Mitigación al cambio climático. Viviendas eficientes frente a los efectos del cambio climático
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El documento analiza la magnitud y consecuencias del cambio climático en viviendas eficientes en Valladolid, considerando distintos escenarios de proyección climática que afectan variables como temperatura, precipitación y radiación. Las estrategias de mitigación y adaptación propuestas enfatizan la importancia de soluciones constructivas y sistemas de gestión de agua para mitigar impactos negativos, destacando la necesidad de una rehabilitación efectiva en la construcción. Asimismo, se sugieren recomendaciones orientadas a optimizar el consumo energético y mejorar el confort en los hogares, resaltando la relevancia de la sostenibilidad en el diseño arquitectónico.
Mitigación al cambio climático. Viviendas eficientes frente a los efectos del cambio climático
- 1. MITIGACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO Viviendas eficientes frente a los efectos del cambio climático VALLADOLID 11 de noviembre de 2014
- 3. Cual es la MAGNITUD del cambio climático? Cuales son las CONSECUENCIAS del CC? Cuales son las ESTRATEGIAS de mitigación o adaptación al CC?
- 4. CÁLCULO DE LA MAGNITUD DEL CAMBIO CLIMÁTICO
- 6. Recogida de datos de las estaciones meteorológicas de las zonas objeto y simulación en escenarios futuros A2 y B2 de las distintas variables: TEMPERATURA VELOCIDAD DEL VIENTO EVAPORACIÓN RADIACIÓN ONDA CORTA PRECIPITACIÓN
- 7. VARIABLE IMPACTOS Escenario A2 Escenario B2 Temperatura media diaria Entre 1.5 y 6 ºC Entre 1 y 4ºC Disminución Disminución Precipitación anual generalizada generalizada Variación del régimen -Disminución de la frecuencia de días de lluvia de precipitaciones -Aumento de días de lluvia intensa Aproximadamente 64 noches 49 cálidos Aproximadamente 55 Extremos de temperatura y días más por año. Ligera disminución del número de días y noches noches y 39 días cálidos más por año. Ligera disminución del número de días y frías. noches frías. Evaporización diaria -Mayor disminución de la evaporación en otoño -Alternancia de años con anomalías negativas y positivas de evaporación en primavera e invierno Velocidad del viento a 10m de altura Mayores cargas de viento en la envolvente Radiación de onda corta incidente anual Aumento de la radiación de onda corta anual sobre la superficie especialmente en primavera y verano
- 9. CONSECUENCIAS DEL CAMBIO CLIMÁTICO
- 10. DISMINUCIÓN GENERALIZADA DE LA PRECIPITACIÓN ANUAL EN OURENSE EFECTOS PREVISIBLES Escenario A2: disminución hasta 598 mm. Escenario B2: disminución hasta 611 mm. ELEMENTOS – SECTOR AFECTADO Reducción del caudal y número de acuíferos VIVIENDA IMPACTOS PRIMARIOS Posibles restricciones en el suministro de agua a nivel municipal Posible disminución en el nivel de agua en los acuíferos IMPACTOS SECUNDARIOS Posible disminución de la calidad y cantidad del abastecimiento de agua VULNERABILIDADES (impactos terciarios, de potencial carácter negativo) OPORTUNIDADES (impactos terciarios, de potencial carácter positivo) Alto porcentaje de pérdidas en las redes de abastecimiento de agua. La situación de la ciudad en la confluencia de varios cursos de agua y la diversificación de las captaciones existentes en la actualidad, hace Inexistencia de sistemas de reutilización de agua lluvia y de aguas grises que supongan un ahorro en el consumo de agua p , pensar que una disminución en el régimen de precipitaciones anuales no suponga un grave problema para el caso concreto de
- 11. VARIACIÓN DEL RÉGIMEN DE PRECIPITACIONESEN OURENSE EFECTOS PREVISIBLES Disminución de la frecuencia de días de lluvia Aumento de los días de lluvia intensa ELEMENTOS – SECTOR AFECTADO Sistemas de recogida y evacuación del agua de lluvia VIVIENDA IMPACTOS PRIMARIOS Problemas de capacidad en elementos de evacuación Menor autolimpieza de los elementos de evacuación Aumento de las filtraciones de agua a través de las fachadas IMPACTOS SECUNDARIOS Mayor necesidad y frecuencia en el mantenimiento de los sistemas de evacuación Mayor necesidad de revisión de la estanqueidad de la fachada VULNERABILIDADES ( d l OPORTUNIDADES impactos terciarios, de potencial ( d l á carácter negativo) impactos terciarios, de potencial carácter positivo) El aumento del número de días de lluvia intensa implica un aumento en uno o dos l d d l é La mayoría de los edificios de Ourense tienen cubiertas inclinadas con sistemas de evacuación tramos en la intensidad pluviométrica y por d l l l f ll consiguiente que el dimensionado de los sistemas de evacuación de aguas pluviales actual sea insuficiente de aguas pluviales exteriores, por lo que unfallo en el sistema de evacuación no implicará daños importantes en el interior de los edificios. El hecho de que los elementos de evacuación de aguas pluviales sean exteriores permite su sustitución por otros de mayor capacidad sin la necesidad de realizar obras importantes
- 12. AUMENTO DE LA TEMPERATURA MEDIA DIARIA EN OURENSE EFECTOS PREVISIBLES Escenario A2: aumento de entre 1,5 y 6 ºC Escenario B2: aumento de entre 1 y 4 ºC ELEMENTOS – SECTOR AFECTADO Envolvente e interior de las viviendas VIVIENDA IMPACTOS PRIMARIOS Aumento de la temperatura de la envolvente en verano Aumento de la temperatura de la envolvente en invierno IMPACTOS SECUNDARIOS Disminuirá el consumo de energía para calefacción Se incrementará el consumo de energía para refrigeración VULNERABILIDADES OPORTUNIDADES (impactos terciarios, de potencial carácter negativo) (impactos terciarios, de potencial carácter positivo) El 5,6 % de los edificios construidos en el casco urbano tienen viviendas bajo cubierta y sufrirán La existencia de aislamiento térmico en el 35 % de las viviendas y la tendencia a una ligera elevación de manera más acusada el de incremento de temperatura en los meses cálidos. El 35% de las viviendas tienen persianas por el interior de carpintería no actuar las temperaturas medias en invierno hace prever una reducción en el consumo energético de calefacción. La mayoría de las viviendas disponen de dos la carpintería, que el orientaciones favoreciendo una ventilación como elemento de protección solar, provocan el sobrecalentamiento del interior de la vivienda en los meses más cálidos. Sólo 2 2%del orientaciones, cruzada que suaviza la temperatura en el interior de la vivienda durante el verano. El 94,4 % de los edificios residenciales tienen el 2,2% suelo urbano está destinado desvanes ventilados bajo cubierta que atenúan la a espacios verdes. Esta mínima proporción así como la escasez de arbolado en las calles provocan el sobrecalentamiento de las fachadas y los pavimentos exteriores. transmisión del calor acumulado en la superficie de la cubierta en los días de verano. El 65 % de las viviendas tienen persianas por el exterior de la carpintería, que actúan como elementos de control solar impidiendo el sobrecalentamiento de las estancias en los meses de verano Algunos edificios cuentan con terrazas o balcones
- 13. AUMENTO DEL NÚMERO DE DÍAS Y NOCHES CÁLIDAS. LIGERA DISMINUCIÓN DEL NÚMERO DE DÍAS Y NOCHES FRÍAS EN OURENSE EFECTOS PREVISIBLES Escenario A2: aproximadamente 64 noches cálidas más y 49 días cálidos más por año Escenario B2: aproximadamente 55 noches cálidas más y 39 días cálidos más por año ELEMENTOS – SECTOR AFECTADO Envolvente e interior de las viviendas VIVIENDA IMPACTOS PRIMARIOS Aumento de la temperatura de la envolvente y del interior de las viviendas Descenso del nivel de confort en verano IMPACTOS SECUNDARIOS Posible disminución del consumo de energía para calefacción Posible incremento del consumo de energía por el uso de sistemas de refrigeración (aire acondicionado) VULNERABILIDADES (impactos terciarios, de potencial carácter negativo) OPORTUNIDADES (impactos terciarios, de potencial carácter positivo) El 5,6 % de los edificios construidos en el casco urbano tienen viviendas bajo cubierta y sufrirán de manera más acusada el incremento de temperatura en los meses cálidos. La existencia de aislamiento térmico en el 35 % de las viviendas y la tendencia a una ligera elevación de las temperaturas medias en invierno hace prever una reducción en el consumo energético de calefacción. El 35% de las viviendas tienen persianas por el interior de la carpintería, que el no actuar como elemento de protección solar, provocan el sobrecalentamiento del interior d l i i d l á álid La mayoría de las viviendas disponen de dos orientaciones, favoreciendo una ventilación cruzada que suaviza la temperatura en el interior de la vivienda durante el verano. de la vivienda en los meses más cálidos. Sólo el 2,2% del suelo urbano está destinado a espacios verdes. Esta mínima proporción así como la escasez de arbolado en las calles provocan el sobrecalentamiento de las El 94,4 % de los edificios residenciales tienen desvanes ventilados bajo cubierta que atenúan la transmisión del calor acumulado en la superficie de la cubierta en los días de verano. fachadas y los pavimentos exteriores. El 65 % de las viviendas tienen persianas por el exterior de la carpintería, que actúan como elementos de control solar impidiendo el sobrecalentamiento de las estancias en los meses de verano
- 14. DISMINUCIÓN DE LA EVAPORACIÓN EN OURENSE EFECTOS PREVISIBLES Se prevé una mayor disminución de la evaporación en otoño y verano Hay algunos modelos que predicen lo contrario, un aumento ELEMENTOS – SECTOR AFECTADO Envolvente VIVIENDA IMPACTOS PRIMARIOS Aumento de la sequedad en el ambiente IMPACTOS SECUNDARIOS Incremento del riesgo de incendios forestales VULNERABILIDADES (impactos terciarios, de potencial carácter negativo) OPORTUNIDADES (impactos terciarios, de potencial carácter positivo) Incremento del riesgo de incendios forestales que podrían afectar a las viviendas situadas en las zonas rurales del ayuntamiento.
- 15. AUMENTO DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO A 10 M. DE ALTURA EN OURENSE EFECTOS PREVISIBLES Incremento de las cargas de viento en la envolvente ELEMENTOS – SECTOR AFECTADO Envolvente VIVIENDA IMPACTOS PRIMARIOS Desprendimiento de elementos de las fachadas: persianas, toldos, carteles, marquesinas, etc. Desprendimiento de elementos de las cubiertas: chapas metálicas, paneles, cubiertas plásticas de lucernarios o patios, tejas, placas de pizarra, antenas, chimeneas, etc. Aumento de las filtraciones de agua a través de la fachada IMPACTOS SECUNDARIOS Mayor necesidad de revisión de fijaciones y anclajes de elementos de la envolvente. Mayor necesidad de revisión de la estanqueidad de la fachada VULNERABILIDADES (impactos terciarios de potencial carácter OPORTUNIDADES terciarios, (impactos terciarios negativo) terciarios, de potencial carácter positivo) El 75 % de las cubiertas de los edificios de Ourense son de teja, el aumento de las cargas de viento sobre las cubiertas supondrá un incremento de los movimientos y desprendimientos de las tejas, y por consiguiente la necesidad de trabajos de mantenimiento más frecuentes.
- 16. AUMENTO DE LA RADIACIÓN DE ONDA CORTA INCIDENTE SOBRE LA SUPERFICIE A ESCALA ANUAL EN OURENSE EFECTOS PREVISIBLES Escenario A2: un promedio de hasta 34 W/m² diarios en casi todos los años del período 2071‐ 2100 Escenario B2: un promedio de hasta 27 W/m² diarios en casi todos los años del período 2071‐ 2100 En primavera y verano el aumento es especialmente mayor ELEMENTOS – SECTOR AFECTADO Envolvente e interior de las viviendas VIVIENDA IMPACTOS PRIMARIOS Aumento de la temperatura de la envolvente en verano Aumento de la temperatura de la envolvente en invierno IMPACTOS SECUNDARIOS Disminución del consumo de energía para calefacción Incremento del consumo de energía para refrigeración VULNERABILIDADES (impactos terciarios, de potencial carácter negativo) OPORTUNIDADES (impactos terciarios, de potencial carácter positivo) Actualmente apenas existen en Ourense edificios dotados de paneles solares que podrían reducir el consumo de energías que producen el efecto invernadero.
- 17. METODOLOGÍA DE CÁLCULO EMPLEADA Modelización
- 18. OURENSE, UN NÚCLEO URBANO DE DENSIDAD ELEVADA Centro: manzana cerrada Periferia: edificación lineal bloque aislado Influencia de la topografía y de los cursos fluviales en la configuración urbana
- 19. Í TIPOLOGÍA ARQUITECTÓNICA La tipología dominante en la edificación residencial es el bloque de viviendas. El 86,84% de las viviendas forman parte de bloques de viviendas. El 13,17% restante son viviendas unifamiliares. Numero de viviendas por edificio
- 20. TIPOLOGÍA ARQUITECTÓNICA Edificios construidos antes de 1950
- 21. TIPOLOGÍA ARQUITECTÓNICA Edificios construidos entre 1951 y 1980
- 22. TIPOLOGÍA ARQUITECTÓNICA Edificios construidos entre 1981 y 2012
- 23. 97,91% 65,53% 98,93% 120,00% 100,00% 80,00% viviendas Porcentaje 60,00% de 40,00% v 20,00% 0,00% Agua caliente Calefacción instalada Baño o ducha Instalaciones
- 24. CERRAMIENTOS
- 25. VENTANAS
- 26. CALCULO DE SIMULACIONES La herramienta utilizada como motor de cálculo “energyplus” a través del programa de consumo energético “designbuilder”
- 27. SIMULACIONES ESCENARIO CLIMÁTICO ACTUAL
- 28. SIMULACIONES ESCENARIO CLIMÁTICO DE CAMBIO
- 31. ESTRATEGIAS DE ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO
- 32. Conclusiones Recomendaciones Es más efectiva una buena solución constructiva en los huecos en comparación a si únicamente En verano, el consumo energético disminuye entre un 20% un si se hace en la parte ciega. y 35% se utilizan acristalamientos dobles con vidrio de baja emisividad En caso de rehabilitación es probable que sea más eficiente sustituir las carpinterías y vidrios frente a la incorporación de nuevas capas aislantes en la envolvente.
- 33. Conclusiones Recomendaciones En verano, el consumo energético disminuye entre un 10% y un 20% utilizando Se elementos de sombreamiento por el exterior (persianas o lamas) aconseja el uso de elementos que aporten sombreamiento por el exterior lamas).
- 34. Conclusiones Recomendaciones En verano el incremento del aislamiento podría tener un efecto negativo sobre el consumo energético de refrigeración, al no permitir disipar el calor acumulado en interior Se aconseja incorporar el de las viviendas. En invierno el efecto es favorable. estrategias de disipación de calor en verano. (ventilación) En todo caso en el cómputo del consumo de energía total anual el efecto del aislamiento térmico es positivo.
- 35. Conclusiones Recomendaciones En verano, la ventilación que aproveche el frescor de la noche para disipar el calor Se aconseja potenciar la acumulado en el interior de las ventilación nocturna en viviendas puede disminuir el verano. consumo energético entre un 30% y un 40%.
- 36. Conclusiones Recomendaciones Las viviendas en bajo cubierta consumen entre un 44% y un 60% más de El elevado consumo energético de las viviendas bajo cubierta hacen más energía en invierno y un 50% más en verano que las viviendas situadas por debajo racional la utilización tradicional de estos espacios para usos que no requieren del espacio bajo cubierta. su climatización.
- 37. Conclusiones Recomendaciones Las persianas constituyen un elemento de sombreamiento eficaz únicamente cuando se colocan en la parte exterior del acristalamiento. Utilizar persianas colocadas en el exterior
- 38. Conclusiones Recomendaciones Una adecuada orientación del edificio contribuye al Se aconseja orientar ahorro energético favoreciendo las ganancias solares en invierno y correctamente las viviendas buscando la orientación que menos evitándolas en verano. Una vivienda bien orientada ofrezca superficie en los periodos de exceso de soleamiento y máxima podría consumir un 25% menos de energía que una vivienda mal orientada. superficie en los periodos de menos soleamiento..
- 39. Conclusiones Recomendaciones En verano, el uso de elementos de sombreamiento exterior reduce el consumo de refrigeración en torno al 18%. Estos elementos no deben ser fijos para que no eviten la contribución de la radiación Se aconseja el uso de control solar solar al calentamiento de la vivienda en invierno. elementos de que permitan las ganancias solares en invierno. El arbolado de hoja caduca contribuye favorablemente al control del soleamiento en verano, permitiendo las ganancias por radiación solar en invierno
- 40. RESUMEN RESULTADOS Una vivienda que no incorpore ninguna de estas estrategias conseguirá, en el mejor de los casos, un 9 % de horas confortables debiendo asumir esa falta de confort o bien su corrección con mecanismos que suponen consumo como la calefacción y/o refrigeración. Una vivienda que incorpore la mayor parte de estas estrategias conseguirá, al menos, un 76 % de horas confortables. El uso y en muchas ocasiones, la recuperación de estrategias pasivas en el proceso proyectual, supone un gran aumento del número de horas confortables sin necesidad de consumo de energía. (ej. Vivienda unifamiliar modelo en Carnota: 66 %)
- 41. “…la reciente crisis del capital y de los recursos energéticos nos obliga a reconocer que lo práctico debe primar como valor fundamental en la arquitectura contemporánea. En este sentido podemos aprender mucho de la arquitectura vernácula popular…” “No se considere… como un alegato anti tecnológico, sino más bien un vademécum de los principios de sentido común que pueden servirnos para aplicar la tecnología en tanto que herramienta útil y no como alternativa a la torpeza en el diseño” John S Taylor Arquitectura anónima. Una visión cultural de los principios prácticos del diseño. Editorial Stylos. 1983
- 42. Lo que no se conoce…no existe!
- 43. CAPITALIZAR LEGISLACIÓN FORMACIÓN DIVULGACIÓN Técnicos Promotores Técnicos Estudiantes Profesionales Empresarios Usuarios Estudiantes Técnicos Profesionales Promotores Usuarios
- 44. CAPITALIZAR A TRAVÉS DE LA LEGISLACIÓN
- 45. Normativa técnica para viviendas de protección oficial
- 46. Reducción de impactos medioambientales de la construcción y uso del edificio Mejorar la funcionalidad, flexibilidad y durabilidad de los edificios Demostrar la política de responsabilidad corporativa de las administraciones
- 47. DATOS IGVS EXPERIENCIA TECNICOS CRITERIO SOSTENIBLE RESULTADO TIPO DE USUARIOS CRITERIO AMBIENTAL TIPO DE EDIFICACIÓN
- 48. ASPECTOS CLIMA EDIFICIO USUARIOS SISTEMAS l Temperatura del aire l Conductividad térmica de los l Variación en la l Calidad del aire de l Radiación incidente o temperatura media radiante Di ió l id d cerramientos l Inercia térmica de los cerramientos M té i i t i renovación de aire l Variabilidad en las perdidas por t iió renovación l Tipología de los equipos Ti l í d l Dirección y velocidad del viento l Humedad Latitud l Masa térmica interior l Factor de absorción de la radiación infrarroja y visible de cerramientos muros transmisión l Variabilidad en las ganancias por radiación Aportes l Tipología de combustible l l Pendiente l Densidad urbana l relativa los (y vidrios) l Coeficiente de ventilación de proyecto l internos Altura l Presencia de vegetación l Presencia de agua l Porcentaje de huecos l Orientación g l Forma l Otros elementos de sombra l Compacidad l Esbeltez l Porosidad l Aportaciones pasivas l Elementos de protección fijos
- 52. Orientación Aislamiento Ventilación Calefacción Refrigeración Inercia térmica
- 57. Previo CT‐79 CT‐79 (1979) CTE (2007) CTE+ (2013) N‐IGVS (2014) Estimación viviendas nZEB (2020) Vivienda Unifamiliar consumo energía primaria Calefacción 149 78 60 44 29 15 consumo energía primaria Refrigeración 3 3 2 0 1 1 consumo energía primaria ACS TOTAL 152,15625 80,1675 62,025 44,025 30 16 Vivienda Bloque consumo energía primaria Calefacción 134 64 33 20 14 15 consumo energía primaria Refrigeración 6 3 1 2 3 1 consumo energía primaria ACS TOTAL 139,5 66,2625 34,875 22,225 17 16
- 58. Guía de recomendaciones para rehabilitación
- 61. CAPITALIZAR A TRAVÉS DE LA FORMACIÓN
- 62. 1. CAMBIO CLIMATICO EN GALICIA. - Escenarios previsibles 1. ZONAS CLIMÁTICAS EN GALICIA. - Severidad climática de invierno. - climática de verano Módulo Severidad verano. 3. SITUACIÓN DE LA EDIFICACIÓN EN GALICIA CLIMÁTICO. universitario sobre adaptación de la arquitectura ANTE EL CAMBIO -Potencialidades y vulnerabilidades 4. CONFORT. al CC CONSUMO ENERGÉTICO “CERO”. ESTRATEGIAS DE ARQUITECTURA PASIVA 5. RECOMENDACIONES PARA LA EDIFICACIÓN EN GALICIA. - Recomendaciones para invierno y para el verano
- 63. CAPITALIZAR A TRAVÉS DE LA DIFUSIÓN
- 66. Participantes por Edición Participantes por Perfil Profesional Estudante 6% 7% 31% 4% 2% Outro Arquitecto Enxeñeiro 26% 15% 17% A Coruña Santiago de Compostela Ferrol 46% 4% Arquitecto Técnico Profeional do sector da 15% 11% Lugo 10% 6% Ourense Pontevedra Vigo construcción Empresario do sector da construcción
- 68. MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN