piscina deberán cubrir una parte de su demanda mediante placas solares térmicas.

Exigencia básica HE S: Contríbución fotovoltaica mínima

Algunos tipos de edificaciones que se establecen en el CTE y que generalmente son edificios terciarios, a partir de un determinado tamaño deberán disponer de placas fotovoltaicas para producción de energía eléctrica.

Eficiencia energética en instalacíones de iluminación

Esta exigencia básica HE 3, descrita en el apartado anterior, establece los siguientes requerimientos para las instalaciones de iluminación:

• Toda zona dispondrá como mínimo de encendido manual. No se aceptan encendidos desde el cuadro
  
• Las zonas de uso esporádico dispondrán de encendido temporizado o detección de presencia
  
• Se instalarán sistemas que regulen el nivel de íluminación en función de la luz natural, en todas las luminarias situadas en primera linea paralela hasta 3 metros de las ventanas y en las situadas bajo lucernarios.
  

El primero de estos tres puntos se puede resolver bien con interruptores convencionales, empotrados en la pared o bien en superficie. En cambio, la combinación de los dos siguientes hace muy recomendable la implantación de un sistema de control en el edificio. Para ello podemos plantear la combinación de la tecnología KNX con las reactancias DALI (Digital Addressable Lighting Interface) para fluorescencia, que puede representar una muy buena solución para cumplir con estos requisitos.

Las reactancias DALI son de equípos digitales direccionables y regulables en intensidad de forma individual, la más moderna tecnología en equipamiento para iluminación fluorescente. De esta forma queda la iluminación totalmente integrada en el sistema KNX. La tecnología DALI ofrece una interesante flexibilidad al edificio, puesto que permite que en un futuro se puedan reagrupar las reactancias en encendidos diferentes a los configurados actualmente, sin necesidad de tocar el cableado; simplemente reprogramando los equipos. Jung dispone de un interface DALI/KNX.

Ahorro energético

La aportación de KNX a la iluminación se concreta en la regulación de la intensidad de la iluminación fluorescente en función de la aportación de luz natural exterior, tal y como exige el CTE. Unos sensores repartidos convenientemente por esa franja de tres metros a partir de las ventanas, miden el nivel de luz que hay en el interior del edificio y lo comparan con una consigna prefijada, que es un nivel de luz adecuado para trabajar en el ambiente de oficina. En función de la diferencia entre el nivel existente y el deseado, los sensores envían a través del sistema las órdenes a las reactancias para que regulen su intensidad. Si hay un aporte suficiente de luz exterior, la iluminación interior se regula en un rango que puede llegar hasta el 3% de su valor máximo o apagarse totalmente, con el ahorro energético que eso supone.

Por un lado estamos consiguiendo confort para los ocupantes, puesto que el nivel de iluminación se mantiene en unos niveles adecuados. Por otro, se consigue un significativo ahorro de energía.

Detección de presencia

Los detectores de movimiento o de presencia KNX son una buena solución para cumplir con el segundo punto de la exigencia básica HE 3. Cuando se detecta movimiento en zonas no ocupadas, el sistema envía una orden de encendido a la luminaria para que mantenga la luz encendida. Mientras se siga detectando movimiento la luz no se apagará. Una vez se deja de detectar movimiento, se pone en marcha una temporización, tras la cual se apaga la luz. De esta forma se obtiene también un significativo ahorro energético en la iluminación de estas zonas. También llevan incorporado un sensor de luz, para que la iluminación solamente actúe cuando se detecta movimiento, y además el nivel de luz ambiental está por debajo de un determinado umbral.

Hay algunas situaciones que quedan excluidas de la obligatoriedad de disponer de regulación de la luz interior, en función de la que entre del exterior. Se excluyen habitaciones de hospital, hoteles, hostales, y zonas comunes en edificios de viviendas. También se excluyen fachadas bajo importante influencia de sombra, que puede ser causada por un edificio próximo:

Gráfico 1.- Determinación del nivel de sombras para cada planta del edificio.

El gráfico 1 (Determinación del nivel de sombras para cada planta de edificio) figura en el texto del CTE En este caso, para que sea obligatorio el uso de regulación de luz en función natural, el ángulo correspondiente a la planta del edificio tiene que ser mayor de 65°.

Programas de cálculo para el cumplimiento del CTE

Aunque existen diferentes métodos informáticos para calcular si un proyecto cumple o no con el CTE, la Administración por mediación del lDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro Energético) pone a disposición del proyectista el programa LIDER (Limitación de la Demanda Energética). Este programa se centra mucho en aspectos constructivos de la vivienda o del edificio y en sus cerramientos.

Gráfico 2.- Programa LIDER. Composición de cerramientos.

En el gráfico 2 observamos una captura de pantalla de dicho programa, en la que se especifica la composición de uno de los muros de un proyecto de ejemplo. Una vez determinada la composición de todos los cerramientos se procede a dibujar el edificio en 3D con el mismo programa, siendo el resultado tal y como se ve en el gráfico 3.

Gráfico 3.- Programa LIDER. Edificio 3D.

Finalmente, en función de toda la composición y diseño del edificio y de la zona climática en que se encuentre, el programa LIDER calcula el resultado y lo presenta según el gráfico 4:

Gráfico 4.- Programa LIDER. Resultados.

El edificio ejemplo cumpliría, porque tanto en calefacción como en refrigeración tiene una demanda energética que está por debajo de la dema nda que tend ría el ed ificio de referencia que el programa propone, que es de las mismas características que el edificio objeto y cumple con todos los mínimos impuestos por el CTE.

Programas de cálculo para la eficiencia energética

Una vez calculado el comportamiento pasivo del edificio ante las pérdidas de calefacción y refrigeración, el siguiente paso es el cálculo de su eficiencia energétíca. Se trata básicamente de añadir a los aspectos constructivos reflejados en el LIDER las instalaciones térmicas y de iluminación de las que dispone el ediftcio,y con eso calcular los Kg de CO2 por m2 y año que este edificio emitirá a la atmósfera.

Es decir, la calificación de eficiencia energética de un edificio o vivienda es la expresión del consumo energético estimado como necesario para satisfacer la demanda energética del edificio, en condiciones normales de funcionamiento y ocupación. Se obtiene por comparación con un edificio de referencia. El resultado es una letra que puede ir de la A a la G (gráfico 5).

Gráfico 5.- Etiqueta de calificación energética.

El RD 47/2007 no establece un mínimo de eficiencia energética; se puede poner en el mercado un inmueble calificado como G, sin que ello conlleve ningún impedimento legal. La obligatoriedad consiste en que el comprador conozca cuál es esta calificación, para que sepa el comportamiento energético del inmueble que está comprando o alquilando. Hay comunidades autónomas en las que se potencia la Vivienda de Protección Oficial con clasificaciones A, B Y C. Para incentivar la construcción de inmuebles eficientes existe un plan de subvenciones para édificaciones con alta calificación energética (A o B).

Los programas de cálculo utilizados para sacar la calificación energética de un inmueble son por un lado el Calener VYP (viviendas y pequeño terciario) y el Calener GT (gran terciario).

El VYP es una opción básica para realizar el cálculo en proyectos de poca envergadura. Fundamentalmente se alimenta de los datos introducidos en el programa L1DER, añadiendo de forma muy sencilla las instalaciones de climatización y ACS . Dispone de unas tablas internas que no se pueden cambiar, en las que quedan establecidos tanto los horarios de funcionamiento de la iluminación en cada zona del inmueble, como las temperaturas de consigna que hay en cada franja horaria, etc. Es decir, el programa CalenerVYP no da demasiadas opciones para reflejar lo que la domótica puede aportar a la eficiencia energética.

El programa Calener GT es bastante más completo, y, aunque está pensado para el gran terciario, también es aplicable al pequeño terciario y a la vivienda.

Este programa sí que permite modificar las tablas horarias de funcionamiento, tanto de la iluminación como de la climatización, en cada zona del inmueble. Para ello dispone de una pantalla (gráfico 6) para el caso de la climatización: mediante el sistema KNX podemos establecer programaciones horarias o incluso hacer que el sistema «capte» la presencia de personas dentro del inmueble y, en función de eso, ajustar las temperaturas de consigna a lo largo del día. En el ejemplo de la figura comprobamos que por ejemplo durante la noche la temperatura está a 18 ºC, durante el dia laborable, en horas de no ocupación, estará a 20 ºC, yen horas de ocupación pasamos a 21°C. Esta gestión eficaz de las consignas revertirá en un ahorro energético y, por tanto, mejorará la calificación energética de la vivienda.

Gráfico 6.- Tablas horarias en Calener GT

Finalmente, el Calener GT dispone también de una ventana (gráfico 7) en la que se puede reflejar la aportación al ahorro energético que supone realizar un control automático de la iluminación para cada espacio del edificio.

Gráfico 7.- Control de iluminación en Calener GT.

El sistema KNX

Según lo visto, la aportación que un sistema como el KNX (gráfico puede realizar al ahorro energético mediante la detección de presencia, el control horario o la regulación automática de la iluminación, no solamente será algo palpable en la factura energética del edificio o vivienda, sino que además, si se tiene en cuenta desde el momento en que se redacte el proyecto, nos ayudará a mejorar la calificación energética del edificio, con las ventajas adicionales que eso puede reportar a su propietario.

Gráfico 8.- El sistema KNX.

KNX, respaldado por la normativa europea EN 50090 Y las normas ISO, está basado en una topología descentralizada, en la cual sensores y actuadores se comunican entre sí mediante un par trenzado de baja tensión de seguridad, 24 V. Este par proporciona la alimentación para la electrónica de los distintos componentes y también transmite la información entre ellos.

Cada componente va dotado de un acoplador de bus, BCU . Cuando se acciona cualquiera de los pulsadores se envía un telegrama al bus con una codificación determinada, que se compone básicamente de los datos a transmitir y de la dirección del destinatario. Dicho telegrama será recibido por todos los actuadores del sistema, pero solamente el que tenga la dirección de destinatario será el que ejecute la orden prescrita. No es necesario instalar ningún elemento central porque la comunicación se lleva a cabo entre sensores y actuadores .

El sistema es capaz de direccionar más de 11.500 componentes, siendo ampliable hasta multiplicar esa cifra por cuatro.

Cada uno de los componentes puede disponer de varios canales, por lo que estamos ante un sistema modular de gran potencia. La programación se lleva a cabo mediante el software ETS, único y válido para todos los fabricantes, lo que simplifica significativamente la tarea de puesta en marcha si se utilizan componentes de distintas marcas. Cada fabricante certifica sus productos a través de la asociación KNX, obteniendo asi el sello KNX, que garantiza la perfecta compatibilidad de ese componente con todos los existentes en el mercado.

Aplicación al ahorro energético en iluminación y climatización

Cuando se trata de abordar el ahorro energético en iluminación y climatización, el detector de presencia KNX se convierte en pieza clave. Este aparato es capaz de detectar la presencia de una persona dentro de un despacho y mantener las luces encendidas y la climatización conectada. Cuando la persona abandona la estancia empieza a contar un primer tiempo de retardo, después del cual se apaga la luz.

Cuando regresa al despacho, la temperatura de consigna de la climatización vuelve a su nivel de confort, y la luz se enciende, siempre y cuando la luminosidad ambiente que proporciona la luz natural esté por debajo de un determinado nivel. Además, cuando el edificio queda desocupado se le puede enviar al detector un telegrama que lo ponga en modo alarma.

Si la iluminación es regulable, el sensor de luminosidad es capaz de ajustar automáticamente el nivel de luz a un valor consignado, regulando la iluminación interior en función del aporte de luz natural.

El ahorro energético en climatización se puede apoyar de forma muy eficiente en un adecuado control de los cerramientos. Se trata de que el sistema pueda manejar de forma automática persianas y toldos para permitir que entre el calor del sol en invierno e impedir su paso en verano. Además habrá que tener en cuenta si existe o no presencia humana en una determinada estancia, para inhibir ese funcionamiento automático.

En este control intervienen cuatro elementos, todos ellos interconectados por el bus KNX: controlador de estancia, detector de presencia, sensor de luminosidad y actuador de persianas.

En conclusión es evidente la aportación que un sistema domótico como el KNX puede realizar a la eficiencia energé· tica de una edificación, tanto por el ahorro real que proporciona, como por la mejora que puede suponer a la hora de obtener la calificación energética de la edificación. Este tipo de tecnologias aportan un gran valor añadido a edificios y viviendas,y pueden ser una pieza clave en la evolución que la construcción necesita experimentar para recuperar en la medida de lo posible los anteríores niveles de actividad.

written by Irene \\ tags: CTE, knx, Normativa, soluciones