Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona Estudi en edificacions de nova planta d'ús residencial Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Estudi en edificacions de nova planta d'ús Residencial. DL: B.10282-2017 Redacció: Febrer 2016 Publicació: Gener 2017 Estudi realitzat per: Societat Orgànica +10 sccl Coordinació: Agència d'Energia de Barcelona Revisió i maquetació: Xevi Prat Navarro Els continguts d'aquesta publicació estan subjectes a una llicència de Reconeixement (by). Es permet qualsevol explotació de l'obra, incloent-hi una finalitat comercial, així com la creació d'obres derivades, la distribució de les quals també està permesa sense cap restriccció, sempre que se'n citi la font. La llicència completa es pot consultar a http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ca Índex Glossari ___________________________________________________________________________4 Introducció/presentació ______________________________________________________________ 5 Síntesi, resum executiu ____________________________________________________________ 6 Principals conclusions i reflexions _____________________________________________________7 1. Objectius _______________________________________________________________________ 10 2. Metodologia ____________________________________________________________________ 11 2.1. Tasques i fases desenvolupades _________________________________________________ 11 2.2. Eina de càlcul ________________________________________________________________ 12 3. Selecció d’edificis a estudiar ________________________________________________________ 13 3.1. Identificació de tipologies a partir de dades estadístiques _______________________________ 13 3.2. Justificació de les tipologies estudiades ____________________________________________ 17 3.3. Presentació dels casos estudiats _________________________________________________ 18 4. Anàlisi dels criteris energètics a les normatives existents i futures ____________________________23 4.1. Anàlisi dels criteris a les normatives d’àmbit estatal i autonòmic __________________________23 4.2. Criteris de futur en eficiència energètica d’àmbit europeu _______________________________24 5. Simulacions i resultats obtinguts ____________________________________________________ 25 5.1. Escenaris simulats ___________________________________________________________ 25 5.2. Resultats Tipologia 1: Bloc d’habitatges _____________________________________________27 5.3. Resultats Tipologia 2. Edifici entre mitgeres ________________________________________ 35 5.4. Resultats Tipologia 3. Remunta ___________________________________________________42 5.5. Repercussió econòmica dels escenaris simulats ______________________________________48 5.6. Anàlisis socioeconòmic ________________________________________________________ 51 6. Conclusions i recomanacions ______________________________________________________ 55 6.1. Síntesi de resultats ___________________________________________________________ 55 6.2. Conclusions respecte de l’Ordenança _____________________________________________57 6.3. Conclusions respecte de les normatives futures _____________________________________ 58 6.4. Conclusions sobre l’anàlisi socioeconòmic _________________________________________ 60 Annexes _________________________________________________________________________ 62 Annex 1. Descripció detallada dels edificis estudiats _____________________________________ 62 Annex 2: Anàlisi dels criteris normatius ________________________________________________72 Annex 3: Anàlisi econòmic de les opcions simulades ______________________________________79 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 3 Glossari ACS Aigua Calenta Sanitaria. AEB Agència d’Energia de Barcelona. BdC Bomba de Calor. BE Vidres de Baixa Emissivitat. BPIE Building Performance Institute Europe. CALENER Herramienta de Calificación Energética de Edificios. COP Coeficient d'eficiència energètica en mode calefacció. CTE Codi Tècnic de l'Edificació. EER Coeficient d'Eficiència Energètica en mode Refrigeració. EP Energia Primària. EP Energia Primària No Renovable. nr FC Factor de Correcció pel càlcul de SPF en base a COP i EER. FP Factor de Ponderació representatiu pel càlcul de SPF en base a COP i EER. FV FotoVoltaica. HULC Herramienta Unificada Lider-Calener. IDAE Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía. LIDER Herramienta de Limitación de la demanda Energética. nZEB Edifici de consum gairebé nul. OMA Ordenança de Medi Ambient de Barcelona. PT Pont Tèrmic. RITE Reglament d’Instal·lacions Tèrmiques dels Edificis. TPT Trencament de Pont Tèrmic. SEER Coeficient d'Eficiència Energètica en mode Refrigeració per equips que treballen amb refrigerants i no condensen per aigua. SCOP Coeficient d'eficiència energètica en mode calefacció per equips que treballen amb refrigerants i no condensen per aigua. SPF Coeficient de rendiment estacional net en mode actiu (SCOPnet). VEEI Valor d'Eficiència Energètica de la instal·lació d’Il·luminació. VRV Sistema de bomba de calor de Volum de Refrigerant Variable. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 4 Introducció/presentació L’evolució i la tendència futura dels indicadors de consum d’energia, eficiència energètica i impacte ambiental de l'edificació, dibuixen escenaris que requereixen en qualsevol cas d’una intervenció necessàriament urgent i continuada, així s’ha entès des dels organismes responsables a l’àmbit europeu que venen impulsant directives d'eficiència energètica relacionades amb el consum final d‘energia a l'edificació. Des de la EPBD (Directiva de Eficiència energètica als Edificis) de 2002, s’han establert directrius per millorar l'eficiència energètica dels edificis que obliguen als Estats membres a incorporar exigències tant a la qualitat constructiva dels edificis com a l'eficiència energètica dels sistemes energètics que s’empren, juntament amb els sistemes de classificació d’aquesta eficiència que permetin traduir al ciutadà la situació dels seus edificis. L’horitzó normatiu europeu plasmat a la revisió de la EPBD de 2010 estableix l’objectiu de l'eficiència energètica en edificació: la consecució d’un edifici de consum energètic gairebé nul, el nZEB (Nearly Zero Energy Building), un estàndard que ha d’acabar de concretar cada estat europeu en funció de les seves pròpies condicions de context, que acabarà incorporant exigències d'eficiència energètica i ús d’energies renovables que han de ser necessàriament molt ambicioses. Conseqüent amb aquests objectius, Barcelona s’esforça per contribuir a la lluita contra el canvi cli- màtic introduint mesures i actuacions que permetin millorar l'eficiència energètica i reduir la depen- dència dels combustibles fòssils, així com les emissions de gasos d’efecte hivernacle. Han passat més de 15 anys des de l’aprovació de l'ordenança solar que ha impulsat l’aprofitament de l'energia solar als habitatges. Les successives revisions i actualitzacions de l'ordenança cerquen incorporar nous criteris energètics a l'edificació que complementin i millorin les que s’estableixen des de la normativa estatal i autonòmica. A l’actualitat, des de l’Agència d’Energia, es planteja sota quins criteris caldria que la normativa ener- gètica municipal adeqüés els seus objectius per tal d'alinear-se a l'estàndard que s'està promovent des d'Europa i facilitar el compliment dels compromisos de Barcelona envers la lluita contra el canvi climàtic. Aquest treball forma part dels estudis que permetran valorar els criteris energètics que hauria de recollir la normativa municipal. En aquest context, l’objectiu d’aquest estudi és el d’analitzar la viabilitat d’incorporar nous criteris energètics als edificis de nova construcció que es construeixin a la ciutat. El treball es centra a l’anà- lisi de la tipologia edificatòria de més presència i previsió de desenvolupament futur com és l’habi- tatge, situant la possibilitat d’incorporar nous criteris energètics en el disseny i execució d'edificis en el context normatiu actual i futur. L’estudi pretén també verificar que aquests criteris son assumibles respecte a la dificultat tècnica que puguin suposar, a les tecnologies disponibles, al sobrecost eco- nòmic associat i a les eines de validació i justificació que els tècnics tenen a la seva disposició. La situació socioeconòmica dels usuaris des de la perspectiva de vulnerabilitat a situacions com la pobresa energètica mereixen una consideració prioritària al disseny de qualsevol política energètica futura. Des d’aquesta perspectiva, s’ha proposat en aquest treball una primera aproximació a la temà- tica, a partir de l’estudi dels edificis de nova construcció destinats a habitatge, que necessàriament haurà de ser ampliada al futur, quan s’abordi l’estudi d’altres topologies edificatòries i es contrastin els resultats amb la situació del parc d’edificis existents. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 5 Síntesi, resum executiu L’estudi ha utilitzat una metodologia de treball que es sintetitza en l’esquema 1. Tal i com s’explica a l’apartat 1 de l’informe, l’aplicació de la metodologia comença per identificar les tipologies edifi- catòries de major desenvolupament actual i previsió de desenvolupament futur a la ciutat. Agafant com a referència diferents fonts de dades, des de la base de dades de la pròpia AEB en quant a projectes que tramiten la seva llicència de nova construcció, estadístiques del ministeri de foment o de la Generalitat, els edificis destinats a l’ús d’habitatge tenen el pes més gran a les estadístiques de projectes en desenvolupament i en previsió futura, per la qual cosa l’estudi que aquí es presenta se centra a l’anàlisi detallat d’aquesta tipologia. Esquema 1. Esquema metodologia estudi residencial Verificació Viabilitat i Anàlisi preliminar exigències Simulació d’escenaris Anàlisi resultats conclusions Bloc aïllat Viabilitat Bloc entre Tipologia mitgeres Viabilitat tècnica urbanística Remunta Resultats Viabilitat Normativa socioeconòmica actual Classe de Demanda Mínim de Calefacció normatiu Classe de Demanda Selecció Qualitat Optimitzat de Refrigeració tipus d’ús constructiva Nivell1 Classe d’Energia Optimitzat Primària no Renovable Conclusions Nivell2 Normativa Incorporació Terciaris futura (nZEB) Classe d’Emissions normativa de CO Mínim 2 ref. CTE Viabilitat tècnica Habitatge Sistemes Unifamiliar actius Optimitzat Viabilitat Nivell1 socioeconòmica Habitatge Plurifamiliar Optimitzat Nivell2 Tal i com s’explica al mateix apartat 3 de l’estudi, en revisar el potencial de desenvolupament de projectes d’habitatge a la ciutat per districtes i sectors, s’identifica que la construcció de blocs d’ha- bitatge suposa el potencial més alt. Dins d’aquesta tipologia les possibilitats se centren als blocs aïllats, seguida d’actuacions a solars entre mitgeres a districtes i barris ja consolidats, i per últim es considera rellevant estudiar el potencial d’actuacions que busquen esgotar l’edificabilitat d’alguns edificis (remuntes), ja que tenen un potencial significatiu i als darrers temps s’observa una dinàmica important al seu desenvolupament. La metodologia contempla l’anàlisi de les exigències normatives en vigor, tant a l’àmbit estatal, auto- nòmic i local, així com la consideració de la referència normativa imminent a l’àmbit europeu com és l’edifici de consum gairebé nul nZEB per les seves sigles de l’anglès (Nearly Zero Energy Building). La identificació de les exigències mínimes i la referència futura són fonamentals a la hora de contex- tualitzar les possibles noves exigències que es vulguin incorporar a la OMA. Un cop identificades les tipologies objecte d’estudi i el context normatiu de referència, s’han definit diferents models o escenaris d’anàlisi sobre els quals s’han dut a terme simulacions del seu com- portament energètic. L’objectiu d’aquestes simulacions és el d’identificar les demandes d’energia per a cobrir els serveis de calefacció, refrigeració i ACS, així com el consum final d’energia associat a diferents opcions de sistemes actius i les emissions de CO derivades d’aquests consum. 2 Tal i com s’explica a l’apartat 2 de l’informe, la simulació del comportament tèrmic dels models estu- diats s’ha dut a terme utilitzant una eina que s’ajusta a les condicions de càlcul establertes al marc de les directives d'eficiència energètica, que compleix amb la condició de ser d'ús obert i reconeguda pels organismes de control i revisió dels processos de justificació i compliment normatiu. La definició dels models a simular parteix de la consideració d’un escenari denominat “BASE” que es correspon amb un edifici que es limita a complir amb les exigències mínimes de la normativa per als elements que determinen el consum final d’energia a l’edifici, és a dir, un edifici les característiques constructives del qual s’ajusten a les exigències mínimes de demanda energètica anual d’energia que garanteixi les condicions de confort reglamentàries tan a l’hivern com a l’estiu, i per a cobrir les necessitats mínimes d’aigua calenta sanitària. Aquest escenari considera també les exigències mínimes de la normativa respecte la cobertura solar per a l’ACS. A partir del model BASE s’han establert opcions que milloren les prestacions finals de l’edifici en termes de necessitats a cobrir (demanda energètica) com de consum final d’energia. A la definició d’aquestes possibles millores s’ha considerat la viabilitat tan tècnica com econòmica de les opcions estudiades. A l’anàlisi s’ha valorat l’esforç que per al promotor i per a l’equip redactor d’un projecte suposen les diferents opcions plantejades, que se centren tan a l’optimització del nivell d’aïllament general de l’edifici (parts massisses, buits, particions, etc) com al rendiment dels sistemes actius que cobreixen les demandes (Rendiment d’equips de producció de calefacció, refrigeració i ACS). Les opcions de millora proposades i estudiades han tingut en consideració també tan les “pràctiques habituals” com les “bones pràctiques”, a partir de l’experiència de la pròpia AEB segons els expedi- ents tramitats i de l’equip redactor del document per la seva participació a la redacció de projectes. A partir dels resultats obtinguts pels diferents escenaris simulats, s’han identificat els conjunts de millora o paquets d’actuació que permetrien assolir objectius més ambiciosos d'eficiència energètica respecte dels que contempla la normativa d’obligat compliment i que permetrien fer un pas cap a l’objectiu comú europeu de l’edifici de consum gairebé nul nZEB. Tal i com s’explica a l’apartat 4 els models simulats plantegen escenaris d’optimització de diferent nivell d’intensitat a les actuacions que plantegen. Un cop obtinguts i comparats els resultats de les simulacions de cada model, s’han identificat aquells que obtenen les millors prestacions, sobre les que s’ha fet una quantificació econòmica específica i una anàlisi de la seva repercussió sobre el pressupost global tal i com s’explica a l’apartat 5.5. L’estudi ha volgut incloure una aproximació a la problemàtica de la vulnerabilitat dels usuaris a la pobresa energètica, problemàtica d’actualitat i malauradament de tendència futura desfavorable. A l’apartat 5.6 s’ha inclòs una estimació del que suposa en termes de despesa energètica anual per a una família, habitar un edifici que d’entrada ofereix unes determinades prestacions energètiques, en funció de la seva qualitat constructiva, de l'eficiència dels sistemes previstos i de les fonts energèti- ques emprades. Si bé aquesta temàtica mereix en un futur una aproximació detallada i contrastada amb la situació del parc d’edificis existents a la ciutat, sí que permet tenir un element de reflexió important a la validació final de nous criteris energètics a l'edificació que s'haurien d'incorporar a la normativa municipal. Principals conclusions i reflexions A partir dels resultats obtinguts, a l’apartat 6 de l’estudi es plantegen les conclusions i reflexions finals a tres àmbits específics: Conclusions respecte l'actual títol 8 sobre energia Solar de l'Ordenança de Medi Ambient de Barcelona (OMA) Conclusions sobre escenaris normatius en matèria energètica futurs. Conclusions sobre l'impacte socioeconòmic de mesures energètiques als edificis. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 7 Respecte als possibles criteris energètics de la normativa municipal que permetessin adaptar-la a les directrius europees, les principals conclusions de l’estudi posen de manifest la necessitat d’identificar quin és l’indicador que serviria com a objectiu prestacional en el disseny i construcció d'edificis. La certificació energètica en vigor que s’ajusta a les directrius de la Unió Europea utilitza 2 indicadors principals: emissions anuals en termes de kg de CO /m2 · a i consum anual d'energia 2 primària no renovable EP kWh/m2 · a, però considera per a la seva obtenció indicadors parcials de nr demanda energètica de calefacció i refrigeració. L’estudi conclou que, per a les tipologies estudiades d’habitatges de nova construcció, l'obtenció de nivells màxims de classe energètica (Classe A) als indicadors principals és viable sense necessitat d’esforços més grans en qualitat constructiva, des de la “promesa” de sistemes d’elevada eficiència i funcionament òptim. Malauradament aquesta condició augmenta l'incertesa del benefici real per a l’usuari quan les condicions econòmiques del preu dels combustibles o de la renda disponible li puguin afectar i no li permetin fer ús dels sistemes, per òptims que aquests siguin. En aquest sentit l’estudi demostra que l'exigència de qualitat constructiva que promou l'actual CTE, o el que és el mateix, de demanda energètica baixa, servirà per assegurar que, amb independència de la bondat dels sistemes actius i de les seves prestacions, l’usuari tindrà unes necessitats per cobrir menors i estarà menys compromès el seu potencial confort. Des d’aquesta perspectiva prenen relle- vància els indicadors parcials de demanda anual d’energia per calefacció i refrigeració com a eines de comprovació del compliment d’aquest objectiu. Si el conjunt d’exigències mínimes normatives actuals per les diferents tipologies situen un edifici de referència a una classe C per aquest indicador, un criteri energètic mínim assumible a la vista dels resultats de l’estudi serien el d’una classe B com a mínim en aquest indicador. L'estudi posa també de manifest la importància de la cobertura solar mínima de la demanda d'ACS dels edificis com a instrument de millora de la qualificació energètica final. Cal tenir en compte que la millora de les envolupants i la disminució de la demanda tèrmica farà incrementar el percentatge de demanda imputable a l'ús d'ACS respecte el global de demanda de l'edifici. L’estudi conclou també que és fonamental mantenir l’exigència de cobertura solar mínima per ACS actualment vigent a la normativa per a les tipologies estudiades. Concretament l’exigència de cober- tura solar mínima de la OMA que supera per Barcelona l’exigència del CTE, ja que permet garantir nivells d'eficiència elevats a tots els indicador si redueix la dependència dels usuaris de l’ús de combustibles a preu variable i amb tendència a l’alça constant. La possible utilització com a criteri de disseny, l'objectiu de Classe B mínima als indicadors de EP i CO per aquesta tipologia d’habi- nr 2 tatge es veuria seriosament compromesa si es relaxés l'exigència de cobertura solar. En aquest cas augmentaria el compromís d'eficiència dels sistemes i la incertesa sobre la repercussió econòmica pels usuaris. Les conclusions remarquen també la incidència molt elevada que sobre el resultat final té la qualitat constructiva associada a la resolució de ponts tèrmics a l'envoltant de l’edifici. En augmentar la exi- gència de demanda i els nivells d’aïllament dels tancaments que composen un edifici, pren especial rellevància als resultats la consideració o no de la debilitat o discontinuïtat de l'envoltant als ponts tèrmics que es poden generar. Es conclou que és necessari tenir molt present l'eliminació o reduc- ció màxima possible dels ponts tèrmics a l'hora de dissenyar i d'executar els edificis a un nivell més rigorós que el de la pròpia normativa estatal (CTE), que només incorpora exigències específiques de cara a l'eliminació del risc de condensacions. Respecte a les normatives futures, les conclusions situen l’edifici de consum gairebé nul com a objectiu de referència. En aquest sentit l’indicador d'energia primària no renovable EP és la re- nr ferència que a nivell europeu s’està considerant. Els resultats demostren que pels escenaris de millora viables, els valors d’aquest indicador permetrien millorar els valors mitjans dels edificis que s’ajusten al compliment del CTE que se situa a 50 kWh/m2 · a. Els escenaris estudiats se situen al voltant dels 30 kWh/m2 · a d’EP i permetria apropar-se a valors de referència com els 25 kWh/m2 · a nr Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 8 de països com ara Dinamarca, que es consideren una bona referència per a assolir els objectius de nZEB al 2020. Finalment, respecte a l’aproximació de l’estudi des de la perspectiva socioeconòmica, es demostra que la simple consideració de nivells mínims de la normativa en vigor, no garanteix que la població més vulnerable pugui cobrir les seves necessitats bàsiques de confort que acaben afectant indirec- tament a la seva salut. Es requereix llavors un esforç de les ciutats que superi significativament els nivells mínims establerts per la normativa en termes de qualitat constructiva i eficiència energètica. L’esforç requerit per a generar condicions de confort que no afectin la salut dels usuaris s’haurà d’analitzar en detall en futurs estudis. Des de la perspectiva de l'aproximació feta en aquest treball, s’adverteix que necessàriament estarà associat a uns criteris d'edificació que permetin situar l’edifici en prestacions elevades que (en el llenguatge dels indicadors de referència coneguts) suposarien un edifici de classe A a tots els indicadors, amb especial consideració dels indicadors de demanda, que de ser òptims, garanteixen que la incidència final del consum energètic dels usuaris serà assumible a les condicions socioeconòmiques més vulnerables. A mode de síntesi, l’estudi demostra que, per les tipologies estudiades, si es pren com a referència el desenvolupament habitual de la redacció d’un projecte, és fonamental incorporar des del disseny inicial, el grau més alt d’exigència associada a la qualitat constructiva de l’edifici. És a dir, preveure el funcionament passiu que aprofiti la captació solar i es beneficiï de la inèrcia tèrmica dels materials, els nivells d’aïllament òptims, assegurant la continuïtat dels mateixos (o eliminant els ponts tèrmics), la protecció solar dels buits i l’estanquitat de l’edifici, entre d’altres. En aquest sentit, es considera que les normatives, els mecanismes de control i seguiment, o l’autocontrol que el propi equip redactor s’apliqui a aquest nivell, han de permetre assegurar un edifici de baixes necessitats a cobrir (baixes demandes) i disminuirà la seva dependència del consum energètic associat als sistemes amb inde- pendència de la bondat o limitació de les seves prestacions. Un cop s’hagi esgotat la via de la reducció de les demandes a cobrir, tot l’esforç s’hauria de bolcar a la selecció dels sistemes actius que les cobreixin de la manera més eficient. En aquest sentit entren en joc dos conceptes fonamental: El rendiment dels sistemes seleccionats i els combustibles que s’emprin per a tal fi. Sistemes amb elevat rendiment mitjà estacional podrien compensar la inefici- ència de les fonts energètiques que emprin (Aerotèrmia, Geotèrmia, per exemple). Igualment, de forma indirecta s’hauran de considerar estratègies com prioritzar la centralització per davant de la individualització, l’adequació de la font energètica als serveis que es prestin, el disseny dels sistemes que minimitzi les pèrdues en generació, distribució, emissió i regulació. Amb independència de la qualitat o l'eficiència dels sistemes a emprar, ocupa un paper decisiu considerar l’aportació de renovables en serveis com ara l’aigua calenta sanitària o l’aportació foto- voltaica general per a qualsevol ús dins de l’edifici, o per l’intercanvi amb la xarxa. L’escenari de futur imminent amb edificis de consum gairebé nul, demana necessàriament tenir en compte l’aportació d’energies renovables al balanç energètic final. És aquí on es requereix un esforç addicional per part de tots els agents implicats per incorporar l’aportació d’energies renovables per sobre dels mínims exigits per la normativa. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 9 1. Objectius Anàlisi dels criteris energètics a l'edificació de nova planta a Barcelona amb la finalitat de validar el grau d’exigència que impliquen aquests criteris, les opcions de justificació i la viabilitat de la seva implementació. L'actual CTE HE i la proposta de modificació dels Ministeris de Foment i Indústria, ja considera els objectius de qualitat energètica en la construcció dels edificis en termes de Classe energètica per a l’indicador d'emissions de CO de la certificació energètica d’edificis. També proposa eines per a 2 la justificació del compliment d'aquests objectius. L’objectiu del treball es concreta doncs en analitzar la viabilitat de nous criteris energètics, dins l'àmbit de l'edificació en el sector residencial, la seva pertinència respecte a la normativa vigent i futura, i contrastar les opcions de justificació i compliment per als usuaris. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 10 2. Metodologia L’estudi es desenvolupa a partir de l’anàlisi d’alguns edificis seleccionats tenint en compte les carac- terístiques del parc edificatori de Barcelona i el contrast dels resultats respecte de les exigències mí- nimes vigents en la normativa. Les tasques previstes i les eines emprades s’expliquen a continuació. 2.1. Tasques i fases desenvolupades El treball realitzat ha comportat el desenvolupament de les següents fases i tasques: 1. Selecció d’edificis objecte d’estudi Amb la finalitat d’estudiar la viabilitat dels criteris energètics que pugui incorporar la normativa munici- pal d'edificació, es proposa seleccionar com a objecte d’estudi, edificis que pertanyin a les tipologies edificatòries més representatives dels edificis d’obra nova que tramiten expedients davant l’AEB. Per realitzar aquesta selecció s’han estudiat els registres i les dades de projeccions del desenvo- lupament urbanístic, que poden veure's afectades per posteriors modificacions del planejament. 2. Anàlisi de nous criteris energètics d'edificació respecte dels mínims normatius vigents S’estudien les exigències de la normativa en curs, amb l’objectiu de situar i valorar els criteris ener- gètics d'edificació que s'haurien d'implementar en un futur pròxim a la normativa municipal. A l’àmbit estatal i autonòmic, s’han analitzat les exigències mínimes de la següent normativa: Codi Tècnic de l’Edificació - CTE: S’estudien els documents: DB HE Document d’energia DB HS Document de Salubritat Ordenança Solar AEB Decret d’Ecoeficiència Generalitat de Catalunya Pel què fa a les exigències futures, tot i que no hi ha una definició específica a l’àmbit estatal de l’abast i les exigències específiques dels edificis de consum gairebé nul o nZEB, donada la proximi- tat de compliment d’aquesta exigència (2020 per a tots els edificis d’obra nova i 2018 pels edificis públics), s’ha considerat oportú per a aquest treball, realitzar una comparativa respecte a l’estat de la qüestió de la transposició a nivell europeu del que fan altres països i les tendències dels principals indicadors associats a aquesta exigència futura. L’anàlisi de les exigències de cadascun d’aquests documents es realitza tenint en compte les carac- terístiques dels edificis seleccionats com a objecte d’estudi. 3. Comprovació de viabilitat de l'utilització de nous criteris energètics Sobre les tipologies seleccionades com a objecte d’estudi, es realitzaran les comprovacions neces- sàries sobre l'impacte que tindria l'utilització de nous criteris energètics en l'edificació en el sector residencial a la ciutat de Barcelona. Les tasques realitzades han estat: Simulació de la demanda, el consum i les emissions associades. Amb l’objectiu de validar, d’un costat el compliment normatiu de la legislació vigent, així com l’esforç d’assumir uns criteris ener- gètics més exigents. La simulació, tal com s’explica al següent apartat, es realitza amb eines d’ús públic, gratuït i reconegudes oficialment per a la verificació normativa. Avaluació preliminar de la viabilitat tècnica-econòmica. A partir de valors de referència de bases de dades com el banc BEDEC de l’ITeC, el generador de preus de Cype, estimacions pròpies i Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 11 d’estudis de referència com: L’Estudi T- NZEB del CENER, i els Estudis de “Coste óptimo” del Mi- nisteri de Foment, entre d’altres. 2.2. Eina de càlcul Considerant que la justificació del compliment dels objectius energètics en el disseny i construcció d'edificis hauria d’estar a l’abast de qualsevol usuari, s’ha treballat en l’estudi dels criteris i la seva verificació utilitzant eines de caràcter públic, gratuïtes i que tinguin el reconeixement oficial per a aquesta tasca. L’eina escollida és l’Eina Unificada LIDER CALENER desenvolupada pels Ministeris de Foment, Indús- tria, Energia i Turisme d’Espanya. Aquesta eina inclou la unificació en una sola plataforma dels ante- riors programes generals oficials emprats per a l’avaluació de la demanda energètica i del consum energètic i dels Procediments Generals per a la certificació energètica d’Edificis (LIDER-CALENER), així com els canvis necessaris per a la convergència de la certificació energètica amb el Document Bàsic d’Estalvi d’Energia (DB-HE) del Codi Tècnic de l’Edificació (CTE) i el Reglament d’Instal·lacions Tèrmiques dels Edificis (RITE), tots dos actualitzats l’any 2013. Eina de càlcul HULC escollida per desenvolupar aquest estudi. Si bé existeix a nivell estatal una altra eina que permetria justificar les mateixes exigències com és el programari CERMA, es tracta d’una eina simplificada, que limitaria l’anàlisi i les conclusions d’aquest Treball. S’ha treballat amb la versió oficial de l’eina unificada HULC 20151113 (0.9.1431.1016). Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 12 3. Selecció d’edificis a estudiar 3.1. Identificació de tipologies a partir de dades estadístiques S’han consultat diferents fonts estadístiques de referència com són: Las bases de dades de la Mateixa AEB respecte del expedients tramitats Dades estadístiques de projectes visats del Ministerio de Fomento de España Dades estadístiques de la Generalitat de Catalunya GENCAT Dades del Departament d’Estadística de l’Ajuntament de Barcelona S’han realitzat consultes a las Bases de dades de la AEB sobre una mostra de 5.665 expedients, per al període 2007-2014. A partir d’aquesta mostra s’han identificat les tipologies de major pes per als casos d’expedients d’Obra nova tal com es representa al següent gràfic: Total tipologies 0% 2% 12% Total Habitatges Total Altre s Total Comerç 13% Total Industrial Total Oficines 56% Total Residencies 2% Total Allotjament Total Sanitari 14% 1% Residencial Oficines Allotjament 1% 5% 0% 3% 20% 20% 16% 21% 40% 48% 13% 60% 43% 7% 3% Habitatges plurifamiliars Oficines Casernes Hotels **** Hotels i hostals Habitatges unifamiliars Escoles Administratius Hotels ***** Hostals i pensions Solament unifamiliar Càmpings Hotels ** Albergs Hotels *** Dades obtingudes en expedients d’obra nova totals per tipologia (part superior) i detallat per les principals tipologies (part inferior). Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 13 S’identifica clarament que la tipologia més significativa és la d’habitatge, amb un major pes en el total de les estadístiques, amb un 56%, que si ho sumem als usos més semblants com poden ser les residències i almenys una part d’allotjaments, augmentaria i s’aproparia al 60% del total. També s’han analitzat les estadístiques de visat d’obra nova a la Ciutat en els últims anys mitjançant consulta de les bases de dades del Ministeri de Foment d’Espanya. Els resultats d’aquesta consulta es presenten en el següent gràfic: Estadístiques visats de Direcció d’obra nova a Barcelona 4.500 4.000 3.500 3.000 Unifamiliar 2.500 2.000 Bloc 1.500 1.000 500 0 2015 2014 2013 2012 2011 2010 Evolució dels visats d’obra nova a Barcelona pel període 2010-2015. Ministerio de Fomento. Boletin estadístico ON-Line. A les bases de dades de la Generalitat també s’ha pogut identificar el pes de cadascuna de les tipo- logies dels edificis d’habitatges segons estadístiques de construcció a Barcelona el 2014: Any 2014 Habitatges acabats segons tipologia edificatòria 2% 2% Unifamiliars aïllats Unif. Ados sats Plurif. En Bloc 96% Estadístiques d’edificis d’habitatge segons tipologia a Barcelona. Font. GENCAT Departament de Territori i Sostenibilitat. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 14 Si aquesta darrera estadística es segrega per districtes de la ciutat s’obté el següent gràfic: Habitatges acabats segons tipologia per districte - 2014 120 100 80 Unifamiliars aïllats 60 Unif. Ados sats Plurif. En Bloc 40 20 0 Estadístiques d’edificis d’habitatge acabats per districte. Font GENCAT. Departament de Territori i Sostenibilitat. Les estadístiques de l’Ajuntament respecte de les llicències d’obres permeten identificar el pes de les actuacions d’obra nova respecte de les reformes i ampliacions tal com es pot apreciar al següent gràfic: Llicències d’obres majors. Barcelona 9.000 8.000 7.000 6.000 Total 5.000 Habitatge s de nova planta 4.000 Reforma 3.000 i ampliació 2.000 1.000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Evolució de les llicencies per tipologies a Barcelona. Departament d’Estadística. Ajuntament de Barcelona. Finalment s’han analitzat les projeccions fetes des del PECQ 2011-2020 per al desenvolupament futur de projectes d’habitatge a la ciutat de Barcelona. Es poden observar a la següent gràfica els principals punts de desenvolupament previst i les unitats habitacionals estimades. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 15 Ciutat Vella L’Eixample Sants-Montjuïc Les Corts Sarrià-Sant Gervasi Gràcia Horta-Guinardó Nou Barris Sant Andreu Sant Martí Previsió desenvolupament urbanístic - ús habitatge GPT4 - Trinitat Vella - Vallbona - Porta Trinitat 2.714 habitatges PU2 - Casernas Sant Andreu PU1 - Cotxeres Borbó - 2.263 habitatges Canòdrom - Mercat Guinardó - Fàbrica Coats GPT6 - Mini estadi 1.893 habitatges 1.650 habitatges GPT2 - Torrent Estadella 8.293 habitatges PU3 - Plaça Glòries GPT1 - La Sagrera 1.013 habitatges 10.150 habitatges GPT5 - Marina Prat Vermell 10.865 habitatges GPT3 - 22@ 6.375 habitatges Font: Pla d'energia, canvi climàtic i qualitat de l'aire de Barcelona (PECQ 2011-2020). Si s’analitza de forma detallada (tal i com es presenta a les següents gràfiques), es poden identificar per districtes i projectes els habitatges a desenvolupar i els m2 construïts previstos que si es consi- dera el potencial d’actuació de cada projecte permeten predir el tipus d’edificació a desenvolupar (Aïllada, entre mitgeres, etc.). Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 16 Previsió desenvolupament urbanístic - ús habitatge Previsió desenvolupament urbanístic - nº habitatges PU3 - Plaça Glòries 1.013 PU2 - Casernas Sant Andreu 2.263 PU1 - Nous equipaments ciutat 1.893 GPT6 - Mini estadi 1.650 GPT5 - Marina Prat Vermell 10.865 GPT4 - Trinitat Vella, Vallbona i Porta Trinitat 2.714 GPT3 - 22@ 6.375 GPT2 - Torrent Estadella 8.293 GPT1 - La Sagrera 10.150 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 nº habitatges - segons criteris MPGM (80 m2/habitatge) Previsió desenvolupament urbanístic - m2 habitatges PU3 - Plaça Glòries 81.040 PU2 - Casernas Sant Andreu 181.040 PU1 - Nous equipaments ciutat 151.440 GPT6 - Mini estadi 132.000 GPT5 - Marina Prat Vermell 869.200 GPT4 - Trinitat Vella, Vallbona i Porta Trinitat 217.120 GPT3 - 22@ 510.000 GPT2 - Torrent Estadella 663.440 GPT1 - La Sagrera 812.000 0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000 700.000 800.000 900.000 1.000.000 superfície habitatges en m2 Font: Pla d'energia, canvi climàtic i qualitat de l'aire de Barcelona (PECQ 2011-2020). Les principals conclusions extretes de la documentació consultada són: La tipologia d’Habitatge és la de major pes sobre el total d’expedients de tràmit de la AEB. Els blocs d’habitatge plurifamiliar són la tipologia de major desenvolupament a la ciutat segons les estadístiques recents. L’habitatge unifamiliar té un desenvolupament menor en les estadístiques, però podria tenir un pes major si es té en compte el desenvolupament de projectes que esgoten edificabilitat d’edificis existents i proposen incorporació de nous habitatges tipus “remuntes”. Segons les estadístiques més recents (2014) d’obres noves acabades, els districtes de major pes en els nous desenvolupaments són Sant Martí, L’Eixample i Les Corts. Si s’analitzen les tipologies edificatòries que es podrien desenvolupar en aquests districtes predominaria el bloc aïllat i els blocs plurifamiliars entre mitgeres. 3.2. Justificació de les tipologies estudiades A partir dels resultats de la consulta a les dades estadístiques i de referència, es decideix treballar sobre la tipologia d’habitatge, ja que representa el 60% del total d’edificis d’obra nova. Dins d’aques- ta tipologia es seleccionen els següents objectes d’estudi que permetran representar les tipologies de major desenvolupament actualment i en el futur de la ciutat: Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 17 Un Bloc d’habitatges aïllat Es considera que aquesta tipologia té un potencial de desenvolupament en zones com el districte de Sant Martí, o en desenvolupaments futurs com el barri de la Marina de la Zona Franca. S’ha previst una tipologia amb locals comercials en Planta Baixa i 5 plantes dedicades a habitatge. Bloc d’habitatges entre Mitgeres Es considera que aquesta és una tipologia prou significativa i representativa de la ciutat de Barce- lona que té una tendència d’evolució futura a tots els districtes de la ciutat. Esgotament d’edificabilitat amb intervencions tipus Remunta Aquest tipus d’intervenció representa un tipus d’edificació en desenvolupament a la ciutat de Barcelona i una opció que, en funció de la limitació de sol disponible a la ciutat, està anant en 1 augment. 3.3. Presentació dels casos estudiats Les principals característiques dels edificis seleccionats es resumeixen a continuació i s’expliquen de forma detallada a l’Annex 2. Tipologia 1: Edifici Plurifamiliar en bloc S’ha definit un Bloc Aïllat de Planta Baixa + 5, en ser una edificació aïllada té façanes en to- tes les orientacions. A la Planta baixa s’ubi- quen locals comercials i l’accés a l’edifici. La part corresponent a habitatges consta de 5 plantes tipus de 4 habitatges per planta d’idèntiques característiques de 70 m2 aprox per habitatge (1.750 m2 de superfície total d’habitatges). A la part central existeix la zona de circulació (accessos, ascensors i escales). S’han considerat edificacions veïnes de la mateixa alçada, a 15 m de distància de les fa- çanes del bloc. Tipologia 2: Edifici Plurifamiliar entre mitgeres Edifici d’habitatges entre mitgeres situat a Bar- celona amb planta Baixa + 5, a la Planta baixa s’ubiquen locals comercials i l’accés a l’edifici. A les cinc plantes d’habitatges hi ha 2 habitat- ges per planta d’idèntiques característiques de 129 m2 aprox cadascú, (1.290 m2 de super- fície total d’habitatges). A la part central exis- teix la zona de circulació (accessos, ascen- sors i escales). S’ha considerat l’orientació de l’Eixample (Nord a 45º) i edificacions veïnes de la mateixa al- çada, a 15 m de distància a ambdues façanes. 1. Recentment s’ha incrementat notablement el nombre d’intervencions d’aquest tipus. L’empresa “La casa por el tejado” ha estimat que només a la zona de l’Eixample hi ha uns 800.000 m2 edificables vacants repartits en unes 2.500 finques. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 18 Tipologia 3: Remunta Consisteix en una remunta sobre un edifici d’habitat- ges entre mitgeres situat a Barcelona, per tant una sola planta, sota aquesta es suposa l’existència d’ha- bitatges existents de l’edifici. Es considera un sol ha- bitatge de 91,24 m2 aprox. A la part central existeix la zona de circulació (accessos, ascensors i escales). S’ha considerat l’existència d’edificacions veïnes a banda i banda de l’edifici. 3.3.1. Característiques arquitectòniques constructives i perfil d’ús Característiques Constructives S’han creat els tancaments amb composicions dels tancaments de l’edifici de referència que proposa el document “Condiciones de aceptación de Procedimientos alternativos a LIDER y CALENER”, pàg. 63 i successives. S’ha ajustat la Transmitància U dels tancaments tenint en compte que es compleixin els requisits mínims per evitar la descompensació de l’envoltant segons l’establert a la taula 2.3 del CTE HE “Transmitancia térmica máxima y permeabilidad al aire de los elementos de la envolvente”. I amb la quantitat d’aïllament que li permet complir amb l’exigència mínima de demanda segons CTE HE1. Condicions de Operativitat i Funcionament Per a l’ús Residencial, l’eina adopta les condicions que es corresponen amb el perfil d’ocupació, carregues internes i condicions de confort segons l’Annex C del CTE HE1. Pel què fa a la Planta Baixa de Locals Comercials, aquests s’han definit com a espais “No habitables” amb nivell d’estanquitat 3. Els espais de safareig també s’han definit com a “No habitables”, amb nivell d’estanquitat 2. S’han calculat segons el document CTE-HS3 les renovacions d’aire a considerar (veure l’annex 1) i segons els resultats obtinguts s’ha optat per acceptar el valor per defecte de 0,63 renovacions per hora a complir segons el HS3. Sistemes de condicionament S’han previst en el model de simulació els sistemes de referència descrit en el CTE. Taula 2.2 Eficiències dels sistemes de referència Tecnologia Vector energètic Rendiment Producció de calor Gas natural 0,92 Producció de fred Electricitat 2,00 Sistemes de referència: característiques segons CTE HE0. S’han definit com a sistemes que compleixen amb aquestes característiques, en el cas de la pro- ducció d’ACS i calefacció un sistema mixt individual amb una caldera de condensació de rendiment nominal 92% i s’ha suposat que l’edifici compleix amb l’exigència de cobertura solar mes restrictiva de la normativa que li correspon que en aquest cas es la de l’Ordenança Solar de Barcelona que estableix un mínim d’aportació solar del 60%. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 19 Per al servei de refrigeració s’ha suposat un sistema també individual per habitatge tipus Split elèctric amb un rendiment de 200%. Donades les característiques de la modelització dels sistemes que permet l’eina de simulació HULC, quan es consideren els sistemes mixts d’ACS i calefacció a partir de caldera de condensació, s’as- sumeix l’ús d’emissors tipus radiadors d’aigua calenta en els habitatges i quan es tracta de sistemes individuals de fred o combinats de calefacció i refrigeració tipus bomba de calor s’assumeix que els emissors són reixetes amb un cabal aproximat a les necessitats d’un habitatge. En les següents fitxes es resumeixen les característiques definides per a cadascuna d’aquestes tipologies que es considerarà el “Model Base” per a cada cas. A l’annex 1 es detalla la informació corresponent. Edifici Plurifamiliar Aïllat de Pb (locals) + 5 Característiques Localització Orientació principal Generals Zona Climàtica C2 Aïllat Superficie total: 1.750 m2 Geometria de l'Edifici Ample x Llarg x Alçada (m) Nombre Rati de Rati finestres / l’envoltant % (N/S/E/W) de Plantes Superfície / Volum 23 x 17 x 18,5 PB + 5 0,37 34 34 23 23 Guanys Interns Perfil de l'Edifici Guanys Tèrmics (W/m²) Ocupació sensible Ocupació latent Il·luminació Equipament 2,15 1,36 1,32 1,32 Transmitància Tèrmica (W/m2k) Murs Coberta Forjats Finestres Factor Solar Factor Solar Infiltració n50 (1/h) (W/m²k) (W/m²k) (W/m²k) (W/m²k) del vidre del vidre (g) (g) + Ombreig 0,29 0,29 1,34 2,12 0,56-0,62 Segons Orientació 3,81 Sistemes de l'Edifici Ventilació Sistema de Sistema de Sistema Cobertura calefacció refrigeració ACS Solar Segons Sis. Gas natural - Electric amb Sis. Gas - Rend Hivern 0,63 ren/h Estiu + 4 ren/h Ordenança AEB Rend 0,92 Rend 2 0,92 60% Temperatures de consigna - Horaris de l'Edifici Temperatures de Consigna Baixa Temperatures de Consigna Alta Horari de 1 a 7 8 a 23 24 Horari de 1 a 7 8 a 23 24 Funcionament (hores) (hores) (hores) Funcionament (hores) (hores) (hores) Gener-Maig 17º 20º 17º Gener-Maig - - - Juny-Setembre - - - Juny-Setembre 27º 25º 27º Octubre-Desembre 17º 20º 17º Octubre-Desembre - - - Fitxa resum de les característiques principals dels models simulats a la tipologia edifici Plurifamiliar AÏllat de Pb (locals) + 5. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 20 Elements de l'Edifici Edifici Plurifamiliar entre Mitgeres de Pb (locals) + 5 Característiques Localització Orientació principal Generals Zona Climàtica C2 Entre Mitgeres Superficie total: 1.355 m2 Geometria de l'Edifici Ample x Llarg x Alçada (m) Nombre Rati de Rati finestres / l’envoltant % (N/S/E/W) de Plantes Superfície / Volum 13 x 23 x 22 PB + 5 0,28 24 24 - - Guanys Interns Perfil de l'Edifici Guanys Tèrmics (W/m²) Ocupació sensible Ocupació latent Il·luminació Equipament 2,15 1,36 1,32 1,32 Transmitància Tèrmica (W/m²k) Murs Coberta Forjats Finestres Factor Solar Factor Solar Infiltració n50 (1/h) (W/m²k) (W/m²k) (W/m²k) (W/m²k) del vidre del vidre (g) (g) + Ombreig 0,29 0,29 1,34 2,12 0,56-0,62 Segons Orientació 3,81 Sistemes de l'Edifici Ventilació Sistema de Sistema de Sistema Cobertura calefacció refrigeració ACS Solar Segons Sis. Gas natural - Electric amb Sis. Gas - Rend Hivern 0,63 ren/h Estiu + 4 ren/h Ordenança AEB Rend 0,92 Rend 2 0,92 60% Temperatures de consigna - Horaris de l'Edifici Temperatures de Consigna Baixa Temperatures de Consigna Alta Horari de 1 a 7 8 a 23 24 Horari de 1 a 7 8 a 23 24 Funcionament (hores) (hores) (hores) Funcionament (hores) (hores) (hores) Gener - Maig 17º 20º 17º Gener - Maig - - - Juny-Setembre - - - Juny-Setembre 27º 25º 27º Octubre-Desembre 17º 20º 17º Octubre-Desembre - - - Fitxa resum de les característiques principals dels models simulats a la tipologia edifici Plurifamiliar entre Mitgeres de Pb (locals) + 5. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 21 Elements de l'Edifici Habitatge en Remunta Característiques Localització Orientació principal Generals Zona Climàtica C2 Entre Mitgeres Superficie total: 91,24 m2 Geometria de l'Edifici Ample x Llarg x Alçada (m) Nombre Rati de Rati finestres / l’envoltant % (N/S/E/W) de Plantes Superfície / Volum 5,9 x 21 x 3,8 P Tipus 0,26 43 43 - - Guanys Interns Perfil de l'Edifici Guanys Tèrmics (W/m²) Ocupació sensible Ocupació latent Il·luminació Equipament 2,15 1,36 1,32 1,32 Transmitància Tèrmica (W/m²k) Murs Coberta Forjats Finestres Factor Solar del Factor Solar del Infiltració n50 (1/h) (W/m²k) (W/m²k) (W/m²k) (W/m²k) vidre vidre (g) (g) + Ombreig 0,33 0,29 1,34 2,04 0,56-0,62 Segons Orientació 3,81 Sistemes de l'Edifici Ventilació Sistema de Sistema de Sistema Cobertura calefacció refrigeració ACS Solar Segons Sis. Gas natural - Electric amb Sis. Gas - Rend Hivern 0,63 ren/h Estiu + 4 ren/h Ordenança AEB Rend 0,92 Rend 2 0,92 60% Temperatures de consigna - Horaris de l'Edifici Temperatures de Consigna Baixa Temperatures de Consigna Alta Horari de 1 a 7 8 a 23 (hores) 24 Horari de 1 a 7 8 a 23 (hores) 24 Funcionament (hores) (hores) Funcionament (hores) (hores) Gener - Maig 17º 20º 17º Gener - Maig - - - Juny-Setembre - - - Juny-Setembre 27º 25º 27º Octubre-Desembre 17º 20º 17º Octubre-Desembre - - - Fitxa resum de les característiques principals dels models simulats a la tipologia Habitatge en Remunta. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 22 Elements de l'Edifici 4. Anàlisi dels criteris energètics a les normatives existents i futures 4.1. Anàlisi dels criteris a les normatives d’àmbit estatal i autonòmic S’han estudiat les diferents exigències normatives que haurien de complir els edificis objecte d’es- tudi en funció de la seva tipologia. L’anàlisi detallat de cadascuna de les normatives estudiades i la seva exigència s’explica en l’Annex 2 d’aquest document. S’analitzen les exigències mínimes de la següent normativa: Código Técnico de la Edificación - CTE DB HE Document d’energia: D’aquest document s’han analitzat les exigències parcials de deman- da límit de calefacció i refrigeració del document HE1, les exigències de cobertura solar mínima per ACS del document HE4 i les exigències de consum límit d'energia primària no renovable del document HE0. DB HS Document de Salubritat: D’aquest document s’han estudiat les exigències mínimes de renovació d’aire que es defineixen en el document HS3 de Qualitat de l’Aire interior. Títol 8, sobre energia solar, de l'Ordenança de Medi Ambient de Barcelona (OMA) S’ha calculat la cobertura solar que li correspon a cadascuna de les tipologies. Decret d’Ecoeficiència Generalitat de Catalunya S’han estudiat les exigències associades a la demanda energètica (transmitàncies d’elements de l’envoltant), i cobertura solar per ACS. A partir de l’anàlisi realitzat a continuació es presenta la síntesi de les exigències més restrictives i els resultats de compliment que s’esperaria en el cas de limitar-se a complir els mínims de cada normativa. Tipologia CTE: Ordenança Certificació Docs HE0, HE1, HE3 AEB Energètica Demanda Calef Demanda Refrig Consum EP HS3 Contrib Solar Classe EP Classe nr nr kWh/m2·a kWh/m2·a kWh/m2·a ren/h ACS kgCO 2 Bloque de Viviendas 20,57 15,00 50,86 0,63 60% C B Bloque entre Medianeras 20,78 15,00 51,16 0,63 60% C B Remonta 30,96 15,00 66,44 0,63 60% C C Tal com es comenta a L’annex 1, a partir dels valors que s’observen en la taula anterior, es pot con- cloure que un bloc d’habitatge, ja sigui aïllat o entre mitgeres, que es limiti a complir amb els mínims de demanda exigits per CTE HE1, que compleixi amb la cobertura solar de l’Ordenança de Barcelona i que cobreixi aquestes demandes amb sistemes de referència com els que estableix el propi CTE, s’esperaria que obtingui una qualificació energètica B per a l’indicador d'emissions de CO , qualifica- 2 ció C per a l’indicador d'energia primària no renovable i indicadors parcials de demanda energètica Classe C i D per a les demandes de calefacció i refrigeració respectivament. Per a la tipologia de remunta, els resultats esperats són els mateixos excepte per a l’indicador global d'emissions de CO 2 que s’esperaria una classe C. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 23 4.2. Criteris de futur en eficiència energètica d’àmbit europeu Com ja s’ha comentat, tot i que no hi ha una definició específica a l’àmbit estatal de l’abast i les exigències específiques dels edificis de consum gairebé nul nZEB, donada la proximitat de com- pliment d’aquesta exigència (2020 per tots els edificis d’obra nova i 2018 pels edificis públics), s’ha considerat oportú per a aquest treball, realitzar una comparativa respecte a l’estat de la qüestió de la transposició a nivell europeu del que fan altres països i les tendències dels principals indicadors associats a aquesta exigència futura. La transposició d’aquesta exigència és controlada per les autoritats de la comissió europea que sol- licita informació periòdica als estats membres de la Unió europea sobre l'avenç en la transposició. En l’Annex 2 es presenta l’anàlisi realitzada al document “Nearly Zero Energy Buildings, Definitions across Europe” elaborat pel Building Performance Institute Europe (BPIE). Aquest document resumeix l’estat de l’art (a l’abril 2015) dels diferents enfocaments i indicadors utilit- zats pels Estats Membres (i Noruega) per a la definició dels edificis de consum gairebé nul (nZEB) de nova planta i existents. Assenyala la relació entre aquesta definició i la seva implementació gradual i promoció al mercat. El document es basa en els resultats del projecte EPISCOPE finançat per la UE. Les principals conclusions del document son: En la majoria de països, s’ha escollit l’Energia Primària no renovable EP com a principal indicador. nr Per a edificis residencials, l’objectiu de la majoria de les regulacions és un consum de EP no major de 50 kWh/m2 any. Sovint, s’estableixen diferències respecte a edificis unifamiliars. A Espanya es pren com a referència del concepte nZEB la classe A de certificació Energètica. El document de referència a nivell estatal és el RD 235/2013 que regula la certificació energètica d’edificis. Per a edificis no residencials, les exigències poden tenir un ventall més ampli al mateix país en funció del tipus d’edifici. En general, pel què fa a la diferent metodologia de càlcul, les condicions climàtiques i la tipologia d’edificis, el ventall de límit màxim de consum d'energia primària per a edificis no residencials a Europa s’estableix de moment entre 0 i 270 kWh/m2 any. Pel què fa als procediments de càlcul, la justificació d’exigències, el control i seguiment en l’aplica- ció futura d’aquest estàndard, la Norma EN 15603 (actualment en revisió) s’encarregarà de regular com es farà el balanç energètic que permeti concretar la definició de nZEB en tota Europa, per la qual cosa cada país haurà de concretar una sèrie de respostes a preguntes que aquest document planteja sobre temes específics com: Límits de la producció energètica (On-site, Nearby, distant), zonificació dels edificis, usos a considerar, etc. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 24 5. Simulacions i resultats obtinguts 5.1. Escenaris simulats S’ha realitzat la següent seqüència de simulació de cadascuna de les tipologies que ens ha permet obtenir els resultats que posteriorment s’analitzen: Pas 1. Obtenció del model “Base” de cada tipologia Es tracta d’obtenir les característiques de l’edifici, en termes de qualitats constructives, que li per- metrien obtenir el compliment mínim normatiu del CTE HE1. Es verifica el compliment dels valors de demanda per a calefacció i refrigeració i la seva comparació respecte als valoris límit definits en el CTE HE1. Els resultats que s’obtenen són els següents: Característiques Cas Base (Mínim CTE) W/m²K Valors Mur exterior 0,29 12,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 Característiques dels Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/PVC elements constructius Transmitància 2,12 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 rev/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 20,04 8,18 Demandes límits CTE HE1 Límits CTE 20,57 15,00 (kWh/m² any) Resultats obtinguts a partir del Pas 1. Edifici “Base”. Pas 2. Definició de sistemes i obtenció de la qualificació energètica Aquests resultats permeten conèixer el compliment del CTE HE0 en termes de consum d'energia primària no renovable EP , així com la qualificació energètica que permet conèixer la Classe ener- nr gètica de l’edifici per als següents indicadors: Classe de demanda de calefacció Classe de demanda de refrigeració Classe d'energia primària no Renovable Classe d'emissions de CO 2 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 25 Totes aquestes classes energètiques estan referides a l’Escala de certificació Energètica2, expres- sada en lletres de la A (més eficient) a la G (menys eficient), que li correspon a cada cas en funció de la tipologia edificatòria, el clima i la superfície dels edificis. Característiques Cas Base (Mínim CTE) W/m²K Valors Mur exterior 0,29 12,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/PVC Transmitància 2,12 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 rev/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 20,04 8,18 Límits CTE 20,57 15,00 (kWh/m² any) EP HE0 (kWh/m² any) 45,00 nr Indicadors HE0 Límits HE0 EP nr 47,00 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Classe demanda CEE C D Indicadors certificació Energètica EP CO nr 2 Qualificació energètica CEE C B Resultats obtinguts a partir del Pas 2. Una vegada obtinguts aquest resultats, es simulen diferents escenaris a partir del cas “Base” sobre el que es modifiquen o be les característiques de l’envoltant o dels sistemes energètics que cobreixen les demandes. La comparativa de les diferents opcions simulades es podrà comparar amb l’escenari Base a partir de taules com la que es presenta com a exemple a continuació. 2. L’Escala de la certificació s’explica en detall al Document: I.D.A.E. Calificación de la eficiència energética de los edificios versión 1.1/noviembre 2015. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 26 Característiques Tipologia Cas Base (Mínim CTE) Opció 1 Opció 2 Opció 3 Opció 4 W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors Mur exterior 0,29 12,0 0,40 15,0 0,29 12,0 0,29 12,0 0,20 18,0 Coberta 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 0,26 12,0 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 0,54 6,0 0,60 8,0 0,54 6,0 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/16/6 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/PVC 2,20 Fusta/PVC 2,50 Metal 2,20 Fusta/PVC 2,20 Fusta/PVC Transmitància Obertures 2,12 2,12 2,12 3,50 2,12 Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C4 = 3 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 rev/h 0,5 ren/h 0,63 rev/h 0,63 rev/h 0,5 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots No resolts Amb PT Eliminats tots Eliminats tots Demanda Edifici Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Objecte (kWh/m² any) 20,04 8,18 29,45 8,29 20,04 8,18 20,04 8,18 20,04 8,18 Límits CTE (kWh/m² any) 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 45,00 45,00 35,00 32,00 30,00 nr Límits HE0 EP nr 47,00 47,00 47,00 47,00 47,00 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe demanda CEE C D C D C D C D A D 97,42% 54,53% 143,17% 55,27% 97,42% 54,53% 97,42% 54,53% 97,42% 54,53% EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació energètica CEE C B A C A B A A B B Comparativa de resultats de les diferents opcions simulades sobre el cas “Base”. Sobre la taula resum, per a cadascuna de les opcions que es simulen, es podrà identificar en color vermell i negreta, les qualitats constructives o els paràmetres de simulació que s’hagin modificat. 5.2. Resultats Tipologia 1: Bloc d’habitatges En primer lloc s’ha definit el model “Base” a partir d’unes característiques constructives que li perme- ten complir amb la demanda energètica límit definida en el CTE HE1 per a aquesta tipologia: Característiques Cas Base (Mínim CTE) W/m²K Valors Mur exterior 0,29 12,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 2,12 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 20,04 8,18 Límits CTE 20,57 15,00 (kWh/m² any) Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 27 El model que compleix amb aquesta condició tindria les següents característiques: 12 cm d’aïllament incorporat en els elements de façana i coberta, balconeres i finestres amb vidres de baixa emissivitat i cambra d’aire de 9 mm, marcs de balconeres i finestres de fusta o PVC per evitar el Pont tèrmic. Les fusteries haurien de tenir una baixa permeabilitat a l’aire (Classe 3). S’ha considerat la taxa de ventilació de 0,63 ren/h que compleix amb les exigències de CTE HS3. Amb aquestes característiques aconsegueix, en el cas de la demanda de calefacció, el compliment normatiu de forma ajustada (2% millor) i per a la demanda de refrigeració té una reducció significativa respecte a la demanda límit (46%). Característiques Cas Base (Mínim CTE) W/m²K Valors Mur exterior 0,29 12,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 2,12 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 20,04 8,18 Límits CTE 20,57 15,00 (kWh/m² any) EP HE0 (kWh/m² any) 47,40 nr Límits HE0 EP nr 50,86 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Classe demanda CEE C D EP CO nr ² Qualificació energètica CEE C B Una vegada definits els sistemes de climatització i ACS, que com ja s’ha esmentat es limiten a com- plir amb les característiques dels sistemes de referència del CTE, s’obtenen la resta de resultats i indicadors tant del CTE-HE0 com de la certificació energètica. Aquest model es pot observar que en termes d'energia primària no renovable compleix amb l’exi- gència de no superar el límit establert per CTE HE0 encara que de forma ajustada. En termes de certificació energètica s’obté una classe C en l’indicador d'energia primària no reno- vable i una B en emissions de CO , amb indicadors parcials de demanda de calefacció i refrigeració 2 classe C i D respectivament. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 28 A continuació es simulen els següents escenaris com a opcions o variants que permetin validar els resultats de classe energètica sobre el mateix model “Base”: Opció 1: Model Base amb ponts tèrmics S’ha volgut comprovar la incidència de la qualitat constructiva de l’edifici relacionada amb la solució o eliminació dels ponts tèrmics associats a les trobades entre els diferents elements de l’envoltant: Forjats i façanes, Façanes i cobertes, Pilars, Caixes de Persiana, etc. En aquest escenari es pren el model base i es suposa que les solucions constructives no garanteixen la continuïtat de l’aïllament pel que es generarien aquestes debilitats en l’envoltant. Opció 2: Model Base amb sistemes de referència millorats El model “Base” s’ha simulat amb sistemes que s’ajusten a les característiques de referència defini- des en el CTE: producció de calor amb un sistema alimentat per Gas natural i Rendiment del 92% i producció de fred amb un sistema elèctric amb rendiment de 200%. Considerant que l’oferta tecno- lògica a disposició actualment, ofereix sistemes de prestacions millors per a tots dos serveis, sense incórrer en sobre costos significatius per al promotor (com es comentarà en detall posteriorment), es proposa en aquest escenari que la producció d’ACS (de suport a l’aportació solar del 60%) i la calefacció, s’atenguin amb un sistema mixt individual per habitatge, en el qual la producció la faci una caldera de Gas natural amb un rendiment de 106% que es correspondria amb una caldera de condensació de bones prestacions que ofereix el mercat. Per al Servei de refrigeració se simula un equip equivalent a un sistema de compressió elèctric amb un rendiment (EER) nominal del 250%, també a l’abast en el mercat sense grans sobre costos. Opció 3: Model Base amb sistemes òptims En aquest escenari es vol simular la incidència d’atendre els serveis de calefacció, refrigeració i ACS amb sistemes d’elevades prestacions en termes d'eficiència energètica. Per a això s’ha suposat que la calefacció i refrigeració s’atenen de forma conjunta amb un sistema individual per habitatge, a 3 partir d’una Bomba de Calor de rendiment nominal (COP, EER) 350% per a ambdós serveis . També es considera que es mantindria l’aportació solar del 60% i que el sistema de suport a l’ACS seria una caldera de condensació de rendiment 106%. Els resultats obtinguts en cadascuna d’aquestes opcions simulades i la seva comparació respecte a l’escenari “Base”, es poden observar en la següent taula: 3. Tot i que existeixen sistemes com els d’Aerotèrmia que poden aconseguir valors de COP i/o EER millors, associats a mar- ques i equips específics, s’ha optat per aquesta consideració que suposa un escenari intermedi a partir de les tecnologies disponibles. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 29 Característiques Cas Plurifamiliar Aïllat Cas Base (Mínim CTE) Cas Base Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE) (Mínim CTE - Amb PT) Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors Mur exterior 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 Coberta 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 0,54 6,0 0,54 6,0 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT Transmitància Obertures 2,12 2,12 2,12 2,12 Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots No resolts Eliminats tots Eliminats tots Demanda Edifici Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Objecte (kWh/m² any) 20,04 8,18 29,45 8,29 20,04 8,18 20,04 8,18 Límits CTE (kWh/m² any) 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 47,40 56,10 41,50 39,50 nr Límits HE0 EP nr 50,86 50,86 50,86 50,86 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe demanda CEE C D C D C D C D EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació energètica CEE C B C C B B B B Resultats obtinguts per a la Tipologia de Bloc d’Habitatges aïllat a partir de l’escenari “Base”. A partir dels resultats que es presenten en la taula anterior, es plantegen els següents comentaris i conclusions preliminars: Excepte en l’opció que suposa una disminució de qualitat en l’envoltant en permetre l’existència de ponts tèrmics, la resta d’opcions simulades parteixen de la mateixa qualitat constructiva i per tant de la mateixa demanda de calefacció i refrigeració a cobrir. Les classes de demanda energètica obtingudes (lletres C i D respectivament) no varien en cap dels casos simulats. És important destacar que si la qualitat constructiva no es garanteix en termes de ponts tèrmics, per al cas de la demanda de major incidència com és la de calefacció, es produeix un empitjorament significatiu (47%) respecte a l’escenari “Base” addicionalment li impediria complir amb la demanda límit del CTE HE1. El valor de EP que dóna compliment a l’exigència del CTE HE0, també serveix de referència per nr situar-se en l’horitzó futur dels nZEB. Aquest indicador es redueix en els escenaris de “Sist. Opt. 1” en un 18 % i en l’escenari “Sist. Opt. 2” en un 22%. Respecte als indicadors de la certificació energètica, considerant que l’edifici “Base” ja obté una Classe B en l’indicador d'emissions totals de CO , l’única variació que aporten les opcions de 2 sistemes millorats 1 i 2 és que aconsegueixen la Classe B també en l’indicador d'energia primària no renovable EP . n A partir de l’escenari Base es proposa crear un segon escenari de referència a partir d’un model que permeti que l’edifici obtingui una millora en el principal indicador de demanda com és el de demanda de calefacció que en l’escenari base es situa en una Classe C. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 30 Aquest nou escenari de referència “Model Classe B en demanda de calefacció” es planteja con- siderant que és aquesta demanda, la de calefacció, la de major pes en el global de l’edifici i que l’exigència normativa futura imminent com és el nZEB precisament parteix d’una necessitat gairebé nul·la d’energia (Demanda gairebé nul·la). A continuació s’expliquen les característiques que permeten a l’edifici situar-se en aquest escenari i sobre el mateix es faran les simulacions d’opcions iguals a les realitzades sobre el model “Base”. 5.2.1. Resultats “Model Classe B en demanda de calefacció” Igual que en el model “Base” en primer lloc s’identifiquen les característiques constructives que li permeten complir amb la condició de demanda de calefacció Classe B per aquesta tipologia: Característiques Classe B W/m²K Valors Mur exterior 0,27 13,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 1,80 BE 4/15/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 1,89 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 17,45 8,60 Límits CTE 20,57 15,00 (kWh/m² any) El model que compleix amb aquesta condició tindria les següents característiques: 13 cm d’aïllament incorporat en els elements de façana, manté els 12 cm a coberta, Balconeres i finestres amb vidres de baixa emissivitat i cambra d’aire de 15 mm, marcs de balconeres i finestres de fusta o PVC per evitar el Pont tèrmic amb una transmitància total de l’obertura de 1,89 W/m2K. La resta de característiques es mantenen respecte del model “Base” pel què fa a la permeabilitat i la taxa de ventilació de 0,63 ren/h. Amb aquestes característiques s’aconsegueix que la demanda de calefacció sigui un 3% per sota del límit de Classe B (17,90 kWh/m2·a). La demanda de refrigeració augmenta lleugerament (5%) respecte de l’escenari “Base”. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 31 Característiques Classe B W/m²K Valors Mur exterior 0,27 13,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 1,80 BE 4/15/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 1,89 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 17,45 8,60 Límits CTE 20,57 15,00 (kWh/m² any) EP HE0 (kWh/m² any) 45,30 nr Límits HE0 EP nr 50,86 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Classe demanda CEE B D EP CO nr ² Qualificació energètica CEE C B Incorporant els mateixos sistemes de climatització i ACS, de referència del CTE, s’obtenen la resta de resultats i indicadors tant del CTE-HE0 com de la certificació energètica. Aquest model es pot observar que en termes d'energia primària no renovable compleix amb escreix l’exigència de no superar el límit establert per CTE HE0 reduint-lo gairebé un 11%. En termes de certificació energètica manté els mateixos resultats que el cas “Base” es a dir, una classe C en l’indicador d'energia primària, tot i que es situa mes a prop de millorar de classe i una B en emissions de CO . Sobre aquest model es simulen els escenaris que s’expliquen a continuació. 2 A diferència del model “Base”, en aquest cas no s’ha considerat necessari tornar a provar la presèn- cia de ponts tèrmics en conèixer-se ja la seva repercussió sobre el global. S’ha simulat l’efecte d’una reducció de la taxa de ventilació un 25% (a 0,5 ren/h) per efecte de l’es- tanquitat assolida amb la qualitat constructiva, o bé per efecte d’una ventilació amb control higrotèr- 4 mic i agenda ajustada a la presència dels usuaris o bé per l’ús d’un recuperador de calor . La resta d’escenaris simulats son els mateixos que en el cas “Base”. 4. L’efecte d’un recuperador de calor podria ser més alt depenen de l’equip seleccionat i les seves condicions de funcio- nament. Com que aquesta es una incertesa difícil de resoldre, en aquest estudi es treballa amb la reducció del 25% de la taxa de ventilació com escenari “conservador”. Es tracta d’una tecnologia el benefici global de la qual en instal·lacions residencials almenys en l’àmbit de Barcelona (mes enllà de la reducció de la demanda tèrmica, sinó quant a ús, gestió i manteniment), necessita encara ser aprofundit. L’eina HULC de justificació normativa no preveu la possibilitat de simular un recuperador de calor. Es pot reflectir el seu efecte actuant sobre les taxes de ventilació de l’edifici, però és una solució que, si no és correctament calculada, pot portar a models tèrmics poc creïbles. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 32 Característiques Classe B Plurifamiliar Aïllat Classe B Classe B Classe B Classe B Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Referència (RC) W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors Mur exterior 0,27 13,0 0,27 13,0 0,27 13,0 0,27 13,0 Coberta 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 0,54 6,0 0,54 6,0 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 1,80 BE 4/15/4 1,80 BE 4/15/4 1,80 BE 4/15/4 1,80 BE 4/15/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT Transmitància Obertures 1,89 1,89 1,89 1,89 Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,5 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots Eliminats tots Eliminats tots Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 17,45 8,60 17,45 8,60 17,45 8,60 14,06 8,65 Límits CTE 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 (kWh/m² any) EP HE0 (kWh/m² any) 45,30 39,20 37,50 41,39 nr Límits HE0 EP nr 50,86 50,86 50,86 50,86 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe demanda CEE B D B D B D B D EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació energètica CEE C B B B B B B B Resultats de les simulacions sobre l’escenari “Classe B en demanda de calefacció”. A partir dels resultats que es presenten a la taula anterior, es plantegen els següents comentaris i conclusions preliminars: Respecte de l’escenari “Base” les millors qualitats que permeten assolir l’objectiu de la Classe B en demanda de calefacció, amb independència del sobre cost econòmic que puguin suposar (que es comentarà més endavant en aquest document) són menors. Es necessitaria incrementar 1 cm en l’aïllament de façana passant de 12 a 13 cm i en el cas de les fusteries suposa reduir la transmi- tància tèrmica de 2,10 W/m2K a 1,90 W/m2K. La resta de característiques podrien mantenir-se iguals respecte a l’escenari que compleix amb els mínims normatius. Si be l’escenari que aconsegueix la Classe B en demanda de calefacció no suposa variació en cap dels indicadors de la certificació energètica, ni els indicadors de EP ni en CO , tampoc en nr 2 els parcials de calefacció i refrigeració respecte de l’escenari “Base”, però si apropa els valors de cada indicador de manera que amb qualsevol de les combinacions de millora en els sistemes energètics que es van provar a continuació l’edifici aconseguiria una classe B en els indicadors de certificació energètica. Pel que fa al valor de EP , aquest indicador es redueix en els escenaris de “Sist. Opt. 1” en un 23 % nr i en l’escenari “Sist. Opt. 2” en un 26%. En l’escenari de reducció del cabal de ventilació, com que actua sobre els sistemes de referència el seu percentatge de reducció és molt similar a el “Sist. Opt. 1”. Redueix un 22% el valor de EP . nr Finalment, a la vista de les característiques de l’edifici que li permeten aconseguir la classe B en demanda de calefacció, s’observa que pràcticament compleix amb les recomanacions de l’Apèndix I del CTE HE1 que suggereix unes qualitats constructives que podrien assegurar el compliment nor- matiu per la via prescriptiva. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 33 E 2. Paràmetres característics de l'envoltant tèrmic Tabla E.1. Transmitància de l'element [W/m2K] Transmitància de l'element A B C D E [W/m2K] U M 0,94 0,50 0,38 0,29 0,27 0,25 U 0,53 0,53 0,46 0,36 0,34 0,31 S U 0,50 0,47 0,33 0,23 0,22 0,19 C U : Transmitància tèrmica de murs de façana en contacte amb el terreny M U : Transmitància tèrmica de terres (sostres en contacte amb l'aire exterior) S U : Transmitància tèrmica de cobertes C Tabla E.2. Transmitància tèrmica d'obertures [W/m2K] Transmitància de l'element A B C D E [W/m2K] Captació solar Alta 5,5-5,7 2,6-3,5 2,1-2,7 1,9-2,1 1,8-2,1 1,9-2,0 Mitjana 5,1-5,7 2,3-3,1 1,8-2,3 1,6-2,0 1,6-1,8 1,6-1,7 Baixa 4,7-5,7 1,8-2,6 1,4-2,0 1,2-1,6 1,2-1,4 1,2-1,3 Nota: Pel factor solar modificat es podrà prendre com a referència, per zones climàtiques amb estius tipus 4, un valor inferior a 0,57 en orientació sur/surest/suroest, i inferior a 0,55 en orientació est/oest. Apèndix E CTE HE1 característiques dels elements de l’envoltant. S’ha simulat el Cas “Base” amb els sistemes de referència del CTE i adoptant les característiques de l’Apèndix E CTE HE1 i a continuació es comparen els resultats obtinguts. Característiques Classe B Apèndix E W/m²K Valors W/m²K Valors Mur exterior 0,27 13,0 0,27 13,0 Coberta 0,29 12,0 0,22 16,5 Forjats / Locals 0,54 6,0 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 1,80 BE 4/15/4 1,80 BE 4/15/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT Transmitància 1,89 1,89 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots Calef. Refrig. Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 17,45 8,60 17,03 8,61 Límits CTE 20,57 15,00 20,57 15,00 (kWh/m² any) EP HE0 (kWh/m² any) 45,30 44,80 nr Límits HE0 EP nr 50,86 50,86 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe demanda CEE B D B D EP CO EP CO nr ² nr ² Qualificació energètica CEE C B C B Comparativa de resultats Model “Classe B” i Model amb Valors del Apèndix E CTE HE1. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 34 Tal com es pot observar els dos models obtenen resultats molt semblants en termes de Classe ener- gètica per als diferents indicadors de certificació energètica. Les mínimes variacions en les qualitats constructives (Valor en vermell en les cel·les) permeten concloure que el model que adopti els valors de l’Apèndix E assoliria l’objectiu de la Classe B en demanda de calefacció i per tant totes les possibles variacions sobre els sistemes energètics que suposin una millora respecte dels sistemes de referencia del CTE li permetrien assolir la Classe B en tots els indicadors de certificació energètica. 5.3. Resultats Tipologia 2. Edifici entre mitgeres En primer lloc s’ha definit el model “Base” a partir d’unes característiques constructives que li perme- ten complir amb la demanda energètica límit definida en el CTE HE1 per aquesta tipologia: Característiques Cas Base (Mínim CTE) W/m²K Valors Mur exterior 0,29 12,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 2,12 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 19,73 5,31 Límits CTE 20,74 15,00 (kWh/m² any) El model que compleix amb aquesta condició tindria les mateixes característiques que a la tipologia de Bloc Aïllat, es a dir: 12 cm d’aïllament incorporat en els elements de façana i coberta, Balconeres i finestres amb cristalls de baixa emissivitat i cambra d’aire de 9 mm, marcs de balconeres i finestres de fusta o PVC per evitar el Pont tèrmic. Les fusteries haurien de tenir una baixa permeabilitat a l’aire (Classe 3). S’ha considerat la taxa de ventilació de 0,63 ren/h que compleix amb les exigències de CTE HS3. Amb aquestes característiques aconsegueix, en el cas de la demanda de calefacció, s’obté el com- pliment normatiu de forma ajustada (5% millor) i per a la demanda de refrigeració té una reducció significativa respecte a la demanda límit (65%). Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 35 Característiques Cas Base (Mínim CTE) W/m²K Valors Mur exterior 0,29 12,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 2,12 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 19,73 5,31 Límits CTE 20,74 15,00 (kWh/m² any) EP HE0 (kWh/m² any) 39,17 nr Límits HE0 EP nr 51,11 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Classe demanda CEE C C EP CO nr ² Qualificació energètica CEE B B Una vegada definits els sistemes de climatització i ACS, que com s’ha esmentat ja es limiten a com- plir amb les característiques dels sistemes de referència del CTE, s’obtenen la resta de resultats i indicadors tant del CTE-HE0 com de la certificació energètica. Aquest model es pot observar que en termes d'energia primària no renovable compleix amb l’exi- gència de no superar el límit establert per CTE HE0 encara que de forma ajustada. En termes de certificació energètica s’obté una classe B als indicadors d'energia primària no reno- vable i emissions de CO , amb indicadors parcials de demanda de calefacció i refrigeració classe C. 2 A continuació se simulen els següents escenaris com a opcions o variants que permetin validar els resultats de classe energètica sobre el mateix model “Base”: Opció 1: Model Base amb ponts tèrmics S’ha volgut comprovar la incidència de la qualitat constructiva de l’edifici relacionada amb la solució o eliminació dels ponts tèrmics associats a les trobades entre els diferents elements de l’envoltant: Forjats i façanes, Façanes i cobertes, Pilars, Caixes de Persiana, etc. En aquest escenari es pren el model “Base” i se suposa que les solucions constructives no garantei- xen la continuïtat de l’aïllament pel que es generarien aquestes debilitats en l’envoltant. Opció 2: Model Base amb sistemes de referència millorats El model “Base” s’ha simulat amb sistemes que s’ajusten a les característiques de referència defi- nides en el CTE: producció de calor amb un sistema alimentat per Gas natural i Rendiment del 92% i producció de fred amb un sistema elèctric amb rendiment de 200%. Considerant que l’oferta tec- nològica a disposició actualment permet obtenir amb facilitat sistemes de prestacions millors per a Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 36 tots dos serveis, sense incórrer en sobre costos significatius per al promotor (Com es comentarà en detall posteriorment). Es proposa en aquest escenari que la producció d’ACS (de suport a l’aportació solar del 60%) i la calefacció, s’atenguin amb un sistema mixt individual per habitatge, en el qual la producció la faci una caldera de Gas natural amb un rendiment de 106% que es correspondria amb una caldera de condensació de bones prestacions que ofereix el mercat. Per al Servei de refrigeració se simula un equip equivalent a un sistema de compressió elèctric amb un rendiment nominal del 250%, també a l’abast en el mercat sense grans sobre costos. Opció 3: Model Base amb sistemes òptims En aquest escenari es vol simular la incidència d’atendre els serveis de calefacció, refrigeració i ACS amb sistemes d’elevades prestacions en termes d'eficiència energètica. Per a això s’ha suposat que la calefacció i refrigeració s’atenen de forma conjunta amb un sistema individual per habitatge, a 5 partir d’una Bomba de Calor de rendiment nominal (COP, EER) 350% per a ambdós serveis . També es considera que es mantindria l’aportació solar del 60% i que el sistema de suport a l’ACS seria una caldera de condensació de rendiment 106%. Els resultats obtinguts en cadascuna d’aquestes opcions simulades i la seva comparació respecte a l’escenari “Base”, es poden observar en la següent taula: Característiques Cas Plurifamiliar entre Mitgeres Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE - Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE) Amb PT) Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors Mur exterior 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 Coberta 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 0,54 6,0 0,54 6,0 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT Transmitància Obertures 2,12 2,12 2,12 2,12 Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots No resolts Eliminats tots Eliminats tots Demanda Edifici Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Objecte (kWh/m² any) 19,73 5,31 28,09 5,48 19,73 5,31 19,73 5,31 Límits CTE (kWh/m² any) 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 39,17 47,17 33,95 29,29 nr Límits HE0 EP nr 51,11 51,11 51,11 51,11 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe demanda CEE C C C C C C C C EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació energètica CEE B B C B B B B A Resultats obtinguts per a la Tipologia de Bloc d’Habitatges entre Mitgeres a partir de l’escenari “Base”. 5. Tot i que existeixen sistemes com els de Aerotermia que poden aconseguir valors de COP i/o EER millors, associats a mar- ques i equips específics, s’ha optat per aquesta consideració que suposa un escenari intermedi a partir de les tecnologies disponibles. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 37 A partir dels resultats que es presenten en la taula anterior, es plantegen els següents comentaris i conclusions preliminars: Excepte en l’opció que suposa una disminució de qualitat en l’envoltant en permetre la existència de ponts tèrmics, la resta d’opcions simulades parteixen de la mateixa qualitat constructiva i per tant de la mateixa demanda de calefacció i refrigeració a cobrir. Les classes de demanda energè- tica obtingudes (lletres C) no varien en cap dels casos simulats. És important destacar que si la qualitat constructiva no es garanteix en termes de ponts tèrmics, per al cas de la demanda de major incidència com és la de calefacció, es produeix un empitjorament significatiu (42%) respecte a l’escenari “Base” addicionalment li impediria complir amb la demanda límit del CTE HE1. El valor de EP que dóna compliment a l’exigència del CTE HE0, també serveix de referència per nr situar-se en l’horitzó futur dels nZEB. Aquest indicador es redueix en els escenaris de “Sist. Opt. 1” en un 33 % i en l’escenari “Sist. Opt. 2” en un 42%. Respecte als indicadors de la certificació energètica, considerant que l’edifici “Base” ja obté una Clas- se B en l’indicador d'emissions totals de CO , s’observa que amb sistemes d’elevades prestacions 2 com els simulats a la opció “Sist. Opt. 2” s’assoliria una Classe A en el indicador de emissions de CO . 2 De la mateixa manera que la tipologia anterior es proposa crear un segon escenari de referència a partir d’un model que permeti que l’edifici obtingui una millora en el principal indicador de demanda com és el de demanda de calefacció que en l’escenari basi se situa en una Classe C. Aquest nou escenari de referència “Model Classe B en demanda de calefacció” es planteja con- siderant que és aquesta demanda, la de calefacció, la de major pes en el global de l’edifici i que l’exigència normativa futura imminent com és el nZEB precisament parteix d’una necessitat gairebé nul·la d’energia (Demanda gairebé nul·la). A continuació s’expliquen les característiques que permeten a l’edifici situar-se en aquest escenari i sobre el mateix es faran les simulacions d’opcions iguals a les realitzades sobre el model “Base”. 5.3.1. Resultats “Model Classe B en demanda de calefacció” Igual que en el model “Base” en primer lloc s’identifiquen les característiques constructives que li permeten complir amb la condició de demanda de calefacció Classe B per aquesta tipologia: Característiques Classe B W/m²K Valors Mur exterior 0,25 14,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 1,80 BE 4/15/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 1,89 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 17,65 5,45 Límits CTE 20,74 15,00 (kWh/m² any) Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 38 A diferencia de la tipologia anterior, el model que compleix amb aquesta condició tindria les següents característiques: 14 cm d’aïllament incorporat en els elements de façana, es manté el mateix aïlla- ment a cobert. Les balconeres i finestres milloren la seva qualitat amb cristalls de baixa emissivitat i cambra d’aire de 15 mm. Es mantenen els marcs de balconeres i finestres de fusta o amb trencament de pont tèrmic per evitar el Pont tèrmic amb una transmitància total de l’obertura de 1,89 W/m2K, així com la resta de característiques respecte del model “Base” pel que fa a la permeabilitat i la taxa de ventilació de 0,63 ren/h. Amb aquestes característiques s’aconsegueix que la demanda de calefacció sigui un 1% per sota del límit de Classe B (17,90 kWh/m2·a). La demanda de refrigeració augmenta lleugerament (2%) respecte de l’escenari “Base”. Característiques Classe B W/m²K Valors Mur exterior 0,25 14,0 Coberta 0,29 12,0 Forjats / Locals 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 1,80 BE 4/15/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 1,89 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 17,65 5,45 Límits CTE 20,74 15,00 (kWh/m² any) EP HE0 (kWh/m² any) 36,89 nr Límits HE0 EP nr 51,11 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Classe demanda CEE B C EP CO nr ² Qualificació energètica CEE B B Incorporant els mateixos sistemes de climatització i ACS, de referència del CTE, s’obtenen la resta de resultats i indicadors tant del CTE-HE0 com de la certificació energètica. Aquest model es pot observar que en termes d'energia primària no renovable compleix amb escreix l’exigència de no superar el límit establert per CTE HE0 per sobre del 28%. En termes de certificació energètica l’edifici pot arribar a la Classe B als dos indicadores de Certifi- cació, energia primària no renovable EP i emissions de CO . nr 2 Sobre aquest model es simulen els escenaris que s’expliquen a continuació. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 39 També s’ha inclòs la simulació de l’efecte d’una reducció de la taxa de ventilació un 25% (a 0,5 ren/h) per efecte de l’estanquitat assolida amb la qualitat constructiva, o bé per efecte d’una ventilació amb control higrotèrmic i agenda ajustada a la presència dels usuaris o bé per l’ús d’un recuperador de 6 calor . La resta d’escenaris simulats son els mateixos que el cas “Base”. Característiques Classe B Plurifamiliar entre Mitgeres Classe B Classe B Classe B Classe B Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Referència (RC) W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors Mur exterior 0,25 14,0 0,25 14,0 0,25 14,0 0,25 14,0 Coberta 0,29 12,0 0,22 16,5 0,22 16,5 0,22 16,5 Forjats / Locals 0,54 6,0 0,54 6,0 0,54 6,0 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 1,80 BE 4/15/4 1,80 BE 4/15/4 1,80 BE 4/15/4 1,80 BE 4/15/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT Transmitància Obertures 1,89 1,89 1,89 1,89 Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,5 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots Eliminats tots Eliminats tots Demanda Edifici Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Objecte (kWh/m² any) 17,65 5,45 17,65 5,45 17,65 5,45 13,24 5,45 Límits CTE (kWh/m² any) 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 36,89 31,95 27,93 31,70 nr Límits HE0 EP nr 51,11 51,11 51,11 51,11 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe demanda CEE B C B C B C B C EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació energètica CEE B B B B B A B B Resultats de les simulacions sobre l’escenari “Classe B en demanda de calefacció” Bloc entre mitgeres. A partir dels resultats que es presenten en la taula anterior, es plantegen els següents comentaris i conclusions preliminars: Respecte de l’escenari “Base” d’aquesta tipologia, les millors qualitats que permeten assolir l’ob- jectiu de la Classe B en demanda de calefacció, tot i que cal introduir més gruix d’aïllament, igual- ment com a la tipologia de Bloc aïllat, també són canvis menors. Es necessitaria incrementar 2 cm en l’aïllament de façana passant de 12 a 14 cm, a coberta de 12 cm a 16,5 cm i en el cas de les fusteries suposa reduir la transmitància tèrmica de 2,10 W/m2K a 1,80 W/m2K. La resta de caracte- rístiques podrien mantenir-se iguals respecte a l’escenari que compleix amb els mínims normatius. Al mateix que l’escenari “Base” de mínims CTE, l’edifici obté la Classe B als indicadors de la certifi- cació energètica. Addicionalment aquest escenari apropa els valors de cada indicador de manera que es viable assolir la Classe A amb alguna de les opcions de millora en sistemes que es simulen com el cas de l’opció “Sist. Op. 2”. 6. L’efecte d’un recuperador de calor podria ser més elevat depenen de l’equip seleccionat i les seves condicions de fun- cionament. Com que aquesta es una incertesa difícil de resoldre, en aquest estudi es treballa amb la reducció del 25% de la taxa de ventilació com escenari “conservador”. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 40 Pel que fa al valor de EP , aquest indicador es redueix en els escenaris de “Sist. Opt. 1” en un 32% nr i en l’escenari “Sist. Opt. 2” un 38%. En l’escenari de reducció del cabal de ventilació, com que actua sobre els sistemes de referència el seu percentatge de reducció és molt similar a el “Sist. Opt. 1”. Redueix un 38% el valor de EP . En ambdós casos el valor de EP es situa al voltant dels nr nr 30 kWh/m2·a molt a prop de referents Europeus en aquest tema com Dinamarca, que fixa aquest mateix valor com a objectiu des de 2015, com a escenari de transició per arribar als 25 kWh/m2·a d’objectiu final al 2020. Es verifica també que en aquest cas, i pel que fa a la qualificació energètica per emissions de CO , 2 és més avantatjós invertir en sistemes de millor eficiència que no en sistemes de reducció del cabal de ventilació pel que això pot suposar de forma complementària en termes de gestió dels usuaris i adaptació a la variabilitat d’un clima tan bondadós com el de Barcelona. Respecte als indicadors de la certificació energètica, es manté la tendència observada a l’edifici “Base” ja que s’obté una Classe B en l’indicador d'emissions totals de CO , s’observa que amb 2 sistemes d’elevades prestacions com els simulats a la opció “Sist .Opt. 2” s’assoliria una Classe A en el indicador de emissions de CO . 2 Finalment, es fa la mateixa comparativa respecte de les recomanacions de l’Apèndix E del CTE HE1 que suggereix qualitats constructives que podrien assegurar el compliment normatiu per la via prescriptiva. S’ha simulat el Cas “Base” amb els sistemes de referència del CTE i adoptant les carac- terístiques de l’Apèndix E CTE HE1 i a continuació es comparen els resultats obtinguts. Característiques Classe B Apèndix E W/m²K Valors W/m²K Valors Mur exterior 0,25 14,0 0,25 14,0 Coberta 0,29 12,0 0,22 16,5 Forjats / Locals 0,54 6,0 0,54 6,0 Comercials Obertures (Vidres) 1,80 BE 4/15/4 1,80 BE 4/15/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT Transmitància Obertures 1,89 1,89 Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots Demanda Edifici Calef. Refrig. Calef. Refrig. Objecte (kWh/m² any) 17,65 5,45 17,05 5,48 Límits CTE (kWh/m² any) 20,74 15,00 20,74 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 36,89 36,22 nr Límits HE0 EP nr 51,11 51,11 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe demanda CEE B C B C EP CO EP CO nr ² nr ² Qualificació energètica CEE B B B B Comparativa de resultats Model “Classe B” i Model amb Valors del Apèndix E CTE HE1. Tal com es pot observar els dos models obtenen resultats molt semblants en termes de Classe ener- gètica per als diferents indicadors de certificació energètica. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 41 La mínima variació a la qualitat constructiva (Valor en vermell en les cel·les) que es correspon amb l’augment de 4,5 cm d’aïllament a coberta, suposaria una variació mínima respecte del model que assoleix la Classe B. Amb aquesta consideració es podria concloure que el model que adopti els valors de l’Apèndix E, estaria en condicions d’assolir la Classe B en demanda de calefacció i per tant totes les possibles variacions sobre els sistemes energètics que suposin una millora respecte dels sistemes de referencia del CTE li permetrien assolir la Classe B en tots els indicadors de certificació energètica. 5.4. Resultats Tipologia 3. Remunta Es defineix el model “Base” a partir d’unes característiques constructives que li permeten com- plir amb la demanda energètica límit definida en el CTE HE1 per aquesta tipologia. Es importat aclarir, que els límits de demanda que estableix l’HE1 varien en funció de la superfície de l’edifici. En aquest cas en tractar-se de només un habitatge, el límit de compliment normatiu és menys exigent en termes de kWh/m2·a i la exigència de qualitat constructiva en conseqüència també és menor. Característiques Cas Base (Mínim CTE) W/m²K Valors Mur exterior 0,40 8,0 Coberta 0,38 9,0 Forjats / Resta Edifici 1,34 1,5 Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 2,12 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 30,77 7,22 Límits CTE 30,96 15,00 (kWh/m² any) El model que compleix amb aquesta condició tindria les següents característiques: 8 cm d’aïllament incorporat en els elements de façana, 9 cm a coberta, Balconeres i finestres amb cristalls de baixa emissivitat i cambra d’aire de 9 mm, marcs de balconeres i finestres de fusta o PVC per evitar el Pont tèrmic. Les fusteries haurien de tenir una baixa permeabilitat a l’aire (Classe 3). S’ha considerat la taxa de ventilació de 0,63 ren/h que compleix amb les exigències de CTE HS3. Amb aquestes característiques aconsegueix, en el cas de la demanda de calefacció, s’obté el com- pliment normatiu de forma ajustada (1% millor) i per a la demanda de refrigeració té una reducció significativa respecte a la demanda límit (52%). Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 42 Característiques Cas Base (Mínim CTE) W/m²K Valors Mur exterior 0,40 8,0 Coberta 0,38 9,0 Forjats / Resta Edifici 1,34 1,5 Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT Transmitància 2,12 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 30,77 7,22 Límits CTE 30,96 15,00 (kWh/m² any) EP HE0 (kWh/m² any) 60,69 nr Límits HE0 EP nr 66,44 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Classe demanda CEE C D EP CO nr ² Qualificació energètica CEE C C Una vegada definits els sistemes de climatització i ACS, que com s’ha esmentat ja es limiten a com- plir amb les característiques dels sistemes de referència del CTE, s’obtenen la resta de resultats i indicadors tant del CTE-HE0 com de la certificació energètica. També en aquest cas, els límits de EP son menys exigents que a les altres tipologies. nr Aquest model es pot observar que en termes d'energia primària no renovable compleix amb l’exi- gència de no superar el límit establert per CTE HE0 encara que de forma ajustada (–8,7%). En termes de certificació energètica s’obté una classe C als indicadors d'energia primària no reno- vable i emissions de CO , amb indicadors parcials de demanda de calefacció i refrigeració classe C 2 i D respectivament. A continuació es simulen els següents escenaris com a opcions o variants que permetin validar els resultats de classe energètica sobre el mateix model “Base”: Opció 1: Model Base amb ponts tèrmics S’ha volgut comprovar la incidència de la qualitat constructiva de l’edifici relacionada amb la solució o eliminació dels ponts tèrmics associats a les trobades entre els diferents elements de l’envoltant: Forjats i façanes, Façanes i cobertes, Pilars, Caixes de Persiana, etc. En aquest escenari es pren el model base i se suposa que les solucions constructives no garanteixen la continuïtat de l’aïllament pel que es generarien aquestes debilitats en l’envoltant. Opció 2: Model Base amb sistemes de referència millorats El model “Base” s’ha simulat amb sistemes que s’ajusten a les característiques de referència defi- nides en el CTE: producció de calor amb un sistema alimentat per Gas natural i Rendiment del 92% Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 43 i producció de fred amb un sistema elèctric amb rendiment de 200%. Considerant que l’oferta tec- nològica a disposició actualment permet obtenir amb facilitat sistemes de prestacions millors per a tots dos serveis, sense incórrer en sobre costos significatius per al promotor (Com es comentarà en detall posteriorment). Es proposa en aquest escenari que la producció d’ACS (de suport a l’aportació solar del 60%) i la calefacció, s’atenguin amb un sistema mixt individual per habitatge, en el qual la producció la faci una caldera de Gas natural amb un rendiment de 106% que es correspondria amb una caldera de condensació de bones prestacions que ofereix el mercat. Per al Servei de refrigeració se simula un equip equivalent a un sistema de compressió elèctric amb un rendiment nominal del 250%, també a l’abast en el mercat sense grans sobre costos. Opció 3: Model Base amb sistemes òptims En aquest escenari es vol simular la incidència d’atendre els serveis de calefacció, refrigeració i ACS amb sistemes d’elevades prestacions en termes d'eficiència energètica. Per a això s’ha suposat que la calefacció i refrigeració s’atenen de forma conjunta amb un sistema individual per habitatge, a 7 partir d’una Bomba de Calor de rendiment nominal (COP, EER) 350% per a ambdós serveis . També es considera que es mantindria l’aportació solar del 60% i que el sistema de suport a l’ACS seria una caldera de condensació de rendiment 106%. Els resultats obtinguts en cadascuna d’aquestes opcions simulades i la seva comparació respecte a l’escenari base, es poden observar en la següent taula resum: Característiques Cas Remunta (Obra Nova) Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE - Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE) Amb PT) Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors Mur exterior 0,40 8,0 0,40 8,0 0,40 8,0 0,40 8,0 Coberta 0,38 9,0 0,38 9,0 0,38 9,0 0,38 9,0 Forjats / Resta Edifici 1,34 1,5 1,34 1,5 1,34 1,5 1,34 1,5 Obertures (Vidres) 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 2,10 BE 4/9/4 Obertures (Marcs) 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT Transmitància Obertures 2,12 2,12 2,12 2,12 Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots No resolts Eliminats tots Eliminats tots Demanda Edifici Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Objecte (kWh/m² any) 30,77 7,22 39,70 7,81 30,77 7,22 30,77 7,22 Límits CTE (kWh/m² any) 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 60,69 71,15 55,82 45,05 nr Límits HE0 EP nr 66,44 66,44 66,44 66,44 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe Demanda CEE C D D D C D C D EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació Energètica CEE C C D C C C C B Resultats obtinguts per a la Tipologia de Remunta a partir de l’escenari “Base”. 7. Tot i que existeixen sistemes com els de Aerotèrmia que poden aconseguir valors de COP i/o EER millors, associats a mar- ques i equips específics, s’ha optat per aquesta consideració que suposa un escenari intermedi a partir de les tecnologies disponibles. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 44 A partir dels resultats que es presenten en la taula anterior, es plantegen els següents comentaris i conclusions preliminars: Excepte en l’opció que suposa una disminució de qualitat en l’envoltant en permetre la existència de ponts tèrmics, la resta d’opcions simulades parteixen de la mateixa qualitat constructiva i per tant de la mateixa demanda de calefacció i refrigeració a cobrir. Les classes de demanda energè- tica obtingudes (lletres C i D) no varien en cap dels casos simulats. Al mateix que a les altres tipologies estudiades, val la pena destacar que si la qualitat constructiva no es garanteix en termes de ponts tèrmics, per al cas de la demanda de major incidència com és la de calefacció, es produeix un empitjorament significatiu (29%) respecte a l’escenari “Base” addicionalment li impediria complir amb la demanda límit del CTE HE1. Pel que fa al valor de EP que dóna compliment a l’exigència del CTE HE0, es redueix en els es- nr cenaris de “Sist. Opt. 1” en un 16 % i en l’escenari “Sist. Opt. 2” en un 32%. Respecte als indicadors de la certificació energètica, considerant que l’edifici “Base” te una Classe C als l’indicador d’EP i d'emissions totals de CO , s’observa que només amb sistemes d’elevades nr 2 prestacions com els simulats a la opció “Sist. Opt. 2” s’assoliria una Classe B i només en el cas del indicador de emissions de CO . 2 Igual que la tipologia anterior es proposa crear un segon escenari de referència a partir d’un model que permeti que l’edifici obtingui una millora en el principal indicador de demanda com és el de demanda de calefacció que en l’escenari base se situa en una Classe C. Aquest nou escenari de referència “Model Classe B en demanda de calefacció” es planteja con- siderant que és aquesta demanda, la de calefacció, la de major pes en el global de l’edifici i que l’exigència normativa futura imminent com és el nZEB precisament parteix d’una necessitat gairebé nul·la d’energia (Demanda gairebé nul·la). A continuació s’expliquen les característiques que permeten a l’edifici situar-se en aquest escenari i sobre el mateix es faran les simulacions d’opcions iguals a les realitzades sobre el model “Base”. 5.4.1. Resultats “Model Classe B en demanda de calefacció” Igual que en el model “Base” en primer lloc s’identifiquen les característiques constructives que li permeten complir amb la condició de demanda de calefacció Classe B per aquesta tipologia. Característiques Classe B W/m²K Valors Mur exterior 0,22 18,0 Coberta 0,18 20,0 Forjats / Resta Edifici 0,42 8,0 Obertures (Vidres) 1,40 Plus6/15/6 Obertures (Marcs) 1,40 Fusta/TPT Transmitància 1,40 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 17,43 7,03 Límits CTE 30,96 15,00 (kWh/m² any) Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 45 L’esforç de qualitat constructiva es major que a les tipologies anteriors. Es requereix incorporar: 18 cm d’aïllament incorporat en els elements de façana. 20 cm a coberta. Obertures amb vidres de baixa emissivitat i cambra d’aire de 15 mm. Marcs de balconeres i finestres de fusta o PVC per evitar el Pont tèrmic amb una transmitància total de l’obertura de 1,89 W/m2K. Forjat separador de la resta de l’edifici amb 8 cm d’aïllament. La resta de característiques es mantenen respecte del model “Base” pel que fa a la permeabilitat i la taxa de ventilació de 0,63 ren/h. Amb aquestes característiques s’aconsegueix que la demanda de calefacció sigui un 3% per sota del límit de Classe B (17,90 kWh/m2·a). La demanda de refrigeració augmenta lleugerament (3%) respecte de l’escenari “Base”. Característiques Classe B W/m²K Valors Mur exterior 0,22 18,0 Coberta 0,18 20,0 Forjats / Resta Edifici 0,42 8,0 Obertures (Vidres) 1,40 Plus6/15/6 Obertures (Marcs) 1,40 Fusta/TPT Transmitància 1,40 Obertures Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 17,43 7,03 Límits CTE 30,96 15,00 (kWh/m² any) EP HE0 (kWh/m² any) 42,84 nr Límits HE0 EP nr 66,44 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Classe demanda CEE B D EP CO nr ² Qualificació energètica CEE B B Incorporant els mateixos sistemes de climatització i ACS, de referència del CTE, s’obtenen la resta de resultats i indicadors tant del CTE-HE0 com de la certificació energètica. Aquest model es pot observar que en termes d'energia primària no renovable compleix amb escreix l’exigència de no superar el límit establert per CTE HE0 per sobre del 36%. En termes de certificació energètica l’edifici pot arribar a la Classe B als dos indicadores de Certifi- cació, energia primària no renovable EP i emissions de CO . nr 2 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 46 Sobre aquest model es simulen els escenaris que s’expliquen a continuació. De la mateixa manera que per les altres tipologies, s’ha inclou la simulació de l’efecte d’una reducció de la taxa de ventilació un 25% (a 0,5 ren/h). La resta d’escenaris simulats son els mateixos que el cas “Base”. Característiques Classe B Remunta (Obra Nova) Classe B Classe B Classe B Classe B Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Referència (RC) W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors W/m²K Valors Mur exterior 0,22 18,0 0,25 14,0 0,25 14,0 0,25 14,0 Coberta 0,18 20,0 0,22 16,5 0,22 16,5 0,22 16,5 Forjats / Resta Edifici 0,42 8,0 0,54 6,0 0,54 6,0 0,54 6,0 Plus Obertures (Vidres) 1,40 1,80 BE 1,80 BE 1,80 BE 6/15/6 Obertures (Marcs) 1,40 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT 2,20 Fusta/TPT Transmitància Obertures 1,40 1,89 1,89 1,89 Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,63 ren/h 0,5 ren/h Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots Eliminats tots Eliminats tots Demanda Edifici Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Objecte (kWh/m² any) 17,43 7,03 17,43 7,03 17,43 7,03 16,70 7,00 Límits CTE (kWh/m² any) 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 42,84 38,69 33,74 41,79 nr Límits HE0 EP nr 66,44 66,44 66,44 66,44 (kWh/m² any) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe demanda CEE B D B D B D B D EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació energètica CEE B B B B B B B B Resultats de les simulacions sobre l’escenari “Classe B en demanda de calefacció” Remunta A partir dels resultats que es presenten en la taula anterior, es plantegen els següents comentaris i conclusions preliminars: En aquest cas també es importat aclarir, que com que els límits de demanda que estableix l’HE1 són menys exigents per a aquesta tipologia i l’exigència de qualitat constructiva en conseqüència també és menor, assolir l’objectiu de classe B suposa un esforç en qualitat constructiva molt major. És necessari incrementar 10 cm l’aïllament de façana passant de 8 a 18 cm, a coberta de 11 cm passant de 9 cm a 20 cm i en el cas de les fusteries suposa reduir la transmitància tèrmica de 2,10 W/m2K a 1,40 W/m2K mantenint les característiques de cambra per sobre de 15 mm i vidre amb Baixa emissivitat. La resta de característiques podrien mantenir-se iguals respecte a l’escenari que compleix amb els mínims normatius. Al mateix que l’escenari “Base” de mínims CTE, l’edifici obté la Classe B als indicadors de la certi- ficació energètica, tot i això aquest escenari no arriba a assolir la Classe A en cap dels escenaris simulats. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 47 Pel que fa al valor d’EP , aquest indicador es redueix de forma significativa en els escenaris de nr “Sist. Opt. 1” en un gairebé 42% i en l’escenari “Sist. Opt. 2” gairebé 50%. En l’escenari de reducció del cabal de ventilació, com que actua sobre els sistemes de referència el seu percentatge de reducció és molt similar a el “Sist. Opt. 1”. Redueix un 37% el valor de EP . Cal considerar que en nr tots casos parteixen d’un valor de EP inicialment més alt. nr Pel què fa a la comparativa respecte de les recomanacions de l’Apèndix E del CTE HE1, que sug- gereix qualitats constructives que podrien assegurar el compliment normatiu per la via prescriptiva, assoleix la Classe B i supera amb escreix les prescripcions d’aquest document. 5.5. Repercussió econòmica dels escenaris simulats A continuació es presenten les principals conclusions de l’anàlisi econòmic de les diferents op- cions i escenaris simulats sobre els edificis objecte d’estudi i que s’explica de forma detallada a l’Annex 3. Aquest anàlisi s’ha elaborat a partir de valors de referencia de bases de dades BEDEC de l’ITeC i el generador de preus de Cype, estimacions pròpies i d’estudis de referència com: L’Estudi T-NZEB del CENER, i els Estudis de “Coste óptimo” del Ministeri de Foment, entre d’altres. L’anàlisi es fa en primer lloc per a la repercussió econòmica de les millores sobre l’envoltant tèrmica que permeten que les diferents tipologies aconsegueixin la Classe B en l’indicador de demanda de calefacció. Per realitzar aquesta anàlisi s’identifica en primer lloc la variació en característiques i qualitats constructives que ha suposat per cada tipologia, tal com s’aprecia a la següent Taula (en color vermell les variacions). Característiques Tipologia 1. Tipologia 2. Tipologia 3. Bloc Aïllat Bloc entre mitgeres Remunta Cas Base Classe B Cas Base Classe B Cas Base Classe B (Mínim CTE) (Mínim CTE) (Mínim CTE) Valors Aïllam / Caract Valors Aïllam / Caract Valors Aïllam / Caract Mur exterior 12,0 13,0 1,0 14,0 14,0 0,0 8 18 10 Coberta 12,0 12,0 0,0 12,0 16,5 4,5 9 20 11 Forjats / Locals 6,0 6,0 0,0 6,0 6,0 0,0 1,5 8 6,5 Comercials Obertures (Vidres) BE 4/9/4 BE 4/15/4 = BE 4/15/4 BE 4/15/4 BE Plus BE 4/9/4 BE Plus6/15/6 BE Plus Fusta/PVC/ Fusta/PVC/ Fusta/PVC/ Fusta/PVC/ Fusta/PVC/ Fusta/PVC/ Obertures (Marcs) = = = TPT TPT TPT TPT TPT TPT Transmitància Obertures 2,1 1,9 –0,2 1,9 1,9 = 2,12 1,4 –0,72 Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² = C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² = C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² = Ventilació 0,63 ren/h 0,63 ren/h = 0,63 ren/h 0,63 ren/h = 0,63 ren/h 0,63 ren/h = de l'edifici Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots = Eliminats tots Eliminats tots = Eliminats tots Eliminats tots = Resum de variacions d’elements de l’envoltant respecte del model “Base” de cada tipologia per assolir la Classe B en demanda de calefacció. En color vermell les diferències a valorar econòmicament. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 48 Diferencia Diferencia Diferencia En segon lloc s’estudien les modificacions que suposen els escenaris de millora en els sistemes energètics que cobreixen les demandes dels Serveis de calefacció, refrigeració i ACS. Servei Vector Energètic Rendiment Tecnologia Sistema de Referència Caldera de Condensació Producció Calor i ACS Gas natural 0,92 Bàsica Producció Fred Electricitat 2,00 Tipus "Split" individual Aportació Solar Solar/Ren 60% cobert Captadors solars tèrmics Sistema Op. 1 Producció Calor i ACS Gas natural 1,06 Caldera de condensació Plus Producció Fred Electricitat 2,50 Bomba de calor Aportació Solar Solar/Ren 60% Cobert Captadors solars tèrmics Sistema Op. 2 Producció Calor i Fred Electricitat 3,50 Bomba de calor Producció ACS Gas natural 1,06 Caldera de condensació Plus Aportació Solar Solar/Ren 60% cobert Captadors solars tèrmics Rec. de Calor Ventilació Electricitat > 50% Recuperació de calor Resum de les opcions de sistemes simulades als escenaris a valorar econòmicament. A les següents taules resum es presenten els resultats de l’avaluació econòmica tant de les millores passives sobre l’envoltant com actives sobre els sistemes: Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 49 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 50 Característiques Tipologia 1. Bloc Aïllat Tipologia 2. Bloc entre mitgeres Tipologia 3. Remunta Cas Base Classe B €/m² m² € Cas Base Classe B €/m² m² € Cas Base Classe B €/m² m² € (Mínim CTE) (Mínim CTE) (Mínim CTE) Valors Aïllam / Caract Valors Aïllam / Caract Valors Aïllam / Caract Mur exterior 12,0 13,0 1,0 3,58 1.830,4 6.552,83 € 14,0 14,0 0,0 8 18 10 22,71 40,6 922,03 € Coberta 12,0 12,0 0,0 12,0 16,5 4,5 9,28 300,37 2.787,43 € 9 20 11 26,29 110,91 2.915,82 € Forjats / Locals Comercials 6,0 6,0 0,0 6,0 6,0 0,0 1,5 8 6,5 20,95 110,91 2.323,56 € BE Obertures (Vidres) BE 4/9/4 BE 4/15/4 = BE 4/15/4 BE 4/15/4 = BE 4/9/4 BE Plus6/15/6 Plus Obertures (Marcs) Fusta/PVC/TPT Fusta/PVC/TPT = Fusta/PVC/TPT Fusta/PVC/TPT = Fusta/PVC/TPT Fusta/PVC/TPT = Transmitància Obertures 2,1 1,9 –0,2 28,24 429,36 12.125,13 € 1,9 1,9 = 28,24 214,68 6.062,56 € 2,12 1,4 –0,72 34,59 25,5 881,70 € Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² = C3= 9 m³/hm² C3= 9 m³/hm² = C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² = Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h = 0,63 ren/h 0,63 ren/h = 0,63 ren/h 0,63 ren/h = Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots = Eliminats tots Eliminats tots = Eliminats tots Eliminats tots = Subtotal 18.677,96 € Subtotal 8.850,00 € Subtotal 7.043,11 € Benef Ind (19%) 3.548,81 € Benef Ind (19%) 1.681,50 € Benef Ind (19%) 1.338,19 € IVA (21%) 3.922,37 € IVA (21%) 1.858,50 € IVA (21%) 1.479,05 € Total PEC 26.149,14 € Total PEC 12.390,00 € Total PEC 9.860,36 € €/m² 14,94 € €/m² 9,14 € €/m² 108,07 € €/viv 1.045,97 € €/viv 1.005,83 € €/viv 9.860,36 € Servei Vector Energ Rendim Tecnologia Unitat Cost Total Dif/Hab €/m2 Sistema de Caldera de Condensació Producció Calor i ACS Gas natural 92% Un/Habitatge 1.575,72 € Referència Bàsica 3.870,52 € Producció Fred Electricitat 200% Tipus "Split" individual Un/Habitatge 1.309,90 € Aportació Solar Solar/Ren 60% cobert Captadors solars tèrmics Un/Habitatge 984,90 Sistema Producció Calor i ACS Gas natural 106% Caldera de condensació Plus Un/Habitatge 1.909,96 € Op. 1 Producció Fred Electricitat 250% Bomba de calor Un/Habitatge 1.612,25 € 4.507,11 € 636,59 € 9,09 € Aportació Solar Solar/Ren 60% Cobert Captadors solars tèrmics Un/Habitatge 984,90 Sistema Producció Calor i Fred Electricitat 350% Bomba de calor Un/Habitatge 2.440,15 € Op. 2 Producció ACS Gas natural 106% Caldera de condensació Plus Un/Habitatge 1.909,96 € 5.335,01 € 1.464,49 € 20,92 € Aportació Solar Solar/Ren 60% cobert Captadors solars tèrmics Un/Habitatge 984,90 Rec. Calor Ventilació Electricitat > 50% Recuperació de calor Un/Habitatge 2.337,46 € 2.337,46 € 2.337,46 € 33,39 € Taula 3. Quadre d’estimació de sobre costs associats a les millores en qualitat constructiva. A la part superior els sobre costs per assolir la classe B actuant sobre tancaments i elements de l’envoltant. A la part inferior el sobre cost dels sistemes actius simulats. D i f e r e n c i a D i f e r e n c i a D i f e r e n c i a S’observa a les taules anteriors que la repercussió de les actuacions en l’envoltant per habitatge es situa al voltant dels 1.000 € per als blocs d’habitatges i fins a prop dels 10.000 € de la remunta. En aquest darrer cas al tractar-se d’un sol habitatge la repercussió es molt més significativa. Les millores en sistemes actius se situen per qualsevol tipologia entre els 600 € aprox. correspo- nents a les millores de l’opció 1 de millora, fins als 1.500 € aprox., de les millores corresponents a l’opció 2. La millora associada a la reducció de la taxa de renovació d’aire que s’assimila a un sistema de recuperació de calor suposaria un cost proper als 2.400 €/habitatge. 5.6. Anàlisis socioeconòmic A continuació es plantegen algunes reflexions sobre la repercussió econòmica del consum d’ener- gia al voltant del que es denomina “Pobresa energètica”. Aquestes reflexions es fan en el context del treballs de recerca, encara en desenvolupament, que realitzen conjuntament els autors: Fabian López, Societat Orgànica; Albert Cuchí, Barcelona-Tech, José Manuel Salmerón; Servando Álvarez Domínguez, Grupo de Termotecnia AICIA Universidad de Sevilla. La ‘pobresa energètica’ es defineix8 com la situació en la que es troba una llar que ha de destinar una part que es considera excessiva de la seva renda a satisfer la factura energètica dels consums que realitza en el seu habitatge. Determinar quin percentatge de la renda s’ha de considerar és una discussió clau, però acceptat aquest percentatge, la renda de la llar, els preus de l’energia en les seves diferents formes, i l’eficiència energètica de l’habitatge i dels seus equips són els factors que determinen l’existència de la pobresa energètica. Es podria suposar que si l’usuari que té menys recursos pot pagar les despeses que li permetin cobrir les seves necessitats, la resta de la població ho podrà fer. És necessari llavors identificar com és la renda d’un usuari que se situa en les condicions mínimes respecte a recursos disponibles. Diversos estudis intenten descobrir quin és aquest percentatge de despesa energètica que no sobrepassi les possibilitats de les llars (Boardman 1991, Healy, 2004; Healy i Clinch, 2004, entre uns altres), aquests treballs de recerca treballen a partir de metodologies i fonts d’informació diferents; a partir de les despeses familiars, de les temperatures de confort, de l’opinió dels usuaris, etc. L’informe “Pobresa energètica a Espanya” del projecte REPEX, fa una anàlisi dels resultats obtinguts aplicant algunes d’aquestes aproximacions metodològiques i demostra la important variació de resultats que s’obtenen. A partir de les conclusions de l’informe REPEX, per a aquest treball es pren com a referència –de les metodologies estudiades– la que es basa en les despeses en energia i ingressos anuals de les llars emprada en el Regne Unit, que a Espanya es pot analitzar a partir de l’Enquesta de Pressupostos Familiars EPF de l’INE9. Segons aquesta metodologia, una llar està en situació de pobresa energè- tica quan el pes de la despesa en energia sobre els ingressos anuals és desproporcionat: més del doble de la mitjana. Prenent com a referència les dades de la EPF de l’INE per a l’evolució del percentatge de despesa energètica d’una llar mitjana a Espanya del període 2010-2013 aquest percentatge se situaria en 6,15%, per la qual cosa l’indicador del doble de la mitjana passaria a ser de 12,30%. Això vol dir que si una família dedica més del 12,3% de la seva renda mitjana “equivalitzada”10 estaria en risc de po- bresa energètica. 8. Tirado Herrero., S. López Fernández, J.L., Martín García, P. 2012. Pobreza energética en España, Potencial de generación de empleo directo de la pobreza derivado de la rehabilitación energética de viviendas. Asociación de Ciencias Ambientales, Madrid. 9. Instituto Nacional de Estadística. Encuesta de Presupuestos Familiares. Base 2013. 10. Ingrés equivalent en unitats de consum. S’utilitza l’escala d’equivalència de l’OCDE modificada, que valora a la primera persona de la llar com 1 unitat de consum, als restants adults amb 0,5 unitats de consum cadascun i als menors amb 0,3 unitats de consum cadascun. Per exemple, una llar amb dos adults i dos nens té 1 + 0,5 + 2 * 0,3 = 2,1 unitats de consum equivalent. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 51 Pel què fa a la renda disponible es pren com a referència les dades estadístiques del Sistema d’In- dicadors Metropolitans de Barcelona SIMBA BCN 2011, específicament es prenen la renda mitjana equivalent més recent, de l’any 2011 i es prenen també el Llindar de pobresa calculat per a la Ciutat de Barcelona per al mateix any. Aquest llindar es compara amb l’obtingut per a Espanya calculat a partir de la renda equivalent per llar i aplicant un percentatge del 60% segons documents de referèn- cia per a aquesta estimació com l’informe EAPN11, de l’Estat de la Pobresa en Espanya. A la següent taula es resumeixen aquests resultats. Espanya 2013 BCN 2011 AMB* Renda mitjana equivalent 13.523,70 € 17.748,50 € Llindar de la pobresa 60% 8.114,22 € 1.0649,10 € Renda disponible per energia 12,3% 998,05 € 1.309,84 € Pis tipus (m2) 70 14,26 € 18,71 € Llindar de pobresa severa 30% 4.057,11 € 5.324,55 € Renda disponible per energia 12,3% 499,02 € 654,92 € Pis tipus (m2) 70 7,13 € 9,36 € Dades del sistema d’Indicadors Metropolitans de Barcelona SIMBA BCN 2011 amb lloguer imputat Dades de referència de renda disponible a partir d’estadístiques AMB. A la taula anterior es presenta la deducció de renda disponible per a dos tipus d’usuaris, aquells que estan sota el llindar de la pobresa i aquells que estan sota el llindar de la pobresa severa. Aquesta última condició es basa en les consideracions del ja citat informe EAPN que estableix: “d’altra banda, l’ampli grup de persones que està en risc de pobresa i/o exclusió social presenta una varietat de situacions que fa aconsellable separar el grup que està en pobresa severa, en el que la situació és clarament insostenible”. Les persones que estan en pobresa severa són aquelles que viuen en llars la renda de les quals per unitat de consum és igual al 30% de la mitjana dels ingressos de la població. S’ha deduït a la taula anterior per a un habitatge de 70 m2 com a referència, a partir de l’anàlisi tipològic i de la grandària dels habitatges realitzat pel Ministeri de Foment de Espanya12, com seria la renda disponible anual per a despesa energètica i com seria la seva repercussió per m2 de superfície tant per a llars sota el llindar de la pobresa com per a llars en situació de pobresa severa. Pel que fa als costos de l’energia, en primer lloc per al cas de l’electricitat, es consideren els costos totals de la factura. De las tarifes fixades per l’I.D.A.E (abril de 2015), per a aquest treball s’ha pres el preu de terme d’energia establert per a la potència contractada més baixa (< 10 kW), sense discri- minació horària, que és de 0,124107 €/kWh. Considerant que aquest preu representa el 38% de la factura final13, s’extrapola el preu total que se situa al voltant de 0,33 €/kWh. Pel que fa l’altre combustible habitualment emprat a les llars, el Gas natural, les tarifes també es fixen en els butlletins periòdics de l’I.D.A.E. En el corresponent a Gener de 2015 per a la tipologia d’usuari els costos eren de 0,0553 €/kWh la part variable que amb les parts fixes, impostos i peatges passa a ser aproximadament de 0,12€/kWh. 11. “El estado de la pobreza” Juan Carlos Llano Ortiz European Anti Poverty Network EAPN-España. 12. Ministerio de fomento de España 2014: Estrategia a largo plazo para la rehabilitación energética en el sector de la edifi- cación en España en desarrollo del artículo 4 de la directiva 2012/27/UE. 13. Es pren com a referencia l’estructura de costes de la comercialitzadora Iberdrola que s’explica en aquest enllaç: https:// www.iberdrola.es/clientes/hogar/info/factura/factura-electricidad. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 52 Una vegada fixada la renda de referència i els costos dels combustibles, queda pendent conèixer el consum de referència dels habitatges per, a partir d’aquest, intentar estudiar escenaris en què es puguin suposar determinades qualitats constructives i sistemes energètics. En l’àmbit estatal l’estudi de referència sobre aquesta temàtica és el informe SPAHOUSE14 de l’I.D.A.E. A partir dels consums de referència identificats en aquest estudi per a un bloc d’habitatges a la zona medi- terrània s’obté la següent taula de consums extrapolats per a un bloc de 20 habitatges (70 m2 cadascú) a Barcelona. Repartiment consums segons I.D.A.E. SPAHOUSEC Despesa anual Indicadors Ús energètic % kWh·any kWh/m2 €/any €/habitatge any Límits Bloc sencer Equipament 25,6% 31.356,50 22,40 7.839,13 € 391,96 € 18,71 Llindar POB Il·luminació 5,7% 6.981,72 4,99 1.745,43 € 87,27 € 9,36 Llindar PSEV ACS 19,6% 24.007,32 17,15 2.880,88 € 144,04 € Calefacció 40,9% 50.096,91 35,78 6.011,63 € 300,58 € Despesa anual Refrigeració 1,10 % 1.347,35 0,96 336,84 € 16,84 € Cocció 7,1% 8.696,53 6,21 2.174,13 € 108,71 € €/m2 Totals 100% 122.486,33 87,49 20.988,03 € 1.049,40 € 14,99 Consum i despesa energètica anual calculada a partir de dades SPAHOUSEC – I.D.A.E per un bloc de 20 habitatges a Barcelona. L’estimació de costos de la taula anterior permet identificar que per a un habitatge de 70 m2 en un Bloc a Barcelona el consum se situa en 1.049 € aprox., gairebé 15 €/m2·a. Aquest resultat suposa que els usuaris situats en el llindar de la pobresa que disposen de 18,71 € per a aquest consum podrien assu- mir-ho, però els usuaris en situació de pobresa severa que només disposen de 9,36 €/m2·a, no podri- en assumir-ho ja que aquest valor solament cobriria el 62% de les seves necessitats energètiques. A la següent taula es comparen els resultats obtinguts per a la tipologia de Bloc d'habitatges aïllat, a partir de l’escenari anterior sobre el qual s’han estimat els consums dels mateixos casos que s’han calculat per a les tipologies de l’estudi com són: Model de referencia segons dades SPAHOUSEC. Model Base (mínims de CTE HE1) amb sistemes de referencia CTE. Model Base amb sistemes de referència millorats. Model Base amb sistemes òptims. Model Classe B en demanda de calefacció amb sistemes de referencia CTE. Model Classe B amb sistemes de referència millorats. Model Classe B amb sistemes "millorats nivell 1" i "millorats nivell 2" respectivament. 14. Instituto para la Diversificación y Ahorro Energético I.D.A.E Proyecto SECH-SPAHOUSEC. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 53 Anàlisi consum energètic en €/m2 · a vs renda disponible i llindars de pobresa 20,00 Llindar POB 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 Llindar POB SEV 8,00 6,00 4,00 2,00 - C C C C B B A A B B B B A A Ref. Base Mínims Base + Base + Classe B + Classe B + Classe B + SPAHOUSEC CTE + Sist. Ref. Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Ref. Opt. sist. 1 Opt. sist. 2 Resultats de l’anàlisi de la despesa per habitatge en bloc Aïllat respecte dels llindars de renda associats a la pobresa energètica. S’inclouen les Classes obtingudes pels indicadors de EP i CO . nr 2 Els resultats de la taula anterior permeten extreure les següents conclusions: L’escenari de referència SPAHOUSEC s’ha fet a partir d’estadístiques i monitoratge. No es pot garantir que aquest escenari suposi confort tèrmic per als usuaris. Les despeses anuals d’energia estimats per a tots els casos, podrien ser coberts per una llar que se situï en el “llindar de pobresa” ja que el cost associat no supera en cap cas el percentatge de referència de 18,71 €/m2·a definit com a límit (línia blava discontínua de la gràfica). Les llars en situació de “pobresa severa”, necessitarien que l’edifici que habiten tingui una qualitat constructiva Classe B per a l’indicador de demanda de calefacció, en termes de certificació ener- gètica. Només sota aquesta condició podran assumir els costos energètics anuals de 9,36 €/m2·a establerts com a límit (línia vermella discontínua de la gràfica), amb independència dels sistemes energètics que disposin que fins i tot podrien ser de qualitat igual als sistemes de referència del CTE HE0. Les llars en situació de pobresa severa que habitin edificis que es limitin a complir amb els mínims de qualitat constructiva definida pel CTE HE1 no podran assumir les despeses energètiques anuals ni tan sols en el cas que el seu edifici disposi dels sistemes més eficients possibles de les opcions simulades. Assolir una Classe A en EP i CO no garanteix per als usuaris en situació de pobresa severa nr 2 possibilitat de cobrir la seva despesa energètica amb la renda disponible, solament partint d’una Classe B en l’indicador de demanda de calefacció garanteix poder cobrir aquesta demanda amb independència de la classe obtinguda en EP i CO . nr 2 Els resultats obtinguts en aquesta aproximació a aquest tema, justifiquen la necessitat d’ampliar en el futur l’estudi en aquest camp, de manera que es puguin simular altres variables i opcions, algunes de les quals poden ser: Escenaris amb preus de l’energia diferents. Escenaris amb major aportació d’energies renovables. Escenaris amb optimització de tots els consums energètics de la llar, no solament els consums tèrmics que s’han estudiat en aquest cas. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 54 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 55 6. Conclusions i recomanacions 6.1. Síntesi de resultats Els resultats assolits en els diferents models i escenaris simulats es resumeixen en les següents taules per als indicadors principals: Característiques Cas Plurifamiliar Aïllat Classe B Plurifamiliar Aïllat Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE - Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE) Classe B Classe B Classe B Classe B Amb PT) Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Referència (RC) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe Demanda CEE C D C D C D C D B D B D B D B D EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació energètica CEE C B C C B B B B C B B B B B B B Característiques Cas Plurifamiliar entre Mitgeres Classe B Plurifamiliar entre Mitgeres Cas Base Cas Base Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE) Classe B Classe B Classe B Classe B (Mínim CTE) (Mínim CTE - Amb PT) Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Referència (RC) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe Demanda CEE C C C C C C C C B C B C B C B C EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació energètica CEE B B C B B B B A B B B B B A B B Característiques Cas Remunta (0bra Nova) Classe B Remunta (Obra Nova) Cas Base Cas Base Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE) Classe B Classe B Classe B Classe B (Mínim CTE) (Mínim CTE - Amb PT) Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Referència (RC) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Classe Demanda CEE C D D D C D C D B D B D B D B D EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO EP CO nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² nr ² Qualificació energètica CEE C C D C C C C B B B B B B B B B Cas Base (Mínim CTE): (Equival a Cas Base): Envolvent de mínims de CTE, sense Ponts tèrmics resolts i Sistema de Referència CTE HE0. Cas Base (Mínim CTE amb PT resolts): Envolvent de mínims de CTE, amb Ponts tèrmics resolts i Sistemes de Referència CTE HE0. Apèndix E: Envolvent amb valors orientatius de l’Apendix E del CTE HE1, amb Ponts tèrmics resolts i Sistemes de Referència CTE HE0. Sist Op. 1: Generació de calefacció i ACS mitjançant producció amb gas natural amb rendiment 92%. Producció de refrigeració mitjançant electricitat amb rendiment 200%. Aportació de solar tèrmica per a l'ACS d'un 60%. Sist Op. 2: Generació de calefacció i ACS mitjançant producció amb gas natural amb rendiment 106% (Caldera de Condensació). Producció de refrigeració mitjançant electricitat amb rendiment 250%. Aportació de solar tèrmica per a l'ACS d'un 60%. Sist Op. 3: Sistema millorat (Producció de calefacció i refrigeració amb equip de rendiment const. SPF 3,5 respectivament , ACS amb Bomba de Calor Aire-Aigua amb el rendiment equivalent al SPF de 3,5 (amb suport de producció solar del 60%). Taula resum 1. Síntesi de resultats indicadors de certificació energètica CEE: Classes energètiques en lletres per EP , kgCO i Demandes calefacció i refrigeració. nr 2 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 56 Característiques Cas Plurifamiliar Aïllat Classe B Plurifamiliar Aïllat Cas Base Cas Base Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE) Classe B Classe B Classe B Classe B (Mínim CTE) (Mínim CTE - Amb PT) Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Referència (RC) Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Demanda Edifici Objecte (kWh/m² any) 20,04 8,18 29,45 8,29 20,04 8,18 20,04 8,18 17,45 8,60 17,45 8,60 17,45 8,60 14,06 8,65 Límits CTE (kWh/m² any) 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 20,57 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 47,40 56,10 41,50 39,50 45,30 39,20 37,50 41,39 nr Límits HE0 EP nr 50,86 50,86 50,86 50,86 50,86 50,86 50,86 50,86 (kWh/m² any) Característiques Cas Plurifamiliar entre Mitgeres Classe B Plurifamiliar entre Mitgeres Cas Base Cas Base Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE) Classe B Classe B Classe B Classe B (Mínim CTE) (Mínim CTE - Amb PT) Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Referència (RC) Demanda Edifici Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Objecte (kWh/m² any) 19,73 5,31 28,09 5,48 19,73 5,31 19,73 5,31 17,65 5,45 17,65 5,45 17,65 5,45 13,24 5,45 Límits CTE (kWh/m² any) 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 20,74 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 39,17 47,17 33,95 29,29 36,89 31,95 27,93 31,70 nr Límits HE0 EP nr 51,11 51,11 51,11 51,11 51,11 51,11 51,11 51,11 (kWh/m² any) Característiques Cas Remunta (Obra Nova) Classe B Remunta (Obra Nova) Cas Base Cas Base Cas Base (Mínim CTE) Cas Base (Mínim CTE) Classe B Classe B Classe B Classe B (Mínim CTE) (Mínim CTE - Amb PT) Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Op. 1 Sist. Op. 2 Sist. Referència (RC) Demanda Edifici Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Calef. Refrig. Objecte (kWh/m² any) 30,77 7,22 39,70 7,81 30,77 7,22 30,77 7,22 17,43 7,03 17,43 7,03 17,43 7,03 16,70 7,00 Límits CTE (kWh/m² any) 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 30,96 15,00 EP HE0 (kWh/m² any) 60,69 71,15 55,82 45,05 42,84 38,69 33,74 41,79 nr Límits HE0 EP (kWh/ nr 66,44 66,44 66,44 66,44 66,44 66,44 66,44 66,44 m² any) Cas Base (Mínim CTE): (Equival a Cas Base): Envolvent de mínims de CTE, sense Ponts tèrmics resolts i Sistema de Referència CTE HE0. Cas Base (Mínim CTE amb PT resolts): Envolvent de mínims de CTE, amb Ponts tèrmics resolts i Sistemes de Referència CTE HE0. Apèndix E: Envolvent amb valors orientatius de l’Apendix E del CTE HE1, amb Ponts tèrmics resolts i Sistemes de Referència CTE HE0. Sist Op. 1: Generació de calefacció i ACS mitjançant producció amb gas natural amb rendiment 92%. Producció de refrigeració mitjançant electricitat amb rendiment 200%. Aportació de solar tèrmica per a l'ACS d'un 60%. Sist Op. 2: Generació de calefacció i ACS mitjançant producció amb gas natural amb rendiment 106% (Caldera de Condensació). Producció de refrigeració mitjançant electricitat amb rendiment 250%. Aportació de solar tèrmica per a l'ACS d'un 60%. Sist Op. 3: Sistema millorat (Producció de calefacció i refrigeració amb equip de rendiment const. SPF 3,5 respectivament , ACS amb Bomba de Calor Aire-Aigua amb el rendiment equivalent al SPF de 3,5 (amb suport de producció solar del 60%). Taula resum 2. Síntesi de resultats indicadors de compliment CTE: Demandes calefacció i refrigeració i EP en kWh/m2·a. nr Abans d’entrar a comentar les conclusions del treball, val la pena remarcar que aquestes conclusions estaran referides a l’àmbit d’anàlisi que s’ha escollit per desenvolupar el mateix, és a dir, les tipologi- es seleccionades i les condicions en què les mateixes van ser simulades i estudiades. Aquesta consideració repercuteix en les conclusions del treball en que les mateixes poden tenir matisos o reinterpretacions al moment en què es considerin variables que l’estudi no ha considerat com poden ser: Modificacions en l’orientació de cadascuna de les tipologies. Modificacions significatives en els perfils d’ús dels edificis. Consideració d’altres tipologies no avaluades (Unifamiliar aïllat, adossats, entre d’altres). En qualsevol cas, es considera que l’àmbit definit i els edificis objecte d’estudi seleccionats permeten arribar a conclusions de gran valor i utilitat de cara a la presa de decisions de la AEB de cara a una possible adequació de la normativa municipal en matèria energètica. 6.2. Conclusions respecte de l’Ordenança A la vista dels resultats de la Taula resum 1, s’extreuen les següents conclusions de cara a definir els possibles objectius prestacionals d'una normativa municipal en matèria energètica: Es fonamental definir l’indicador que es vol escollir com a objetiu energètic prestacional a la normativa municipal sobre edificació. La normativa referida a la certificació energètica ofereix al menys 4 indicadors visibles i verificables des de la documentació d’obligat compliment. Aquests indicadors son: − Classe de demanda de calefacció − Classe de demanda de refrigeració − Classe d'energia primària no Renovable − Classe d'emissions de CO 2 Els dos últims indicadors són els que apareixen a l’etiqueta energètica que emet ICAEN però la seva obtenció implica la valoració prèvia dels altres dos indicadors. Si l’objectiu prestacional normatiu es planteja en termes de Qualificació energètica per l’indicador d'emissions de CO l’estudi demostra que el simple compliment normatiu de les exigències del 2 CTE HE1, permet al menys en les tipologies 1 de Bloc aïllat i 2 de Bloc entre mitgeres, obtenir una Classe B en emissions de CO sense més. Però una Classe B en l’indicador de CO , no garanteix 2 2 la mateixa qualificació en la resta d’indicadors, de fet prenent com a base l’edifici que simplement compleix les exigències mínimes de qualitat constructiva fa que la resta d’indicadors siguin de menor lletra. Si l'objectiu fos d’una Classe B tant en emissions de CO com en EP , l’estudi demostra que per 2 nr a totes les tipologies aquesta exigència es podria complir amb un edifici amb mínimes qualitats constructives, les que li permetin complir amb el CTE HE1, però, li exigiria disposar de sistemes energètics amb millors prestacions que els considerats de referència. Pel que fa als indicadors de demanda energètica, el compliment de mínims de demanda del CTE garanteix una Classe C a l’indicador de demanda de calefacció i una Classe C i D segons la tipo- logia en el cas de la demanda de refrigeració. Dels indicadors referits a la Demanda, és el de calefacció el que es converteix en la referència per tenir un pes per sobre del 60% respecte a la refrigeració en tots els escenaris. Es pot concloure que la demanda de refrigeració, per més que el seu indicador sobrepassi la Classe C no és un problema significatiu per l’edifici en termes de demanda absoluta, consum energètic o emissions associades. Si es recomana que aquest indicador en cap cas sobrepassi la Classe D ja que es Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 57 convertiria en un problema a resoldre que a priori no existeix. Dit d’una altra manera, si la reducció de la demanda de calefacció suposa un empitjorament significatiu de la demanda de refrigeració es podrà interpretar com una resposta desequilibrada i desproporcionada. Es planteja, a la vista dels resultats de l’estudi, que l’esforç que suposa en qualitat constructiva i sobre cost econòmic, complir amb el criteri energètic de classificació B en l’indicador de demanda de calefacció implica un esforç raonable que permet uns resultats complementaris molt interesants: − Si la demanda de calefacció és Classe B, en tots els escenaris es comprova que la classe per l’indicador CO seria també una B amb sistemes de referència. Qualsevol esforç complementari 2 en sistemes de major rendiment que els de referència permetria obtenir fàcilment una Classe B també en l’indicador de EP . nr − Fins i tot en tipologies com la 2 de Bloc entre mitgeres, es podria aconseguir la Classe A en l’indicador de CO amb sistemes d’òptim rendiment. 2 − Un edifici amb demanda de calefacció Classe B en qualsevol de les tipologies estudiades, pràcticament deixa de dependre de la bondat dels sistemes actius per tenir una prestació que li permeti obtenir la Classe B en els indicadors de EP i CO . nr 2 Resulta fonamental pels objectius recomanats mantenir el grau de contribució renovable que aporta la solar tèrmica, especialment en edificis on el pes de la demanda d'ACS és important en el balanç energètic global. Si és reduís aquesta condició, es comprometria l’obtenció de la Classe B ja que el pes del consum d’energia associat a l’ACS que es redueix amb aquesta exigència es traslladarà a l’eficiència dels sistemes, el que produirà una dependència de la qualitat de les mà- quines i de les condicions de funcionament que permetin la seva compensació. Aquesta es converteix en una situació del tot fràgil des de la perspectiva dels usuaris de menys recursos. Las exigències de mínims del CTE-HE 2013, han suposat un augment en la qualitat constructiva important referida, entre d’altres, a la reducció de transmitàncies (augment de la capacitat aïllant) dels diferents elements de l’envoltant. En la mesura que això ha anat millorant, les febleses cons- tructives expressades en termes de discontinuïtats de l’envoltant o ponts tèrmics, prenen una rellevància significativa. − S’ha demostrat en els resultats de totes les tipologies estudiades, aquesta elevada incidència que va des d’un 47% en la Tipologia 1, 42% en la Tipologia 2 fins a 29% en la Tipologia 3, sempre avaluada sobre el cas “Base” que compleix amb les demandes mínimes de CTE-HE1, si aquest càlcul es fa sobre els models que aconsegueixen la Classe B en l’indicador de demanda de calefacció, la incidència augmentaria significativament (a pitjor es clar!). − A la vista d’aquests resultats s’hauria de plantejar l’eliminació de ponts tèrmics com una exigèn- cia de compliment normatiu, al mateix nivell que qualsevol de les exigències ja en vigor. Aquesta exigència comptaria amb la condició a favor que les eines públiques de justificació permeten ja identificar i validar el seu compliment. En tot cas es vol transmetre que és fonamental que des dels organismes públics de control, es faci un seguiment sobre els projectes i la qualitat en l’execució de les obres, que garanteixi el control d’aquest paràmetre. De no ser així, bona part de l’esforç per augmentar la qualitat constructiva dels edificis podria desvirtuar-se i perdre la seva efectivitat. 6.3. Conclusions respecte de les normatives futures Els resultats de la Taula resum 2 referits al compliment del HE0 i els valors d’ EP permeten extreure nr les següents conclusions referides a l’estàndard europeu nZEB. En alguns casos es comprova que l’indicador d’ EP es situa al voltant dels 30 kWh/m2·a i s’ha nr comentat que això suposa apropar-se a valors de referència Europeus en aquest tema com els Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 58 definits a Dinamarca, que fixa aquest mateix valor com a objectiu des de 2015, com a escenari de transició per arribar als 25 kWh/m2·a d’objectiu final al 2020. Aquesta reducció de l’indicador EP només s’assoleix partint dels models que obtenen la classe B en demanda de calefacció com nr condició. A l’àmbit estatal l’estàndard nZEB sembla associar-se des dels organismes de l’administració a l’obtenció compliment d’una Classe A en els indicadors de certificació energètic15. Tal com es pot apreciar a la pròpia escala de certificació vigent el valor de EP associat a aquest nivell d’exigència nr és < 26,8 kWh/m2·a. A la següent gràfica es pot apreciar la distància de les millors opcions simula- des en aquest treball respecte d’aquest objectiu, totes parteixen de la Classe B en l’indicador de la demanda de calefacció com a condició. Resultats EP en kWh/m2·a vs Límit Classe A nr 50 45,30 45 42,84 41,79 39,20 41,39 40 38,6937,50 36,89 33,74 35 31,95 31,70 30 27,93 Límit Classe A 25 EP 26,80 nr 20 15 10 5 - Tipologia 1. Bloc Aïllat Tipologia 2. Bloc entre mitgeres Tipologia 3. Remunta Comparativa de resultats dels escenaris basats en demanda Classe B en calefacció per l’indicador EP nr Els resultats de la gràfica anterior demostren que encara estem lluny d’apropar-nos al valor de re- ferència de la Classe A. Si la definició d’edifici de consum gairebé nul o nZEB acaba traslladant-se en una exigència de classe A per a aquest indicador d'aquí a 4 anys quan sigui una exigència d’obligat compliment (2 anys abans per a edificis públics) suposarà llavors un gran esforç a as- sumir que podria fer-se gradual si ja des d'ara es donen passos intermedis per aconseguir-ho. Exigir una classe B en els indicadors de demanda pot ser una decisió que coincideix amb aquest plantejament. La Ciutat de Barcelona es planteja assumir un rol capdavanter en temes com les “Smart Cities” o la sostenibilitat urbana. Aquesta actitud hauria de ser un estímul per donar passos mes enllà en l’exigència de mínims d'eficiència respecte de les exigències de l’àmbit estatal que han estat analitzades en aquest document. L’estructura molt densificada de la ciutat requereix abordar el problema de la contaminació atmos- fèrica amb particular vigor, per disminuir entre d’altres, la concentració de contaminants derivats en una part important també per la calefacció dels habitatges. Seria important lligar els requeri- ments normatius de l’Ordenança municipal a accions, estímuls i ajudes econòmiques per part de 15. Segons s’estableix al document “Nearly Zero Energy Buildings, Definitions across Europe” elaborat pel Bulding Perfor- mance Institute Europe (BPIE). Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 59 Classe B Sist. Referència Classe B Sist. Op. 1 Classe B Sist. Op. 2 Classe B Sist. Ref + R Classe B Sist. Referència Classe B Sist. Op. 1 Classe B Sist. Op. 2 Classe B Sist. Ref + R Classe B Sist. Referència Classe B Sist. Op. 1 Classe B Sist. Op. 2 Classe B Sist. Ref + R l’Ajuntament. D’aquesta forma no solament s’exigeix més eficiència, sinó que es fomenta, en favor d’una millora comuna. 6.4. Conclusions sobre l’anàlisi socioeconòmic Dels tres factors que determinen la vulnerabilitat de les llars a la pobresa energètica –renda disponi- ble, preus de l’energia i eficiència energètica de l’habitatge– és aquest últim, l’eficiència energètica dels edificis, el factor clau per ser el més estable i sobre el qual podem actuar des de l’àmbit de l’edificació. A llarg termini, reduir la vulnerabilitat de les llars a la pobresa energètica implica millorar l’eficiència energètica dels habitatges i, en última instància, dotar-les de la captació d’energia neces- sària per cobrir les seves necessitats, d’aquesta manera es podran reduir la seva dependència de la variabilitat dels costos comercials d’aquesta energia i de la situació econòmica de la llar. En aquest sentit, l’aproximació inicial sobre aquesta temàtica realitzada en aquest treball, suposa un diagnòstic inicial sobre la relació entre l’eficiència energètica dels edificis a Barcelona i la vulnera- bilitat a la pobresa energètica, mentre que tracta de definir les variables que han de servir de base per a la discussió en l’àmbit de l’eficiència energètica. L’anàlisi aquí realitzat encara que de forma preliminar, pretén posar de manifest que la regulació normativa actual en temes de l’eficiència energètica dels edificis és incompatible amb la salvaguarda de situacions de vulnerabilitat cap a la pobresa energètica, ja que –al no haver estat considerada aquesta qüestió en la concepció de la normativa- pot ‘condemnar’ a una part de la població a la po- bresa energètica. També s’adverteix que els instruments d’anàlisi i les eines de justificació es poden prendre com a referència i sobre ells mateixos establir límits més exigents que ajudin a resoldre aquesta situació a futur. A partir d’aquestes reflexions, la definició del que ha de ser un edifici de consum energètic gairebé nul –nZEB–, ha de considerar la pobresa energètica com un factor clau en el seu desenvolupament normatiu, establint quina pot ser la seva relació amb els altres factors, amb l’objectiu d’assegurar que un habitatge en un edifici nZEB tindrà unes condicions d’habitabilitat que no atemptaran contra la salut o les oportunitats dels seus usuaris. La principal conclusió d’aquest treball en aquest sentit, és que l’habitatge públic de protecció oficial HPO, que pretén donar aixopluc a les llars en situacions econòmiques més compromeses, hauria d'establir uns criteris energètics de qualitat constructiva tal, que permeti als usuaris habitar en ell i assumir les despeses energètiques que garanteixin el seu benestar sense comprometre la seva salut. Aquesta consideració es tradueix en l’exigència que els edificis HPO haurien de ser com a mínim Classe A per l’indicador global d'emissions de CO i Classe B en la resta dels indicadors 2 de certificació i eficiència energètica. Aquest criteri de disseny i execució en edificis residencials hauria d’acompanyar-se des dels organismes de control i seguiment del màxim rigor en la verificació i inspecció que garanteixi aquesta qualitat. Una classificació A a l’indicador principal d'emissions de CO i una Classe B per a la resta, constitueix 2 un escenari de mínims per a aquesta tipologia d’usuaris, a la vista dels resultats exposats en aquest document, i seria un petit pas endavant en la transició cap al estàndard de consum gairebé nul – nZEB– que en el breu termini de 4 anys haurà d’estar implantat (2 anys abans als edificis públics). Els mitjans de comunicació a poc a poc van col·locant en la primera línia d’opinió aquesta temàtica16. El risc de malalties greus derivades d’ambients massa freds segueix sent molt elevat en el nostre context. Tal com es demostra en els resultats d’aquest treball, l’estratègia d’actuar sobre la demanda de major pes, la de calefacció, respecte d’actuar sobre l’eficiència energètica dels sistemes, que 16. Serveixin d’exemple els següents articles: http://www.lavanguardia.com/local/barcelona/20160125/301643412328/edificios- aislamiento-termico-frio.html http://elpais.com/elpais/2016/01/13/ciencia/1452690548_509441.html Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 60 moltes vegades no es poden encendre pel cost que suposa, permetria assegurar un ambient interior mes saludable i confortable fins i tot amb un ús reduït o nul de les instal·lacions de calefacció. Finalment, cal remarcar que és necessari el màxim rigor en el compliment normatiu per part de tots els agents que participen en el procés. Es requereix de part de l’administració que es posin a dispo- sició els mitjans i recursos necessaris per dur a terme les accions de vigilància i control necessaris. S’ha esmentat en el desenvolupament del treball que les exigències normatives incorporades en el CTE des de 2013 ja han suposat un gran avenç en la línia de l’eficiència energètica, i són una bona base per, en el futur, abordar temes tan substancials com la vulnerabilitat a la pobresa energètica. Només si garantíssim que les exigències normatives vigents es compleixen estaríem caminant en la direcció correcta. Barcelona, febrer 2016 Societat Orgànica +10 SCCL Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 61 Annexes Annex 1. Descripció detallada dels edificis estudiats A continuació es fa una descripció detallada de les característiques dels edificis objecte d’estudi. En primer lloc es farà una descripció de les característiques comunes des del punt de vista constructiu, de condicions d'operació i funcionament i definició de sistemes de referència. Característiques Constructives S’han definit els tancaments amb composicions que es corresponen amb les de l’edifici de referencia que proposa el document “Condiciones de aceptación de Procedimientos alternativos a LIDER y CALENER ”, pàg. 63 i successives. A partir d’aquestes composicions genèriques, s’ha ajustat la transmitància mitjançant la col·locació d’aïllament (llana mineral amb lambda 0,04) amb el gruix d’aïllament que li permet complir amb l’exi- gència mínima de demanda segons CTE HE1. Finalment s’han comprovat les transmitàncies tenint en compte que es compleixin els requisits mínims per evitar la descompensació de l'envoltant segons l'establert a la taula 2.3 del CTE HE “Transmitancia térmica máxima y permeabilidad al aire de los elementos de la envolvente”. Amb aquestes consideracions, s’han creat els diferents tancaments que formaran l’envoltant dels diferents models: Mur Exterior Mitgera entre els habitatges Coberta Forjats entre els habitatges Envans Forjat amb el espai de PB Mitgera amb l’escala Finestres Tipus Balconeres Es detallen a continuació els diferents tancaments descrits anteriorment: Mur de façana compost amb doble fulla cerà- mica, amb aïllament interior, s’ha ajustat la U del tancament mitjançant la col·locació d’aïlla- ment (llana mineral amb lambda 0,04) amb gruix de e = 0,12 m que ha permès obtenir la transmitància tèrmica màxima de 0,29 W/m2K. Composició Mur Exterior: U = 0,29 W/m2K. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 62 S’ha ajustat la U del tancament mitjançant la col·locació d’aïllament (llana mineral amb lambda 0,04) amb gruix de e = 0,015 m que ha permès obtenir la transmitància tèrmica màxi- ma de 1,20 W/m2K. Composició de Mitgeres entre habitatges: U = 1,20 W/m2K. Coberta transitable acabada amb rajola, s’ha ajustat la U del tancament mitjançant la col·lo- cació d’aïllament (llana mineral amb lambda 0,04) amb gruix de e = 0,12 m que ha permès obtenir la transmitància tèrmica màxima de 0,29 W/m2K. Composició Coberta Plana: U = 0,29 W/m2K. Tancament en contacte amb el terreny de for- migó armat amb adhesió d’aïllament, s’ha ajustat la U del tancament mitjançant la col·lo- cació d’aïllament (llana mineral amb lambda 0,04) amb gruix de e = 0,042 m que ha permès obtenir la transmitància tèrmica màxima de 0,75 W/m2K. Forjat en contacte amb el terreny: U = 0,75 W/m2K. Forjats entre habitatges, al esser considerats espais del mateix ús, per tant menys restrictiu. S’ha ajustat la U del tancament mitjançant la col·locació d’aïllament (llana mineral amb lamb- da 0,04) amb gruix de e = 0,015 m que ha per- mès obtenir la transmitància tèrmica màxima de 1,34 W/m2K. Forjat Interiors entre habitatges: U = 1,34 W/m2K. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 63 El Forjat entre els habitatges i els locals de plan- ta baixa, al esser espais considerats de dife- rent ús la transmitància és mes restrictiva. S’ha ajustat la U del tancament mitjançant la col·lo- cació d’aïllament (llana mineral amb lambda 0,04) amb gruix de e = 0,06 m que ha permès obtenir la transmitància tèrmica màxima de 0,54 W/m2K. Forjat Interior amb locals comercials: U = 0,54 W/m2K. Composició de les parts traslluïdes; finestres i balconeres: Forats (Finestres i Balconeres): U = 2,11 W/m2K - 2,12 W/m2K. Permeabilitat al aire dels forats; com a màxima Classe 3 de 9 m3/hm2. Per a l’obtenció de la Transmitància U dels forats s’ha considerat la següent relació: U Marc % marc Marc U Vidre % Vidre Vidre TOTAL U Finestra Tipus 2,20 0,22 0,23 2,10 0,78 1,64 2,12 Balconera 2,20 0,12 0,23 2,10 0,88 1,85 2,11 Proporció vidre/marc de les diferents obertures i transmitància tèrmica. A continuació es presenta el resum de la relació que extreu l’eina de simulació per als diferents forats introduïts al model (Cas Tipologia 1). Nom Tipus Superfície (m2) Transmitància Factor Solar Mode d'obtenció Mode d'obtenció (W/m2K) de la transmitància del factor solar Finestra tipus Obertura 27,45 2,12 0,56 Usuari Usuari Finestra tipus Obertura 15,50 2,12 0,56 Usuari Usuari Finestra tipus Obertura 24,20 2,12 0,56 Usuari Usuari Finestra tipus Obertura 12,05 2,12 0,56 Usuari Usuari Balconera Obertura 142,34 2,11 0,62 Usuari Usuari Balconera Obertura 74,66 2,11 0,62 Usuari Usuari Balconera Obertura 139,48 2,11 0,62 Usuari Usuari Balconera Obertura 48,40 2,11 0,62 Usuari Usuari Característiques de les obertures definides a l’eina HULC Permeabilitat al aire dels forats; com a màxima Classe 3 de 9 m3/hm2. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 64 Condicions de Operativitat i Funcionament En tractar-se d’un edifici Residencial, l’eina adopta les condicions que es corresponen amb el perfil d’ocupació, càrregues internes i condicions de confort establertes al CTE HE1 Annex C. Ús residencial (24 h, baixa) 1-7 8 9-15 16-23 24 Temp Consigna Alta (ºC) Gener a Maig - - - - - Juny a Setembre 27 - - 25 27 Octubre a Desembre - - - - - Temp Consigna Baixa (ºC) Gener a Maig 17 20 20 20 17 Juny a Setembre - - - - - Octubre a Desembre 17 20 20 20 17 Ocupació sensible (W/m2) Laboral 2,15 0,54 0,54 1,08 2,15 Dissabte i Festiu 2,15 2,15 2,15 2,15 2,15 Il·luminació (W/m2) Feiner, Dissabte i Festiu 0,44 1,32 1,32 1,32 2,2 Equips (W/m2) Feiner, Dissabte i Festiu 0,44 1,32 1,32 1,32 2,2 Ventilació estiu Feiner, Dissabte i Festiu 4,00 4,00 * * * Ventilació hivern Feiner, Dissabte i Festiu * * * * * 1 En règim d'estiu, durant el període comprès entre la 1 i les 8 hores, ambdues incloses, se suposarà que els espais habitables dels edificis destinats a habitatge presenten una infiltració originada per l'obertura de finestres de 4 renovacions per hora. La resta del temps, indicat amb * a la taula, serà constant i igual al calculat mínim exigit pel DB HS. 2 El nombre de renovacions hora, indicat amb * a la taula, serà constant i igual al calculat mínim exigit pel DB HS. Perfil d’ús residencial segons CTE HE1 annex C. A les dues tipologies de plurifamiliars s’han considerat i definit en la planta Baixa del model com a Locals Comercials, per tant com a espais “No habitables”, amb nivell d’estanquitat 3. S’ha con- siderat 5 plantes, on es situaran els habitatges, en el cas del plurifamiliar aïllat, per a cada planta s’han descrit 4 habitatges i pel que fa al model entre mitgeres, només dos habitatges per planta. L’espai central dels diferents models, on s’hi ubiquen els espais de circulació d’escales s’ha definit com a “Habitables”, (segons indica L’Apèndix A referent a Terminologia del Document Bàsic HE 2013), així també, en el cas que existeixen safaretjos s’han definit com a “No habitables”, nivell d’estanquitat 2. Ventilació: Renovació d’aire segons criteris de salubritat S’ha calculat segons el document CTE-HS3 les renovacions d’aire a considerar a partir de les con- sideracions de la tabla. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 65 Taula 2.1. Caudals de ventilació mínims exigits Caudal de ventilació mínim exigit q en l/s v Per ocupant Per m2 útil En funció d'altres paràmetres Dormitoris 5 Salons i menjadors 3 Lavabos i banys 15 per local Cuines 2 50 per local1 Trasters i les seves zones comunes 0,7 Aparcaments i garatges 120 per plaça Magatzems de residus 10 1 Aquest és el cabal corresponent a la ventilació addicional específica de la cuina (vegeu el paràgraf 3 de l'apartat 3.1.1). Extracció m2 m3 nº pers. m3/h ren/h Cuina 5,94 17,82 cuina 42,768 Bany 1 4,17 12,51 1 54 Total 96,77 0,6 Admissió m2 m3 nº pers. m3/h ren/h Dormitori 1 12,72 38,16 2 36 Dormitori 2 6,55 19,65 1 18 Dormitori 3 6,64 19,92 1 18 Estar-menjador 19,79 59,37 3 32,4 Total 104,40 0,62 Estimació de renovacions/hora per complir amb els mínims de CTE-HS3 A partir dels resultats obtinguts s’ha optat per acceptar el valor per defecte de 0,63 que proposa l’eina HULC renovacions per hora a complir amb les exigències de CTE-HS3. Sistemes de condicionament Com a sistemes energètics para los escenaris “Base” de cada tipologia, s’han previst en el model de simulació els sistemes de referencia descrit en el CTE. S'han definit com a sistemes que compleixen amb aquestes característiques, en el cas de la pro- ducció d'ACS i calefacció un sistema mixt individual amb una caldera de condensació de rendiment nominal del 92% i s’ha suposat que l’edifici compleix amb l’exigència de cobertura solar mes res- trictiva de la normativa que li correspon que en aquest cas es la de la Ordenança Solar de AEB que estableix un mínim d’aportació solar del 60%. Per al servei de refrigeració s'ha suposat un sistema també individual per habitatge tipus Split elèctric amb un rendiment de 200%. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 66 Locals Servei Vector Energ Rendim Tecnologia Sistemes de Producció Calor i ACS Gas natural 92% Caldera de Condensació bàsica Referència Producció Fred Electricitat 200% Tipus "Split" individual Aportació Solar Solar/Ren 60% cobert Captadors solars térmics Sistemes de referència Models “Base” de cada tipologia. La definició d’aquests sistemes al model de simulació s’ha fet d’acord amb les possibilitats que ofereix l’eina quant a sistemes, equips de producció i emissors. A les següents imatges i esquemes s’explica com s’ha fet aquesta definició: Edifici d’habitatges Plurifamiliar Aïllat Habitatge Radiador tipus kW Saló menjador 1,00 Cuina 0,50 Bany 0,50 Dormitori 1 0,75 Dormitori 2 0,65 Dormitori 3 0,60 Total 4,00 Producció Caldera De calor Central Mixta de Tipus Condensació Combustible Gas natural Rendiment (%) 92% Potència kW 24 Definició a HULC del sistema mixt de calefacció i ACS a un habitatge tipus. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 67 Edifici d’habitatges Plurifamiliar Aïllat Producció De Tipus Calor/Fred Sistema Bomba de Calor Aire/Aire Habitatge Reixetes Aire/aire per calefacció i refrigeració tipus 3 Bomba de calor distribució per m conductes Saló menjador 600 Combustible Electricitat Capac. total Cuina 300 refrigerac 7,00 kW nominal Bany 0 Capac sensible Dormitori 1 200 refrigerac 3,25 kW nominal Dormitori 2 200 Consum refrigerac 2,00 kW Dormitori 3 200 nominal Total 1.500 Capac. Calorífica 7,00 kW nominal Consum calefac V kW nominal Cabal d’impulsión 1.500 m3 nominal Producció Caldera De calor Central Mixta de Tipus Condensació Combustible Gas natural Rendiment (%) 92% Potència kW 24 Definició a HULC del sistema de climatització a partir de Bomba de Calor amb conductes. A continuació es fa una breu descripció de les característiques arquitectòniques dels tres edificis i es presenten algunes imatges de la modelització en l'eina HULC. Tipologia 1: Edifici Plurifamiliar en bloc: Dades generals Edifici d’habitatges ubicat a Barcelona de Planta Baixa + 5. A la Planta baixa s’ubiquen locals comer- cials i l’accés a l’edifici. La part corresponent a habitatges consta de 5 plantes tipus de 4 habitatges per planta d’idèntiques característiques de 70 m2 aprox., per habitatge (1.750 m2 de superfície total d’habitatges). A la part central existeix la zona de circulació (accessos, ascensors i escales). Característiques arquitectòniques de l’edifici corresponent a la tipologia Bloc d’habitatges aïllat. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 68 Modelització a l’eina HULC del Bloc Aïllat. Tipologia 2: Edifici Plurifamiliar entre mitgeres Aquest edifici es correspon amb una de les tipologies estudiades al Pla d’energia, canvi climàtic i qualitat de l'aire de Barcelona (PECQ 2011-2020). S’ha pres la seva definició arquitectònica i d’em- plaçament però adaptat a les qualitats constructives i condicions de funcionament de la resta de tipologies. Es tracta d’un edifici d’habitatges entre mitgeres situat a Barcelona amb planta Baixa + 5. A la Planta baixa s’ubiquen locals comercials i l’accés a l’edifici. A les cinc plantes d’habitatges hi ha 2 habitat- ges per planta d’idèntiques característiques de 129 m2 aprox., cadascú, (1.290 m2 de superfície total d’habitatges). A la part central existeix la zona de circulació (accessos, ascensors i escales). S’han considerat edificacions veïnes de la mateixa alçada, a 15 de distància a ambdues façanes. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 69 Característiques arquitectòniques de l’edifici corresponent a la tipologia Bloc d’habitatges aïllat. Pel que fa a la modelització a la següent taula es presenten algunes imatges representatives del model. Característiques arquitectòniques de l’edifici corresponent al tipus Bloc d’habitatges entre mitgeres. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 70 Tipologia 3: Remunta d’un habitatge Consisteix en una remunta sobre un edifici d’habitatges entre mitgeres situat a Barcelona, per tant d’una sola planta, sota la qual se suposa l’existència d’habitatges existents de l’edifici preexistent. Es considera un sol habitatge de 91,24 m2 aprox. A la part central existeix la zona de circulació (ac- cessos, ascensors i escales). S’ha considerat l’existència d’edificacions veïnes de la mateixa alçada, a 15 de distància a ambdues façanes. Característiques arquitectòniques de l’habitatge corresponent al tipus Remunta entre mitgeres Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 71 Annex 2: Anàlisi dels criteris normatius Código Técnico de la Edificación CTE a. Exigències sobre la demanda CTE HE1 L’exigència d’aquest document limita la demanda energètica tant de calefacció con de refrigeració. Pel que fa a la calefacció limita la demanada obtinguda mitjançant una expressió que resulta del valor base i el factor corrector per superfície de la demanda energètica de calefacció. Amb aquestes consideracions, les demandes límit són les següents: Tipologia Superfície Demanda calefacció Demanda refrigeració Bloc d'habitatges 1.746 m2 20,57 kWh/m2·a 15 kWh/m2·a Bloc entre mitgeres 1.290 m2 20,78 kWh/m2·a 15 kWh/m2·a Remunta 91,24 m2 30,96 kWh/m2·a 15 kWh/m2·a Demandes de calefacció i refrigeració màximes segons CTE HE1 per cada tipologia estudiada. b. Exigències sobre el Consum d'energia primària CTE HE0 Aquesta exigència limita el consum d'energia primària procedent de fonts d’energia no renovable (EP ) dels edificis en funció de la zona climàtica i de l’ús previst, que resulta del valor base i el factor nr corrector per superfície de la limitació energètica del consum. Amb aquestes consideracions, els consums límit d'energia primària no renovable pels edificis objecte d’estudi són les següents: Tipologia Superfície Consum EP (Calef + Refrig + ACS) nr Bloc d'habitatges 1.746 m2 50,86 kWh/m2·a Bloc entre mitgeres 1.290 m2 51,16 kWh/m2·a Remunta 91,24 m2 66,44 kWh/m2·a Consum d'energia primària no renovable màxim segons CTE HE0 per cada tipologia. c. Exigència d’aportació solar segons CTE-HE4 Segons aquest document, per a les tipologies d'edifici d'habitatges estudiats, situades totes a Bar- celona, s'estima la demanda en litres/dia d'ACS i es dedueix la cobertura solar mínima en la següent taula: Tipologia Habitatges Persones Demanda ACS Cobertura Solar mínima (segons Nº dormitoris) lt/día a 60º Bloc d'habitatges 20 80 1.904 40% Bloc entre mitgeres 10 40 1.008 40% Remunta 1 4 112 40% Cobertura solar Mínima per ACS segons CTE HE4 per cada tipologia. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 72 Exigències Decret d’Ecoeficiència de la Generalitat Tot i que es troba en vigor, aquest document no fa una exigència concreta en termes de demandes límit de calefacció o refrigeració. Defineix valors límit pels paràmetres que condicionen la demanda: Transmitància tèrmica dels elements de l'envoltant i el Factor solar d'obertures en les orientacions més exposades. Les exigències d'aquest document per la demanda energètica es consideren superades per les exigències del CTE, per la qual cosa no es faran verificacions específiques del seu compliment en els treballs de simulació i anàlisi d'aquest Treball. Pel que fa a la cobertura solar mínima, aquest document parteix d'una zonificació climàtica diferent a la del CTE. La cobertura solar mínima que es dedueix de la seva aplicació és la següent. Tipologia Habitatges Persones Demanda ACS Cobertura Solar mínima (segons Nº dormitoris) l/día a 60º < 5.000 l Bloc d'habitatges 20 80 1.904 50% Bloc entre mitgeres 10 40 1.008 50% Remunta 1 4 112 50% Cobertura solar Mínima per ACS segons Decret d’Ecoeficiència per cada tipologia. Ordenança solar de Barcelona AEB Pel que fa a la cobertura solar mínima, aquest document parteix d'una consideració de litres/persona (22 l/dia · p) diferent a la del CTE i Ecoeficiència (28 l/dia · p). La cobertura solar mínima que es dedu- eix de la seva aplicació és la següent. Tipologia Habitatges Persones Demanda ACS Cobertura Solar mínima (CTE HE4) l/día a 60º < 10.000 l Bloc d'habitatges 20 80 1.760 60% Bloc entre mitgeres 10 40 880 60% Remunta 1 4 88 60% Tal com es pot comprovar aquest document estableix la contribució solar més restrictiva i per tant es pren com a referència per a les simulacions a realitzar en aquest treball. Exigències certificació Energètica Per a l'ús residencial privat, la normativa relacionada amb la certificació energètica RD235/2013, no defineix cap exigència concreta respecte a la classe energètica a obtenir per als indicadors princi- pals (Consum d'energia primària no renovable EP o emissions de Diòxid de Carboni CO ). nr 2 Només en el cas dels edificis terciaris s'estableix que el compliment de l'HE0 es verifica obtenint com a mínim una Classe B en l'indicador d'energia primària. Per tal d’establir una referència d'aquests paràmetres, s'han calculat les qualificacions energètiques que teòricament obtindrien els edificis estudiats a partir de les demandes màximes establertes pel Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 73 CTE HE117 i considerant que aquestes demandes es cobririen amb els sistemes de referència definits pel CTE HE0. Val la pena esmentar que el rendiment d'aquests sistemes es considera “constant” tal com ho aplica l'eina unificada HULC en el seu procediment de càlcul com a sistemes de substitució. Per obtenir la qualificació energètica per als indicadors d'energia primària no renovable i emissions de CO s'han pres com a referència els límits de classe establerts per I.D.A.E18 per a la zona climàtica 2 corresponent a Barcelona i per a la tipologia habitatge en Bloc de nova construcció. A partir d'aquestes consideracions s'estableixen les referències mínimes de certificació que es re- sumeixen en la següent taula. Taula IV.3: Classes d'eficiència per a edificis d'ús residencial privat (habitatge) de tipus en bloc, en climes peninsulars Límit superior Demanda Consum EP Emissions nr de la classe [kWh/m2·any] [kWh/m2·any] [kg /m2·any] CO e 2 cal. ref. cal. ref. ACS total cal. ref. ACS total Zona C2 A 7,7 2,1 11,2 2,1 9,6 26,8 3,3 0,5 2,3 6,1 B 17,9 3,9 26,0 4,0 11,3 43,4 6,2 1,0 2,7 9,9 C 32,4 6,6 46,9 6,7 13,8 67,3 10,5 1,7 3,3 15,3 D 54,2 10,6 78,5 10,8 17,3 103,5 16,8 2,6 4,2 23,5 E 99,8 12,8 179,6 13,0 20,3 212,9 40,9 3,2 4,9 49,0 F 108,8 15,7 210,1 16,0 22,1 240,5 47,9 3,9 5,7 57,3 Tipus Demandes kWh/m2·a Consum EP kWh/m2·a Emissions kg /m2·a nr CO 2 Bloc 20,57 C 8,23 D 9,73 26,61 8,04 12,58 47,23 C 5,63 1,36 2,66 9,66d'habitatges B Bloc entre 20,78 C 8,31 D 6,83 26,88 8,12 8,84 43,84 C 5,69 1,38 1,87 8,94mitgeres B Remunta 30,96 C 12,38 D 11,12 40,05 12,10 14,39 66,53 C 8,48 2,05 3,05 13,58 C Càlcul dels indicadors de energia primària no renovable i emissions de CO a partir de la Escala de certificació energètica I.D.A.E. 2 A partir dels valors que s'observen en la taula anterior, es pot concloure que un bloc d’habitatge, ja sigui aïllat o entre mitgeres, que es limiti a complir amb els mínims de demanda exigits per CTE HE1, que compleixi amb la cobertura solar de l'Ordenança de Barcelona i que cobreixi aquestes demandes amb sistemes de referència com els que estableix el propi CTE, s'esperaria que obtingui una qualificació energètica B per a l'indicador d'emissions de CO , qualificació C per a l'indicador 2 d'energia primària no renovable i indicadors parcials de demanda energètica Classe C i D per a les demandes de calefacció i refrigeració respectivament. Per a la tipologia de remunta, els resultats esperats són els mateixos excepte per a l'indicador global d'emissions de CO , on s'esperaria una 2 classe C. 17. En el cas de la demanda de refrigeració, la referencia del CTE HE1 de 15 kWh/m2·a sembla un valor excessivament con- servador a la vista de resultats de simulacions habituals en edificis d’aquesta tipologia. Per aquesta raó es pren un valor mes baix que es correspon amb un 40% de la demanda de calefacció i que es fixa a partir de la tendència que estableix la mateixa escala del I.DA.E entre demandes de calor i fred així com de simulacions i estudis propis que indican que encara es un valor conservador però mes ajustat respecte del clima de Barcelona. 18. I.D.A.E. Calificación de la eficiència energética de los edificios versión 1.1/noviembre 2015. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 74 Cal Classe Ref Classe ACS Cal Ref ACS Total Classe Cal Ref ACS Total Classe Anàlisi Normativa futura nZEB Tal i com s’ha avançat al començament d’aquest document, tot i que no hi ha una definició específica a l’àmbit estatal de l’abast i les exigències específiques dels edificis de consum gairebé nul nZEB, donada la proximitat de compliment d’aquesta exigència (2020 per tots els edificis d’obra nova i 2018 pels edificis públics), per a aquest treball s’analitza l’estat de la qüestió de la transposició a nivell europeu del que fan altres països i les tendències dels principals indicadors associats a aquesta exigència futura. El document “Nearly Zero Energy Buildings, Definitions across Europe” elaborat pel Bulding Per- formance Institute Europe (BPIE) resumeix l'estat de l'art (a l'abril 2015) dels diferents enfocaments i indicadors utilitzats pels Estats Membres (i Noruega) per a la definició dels edificis de consum gairebé nul (nZEB) de nova planta i existents. En la següent taula es resumeix l’estat de transposició d’aquesta exigència pels diferents països de la UE: Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 75 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 76 Country Status of the Main reference(s) Year of enforcement nZEB definition for new buildings nZEB definition for existing buildings definition EPBD scope of nZEB Numerical indicator Maximum primary energy Share of renewable Other indicators Status of the Maximum primary energy [kWh/m2y] definition [1] [kWh/m2y] energy definition Public Non-public Residential buildings Non-residential Residential buildings Non-residential buildings buildings Austria Minimum share proposed in the draft OIB Guidelines 6 1/01/2019 1/01/2021 [7] 160 170 (from 2021) EP, CO 200 250 (from 2021)of OIB guidelines for 2 all buildings Belgium-Brussels Amended Decree of 1/01/2015 1/01/2015 45 90 [2] EP, OH 54 108 [2] 21/12/2007 Qualitative Belgium-Flanders Regulation of 1/01/2019 1/01/2021 30% PE [5] 40% PE [5] Quantitative EP, OH Under development 29/11/2013 [4] Belgium-Wallonia Consolidated report Under development 1/01/2019 1/01/2019 Under development Quantitative EP Under development to EC Bulgaria 30-50 40-60 30-50 40-60 National nZEB Plan, Still to be approved 1/01/2019 1/01/2021 Still to be approved Quantitative EP As for new buildings BPIE study Included in the calculation; building needs to Included in the calculation; building needs to comply with class A comply with class A Croatia Minimum share in Regulation OG 97/14, 1/01/2019 1/01/2021 33-41 [3] Under development current requirements EP ND National nZEB Plan for all buildings Cyprus Decree 366/2014, 1/01/2019 1/01/2021 100 125 Law 210(1)/2012 Quantitative EP 100 125 As for new buildings Czech Republic Regulation 78/2013 2016-2018 depending 2018-2020 75-80% [2,5] 90% [5] Quantitative EP, TS 75-80% [2,5] 90% [5]Coll. on size depending on size As for new buildings Denmark Building Regulations 1/01/2019 1/01/2021 20 25 2010 Qualitative EP, OH, TS 20 25 As for new buildings Estonia Regulation 68:2012 1/01/2019 1/01/2021 [7] 50-100 [2] 90-270 [2] Qualitative Finland Consolidated report Under development 1/01/2018 1/01/2021 to EC [7] ND ND ND France Definition of Positive Thermal Regulation Energy Building under 2012, National 28/10/2011 1/01/2013 40-65 [2,3] 70-110 [2,3] Quantitative EP, OH, TS 80 [3] 60% PE [2] development [8] nZEB Plan [4] Germany Minimum share in KfW E…ciency House, Under development 1/01/2019 1/01/2021 Under development 40% PE [5] current requirements EP Under development 55% PE [5] National nZEB Plan for all buildings Greece Minimum share in Under development Law 4122/2013 1/01/2019 1/01/2021 ND ND current requirements Under development for all buildings Hungary Amended decree 7/2006, study Under development 1/01/2019 1/01/2021 Under development 50-72 [2] 60-115 [2] by University of Quantitative EP Under development Debrecen Ireland Draft definition in 1/01/2019 1/01/2021 45 60% PE [5] Quantitative CO Under development 75-150 National nZEB Plan 2[4] Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 77 Country Status of the Main reference(s) Year of enforcement nZEB definition for new buildings nZEB definition for existing buildings definition EPBD scope of nZEB Numerical indicator Maximum primary energy Share of renewable Other indicators Status of the Maximum primary energy [kWh/m2y] definition [1] [kWh/m2y] energy definition Public Non-public Residential buildings Non-residential Residential buildings Non-residential buildings buildings Italy Still to be approved Draft of the new EPBD Included in the upcoming updated version of the Included in the upcoming updated versión 1/01/2019 1/01/2021 Still to be approved Quantitative EP, TS (under publication) decree National nZEB Plan [2,3] As for new buildings of the National nZEB Plan [2,3] Latvia Regulation 383/2013 1/01/2019 1/01/2021 95 95 Quantitative EP 95 95 As for new buildings Lithuania Included in the calculation; building needs Regulation STR Included in the calculation; building needs to 1/01/2019 1/01/2021 Quantitative EP to comply 2.01.09:2012 comply with class A++ As for new buildings with class A++ Luxembourg Included in the calculation; building needs to National nZEB Plan 1/01/2019 1/01/2021 [6] EP, CO ND Details to be fixed comply with class A-A-A Qualitative 2 Malta Current values to be Under development National nZEB Plan 1/01/2019 1/01/2021 40 60 Qualitative EP ND revised Netherlands Included in the calculation; building needs to National nZEB Plan 1/01/2019 1/01/2021 EP ND comply with energy performance coe…cient = 0 Norway Presentation by Minimum share in Research Centre CO (main indicator), Under development 1/01/2021 1/01/2021 Under development current requirements 2 ND on Zero Emission EP, TS for all buildings Buildings Poland Consolidated report Under development 1/01/2019 1/01/2021 Under development 60-75 [2] 45-70 [2] ND to EC Portugal In current Under development Law 118/2013 1/01/2019 1/01/2021 requirements for ND buildings Romania National nZEB Plan 1/01/2019 1/01/2021 93-217 [2,3] 50-192 [2,3] Quantitative CO ND2 Slovakia Decree 364/2012 1/01/2019 1/01/2021 [6] 32-54 [2] 34-96 [2] Quantitative EP ND Slovenia O…cial Journal 17/14, Still to be approved 1/01/2019 1/01/2021 Still to be approved 45-50 [2] 70 Under development EP Still to be approved 70-90 [2] 100 National nZEB Plan Spain Minimum share in Included in the calculation; it is foreseen that Under development Decree 235/2013 1/01/2019 1/01/2021 Under development current requirements CO (main indicator) Under development buildings will need to comply with class A 2 for all buildings Sweden Under development National nZEB Plan 1/01/2019 1/01/2021 Under development 30-75 [2,3] 30-105 [2,3] ND UK (England) 44 (2) ND National nZEB Plan, 1/01/2018 (from 1/01/2019 (from CO (main indicator), presentation by Zero 2016 for residencial 2016 for residencial 2Qualitative ND Details to be fixed EP, TSCarbon Hub buildings) [9] buildings) [9] Included in the calculation; it is foreseen that buildings will need to comply with class A Pel que fa a Espanya, des d’aquest document es pot extreure l'estat en el que es troba i les respostes que a la data s'han donat a les diferents qüestions associades a aquesta implementació. A la següent taula es resumeix l’estat d’implementació a Espanya: País Estat de la definició Referències Data d’aplicació Definició nZEB per a edificis de nova planta Definició nZEB per a edificis existents principals Abast de la Directiva Indicador numèric Energia primària màxima Quota d’energies Altres indicadors Estat de la definició Energia primària màxima (kWh/m2 any) 2010/21 a la definició (kWh/m2 any) renovables nZEB Públics No públics Residencials No residencials Residencials No residencials Espanya Quota mínima al Inclosa al càlcul, es preveu que els edificis CO (principal En desenvolupament Decret 235/2013 01/01/2019 01/01/2021 OK En desenvolupament actuals requeriments 2 En desenvolupament Segons CTE HE0 compleixin amb la classe A indicador) per a tots els edificis A partir d’aquesta informació es poden remarcar els següents aspectes: S’aplica la consideració de l’Energia Primària no renovable EP com a principal indicador, tot i que nr les emissions de CO es prenen com a indicador complementari. 2 A Espanya es pren com a referència del concepte nZEB la classe A de certificació Energètica. El document de referència a nivell estatal és el RD 235/2013 que regula la certificació energètica d'edificis. No hi ha concreció d’objectius i avançament en el cas d’edificis existents. Addicionalment, la Norma EN 15603 (actualment en revisió) s'encarregarà de regular com es farà el balanç energètic que permeti concretar la definició de nZEB en tota Europa. Espanya com tots els estats membres haurà de concretar en l’imminent futur compromisos i definicions relacionades amb temes específics com: Límits de la producció energètica (On-site, Nearby, distant), zonificació dels edificis, usos a considerar, etc. Una síntesi dels principals temes desenvolupats en aquesta norma son: Dona un marc general per a l'avaluació de l'ús total d'energia d'un edifici, i el càlcul de l'eficiència energètica. És una eina de suport a les opcions de definició a nivell nacional. L'avaluació no es limita a l'edifici sinó que té en compte l'impacte ambiental més ampli de la cadena de subministrament d'energia. Estableix definicions i conceptes sobre els límits d'avaluació: distinció entre on-site, nearby i distant per exemple. Inclou una referència d'estructura modular explícita per als diferents sistemes. Anàlisi de la possible zonificació de l'edifici. A manera de síntesi a continuació es presenten els principals esquemes que resumeixen els con- ceptes i definicions que es definiran en el marc d'aquesta norma: 1 S3 a b 1 d c 2 2 1 3 S1 S2 Key a Assessment boundary S1 Conditioned space 1 PV (use energy balance) (needs energy certificate) 2 Wind b On-site S2,S3 Unheated space c Nearby d Distant Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 78 d Distant Figure 2 - Geographical perimeters and assessment boundaries OFF-SITE ON-SITE 0 kWh 590 kWh 1.220 kWh E del,el,grid E EEPus,el del,el EPB 590 kWh Electricity E 551 kWh del,el,rdel uses EnEPus,el 630 kWh Non-EPB E pr,el,used,EPus GRID Electricity uses 1.660 kWh 590 kWh 340 kWh 340 kWhE Epr,el E exp,elE exp,el,tmp exp,el,used,nEPus E 1.030 kWh exp,el,used,nEPus On-site electric 690 kWh 100 kWh generation E E exp,el,nused exp,el,grid OUTSIDE THE ASSESSMENT BOUNDARY INSIDE THE ASSESSMENT BOUNDARY Norma EN 15603: esquema de referència per a l'avaluació de l'energia exportada amb xifres d’exemple. Annex 3: Anàlisi econòmic de les opcions simulades Anàlisi d’opcions d’envoltant tèrmica Aquest anàlisi es fa a partir de les variacions que suposa a cadascuna de les tipologies l’obtenció d’una Classe B a l’indicador de demanda energètica de calefacció. Aquestes variacions es resumei- xen a la següent Taula. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 79 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 80 Característiques Tipologia 1. Bloc Aïllat Tipologia 2. Bloc entre mitgeres Tipologia 3. Remunta Cas Base Classe B €/m² m² € Cas Base Classe B €/m² m² € Cas Base Classe B €/m² m² € (Mínim (Mínim (Mínim CTE) CTE) CTE) Valors Aïllam / Caract Valors Aïllam / Caract Valors Aïllam / Caract Mur exterior 12,0 13,0 1,0 3,58 1.830,4 6.552,83 € 14,0 14,0 0,0 8 18 10 22,71 40,6 922,03 € Coberta 12,0 12,0 0,0 12,0 16,5 4,5 9,28 300,37 2.787,43 € 9 20 11 26,29 110,91 2.915,82 € Forjats / Locals 6,0 6,0 0,0 6,0 6,0 0,0 1,5 8 6,5 20,95 110,91 2.323,56 € Comercials Obertures BE BE BE 4/9/4 BE 4/15/4 = BE 4/15/4 BE 4/15/4 = BE 4/9/4 (Vidres) Plus6/15/6 Plus Fusta/ Fusta/ Fusta/ Fusta/ Fusta/ Fusta/ Obertures (Marcs) = = = PVC/TPT PVC/TPT PVC/TPT PVC/TPT PVC/TPT PVC/TPT Transmitància 2,1 1,9 –0,2 28,24 429,36 12.125,13 € 1,9 1,9 = 28,24 214,68 6.062,56 € 2,12 1,4 –0,72 34,59 25,5 881,70 € Obertures Permeabilitat C3 = 9 m³/ C3 = 9 m³/ C3= 9 m³/ C3= 9 m³/ C3 = 9 m³/ C3 = 9 m³/ = = = Finestres hm² hm² hm² hm² hm² hm² Ventilació de 0,63 ren/h 0,63 ren/h = 0,63 ren/h 0,63 ren/h = 0,63 ren/h 0,63 ren/h = l'edifici Eliminats Eliminats Eliminats Eliminats Eliminats Eliminats Ponts Tèrmics = = = tots tots tots tots tots tots Subtotal 18.677,96 € Subtotal 8.850,00 € Subtotal 7.043,11 € Benef Ind (19%) 3.548,81 € Benef Ind (19%) 1.681,50 € Benef Ind (19%) 1.338,19 € IVA (21%) 3.922,37 € IVA (21%) 1.858,50 € IVA (21%) 1.479,05 € Total PEC 26.149,14 € Total PEC 12.390,00 € Total PEC 9.860,36 € €/m² 14,94 € €/m² 9,14 € €/m² 108,07 € €/viv 1.045,97 € €/viv 1.005,83 € €/viv 9.860,36 € Síntesis de variacions sobre l’envoltant per assolir la classe B a les diferents tipologies. D i f e r e n c i a D i f e r e n c i a D i f e r e n c i a Per a la valoració econòmica del que suposa l’augment de característiques, s’ha consultat la base de preus de referència BEDEC de l’ITeC i el generador de preus de Cype. També s’han tingut en consideració les valoracions d’estudis com el PECQ i el T-nZEB del CENER, en aquests darrers casos les consideracions eren referides principalment a accions de rehabilitació. Per al cas del Bloc aïllat Per obtenir la Classificació B, s’ha d’augmentar en 1 cm l’aïllament als murs exteriors i cal millorar la transmitància dels vidres d’un baix emissiu de 4/9/4 a 4/15/4. Per tal de repercutir la diferència econòmica que suposa l’increment d’un centímetre d’aïllament, s’ha extret la diferència que suposa entre dos partides d’aïllament que difereixen 1 cm, així doncs es conclou que l’adhesió d’un cm més d’aïllament representa 3,58 €/m2 de PEC. Tipologia 1. Bloc Aïllat Banc BEDEC Increment Aïllament de llana de roca densitat 126 a 160 kg/m3 de e = 40 mm E7C9G5Q4 9,85 €/m2 amb ≤ 0,04 W/mK Aïllament de llana de roca densitat 126 a 160 kg/m3 de e = 50 mm E7C9G684 13,43 €/m2 3,58 €/m2 amb ≤ 0,04 W/mK El mateix s’ha realitzat per a obtenir la diferència que suposa millorar la transmitància de les ober- tures, en aquest cas utilitzant el generador de preus de Cype. S’ha realitzat una aproximació amb composicions de vidres similars a les que permeten obtenir les transmitàncies simulades al no dis- posar de les característiques exactes del tipus d’envidrament. Tipologia 1. Bloc Aïllat Banc BEDEC Increment Doble envidrament estàndard, 4/6/4, LVC010 109,91 €/m2 Estàndard U = 2,5 W/(m2K) Doble envidrament de baixa emissivitat térmica 6/20/6+6, LVC010 138,15 €/m2 28,24 €/m2 amb calçs i segellat. U 1,4 La descripció detallada d’aquestes partides es la següent: LVC010 m2 Doble envidrament Doble envidrament temprat de baixa emissivitat tèrmica 4/6/6 color blau amb calçs i segellat continu. U = 2,5 W/(m2K) Descomposat Ud Descomposició Rend. Preu unitari Preu partida Doble envidrament temprat, de baixa emissivitat tèrmica, conjunt format per vidre exterior de baixa emissivitat tèrmica mt21veg011xadc m2 de 4 mm, cambra d’aire deshidratada amb perfil separador 1,006 89,03 89,56 d’alumini i doble segellat perimetral, de 6 mm, i vidre interior temprat, de color blau de 6 mm de gruix. Cartutx de silicona sintètica incolora de 310 ml (rendiment mt21vva015 Ud 0,580 2,42 1,40 aproximat de 12 m por cartutx). mt21vva021 Ud Material auxiliar para la col·locació de vidres. 1,000 1,26 1,26 mo055 h Of icial 1ª vidrier. 0,344 18,62 6,41 mo110 h Ajudant vidrier. 0,344 17,42 5,99 % Mitjans auxiliars. 2,000 104,62 2,09 % Costos indirectes. 3,000 106,71 3,20 Cost de manteniment desenal: 23,08 € als primers 10 anys. Total 109,91 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 81 LVC010 m2 Doble envidrament. Doble envidrament temprat de baixa emissivitat tèrmica i seguretat (lam inat), de color blau 6/20/6+6, amb calçs i segellat continu. U = 1,4 W/(m2K) Descomposat Ud Descomposició Rend. Preu unitari Preu partida Doble envidrament temprat, de baixa emissivitat tèrmica i seguretat (laminar), conjunt format per vidre exterior temprat de color blau 6 mm cambra d’aire deshidratada amb perfil mt21veg025icvd m2 separador d’alumini i doble segellat perimetral, de 20 mm, 1,006 115,75 116,44 i vidre interior laminar de baixa emissivitat tèrmica 6+6 mm composat per dues llunes de vidre de 6 mm, unides mitjançant una làmina incolora de butiral de polivinil. Cartutx de silicona sintètica incolora de 310 ml (rendiment mt21vva015 Ud 0,580 2,42 1,40 aproximat de 12 m por cartutx). mt21vva021 Ud Material auxiliar para la col·locació de vidres. 1,000 1,26 1,26 mo055 h Of icial 1ª vidrier. 0,344 18,62 6,41 mo110 h Ajudant vidrier. 0,344 17,42 5,99 % Mitjans auxiliars. 2,000 131,50 2,63 % Costos indirectes. 3,000 134,13 4,02 Cost de manteniment desenal: 29,01 € als primers 10 anys. Total 138,15 A la taula següent es mostra la valoració econòmica que suposaria, en el cas del edifici aïllat, obtenir la Classe B. S’ha repercutit la totalitat de les façanes i la totalitat de les finestres. Això dona un total PEC 26.149,14 €, que suposaria uns 14,94 €/m2 de repercussió el que suposa uns 1.045,97 € per habitatge. Característiques Tipologia 1. Bloc Aïllat Cas Base Classe B €/m² m² € (Mínim CTE) Valors Aïllam / Caract Mur exterior 12,0 13,0 1,0 3,58 1.830,4 6.552,83 € Coberta 12,0 12,0 0,0 Forjats / Locals Comercials 6,0 6,0 0,0 Obertures (Vidres) BE 4/9/4 BE 4/15/4 = Obertures (Marcs) Fusta/PVC/TPT Fusta/PVC/TPT = Transmitància Obertures 2,1 1,9 –0,2 28,24 429,36 12.125,13 € Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² = Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h = Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots = Subtotal 18.677,96 € Benef Ind (19%) 3.548,81 € IVA (21%) 3.922,37 € Total PEC 26.149,14 € €/m² 14,94 € €/viv 1.045,97 € Resum dels costes associats a les millores en l’envoltant per assolir una Classe B en demanda de calefacció. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 82 Diferencia Per al cas del Bloc entre mitgeres Per tal d’obtenir la Classe B s’ha d’augmentar en 4,5 cm l’aïllament a les cobertes. Per tal de repercutir la diferència econòmica que suposa l’increment de 4,5 cm d’aïllament, s’ha pro- cedit de la mateixa manera fent la diferència entre dos partides d’aïllament que difereixen uns 5 cm, al no disposar de partides que difereixen concretament els 4,5 cm. Així doncs es conclou que la incorporació de quatre cm més d’aïllament representen 9,14 €/m2 de PEC. Tipologia 2. Bloc entre mitgeres Banc BEDEC Increment Aïllament de llana de roca densitat 126 a 160 kg/m3 de e = 50 mm E7C9G684 13,43 €/m2 amb ≤ 0,04 W/mk Aïllament de llana de roca densitat 126 a 160 kg/m3 de e = 100 mm E7C9GE84 22,71 €/m2 9,28 €/m2 amb ≤ 0,04 W/mk Pel que fa a les fusteries, tot i que aquest escenari no suposa la variació de la qualitat constructiva de finestres s’ha volgut mantenir un cost associat a una modificació de qualitats semblant a la de la tipologia anterior, tot i que reflectida sobre una superfície de finestres menor. Aquesta consideració es fa tenint en compte que s’ha estimat que la millora constructiva de l’escenari que obté la classe B es centra en l’augment d’aïllament de coberta (a efectes de simulació), però pot ser que a la realitat s’intervingui en altres elements de l’envoltant (com finestres) que puguin repercutir en benefici de tots els veïns, i no tan sol dels de sota coberta. A la taula següent es mostra la valoració econòmica que suposaria, en el cas del edifici entre mitge- res, l’obtenció de la Classe B. Això dona un total PEC 12.390,00 €, que suposaria uns 9,14 €/m2 de repercussió, el que suposa uns 1.005,83 € per habitatge. Característiques Tipologia 2. Bloc entre mitgeres Cas Base Classe B €/m² m² € (Mínim CTE) Valors Aïllam / Caract Mur exterior 14,0 14,0 0,0 Coberta 12,0 16,5 4,5 9,28 300,37 2.787,43 € Forjats / Locals Comercials 6,0 6,0 0,0 Obertures (Vidres) BE 4/15/4 BE 4/15/4 = Obertures (Marcs) Fusta/PVC/TPT Fusta/PVC/TPT = Transmitància Obertures 1,9 1,9 = 28,24 214,68 6.062,56 € Permeabilitat Finestres C3= 9 m³/hm² C3= 9 m³/hm² = Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h = Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots = Subtotal 8.850,00 € Benef Ind (19%) 1.681,50 € IVA (21%) 1.858,50 € Total PEC 12.390,00 € €/m² 9,14 € €/viv 1.005,83 € Resum dels costes associats a les millores en l’envoltant per assolir una Classe B en demanda de calefacció. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 83 Diferencia Cas d’habitatge en Remunta Per tal d’obtenir la Classificació B es el cas que suposa un esforç més gran: S’ha d’augmentar en 10 cm l’aïllament a les façanes, 11 cm a la coberta, 6,5 cm al terra i una millora significativa a les transmitàncies dels vidres d’un baix emissiu de 4/9/4 a 6/15/6. S’ha realitzat el mateix exercici per tal d’obtenir els valors econòmics. Tipologia 3. Remunta Banc BEDEC Increment Aïllament de llana de roca densitat 126 a 160 kg/m3 de e = 100 mm E7C9GE84 22,71 €/m2 amb ≤ 0,04 W/mK Aïllament de llana de roca densitat 126 a 160 kg/m3 de e = 110 mm E7C9GE84 26,29 €/m2 amb ≤ 0,04 W/mK Aïllament de llana de roca densitat 106 a 115 kg/m3 de e = 160 mm E7C9XQL1 43,66 €/m2 20,95 €/m2 amb ≤ 0,036 W/mK El mateix s’ha realitzat per a obtenir la diferència que suposa millorar la transmitància de les ober- tures, també a partir de les dades del generador de preus de Cype. S’ha realitzat una aproximació amb composicions de vidres similars a les que permeten obtenir les transmitàncies simulades en no disposar de les característiques exactes del tipus d’envidrament. Tipologia 3. Remunta Banc BEDEC Increment Doble envidrament estàndard, 4/6/4, LVC010 2 109,91 €/m 2 Estàndard U = 2,5 W/(m K) Doble acristalamiento de baixa emissivitat térmica 6/20/8+8, LVC010 amb calçs i segellat continu. 144,50 €/m2 34,59 €/m2 U = 1,1 W/(m2K) La descripció detallada d’aquesta opció de fusteries considerada es la següent: LVC010 m2 Doble envidrament. Doble envidrament temprat de baixa emissivitat tèrmica i seguretat (laminat) de color blau 6/20/8+8, amb calçs i segellat continu. U = 1,1 W/(m2K) Descomposat Ud Descomposició Rend. Preu unitari Preu partida Doble envidrament temprat de baixa emissivitat tèrmica i seguretat (laminar), conjunt format per vidre exterior trempat de color blau 6 mm cambra de gas deshidratada amb perf il mt21veg025idve m2 separador d’alumini i doble segellat perimetral, de 20 mm, 1,006 121,75 122,48 omplert de gas argó i vidre inteiror laminar de baixa emissivitat tèrmica 8+8 mm composat per dos llunes de vidre de 8 mm, unides mitjançant una làmina incolora de butiral de polivinil. Cartutx de silicona sintètica incolora de 310 ml (rendiment mt21vva015 Ud 0,580 2,42 1,40 aproximat de 12 m por cartutx). mt21vva021 Ud Material auxiliar para la col·locació de vidres. 1,000 1,26 1,26 mo055 h Of icial 1ª vidrier. 0,344 18,62 6,41 mo110 h Ajudant vidrier. 0,344 17,42 5,99 % Mitjans auxiliars. 2,000 137,54 2,75 % Costos indirectes. 3,000 140,29 4,21 Cost de manteniment desenal: 30,35 € als primers 10 anys. Total 144,50 Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 84 La valoració global de la repercussió per a aquesta tipologia es resumeix a continuació: Característiques Tipologia 3. Remunta Cas Base Classe B €/m² m² € (Mínim CTE) Valors Aïllam / Caract Mur exterior 8 18 10 22,71 40,6 922,03 € Coberta 9 20 11 26,29 110,91 2.915,82 € Forjats / Locals Comercials 1,5 8 6,5 20,95 110,91 2.323,56 € Obertures (Vidres) BE 4/9/4 BE Plus6/15/6 BE Plus Obertures (Marcs) Fusta/PVC/TPT Fusta/PVC/TPT = Transmitància Obertures 2,12 1,4 –0,72 34,59 25,5 881,70 € Permeabilitat Finestres C3 = 9 m³/hm² C3 = 9 m³/hm² = Ventilació de l'edifici 0,63 ren/h 0,63 ren/h = Ponts Tèrmics Eliminats tots Eliminats tots = Subtotal 7.043,11 € Benef Ind (19%) 1.338,19 € IVA (21%) 1.479,05 € Total PEC 9.860,36 € €/m² 108,07 € €/viv 9.860,36 € Resum dels costes associats a les millores en l’envoltant per assolir una Classe B en demanda de calefacció. Aquesta valoració suposa un total de PEC 9.860,36 €, que en tractar-se d’un sol habitatge queda repercutit tot a aquesta unitat. Anàlisi d’opcions amb sistemes eficients En primer lloc es calculen els costos del sistemes corresponents a l’escenari base a partir de les ca- racterístiques de cadascun dels sistemes que cobreixen les diferents demandes de calor, fred i ACS: Opció Font dades Descripció Preu €/un Total Caldera estanca de condensació, mural de 23 a 28 kW de potència calorífica, Calefacció + BEDEC / ITEC de planxa d’acer per a calefacció aigua calenta sanitària de 3 bar de pressió, 1.575,72 € ACS EE226N5M producció d’aigua calenta sanitària amb microacumulador, per a gas natural, amb vàlvules, vas d’expansió i conjunt d’accessoris, col·locat. Condicionador partit d’expansió directa amb condensació per aire de tipus mural, unitat exterior amb ventiladors axials, 1 unitat interior amb ventilador BEDEC / ITEC Refrigeració centrífug, comandament a distància i termòstat, de 7,5 kW de potència 1.309,90 € EEG13179 frigorífica, de EER de 2,00 a 2,20, amb alimentació monofàsica de 230 V, amb 1 compressor hermètic rotatiu i fluid frigorífic R407 o R410a, col·locat. 3.870,52 € Instal·lació de sistema de captació solar amb 15 captador, incloent la base de recolzament sobre teulada, connexions del camp de col·lectors amb tub de coure amb aïllament d’escuma elastomèrica amb recobriment d’alumini, Renovables BEDEC / ITEC 25 m de canonada per a connectar els col·lectors amb sala de calderes o 984,90 €/ Cobertura 1EA1U010 dipòsit acumulador amb tub de coure amb aïllament d’escuma elastomèrica, habitatge 60% ACS bomba acceleradora, vàlvules de bola, de retenció i de seguretat, i dipòsit d’expansió, termòmetre i manòmetre per control de circuit. Es calcula el cost reflectit proporcionalment per habitatge. Estimació de costes sistemes de referència. Repercussió per habitatge. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 85 Sistemes de referència Diferencia Els escenaris considerats en les opcions 1 i 2 de sistemes són els següents: Sistemes Optimitzats 1 Es proposa en aquest escenari que la producció d'ACS (de suport a l'aportació solar del 60%) i la calefacció s'atenguin amb un sistema mixt individual per habitatge, en el que la producció la faci una caldera de Gas natural amb un rendiment de 106%, que es correspondria amb una caldera de condensació de bones prestacions que ofereix el mercat. Per al Servei de refrigeració se simula un equip equivalent a un sistema de compressió elèctric amb un rendiment (EER) nominal del 250%, també a l’abast en el mercat sense grans sobre costos. L’es- timació de costos a partir de dades ITEC son: Opció Font dades Descripció Preu €/un Total Caldera estanca de condensació, mural de 28 a 33 kW de potència calorífica, Producció BEDEC / ITEC de planxa d’alumini per a calefacció aigua calenta sanitària de 3 bar de 1.909,96 € Calor + ACS EE227N6A pressió, producció d’aigua calenta sanitària amb acumulació dinàmica, per a gas natural, amb vàlvules, vas d’expansió i conjunt d’accessoris, col·locat. Bomba de calor partida d’expansió directa amb condensació per aire de sostre, unitat exterior amb ventiladors axials, 1 unitat interior amb ventilador Producció BEDEC / ITEC centrífug, comandament a distància i termòstat, de 4,5 a 5,5 kW de potència 1.309,90 € Fred EEGB129E tèrmica aproximada tan en fred com en calor, de EER de 2,40 a 2,60, amb alimentació monofàsica de 230 V, amb 1 compressor hermètic rotatiu i fluid 4.507,11 € frigorífic R407 o R410a, col·locat. Instal·lació de sistema de captació solar amb 15 captador, incloent la base de recolzament sobre teulada, connexions del camp de col·lectors amb tub de coure amb aïllament d’escuma elastomèrica amb recobriment d’alumini, Renovables BEDEC / ITEC 25 m de canonada per a connectar els col·lectors amb sala de calderes o 984,90 €/ Cobertura 60% 1EA1U010 dipòsit acumulador amb tub de coure amb aïllament d’escuma elastomèrica, habitatge ACS bomba acceleradora, vàlvules de bola, de retenció i de seguretat, i dipòsit d’expansió, termòmetre i manòmetre per control de circuit. Es calcula el cost reflectit proporcionalment per habitatge. Estimació de costes sistemes de referència. Repercussió per habitatge. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 86 Sistema OPT. 1 Sistemes Optimitzats 2 En aquest escenari s'ha suposat que la calefacció i refrigeració s'atenen de forma conjunta amb un sistema individual per habitatge a partir d'una Bomba de Calor de rendiment nominal (COP, EER) 350% per a ambdós serveis19. També es considera que es mantindria l'aportació solar del 60% i que el sistema de suport a l'ACS seria una caldera de condensació de rendiment 106%. L’estimació de costos a partir de dades ITEC son: Opció Font dades Descripció Preu €/un Total Bomba de calor partida d’expansió directa amb condensació per aire de sostre, unitat exterior amb ventiladors axials, 1 unitat interior amb ventilador BEDEC / ITEC centrífug, comandament a distància i termòstat, de 6,5 a 7,5 kW de 2.022,25 € Producció EEGB149A potència tèrmica aproximada tan en fred com en calor, de EER > 3,20, amb Calor/Fred alimentació monofàsica de 230 V, amb 1 compressor hermètic rotatiu i fluid frigorífic R407 o R410a, col·locat. BEDEC / ITEC Cel ras de plaques d’escaiola per a revestir, de 600 x 1.200 mm sistema sifx i 417,90 € E8411C50 suspensió amb filferro galvanitzat fixat amb tacs i cargols a l’estructura. Caldera estanca de condensació, mural de 28 a 33 kW de potència calorífica, de planxa d’alumini per a calefacció aigua calenta sanitària de Producció BEDEC / ITEC 3 bar de pressió, producció d’aigua calenta sanitària amb acumulació 1.909,96 € 5.335,01 € ACS EE227N6A dinàmica, per a gas natural, amb vàlvules, vas d’expansió i conjunt d’accessoris, col·locat. Instal·lació de sistema de captació solar amb 15 captador, incloent la base de recolzament sobre teulada, connexions del camp de col·lectors amb tub de coure amb aïllament d’escuma elastomèrica amb recobriment d’alumini, Renovables BEDEC / ITEC 25 m de canonada per a connectar els col·lectors amb sala de calderes o 984,90 €/ Cobertura 60% 1EA1U010 dipòsit acumulador amb tub de coure amb aïllament d’escuma elastomèrica, habitatge ACS bomba acceleradora, vàlvules de bola, de retenció i de seguretat, i dipòsit d’expansió, termòmetre i manòmetre per control de circuit. Es calcula el cost reflectit proporcionalment per habitatge. Estimació de costes sistemes de referència. Repercussió per habitatge. Finalment, com a opció a incorporar en qualsevol escenari, es va avaluar la repercussió d'un sistema de recuperació de calor que permetés reduir la taxa de ventilació en almenys un 25% respecte dels mínims de CTE HS3. L’estimació de costos a partir de dades del Banc Cype és: IVM025 Ud recuperador de calor estàtic. Recuperador de calor estàtic, de baixa silueta, muntatge horitzontal, cabal màxim 300 m3/h, recuperació de calor de fins el 90%, de 760 x 620 x 240 mm, amb bypass per a free-cooling, per a ventilació mecànica. Descomposat Ud Descomposició Rend. Preu unitari Preu partida Recuperador de calor estàtic, de baixa silueta, muntatge mt20svi600a Ud 1,000 989,80 989,80 horitzontal, cabal màxim 300. Bypass per a free-cooling, per a recuperador de calor estàtic, mt20svi610a Ud 1,000 625,65 625,65 de 430 x 620 x 240 mm. mo011 h Oficial 1ª muntador. 0,251 17,82 4,47 mo080 h Ajudant muntador. 0,251 16,13 4,05 % Mitjans auxiliars. 2,000 1.623,97 32,48 % Costos indirectes. 3,000 1.656,45 49,69 Cost de manteniment desenal: 290,04 € als primers 10 anys. Total 1.706,14 19 Tot i que existeixen sistemes com els d’Aerotèrmia que poden aconseguir valors de COP i/o EER millors, associats a mar- ques i equips específics, s'ha optat per aquesta consideració que suposa un escenari intermedi a partir de les tecnologies disponibles. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 87 Sistema OPT. 2 RTA010 m2 Fals sostre continu de plaques d'escaiola. Fals sostre continu per revestir, situat a una alçada menor de 4 m, de plaques nervades d'escaiola, de 100 x 60 cm, amb cantell recte i acabat llis, suspeses del sostre mitjançant estopades penjants. Descomposat Ud Descomposició Rend. Preu unitari Preu partida Placa d'escaiola, nervada, de 100 x 60 cm i de 8 mm de gruix mt12fpe010b m2 (20 mm de gruix total, incloent les nervadures), amb cantell 1,050 3,11 3,27 recte i acabat llis, sense revestir, per falsos sostres. mt12fac010 kg Fibres vegetals en rotllos. 0,220 1,35 0,30 mt09pes010 m3 Pasta d'escaiola, segons UNE-EN 13279-1. 0,006 124,50 0,75 mo035 h Oficial 1ª guixaire. 0,213 17,24 3,67 mo117 h Peó guixaire. 0,213 15,92 3,39 % Mitjans auxiliars. 2,000 11,38 0,23 % Costos indirectes. 3,000 11,61 0,35 Total 11,96 Cost de manteniment desenal: 2,03 € als primers 10 anys. Total 30 m2 358,80 IVM023 Ud Reixeta per a interiors. Reixeta d'alumini anoditzat, amb lamel·les horitzontals fixes, sortida d'aire perpendicular a la reixeta, color natural, per ventilació mecànica. Descomposat Ud Descomposició Rend. Preu unitari Preu partida Reixeta d'alumini anoditzat, amb lamel·les horitzontals fixes d'alumini extruït, sortida d'aire perpendicular a la reixeta, color mt20sva150a Ud 1,000 59,76 59,76 natural, per a conducte d'admissió o extracció, de 125 mm de diàmetre. mo011 h Oficial 1ª muntador. 0,150 17,82 2,67 mo080 h Ajudant muntador. 0,150 16,13 2,42 % Mitjans auxiliars. 2,000 64,85 1,30 % Costos indirectes. 3,000 66,15 1,98 Total 68,13 Cost de manteniment desenal: 3,41 € als primers 10 anys. Total 4 Ud 272,52 Total partida 2.337,46 Estimació de costes sistemes de referencia. Repercussió per habitatge. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 88 A la següent taula es sintetitzen els costos dels diferents sistemes avaluats: Servei Vector Energ Rendim Tecnologia Unitat Cost Total Dif/Hab €/m2 Caldera de Producció Gas natural 92% Condensació Un/Habitatge 1.575,72 € Calor i ACS Bàsica Producció Tipus Split 3.870,52 € Electricitat 200% Un/Habitatge 1.309,90 € Fred individual Aportació 60% Captadors solars Solar/Ren Un/Habitatge 984,90 € Solar cobert tèrmics Producció Caldera de Gas natural 106% Un/Habitatge 1.909,96 € Calor i ACS condensació Plus Producció Electricitat 250% Bomba de calor Un/Habitatge 1.612,25 € 4.507,11 € 636,59 € 9,09 € Fred Producció 60% Captadors solars Solar/Ren Un/Habitatge 984,90 € Solar Cobert tèrmics Produccio Electricitat 350% Bomba de calor Un/Habitatge 2.440,15 € Calor i Fred Producció Caldera de Gas natural 106% Un/Habitatge 1.909,96 € 5.335,01 € 1.464,49 € 20,92 € ACS condensació Plus Producció 60% Captadors solars Solar/Ren Un/Habitatge 984,90 € Solar cobert tèrmics Rec. Recuperació de Ventilació Electricitat > 50% Un/Habitatge 2.337,46 € 2.337,46 € 2.337,46 € 33,39 € Calor calor Resum estimació de costes sistemes de referència dels diferents escenaris. Repercussió per habitatge. Anàlisi d'escenaris de qualificació energètica d'edificis a Barcelona. Edificacions de nova planta d'ús residencial - Febrer 2016 89 Sistema OP. 2 Sistema OP. 1 Sistema de Referència