Guia pràctica d’estalvi i eficiència energètica en centres educatius 1 Sumem energies Edita: Ajuntament de Barcelona, Maig 2020, Agència d'Energia de Barcelona Continguts i redacció: Clara Ferrer, Cooperativa Aiguasol, http://aiguasol.coop Clara Ramoneda, Cooperativa El Risell, http://elrisell.cat/ Judith Seubas, Cooperativa Tarpuna, http://tarpunacoop.org Milena Ràfols, Agència d’Energia de Barcelona. Ajuntament de Barcelona Adaptació a lllenguatge planer Laia Vidal, Associació Lectura Fàcil, https://lecturafacil.net/ Coordinació editorial Milena Ràfols i Irma Soldevilla, Agència d’Energia de Barcelona. Ajuntament de Barcelona Lara González, Melani Márquez i Marta Vilar, Programa Escoles + Sostenibles. Ajuntament de Barcelona Mònica Beneyto, Gerència d'Ecologia Urbana. Ajuntament de Barcelona Disseny Gerard Sardà 2 Contingut 1 Introducció 4 Objectiu de la guia 4 Context Global 4 Abast de la guía 4 2 Primera part. L’energia a l’edifici de l’escola 5 2.1 Funcions i expectatives de l’edifici docent 5 2.2 Disseny d’un edifici escolar 5 2.3 L’energia més sostenible és la que no es consumeix 5 2.4 Entendre el bioclimatisme. El disseny solar passiu 6 2.5 Descripció d’un edifici eficient 8 2.6 El context mediterrani 9 2.7 L’escola eficient també cal que sigui saludable 11 3 Segona part. Catàleg de mesures 13 4 Explicació de mesures 21 4.1 Gestió i hàbits 21 Augmentar la cultura energètica (1) 21 Monitoratge senzill (2) 21 Seguiment del monitoratge (3) 22 Gestió de la ventilació (5) 24 Ventilació nocturna (6) 25 Ús de les proteccions solars per protegir-nos de la calor (7) 25 Millorar l’ús de la calefacció (11) 25 Millora de l’estanquitat (13, 21) 26 Millorar l’ús de la llum natural i artificial (14) 27 Millorar el sistema de distribució (15) 27 Instal·lar vàlvules termostàtiques (17) 28 Instal·lar smart plugs i programadors (19) 28 Tria conscient de materials (20) 28 4.2 Envolupant i sistemes 29 Millora de finestres i balconeres (21) 29 Ventilació natural i envolupant (5, 21) 30 Instal·lar aïllament tèrmic (22) 31 Tractar els ponts tèrmics (23) 32 Proteccions solars (24) 33 Superfícies fresques (25) 36 Ventilació mecànica centralitzada (27) 36 Ventilació mecànica descentralitzada (27) 37 Ventilador de sostre (26) 37 Equips d’alta eficiència (20) 38 Substituir la caldera antiga per una bomba de calor (32) 38 4.3 Renovables 39 Instal·lar energia solar fotovoltaica (33) 39 Solar tèrmica (34) 40 Biomassa (34) 40 Energia eòlica (34) 41 Energia geotèrmica (34) 41 5 Per saber-ne més 42 3 IntroduccIó OBJECTIU DE LA GUIA L’objectiu principal de la present guia és aportar elements tècnics per a un millor coneixement de l’estat de l’edifici docent i acompanyar en la identificació del potencial de millora en relació amb el consum d’energia. Concretament, es vol el següent: · Mostrar un recull de mesures d’estalvi i eficiència energètica en centres docents, de fàcil comprensió per al personal docent i alumnat. · Acompanyar el personal docent i alumnat en la identificació de millores potencials al seu centre docent. · Prioritzar les mesures més fàcils de desplegar per la comunitat educativa i transmetre altres als òrgans competents. CONTEXT GLOBAL El model energètic actual energètic és un dels responsables de la crisi climàtica. Es basa a generar energia a partir de combustibles fòssils, i això té un alt impacte en la contaminació de l’aire i en les emissions de gasos amb efecte d’hivernacle. Les evidències científiques i els efectes de la crisi climàtica global ens obliguen a actuar de manera urgent i contundent. El 15 de gener de 2020 la ciutat de Barcelona va declarar l’emergència climàtica, per conscienciar tota la ciutadania i institucions que cal actuar. La transició energètica implica un canvi de model energètic perquè esdevingui sostenible. La comprensió del model actual, del canvi que és necessari i de l’energia són complexa i requereix recursos pedagògics a diferents nivells. Fer actuacions d’estalvi en els centres educatius té un doble vessant: el d’estalvi energètic i el d’aprenentatge pràctic, cosa que augmenta la cultura energètica de la comunitat educativa. ABAST DE LA GUIA Aquesta guia presenta material de suport per a la microxarxa Sumem Energies i és complementària de la Guia didàctica de la microxarxa. La guia s’estructura en dues parts: · La primera part pretén explicar com consumeixen energia els centres docents. Permet aprendre sobre l’energia a l’escola i conèixer el punt de partida del mateix centre docent en relació amb l’energia. Es considera necessari que alumnat i professorat adquireixin un coneixement bàsic que els empoderi per identificar millores al centre docent, per fer-los conscients del seu impacte, però també per generar curiositat i ampliar la mirada a altres edificis. · La segona part està estructurada com a catàleg de mesures per estalviar energia al centre docent. S’enumeren i descriuen breument diferents tipus de mesures, a fi de donar eines a la comunitat educativa perquè pugui implantar mesures senzilles i alhora identificar mesures més complexes però amb un alt potencial d’estalvi o de millora del confort. Així, el catàleg és una eina per empoderar a curt termini la comunitat educativa. L’objectiu de la microxarxa és principalment pedagògic. La present guia, per tant, no pretén ser un tractat exhaustiu d’estalvi, gestió i eficiència energètica en centres educatius, sinó una primera aproximació i recull de mesures perquè cada centre investigui i identifiqui quines pot arribar a aplicar tenint en compte els seus condicionants. 4 PrIMErA PArt 2 L’ENERGIA A L’EDIFICI DE L’ESCOLA 2.1 FUNCIONS I EXPECTATIVES DE L’EDIFICI DOCENT L’edifici docent ha de complir una sèrie de requeriments legals perquè sigui un edifici segur i confortable. A vegades, alguns edificis inclouen criteris de disseny que van més enllà del que és obligat, però són pocs casos. Podem agrupar els requeriments en funcions i expectatives, debatre a l’aula si es compleixen i si, en el moment actual d’emergència climàtica, afegiríem noves demandes als centres docents i, fins i tot, a altres edificis. Funcions: · Seguretat (estructural, incendi, vandalisme, caigudes, inclemències del temps...) · Aixopluc (resguardar-se del fred, la calor, la pluja, el vent) · Confort i salut (tenir un espai saludable i amb confort higrotèrmic, acústic, lumínic, qualitat de l’aire) · Activitats (les docents i les relatives a la convivència de la comunitat educativa) Expectatives: · Que l’edifici pugui acompanyar els canvis pedagògics (pedagogia innovadora) i els que deriven de la crisi ambiental (emergència climàtica, onades de calor, pandèmies, reducció de recursos disponibles, etcètera), tot incorporant criteris per adaptar-lo als objectius ODS (objectius de desenvolupament sostenible) des d’un punt de vista social i ambiental. 2.2 DISSENY D’UN EDIFICI ESCOLAR L’edifici dissenyat com a centre docent ofereix una tipologia d’espai, tant exterior com interior, per dur-hi a terme les activitats educatives, i els equips de disseny han de tenir en compte tant aspectes reglamentaris com el lloc on es construeix l’edifici. Els edificis es comporten de manera diferent segons el clima i els seus usuaris. Així, per reduir la necessitat energètica, és necessari incloure criteris bioclimàtics, tal com s’explica més endavant. La majoria dels edificis escolars construïts, però, no tenen en compte totes les possibilitats del bioclimatisme. Hi ha una tendència creixent, però encara minoritària, a integrar més punts de vista en el disseny dels edificis. Cal que els equips de disseny, que potser desconeixen les especificitats de cada comunitat i entorn local, tinguin en compte l’opinió dels usuaris dels edificis i del personal de manteniment. 2.3 L’ENERGIA MÉS SOSTENIBLE ÉS LA QUE NO ES CONSUMEIX Amb la premissa que “l’energia més sostenible és la que no es consumeix”, ens cal dissenyar els edificis perquè necessitin el mínim d’energia possible i després intentar que l’energia que utilitzin no vingui de combustibles fòssils, que contaminen i no són renovables. Per dissenyar nous edificis tan sostenibles com sigui possible, hem de tenir en compte l’ordre de disseny següent: 1. Mesures passives. 2. Equips eficients 3. Energies renovables Disseny bioclimàtic i correctament dimensionats 5 PrIMErA PArt - L’ENERGIA A L’EDIFICI DE L’ESCOLA 2 1. Un bon disseny passiu. Dissenyar l’edifici de tal manera que ens permeti treure el màxim profit Mede sla lulumr i cealosr de lp sol,a pesr esscalifavr-neos as l’hivern i minimitzar-ne l’entrada a l’estiu P per no passar calor. També hi tenen un paper important la il·luminació i la ventilació natural. 2 . Ús d’equips eficients. Necessitarem equips que consumeixen energia per cuinar, per escalfar aigua, per escalfar-nos (quan el disseny passiu no és suficient). Aquests equips han de ser al màxim d’eficients possible, estar dimensionats pel que necessitem i poder-se regular adequadament. Mantenir la temperatura a l’interior de l’edifici a un nivell de confort desitjable sense l’ús d’ener3g. iSai éhse ml’o tbinjgeuctt ieun d ceo mlap rteed eulsc eclieóm deen ltas danetmeraionrsd, ah dau’urenm e dmifinicimi.i tPzraitn lcai qpuaalmnteitantt , es tra cta de d otar a l’envnoelcuepsasnàrti ad ael lnao cstarep aecdiiftiacit. dAera c éasp etla mr eomneerngt idae s goalararn ati rl ’qhuivee lran “ pi odcea p” reonteerggiira- s e de l’a portac ió de calor dquuera nnetc le’esssitteium, tporto vaifnagvuoi rdien tf ounntse sre cnoonvadbicleios,n cso imnt aerraio ernse srgailau sdoalabrl efost oi vcooltnaficoart, a bles. Si teni m en tèrmica, o d’altres. compte com es fa servir l’edifici, quins són els hàbits dels usuaris i quin consum es fa de l’energia, apareEixn eeld cifiocnisc eexpistete ndtes, gaeqsuteisót dored rlea dd’eacmtuaancdioan.s L ia p rcioormitabtsin naoc sióe mdper ela e rse pdout cmcaión tie ndier. la gestió de la demaEnnd a lgreupnrse csaesnotse, nja lneos pmoedseumr ecsa npvaiasrs eivleemse ennts a cqríutiecs tcao mgu li’oar.i eAnqtauceiós toe sla sq’huant idtaet dceo nfinseidsetrreasr. des de l’inEicn id d’aelt rleas ,r elehsa mbeilsituarecsió q iu ea lt inlldarigen d me élsa imvipdac útet itle nden l u’end cifoiscti mi aess are ecleovmaat, nqau el’ alecso fma ipnavinaybalems.ent tècnic de l’arquitecte/a o tècnic/a en edificació durant el procés. Les p2re.e4x istèEnNcieTsE sNónD leRsE q uEe Ld eBteIrOmCineLnI MlesA eTsItSraMtègEie.s E aL s eDguISir Si, EpeNr Yta nSt,O qLuiAneRs sPóAn SleSs IU mesures que es poden aplicar. L’orientació de l’edifici n’és la més important: aquells elements orientEant sa qau Sesutd a-pEasrtta, tS vuodle mi a f eSr uedn-teOnedsret esló cno enclse pqtuee d ere bbioracnlim raatdisimacei ó(a srqoulaiter cdtuirreac btiao cdliumràatnicta )l’ h i vern, sempri ed iis sqeunayn p ealsss eiul,e im coemnt asq dueels stse iun fvluoelitxaennt e nno e lli cfoancsinum o md’benrae.rgia d’un edifici. Per exemple, a l’hivern, es tracta d’aprofitar al màxim l’aportació de calor i llum del sol, mentre que a l’estiu i en els mesos càlids, sobretot en zones càlides com la Mediterrània, necessitem protegir-nos bé de la calor. Un altre exemple de bioclimatisme és l’ús i protecció del vent. El moviment de l’aire ens ajuda a ventilar un edifici, però cal preveure si l’aire és prou net i si l’exterior és silenciós. I també cal valorar si ens implicarà un desconfort (fred) o bé si serà agradable per als usuaris. Estratègies de ventilació Ventilació creuada Estratègies davant la radiació solar Proteccions solars a l’estiu Elements captadors a l’hivern: Estratègies de N Mur Trombe, galeries l’envolupant Coberta verda Aïllament: coberta,façana, vidres i fusteries Estanqueïtat: infiltracions i fusteries Cobertes i façanes fresques Il·lustració 1. Exemples d’estratègies de disseny bioclimàtic. Font: Rehabilita’m! Fes-me eficient i Saludable. Ajuntament de Barcelona 6 Rehabilita’m! Fes-me eficient i saludable — 26 PrIMErA PArt - L’ENERGIA A L’EDIFICI DE L’ESCOLA 2 L’ús de l’edifici determina la demanda energètica i també els guanys interns, que és la calor generada per les persones que estan a dins de l’edifici, i pels elements consumidors, com ara làmpades, cuina, ordinadors, etcètera. En una escola o institut, els guanys interns són molt alts a causa de la gran densitat de persones que hi conviuen (les persones escalfem l’ambient). Així, si l’envolupant (la pell de l’edifici) protegeix prou, la demanda de calefacció pot ser molt reduïda, mentre que costarà més mantenir temperatures fresques durant els mesos càlids i encara més amb el canvi climàtic. L’orientació de l’edifici és determinant pel seu comportament energètic. A fi d’aprofitar l’energia i la llum del sol, en general cal preveure grans finestres a la façana sud i més petites a la façana nord. En la façana que dona al sud, durant els mesos càlids és més fàcil protegir-se del sol amb lamel·les exteriors que en les façanes est i oest. Quan hi ha orientacions oposades, s’afavoreix la ventilació natural. La compacitat d’un edifici és la relació entre el volum de l’edifici i la superfície de l’envolupant. Com més compacte és un edifici, menys pèrdues de calor té per la seva pell i, per tant, més eficient és. A la figura següent es pot observar una forma amb més superfície en contacte amb l’exterior (esquerra) i una altra més compacta (dreta). Il·lustració 2. Diferència entre un edifici compacte (dreta) i un que no ho és (esquerra). FONT: Elaboració pròpia La inèrcia tèrmica és la capacitat dels materials d’emmagatzemar energia i alliberar-la lentament. Els edificis que tenen murs i cobertes amb més inèrcia tèrmica (formigó, maó, fang) permeten emmagatzemar la calor o frescor durant unes hores. En general, es té més confort i els equips de calefacció i refrigeració necessiten menys potència. D’altra banda, si un edifici o estança són ocupats de manera intermitent i cal que ofereixin confort de manera ràpida, convindria una estructura lleugera, amb poca inèrcia tèrmica. 7 PrIMErA PArt - L’ENERGIA A L’EDIFICI DE L’ESCOLA 2 2.5 DESCRIPCIÓ D’UN EDIFICI EFICIENT De manera general, l’edifici òptim té les característiques següents: · Està ben orientat per captar l’energia del sol (obertures més grans al sud). · És compacte. · Té una envolupant (pell de l’edifici) ben aïllada tèrmicament per no perdre la calor a l’hivern. · S’ha vigilat que l’aïllament no tingui interrupcions (ponts tèrmics). · Disposa de proteccions solars exteriors adequades a cada orientació. · Els acabats de façana i coberta tenen alta reflectivitat per afavorir la protecció davant la calor del sol en els mesos càlids. · S’aprofita la ventilació natural quan és adient i s’instal·la una ventilació mecànica amb recuperació de calor. · Té equips eficients (“classe A”) dimensionats correctament. · Els equips i sistemes es poden gestionar per adaptar-se a les necessitats de cada moment (per exemple, que no calgui encendre tots els llums d’una sala sempre o que permetin calefactar només les zones que ho necessiten). · Utilitza fonts renovables, principalment energia fotovoltaica. · Els usuaris saben com col·laborar perquè sigui energèticament eficient i fan un ús adient de l’edifici. Mesures estrella de la rehabilitació energètica Il·lustració 3. Rehabilitació energètica. Font: ICAEN. Usos de l’energia als edificis. Conceptes clau. http://ICAEN.gencat.cat/ 8 PrIMErA PArt - L’ENERGIA A L’EDIFICI DE L’ESCOLA 2 Els edificis tenen una responsabilitat important en el canvi climàtic. Actualment, la normativa exigeix que els de nova construcció necessitin molt poca energia i que aquesta vingui de les fonts renovables (a Europa, s’utilitza el concepte en anglès de nearly zero energy buildings). Tanmateix, el parc d’edificis construïts és molt gran i la gran majoria són anteriors a aquestes normatives. Hi ha molt marge per millorar els edificis existents, però generalment és complicat aconseguir un consum baix d’energia, perquè hi ha aspectes com ara l’orientació, la compacitat i la proporció d’obertures en façana que no podem canviar. Les millores que podem aportar en un edifici ja construït depenen de la situació de partida. Si l’edifici està ben orientat i rep energia i llum del sol, necessitarà menys energia per escalfar-se. La nostra capacitat de reduir el consum d’energia serà diferent en cada situació. A la segona part de la guia hi ha un recull d’actuacions que podem fer a les nostres escoles per reduir el consum d’energia. 2.6 EL CONTEXT MEDITERRANI En el disseny dels edificis i les seves rehabilitacions cal tenir en compte el context i la climatologia. Les escoles i els instituts de la Mediterrània tenen les característiques següents: · Tenen consums energètics generalment baixos respecte a la mitjana europea, perquè el clima és més temperat i també perquè a vegades hi ha manca de confort. Els rangs de consum a Catalunya se situen aproximadament entre 60 i 130 kWh/m2 anuals d’energia final. · Entre el 60 i el 90% del seu consum d’energia correspon a energia tèrmica (calor). La resta és electricitat. · Tenen uns guanys interns que en període hivernal són una font de calor quasi suficient en la major part del dia, si l’envolupant té prou prestacions tèrmiques. · Tenen uns guanys interns que en període estival poden suposar sobreescalfaments i, per tant, calen solucions de refrigeració passiva (proteccions solars, ventilació nocturna, superfícies fresques, vegetació, pous climàtics, forjats activats...). · La majoria d’escoles i instituts ventilen les estances de manera natural, obrint finestres, sense una pauta concreta, sinó a criteri del professorat. Cal millorar les estratègies de ventilació als centres docents. · Les escoles més noves (construïdes a Catalunya a partir del 2008 aproximadament) tenen un sistema de ventilació mecànica amb recuperació de calor que no sempre funciona de la manera esperada (les persones encarregades del manteniment i l’equip directiu poden tenir més informació al respecte). Segons l’Institut Català d’Energia, el consum d’energia en una escola a Catalunya de mitjana es distribueix segons el gràfic següent. 4 % Cuina 6 % Enllumenat 81 % 6 % ACS Calefacció 4 % Altres Gràfica 1. Distribució del consum d’energia en una escola catalana. Font: Diagnòstic energètic al centre escolar. ICAEN. 9 PrIMErA PArt - L’ENERGIA A L’EDIFICI DE L’ESCOLA 2 L’escola mediterrània i el canvi climàtic La Mediterrània és una zona especialment afectada pel canvi climàtic. Un estudi científic preveu que s’escalfarà un 20% més de pressa que la mitjana del planeta. Calculen que el 2040 aquest increment arribarà als 2,2 graus. El 2100, en algunes zones de la conca mediterrània possiblement superarà els 3,8. A més, en només dues dècades 250 milions de persones patiran pobresa hídrica per les sequeres. En les imatges d’aquí sota es pot visualitzar aquest augment de temperatura a la ciutat de Barcelona. Dada de partida Finals de segle Resultat de la mitjana Projeccions del període 1982-2015 ESCENARI ESCENARI COMPROMÈS PASSIU 1 2 4-5 +33,1 ºC onada de calor / onades de onades de calor / any Onada de calor: les 4 anys calor / any temperatures màximes superen els 33,1 °C durant tres dies consecutius o més x8 x16 22 50 80 dies càlids / any dies càlids / any dies càlids / any > 30ºC Dia càlid x2 x4 1 2,5 8,5 dia tòrrid / 2 anys dies tòrrids / any dies tòrrids / any > 35ºC Dia tòrrid x5 x17 38 83 112 nits tropicals / any nits tropicals / any nits tropicals / any > 20ºC Nit tropical x2 x3 1 2,5 6 nit tòrrida / any nits tòrrides / any nits tòrrides / any > 25ºC Nit tòrrida x2 x6 Il·lustració 5. Canvis en la temperatura previstos pels efectes del canvi climàtic. Font: Pla Clima. https://www.barcelona.cat/barcelona-pel-clima 10 PrIMErA PArt - L’ENERGIA A L’EDIFICI DE L’ESCOLA 2 ESCENARI +3ºC PASSIU +2ºC ESCENARI COMPROMÈS +1,6ºC +1,7ºC Il·lustració 5. Canvis en la temperatura previstos pels efectes del canvi climàtic. 17,6ºC Font: Pla Clima. https://www.barcelona. cat/barcelona-pel-clima 2015 2050 2100 Actualment a Barcelona s’està treballant amb algunes escoles per aconseguir que els patis siguin zones més fresques a l’estiu per tal que actuïn a com a “refugis climàtics” davant d’onades de calor que es preveuen més freqüents. 2.7 L’ESCOLA EFICIENT TAMBÉ CAL QUE SIGUI SALUDABLE A més d’energèticament eficients, cal que les escoles i els instituts esdevinguin edificis saludables. En el disseny inicial i en la seva renovació s’hi han d’incorporar mesures tècniques, però cal també empoderar la comunitat educativa perquè tingui un paper actiu en aconseguir un baix impacte ambiental i unes bones condicions de salut i confort. Segurament recordem o hem sentit comentar a algú que a les aules hi fa calor. O bé podem recordar que l’aire estava “carregat” abans d’obrir les finestres. O bé recordem el soroll del trànsit quan les obrim. Aquests són alguns exemples de situacions en què hi ha manca de confort o benestar per a l’alumnat i professorat. Aconseguir tenir una escola eficient i saludable depèn de factors arquitectònics, de ciutat, climatològics... i de les seves usuàries i usuaris, que necessiten entendre com funciona i el rol que poden tenir-hi. La qualitat ambiental d’un centre docent afecta la salut, el benestar i capacitat cognitiva de les persones que hi passen part del seu temps. A continuació es recullen unes dades referents a l’impacte de la qualitat ambiental sobre les persones. +8 % / +11 % -4 % / -6 % Augment de la productivitat Disminució de la productivitat associat a una millora de la associada a temperatures fora de confort qualitat de l’aire tèrmic ideal (15ºC vs 21º / 30ºC vs 23ºC) -11 % / -23 % -35 % Degradació de la presa de decisions Reducció mals de cap associada a un augment de la concentració associada a una millora significativa de la de CO2 (1000 ppm vs 600ppm) qualitat de l’aire interior -11 % -15 % Reducció de la rapidesa Reducció de l’exactitud associada a un agument de la conectració associada una millora significativa de CO2 (1000 ppm vs 600ppm) de la qualitat de l’aire interior Taula 1. Dades impacte qualitat ambiental sobre les persones. Font: Elaboració pròpia a partir d’estudis diversos publicats 11 PrIMErA PArt - L’ENERGIA A L’EDIFICI DE L’ESCOLA 2 La gestió de l’energia necessita anar de bracet amb el confort tèrmic, la qualitat de l’aire, el confort acústic i la llum. Energia i confort tèrmic Qualsevol mesura d’estalvi ha de tenir en compte aspectes de confort tèrmic. Així, per exemple, cal tenir en compte el següent: · Quan l’envolupant té un nivell més alt d’aïllament i és més estanca, millora molt el confort de les persones quan estan a prop de les façanes i finestres. · L’ús de sistemes de ventilació mecànica amb recuperació de calor milloren el confort tèrmic, i eviten l’entrada directa d’aire fred a l’hivern. Tanmateix, cal tenir en compte que la instal·lació estigui ben dissenyada i executada per no tenir problemes de soroll, així com vigilar els nivells d’humitat. Energia i qualitat de l’aire Les mesures d’estalvi energètic també han de vetllar per la renovació de l’aire i que aquest sigui saludable. Una envolupant més estanca i més aïllada haurà d’anar acompanyada de maneres eficients de ventilar les aules. No es pot descuidar aquest aspecte que també té impacte en la salut de les persones. Energia i llum La il·luminació natural és la que més confort visual genera. Trobar un equilibri entre protegir-nos del sol per no passar calor i mantenir la llum natural, evitant també els enlluernaments, no és fàcil. Cal estar atents a les condicions del nostre centre i aula, saber utilitzar els recursos que tenim i adaptar-nos a les condicions meteorològiques. 12 SEGonA PArt 3 CATÀLEG DE MESURES Tal com s’ha comentat al llarg de la guia, la premissa bàsica és que “l’energia més eficient és la que no es consumeix”. En els edificis existents hi ha molts elements que determinen el consum d’energia i el confort i que no podem canviar a curt termini. En aquest apartat es recullen actuacions per reduir el consum energètic i millorar el confort en edificis existents. Les mesures s’han classificat en tres blocs: Gestió i hàbits per reduir Pell de l’edifici millorada i sistemes Energies renovables (inversió alta) el consum (poca inversió) actius eficients (inversió mitjana-alta) Tal com hem esmentat, l’objectiu de la microxarxa és principalment pedagògic. El catàleg és un recull de mesures perquè l’alumnat i la comunitat educativa puguin investigar, conèixer i arribar a implantar-ne algunes, a més d’identificar-ne d’altres de més complexes que es podrien arribar a aplicar. Per a cada mesura s’indica el grau d’inversió o de dificultat d’implementació (baix, mitjà, alt), el potencial d’estalvi o de millora de confort (baix, mitjà, alt) i qui pot dur a terme la mesura. No hi ha una recepta única. Cada centre té les seves particularitats, prioritats i condicionants. En tot cas, destaquem que la implantació de les mesures identificades per l’alumnat i aplicades amb la seva col·laboració tenen un especial interès educatiu i de motivació, sigui quin sigui el seu impacte final directe en el consum del centre. Per potenciar aquest vessant educatiu, recomanem fer un seguiment dels consums —mitjançant, per exemple, un sistema de monitoratge— i comunicar les mesures adoptades (activitat transversal “Comunicació” de la microxarxa). Per utilitzar el catàleg en el context de la microxarxa, proposem organitzar grups de treball o d’investigació a títol individual per entendre les mesures i la situació de partida de l’edifici docent. Es poden organitzar debats en grups partint de l’anàlisi de diferents situacions, per exemple: problemàtiques de confort, hàbits d’ús de l’edifici o consums i mesures tècniques. Un cop posat en comú, es relacionen les mesures que es consideren més necessàries i d’interès col·lectiu. 13 SEGonA PArt - CATÀLEG DE MESURES 3 # Mesura Descripció Grau Qui la pot dur a terme? Potencial d’estalvi Comentaris d’inversió energètic / confort (baix/mitjà/alt) GESTIÓ I HÀBITS (DESPLEGAMENT FÀCIL) 1 Augmentar Accions formatives per aprendre Baix Comunitat educativa Mitjà (estalvi) Sumem Energies fomenta la cultura la cultura el comportament energètic de l’edifici, i Consorci d’Educació de energètica. Per compartir energètica tot fomentant les accions de millora Barcelona els aprenentatges, proposem crear que romanguin en el temps. una comissió energètica per fer-ne el seguiment i anar comunicant resultats. 2 Monitoratge Instal·lar elements de monitoratge senzill Baix-mitjà (segons Comunitat educativa Baix (estalvi) senzill d’energia, confort i qualitat de l’aire l’abast) i Consorci d’Educació de per ser conscients de l’estat Barcelona i de les millores que es van duent a terme. 3 Seguiment del Establir un protocol i responsables Baix Comunitat educativa Mitjà-alt (estalvi, confort) Pot fer-ho la comissió energètica monitoratge del seguiment de les dades de monitoratge. o algun altre actor. Aquesta mesura Comunicar amb regularitat a la resta Manteniment permet donar continuïtat de la comunitat educativa l’evolució a les mesures i valorar-ne l’impacte. dels consums. Usar el monitoratge per identificar el consum energètic fora d’hores (nits, caps de setmana) i veure com es pot reduir. 4 Obrir i tancar Tenir present l’estalvi energètic i el confort quan Baix Comunitat educativa Baix (estalvi, confort) portes amb ens movem per l’espai de l’escola. consciència 5 Ventilar segons Aprendre a ventilar, a conèixer si hi ha Baix Comunitat educativa Baix (estalvi, confort) les necessitats un sistema de ventilació mecànica i ajudar-se de sensors de CO2 per augmentar el benestar i reduir la pèrdua energètica. Ventilar les aules durant la nit en estacions Cal preveure altres paràmetres 6 Ventilació caloroses per afavorir el confort (cal analitzar com ara el vandalisme, la presència nocturna quines finestres poden romandre obertes a la nit Baix Comunitat educativa Baix (estalvi, confort) d’animalons i prendre mesures sense plantejar problemes de seguretat). addicionals. 14 SEGonA PArt - CATÀLEG DE MESURES 3 # Mesura Descripció Grau Qui la pot dur a terme? Potencial d’estalvi Comentaris d’inversió energètic / confort (baix/mitjà/alt) Utilitzar les proteccions solars (quan n’hi hagi) Ús de les per maximitzar la captació de calor del sol 7 proteccions durant els mesos freds solars contra i minimitzar-la en els mesos càlids Baix Comunitat educativa Mitjà-alt (estalvi, confort) la calor. o intermedis. La gestió serà diferent en funció de l’orientació (N, S, E, O). Ús de les Tancar les persianes o proteccions solars proteccions a la nit durant l’època de calefacció 8 solars contra per minimitzar la pèrdua de calor Baix Comunitat educativa Mitjà (confort) el fred) (encara que s’apagui la calefacció, com seria recomanable). Tenir present els requeriments d’energia, confort i salut quan plantegem l’ús Gestió dels espais (per exemple, quan sigui possible, 9 d’espais prioritzar l’ús dels espais amb radiació solar Baix Comunitat educativa Baix (estalvi, confort) directa a l’hivern, i evitar-los a l’estiu, amb aules adequades a la mida del grup, etcètera). Revisar els sistemes de control d’encesa 10 Controls i apagada dels equips. Verificar si els valors de Comunitat educativa d’encesa consigna es corresponen Baix i manteniment  Baix (estalvi)   a l’estació als nivells d’ocupació. Ús conscient dels termòstats. Temperatura de 21 ºC a l’hivern. Comprovar que no hi ha mobiliari que obstaculitzi o cobreixi 11 Millorar l’ús de els radiadors (en disminueix l’eficiència). Comunitat educativa la calefacció Comprovar que la temperatura Baix i manteniment Baix-mitjà (estalvi)   és adequada a totes les estances. En cas contrari, prioritzar les actuacions en aquelles amb un excés de calor o fred. 15 SEGonA PArt - CATÀLEG DE MESURES 3 # Mesura Descripció Grau Qui la pot dur a terme? Potencial d’estalvi Comentaris d’inversió energètic / confort (baix/mitjà/alt) Controlar que les aixetes queden tancades i que no hi ha fugues d’aigua.  12 Millores Posar la temperatura del termòstat d’ACS sistema ACS a 60 ºC (MAI per sota, per risc de legionel·la!).  Baix  Comunitat educativa i manteniment  Baix (estalvi)   El/la responsable que analitzi l’ús d’aigua calenta a l’edifici. Apagar l’escalfador quan comencen les vacances. Instal·lar juntes d’estanquitat en portes i finestres no estanques, mentre no se És una mesura molt senzilla i fàcil d’aplicar. Cal recordar Millora de substitueixen per productes de més prestacions. La millora Baix-mitjà (estalvi, que si disminuïm les infiltracions 13 l’estanquitat a de l’estanquitat de les finestres i portes pot Baix Comunitat educativa confort) d’aire, cal seguir mantenint curt termini repercutir en un confort tèrmic més gran la renovació de l’aire; per tant, i en menys pèrdues de calefacció, en evitar cal tenir cura de la ventilació dels les infiltracions d’aire no controlades. espais interiors encara més. Prioritzar i maximitzar la llum natural davant Millorar l’ús de de l’artificial, tenint en compte el confort visual: 14 la llum natural i gestionar, si n’hi ha, les proteccions solars Baix Comunitat educativa Baix (estalvi, confort) artificial per permetre l’entrada de llum natural evitant, però, enlluernaments excessius. Revisar els aïllaments de les canonades Millorar el i els conductes, ja que es degraden 15 sistema de amb el temps, sobretot en les zones exposades Mitjà-baix (segons Comunitat educativa a la radiació solar. l’abast) i Consorci d’Educació de Mitjà (estalvi) Pot caldre un estudi tècnic. distribució Allà on es detecti que no hi ha aïllament Barcelona o que s’ha degradat, instal·lar-ne de nou. Fer un bon manteniment de la caldera. Comunitat educativa És important estar coordinats 16 Manteniment amb la direcció del centre de la caldera Revisar que no s’encengui i s’apagui Baix i Consorci d’Educació de Mitjà (estalvi) contínuament. Barcelona i la persona responsable del manteniment de l’edifici. 16 SEGonA PArt - CATÀLEG DE MESURES 3 # Mesura Descripció Grau Qui la pot dur a terme? Potencial d’estalvi Comentaris d’inversió energètic / confort (baix/mitjà/alt) Revisar els horaris de funcionament Gestió de la de la caldera i veure si s’adeqüen Comunitat educativa caldera a les necessitats. Revisar les èpoques d’encesa Baix Baix-mitjà (estalvi) Manteniment i apagada. Instal·lar vàlvules. És una mesura Instal·lar de poca inversió i retorn ràpid, sobretot És important estar coordinats 17 vàlvules en centres amb un consum alt Comunitat educativa Baix i Consorci d’Educació de Baix-mitjà (estalvi) amb la direcció del centre termostàtiques de calefacció. Les vàlvules termostàtiques i la persona responsable permeten regular la temperatura Barcelona del manteniment de l’edifici. a partir de la temperatura de consigna. 18 Millora en Apagar ordinadors i altres equips Baix Comunitat educativa Baix (estalvi) els consums quan no es fan servir. No utilitzar el mode stand- elèctrics en by si no s’utilitza general durant períodes llargs. Conèixer les etiquetes energètiques dels electrodomèstics. Mirar les etiquetes de consum dels equips nous comprats per a l’escola. Identificar els que tenen etiqueta A. No deixar equips electrònics amb transformadors connectats a la xarxa. 19 Instal·lar Instal·lar smart plugs per a l’apagada Baix Comunitat educativa Baix (estalvi) smart plugs i automàtica d’equips o regletes programadors amb interruptors (evitant consums innecessaris) i instal·lar programadors. Per exemple, programador per a escalfador elèctric. 20 Tria conscient Aprendre a tenir aules lliures de COV Baix-mitjà Entre tots Alt (confort) de productes i i altres contaminants. els agents (comunitat, materials Elaborar un document sobre requeriments subcontractats, consorci) a l’hora d’adquirir productes i materials per al centre, prioritzant les ecoetiquetes, la classe energètica més eficient i criteris de salut. 17 SEGonA PArt - CATÀLEG DE MESURES 3 # Mesura Descripció Grau Qui la pot dur a terme? Potencial d’estalvi Comentaris d’inversió energètic / confort (baix/mitjà/alt) MESURES DE L’ENVOLUPANT I SISTEMES (INVERSIÓ MÉS ALTA I NECESSITAT DE TERCERS) Substitució de finestres i balconeres Cal un estudi tècnic. Acompanyar aquesta intervenció d’actuacions Millora de poc eficients per productes amb baixa transmitància i estanques. Es pot analitzar Consorci d’Educació de Alt (estalvi en la ventilació (com per exemple 21 finestres quantes finestres tenen vidre senzill, alumini Alt Barcelona i confort) instal·lar un sistema de ventilació i balconeres sense ruptura, etcètera, en l’obertura de façana i instal·lar i que caldria substituir. una finestra de dimensions inferiors). Si s’observa que la coberta o murs tenen Instal·lar poc o gens aïllament tèrmic (a partir de l’any Cal fer un estudi tècnic i valorar de construcció, dels plànols, d’informació Consorci d’Educació de diferents materials, tot prioritzant 22 aïllament tècnica disponible), se’n pot instal·lar Alt Barcelona Alt (estalvi) els d’origen natural, de baixes tèrmic fins a aproximadament gruixos de 15 cm emissions COV per reduir la demanda de calefacció. i de baix impacte ambiental. Cal fer un estudi tècnic i valorar diferents solucions tècniques. Tractar Consorci d’Educació de Idealment al mateix moment que 23 els ponts Identificar i protegir els ponts tèrmics. Mitjà Mitjà (estalvi i confort) es plantegin mesures d’aïllament tèrmics Barcelona tèrmic de l’envolupant (murs exteriors i coberta). Instal·lar proteccions solars exteriors 24 Proteccions en les finestres que no en tinguin, Mitjà-alt (depèn Consorci d’Educació de solars sobretot en les aules de l’abast) Barcelona Alt (confort) Cal fer un estudi tècnic. amb orientació sud, oest o sud-oest. Recobrir les façanes i cobertes 25 Superfícies amb pintures d’alta reflectivitat Baix-mitjà (segons Consorci d’Educació de  Cal assessorament tècnic fresques per reduir l’escalfament de la superfície l’abast) Barcelona Mitjà (confort) per triar el producte. i millorar el confort interior a l’estiu. 18 SEGonA PArt - CATÀLEG DE MESURES 3 # Mesura Descripció Grau Qui la pot dur a terme? Potencial d’estalvi Comentaris d’inversió energètic / confort (baix/mitjà/alt) 26 Ventilador de Instal·lar ventiladors de sostre Consorci d’Educació de Cal un assessorament tècnic sostre per augmentar el confort estival Mitjà Barcelona Mitjà (confort) per triar el producte. Instal·lar ventilació mecànica central 27 Ventilació amb recuperació de calor i, Alt Consorci d’Educació de mecànica si no és possible, instal·lar ventilació Barcelona Alt (confort) Cal fer un estudi tècnic. mecànica per estances. Plantejar la substitució de terminals Substitució de del sistema de calefacció, si són antics 28 terminals de o no funcionen bé. Cal tenir present Mitjà-alt Consorci d’Educació de Mitjà (estalvi i confort) calefacció el sistema de generació i les millores Barcelona des d’un punt de vista global. Substituir làmpades existents, sobretot Substituir en aules, per leds, incloent-hi criteris 29 làmpades de confort lumínic. Aquesta mesura Comunitat educativa per leds té un retorn econòmic de pocs anys. Mitjà i Consorci d’Educació de Baix (estalvi) Convé incloure mesures complementàries Barcelona (sectorització, detectors de presència) Instal·lar detectors per automatitzar l’encesa i apagada, com ara els següents: Automatitzar - Detectors de presència o temporitzadors l’encesa en espais no habitualment ocupats (lavabos, Comunitat educativa 30 i apagada de passadissos, magatzems). Baix-mitjà i Consorci d’Educació de Baix (estalvi) la il·luminació - Detectors crepusculars en aquells espais Barcelona en certs espais que necessitin il·luminació nocturna. - Programadors horaris quan es necessiti il·luminació en certes hores. Sectoritzar adequadament les instal·lacions d’il·luminació per permetre una encesa 31 Sectoritzar la diferenciada i parcial en funció Consorci d’Educació de il·luminació de les necessitats dels espais (aprofitament Baix-mitjà Barcelona Baix (estalvi) de llum natural, diferents requeriments lumínics en funció de l’activitat, etcètera). 19 SEGonA PArt - CATÀLEG DE MESURES 3 # Mesura Descripció Grau Qui la pot dur a terme? Potencial d’estalvi Comentaris d’inversió energètic / confort (baix/mitjà/alt) Si la caldera és antiga, es pot plantejar la substitució per una bomba de calor d’alt COP (coefficient of performance) Substituir la o per una caldera més eficient. caldera antiga Abans de substituir la caldera, es recomana Consorci d’Educació de 32 per bomba de recalcular la demanda del centre. Alt Barcelona Alt (estalvi) Cal fer un estudi tècnic. calor Cal tenir en compte que les condicions en relació amb la instal·lació anterior poden haver canviat, i que s’hagin modificat els requeriments de potència de la caldera. INSTAL·LACIÓ D’ENERGIES RENOVABLES (INVERSIÓ ALTA I NECESSITAT DE TERCERS) 33 Instal·lar Instal·lar panells fotovoltaics en coberta, façana Alt Consorci d’Educació de Alt (estalvi) Cal fer un estudi tècnic. energia o en pèrgola al pati Barcelona fotovoltaica FV 34 Utilitzar A part de l’energia fotovoltaica, Alt Consorci d’Educació de Alt (estalvi) Cal fer un estudi tècnic. energia es poden utilitzar altres fonts com ara el vent, Barcelona renovable la solar tèrmica, la biomassa i la geotèrmia diferent de FV (cal valorar-ho segons la disponibilitat de recursos energètics locals) i segons l’emplaçament, la tipologia d’edifici i els usos. 20 EXPLIcAcIó 4 dE LESMESurES A continuació s’amplia la informació per a algunes de les mesures de la taula. S’indica entre parèntesi la numeració que es correspon amb la de la taula. 4.1 GESTIÓ I HÀBITS AUGMENTAR LA CULTURA ENERGÈTICA (1) Aquesta mesura tracta de l’educació en energia, abordada per la microxarxa Sumem Energies. Amb les activitats pedagògiques de la microxarxa, l’alumnat i el professorat que hi participin aprendran moltes coses de com utilitzem l’energia al nostre centre i què podem fer per reduir-ne el consum o millorar-ne el confort. Per tenir un impacte real en el consum o en el confort del centre, necessitem la implicació del personal tècnic i també de tota la comunitat educativa. Totes les persones que fem ús del centre tenim un impacte en el consum energètic: · Què pot fer l’alumnat? I el professorat? · I el personal de neteja? I de consergeria? · I l’equip directiu? I el claustre? · I el personal de manteniment? · Quins altres actors trobem? En definitiva, augmentar la cultura energètica implica que tothom conegui com les seves accions tenen un impacte en el consum del centre i què poden fer per reduir-lo. Per això, en el marc de la microxarxa proposem la creació d’una comissió energètica i l’activitat transversal de comunicació, per poder aplicar mesures més complexes que afecten diversos actors i per fer partícip tota la comunitat dels descobriments i aprenentatges més importants. Això permetrà integrar activitats de manera transversal i continuada, més enllà de la present microxarxa. A partir d’aquesta cultura, serà molt més fàcil incloure millores en els hàbits d’ús de l’edifici. Cal que tota la comunitat es faci seus els petits gestos a fi d’obtenir bons resultats. Els beneficis d’augmentar la cultura energètica aniran més enllà de l’escola i l’institut, ja que podem aplicar moltes coses apreses, a casa i allà on anem. El projecte Euronet 50/50 és un bon exemple i una font de recursos per dur a terme accions i millores. Per exemple, proposen 10 passos per a l’estalvi energètic que podeu seguir. MONITORATGE SENZILL (2) Instal·lar un sistema de monitoratge permet conèixer i fer seguiment del consum energètic del nostre centre en temps real, en comptes d’esperar a rebre les factures de la companyia comercialitzadora un cop al mes o cada dos mesos. Això ens permet fer visible l’energia que consumim i quantificar quan la consumim. 21 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 Gràfica 2. Exemple de dades provinents del monitoratge. Potència activa total en kW (taronja), compra d’electricitat en kW (blau), Generació solar en kW (vermell) i percentatge d’autosuficiència (barres verdes). Font: plataforma municipal de monitoratge energètic de l’ajuntament de Barcelona Per fer un seguiment del consum energètic, com a mínim, és interessant monitorar el següent: · Consum elèctric general de l’edifici (a “capçalera”, és a dir, l’electricitat que “entra” a l’edifici). · Consum de gas. · Generació fotovoltaica, si en tenim. A més, podem monitorar “tant com vulguem” i cada nivell de monitoratge ens aportarà informació interessant, però cal valorar l’equilibri entre la inversió i el retorn. Si tenim més recursos, altres elements interessants per monitorar són els següents: · Flux tèrmic de la caldera · Consums elèctrics de diferents circuits També és interessant monitorar el confort i la qualitat de l’aire interior. Una recomanació seria mesurar la temperatura, la humitat relativa, el CO2 en diferents aules (de diferent orientació) que siguin representatives de l’activitat del centre. El mercat ofereix moltes opcions de monitoratge energètic. Cal que les dades siguin recollides per un sistema que permeti visualitzar-les i interpretar-les fàcilment, i processar-les per a finalitats pedagògiques —és a dir, que permetin baixar taules, gràfics, etcètera—. SEGUIMENT DEL MONITORATGE (3) El monitoratge per si sol no estalvia energia, només aporta dades. Perquè sigui una eina que ens ajudi a estalviar, cal fer un seguiment constant de les dades, aplicar mesures d’estalvi i mesurar-ne l’impacte, en un procés de millora contínua. És a dir: el monitoratge, sense seguiment i sense implementar mesures, ens servirà de ben poc. 22 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 En canvi, si en fem un bon seguiment, serà una molt bona eina educativa, de millora contínua i de motivació de la comunitat educativa. Ens assegurarà que els estalvis aconseguits perdurin en el temps. Per fer el seguiment, és important el següent: · Que hi hagi una persona o una comissió encarregada del seguiment de les dades. · Que aquesta persona treballi en coordinació amb la comunitat educativa: personal de manteniment, equip directiu, etcètera, per aplicar les mesures identificades. Una altra possibilitat, complementària és que el grup classe que desenvolupa la microxarxa sigui l’encarregat de fer-ne el seguiment. Algunes de les preguntes que podrem respondre amb les dades del monitoratge són les següents: · Quan consumeix energia el nostre edifici? Al matí? Al vespre? Totes les setmanes són iguals? · Quanta energia consumim quan l’edifici està desocupat (en caps de setmana, festius...)? Quants kWh representen a l’any? I quants euros? Què podríem fer per minimitzar-la? · La corba de consum es correspon amb les hores d’ocupació? Si no és així, per què? Què podríem fer per resoldre-ho? · La tarifa elèctrica que tenim és la que més ens convé? La potència contractada és l’adequada? Quants diners ens estalviaríem amb una tarifa més adequada? · Si tenim instal·lada una placa fotovoltaica, quanta energia generem a l’any? · Si estem monitorant també dades de confort: aconseguim el confort desitjat? Si no és així, què podríem fer per millorar-lo? Després d’aplicar mesures d’estalvi, podem comparar el consum actual amb el consum previ a la implantació de les mesures: · Han tingut algun impacte en el consum? · Quanta energia ens hem estalviat? I quants diners? · Hem millorat el confort? A partir de les dades de monitoratge és interessant fer un informe periòdic (mensual/trimestral/anual) del consum i comunicar-lo a la comunitat educativa. A continuació podem veure exemples de corbes de consum abans i després d’actuacions i com es veuen reflectits en el monitoratge. 23 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 Gràfica 3. Corbes de consum energètic provinents del monitoratge, abans (taronja) i després (vermell) de l’actuació. Font: plataforma de monitoratge energètic de l’ajuntament de Barcelona GESTIÓ DE LA VENTILACIÓ (5) La ventilació d’un edifici ha de tenir en compte quatre objectius: 1. Renovar l’aire per tal que sigui net (millorar la qualitat de l’aire a l’interior). 2. Refrescar l’ambient quan l’aire de fora és més fred (durant la primavera i tardor, a les nits d’estiu...). 3. Estalviar energia. 4. Oferir confort als ocupants (no tenir corrents d’aire, no sentir fred ni calor, no sentir soroll). Aconseguir aquests quatre objectius a la vegada no és possible només obrint les finestres. És necessari renovar l’aire per una qüestió de salut, però mentre no s’instal·lin sistemes mecànics cal intentar optimitzar la ventilació natural, tenint en compte els altres punts. La majoria de centres educatius no disposen d’un sistema de ventilació mecànica ni amb sondes de contaminants de l’aire. En general, el professorat ventila obrint finestres segons el seu criteri i sense conèixer els aspectes tècnics ni tenir dades sobre la situació. Cal prendre consciència de la complexitat, valorar les opcions i posar en marxa un pla. Algunes possibilitats són les següents: · Ventilar durant les hores de menys pol·lució i soroll provinents del trànsit del carrer. · Ventilar sovint i no gaire estona (entre classes, durant el pati, etcètera). · Tenir una persona delegada de la ventilació. · Invertir en sondes de CO2, de manera que les persones que ocupin una aula sàpiguen que han de ventilar quan les concentracions de CO2 són superiors a 1.000 ppm. · Recollir la percepció de l’alumnat: li molesta el soroll? Sent fred/calor o corrents d’aire? Té propostes de millora? 24 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 Es pot consultar la guia de l’ASPB, que ofereix més informació. VENTILACIÓ NOCTURNA (6) La ventilació nocturna és una estratègia per refredar l’edifici a l’estiu. Consisteix a obrir finestres a la nit per tal que l’aire exterior, més fresc durant la nit, refredi els elements de l’edifici que tenen inèrcia tèrmica (murs, forjats, sostres) i així refredar l’edifici per al dia següent. Cal consultar amb les persones de manteniment i equip directiu si hi ha finestres que es puguin deixar obertes, si algú se’n pot ocupar per fer-ne una bona gestió, tenint en compte possibles robatoris, entrada d’animalons, etcètera. Cal vetllar per l’energia però també per la seguretat i la higiene del centre. ÚS DE LES PROTECCIONS SOLARS PER PROTEGIR-NOS DE LA CALOR (7) Les proteccions solars són necessàries per reduir la calor i l’enlluernament a l’aula. S’expliquen en el bloc de mesures de la pell de l’edifici. En primer lloc, si no està fet, caldrà elaborar un estudi tècnic per determinar la solució és més adient. Si hi ha proteccions solars, cal fixar-se en com funcionen i qui se n’ocupa. Si són mòbils, cal assegurar-se que quan fa calor tapen bé els rajos solars, però no del tot, ja que també necessitem aportació de llum natural i volem evitar encendre els llums. Quan a l’exterior fa fred, ens convé que el rajos solars escalfin l’aula i no els tapi la lamel·la. Si el raig directe ens molestés, pot ser convenient utilitzar algun tipus d’estor interior per tamisar-lo. Si es tracta de lamel·les fixes, no podrem incidir-hi. Però podem observar si funcionen adequadament, és a dir, si quan fa calor a l’exterior ens protegeixen i quan fa fred permeten que el sol ens escalfi a través del vidre. Si veiem que les proteccions solars no fan la funció esperada, cal que pensem en solucions pel que fa al tipus de producte i sobre qui s’ocupa que funcioni bé. MILLORAR L’ÚS DE LA CALEFACCIÓ (11) El més segur és que la calefacció estigui programada i que poques persones al centre en coneguin bé el funcionament. Seria útil conèixer-ne els aspectes següents: · Qui l’engega? · Amb quin horari? I quin calendari anual? · Quins criteris es fan servir per decidir-ne la posada en marxa? Es fa en funció de la temperatura exterior? En funció d’un calendari preestablert? · Quines temperatures estem obtenint a diferents aules (si és que hi ha sondes de temperatura i es pot accedir a les lectures)? · Hi ha radiadors tapats amb armaris, prestatgeries o altres elements? També seria útil tenir l’opinió d’un bon nombre de persones entre alumnat i professorat sobre si tenen fred, calor, etcètera. És probable que les aules que reben menys sol siguin més fredes i més calentes les que en reben més. Si es reuneix informació sobre l’ús de la calefacció per part de les persones de manteniment i de l’equip directiu i sobre confort per part del professorat i alumnat, es podran proposar millores. Es poden donar diverses situacions: · S’està consumint més energia per calefacció del que és necessari: es passa calor? Ens trobem sovint que s’han d’obrir les finestres per no passar-ne? Si monitorem la temperatura, veiem que la temperatura de confort s’allarga força més enllà de l’acabament de les classes? · Es passa fred de manera generalitzada i el consum és més baix de l’esperat. 25 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 · Hi ha una combinació de desconfort (calor i fred) segons l’aula i el dia. En aquest cas, les millores requereixen un estudi tècnic més detallat per instal·lar elements que permetin regular més bé la calefacció, com ara vàlvules termostàtiques, etcètera. Mentrestant, si detectem que en algunes zones sempre hi fa molta calor, podem buscar solucions temporals, com regular l’aixeta / clau de pas i deixar-la en una posició intermèdia. Imatge 1. Radiador Font: Freepik.com MILLORA DE L’ESTANQUITAT (13, 21) La pell de l’edifici està composta per diferents elements i també hi ha alguns “forats” per on passa l’aire, a vegades de manera més notòria i a vegades de manera imperceptible. D’això se’n diu infiltracions d’aire. Pot haver-hi infiltracions entre el mur i la finestra, a les caixes de persiana... i com més antic és l’edifici, més n’hi ha. Les infiltracions són una mena de “ventilació” no controlada que renova poc l’aire, ens fa perdre energia i genera desconfort. Les finestres que trobem al mercat passen unes proves de laboratori per determinar-ne el grau d’estanquitat. El resultat de la prova queda reflectit en l’“etiqueta de producte”. És aconsellable reduir les infiltracions substituint les finestres i portes per d’altres més estanques (quan calgui canviar-les) i instal·lant juntes de segellat (aquesta mesura és fàcil i poc costosa). Quan ho fem, és important que seguim ventilant les aules i encara més si no hi ha un sistema automàtic de ventilació, ja que en millorar l’estanquitat reduïm l’entrada d’aire de fora. Il·lustració 6. Exemple d’instal·lació de birets i elements per millorar l’estanueïtat de les portes i finestres Font. Habitatge Barcelona. Guia per millorar l’eficiència energètica a la llar. 26 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 MILLORAR L’ÚS DE LA LLUM NATURAL I ARTIFICIAL (14) Si tenim uns usuaris conscients dels recursos necessaris per il·luminar les aules i altres estances, i conscients que cal prioritzar la llum natural, tindrem una bona base per aplicar uns hàbits sostenibles. Algunes recomanacions serien les següents: · Maximitzar l’ús d’il·luminació natural: ► Fixar-se en les condicions meteorològiques en arribar al matí. ► Valorar les activitats per fer (si cal mirar pantalles o no). ► Considerant aquests dos factors, comprovar com fer un ús òptim dels recursos que tenim. · Millorar la il·luminació artificial: ► Conèixer els nivells lumínics a les aules (mesurar-los i veure si compleixen els mínims recomanats, expressats en luxs). ► Possibles millores: marcar els interruptors per a una encesa de llums parcial, designar un delegat que recordi i comprovi l’apagada de llums en deixar l’aula. ► Identificar fluorescents o llums innecessaris: amb un luxímetre, podem identificar les zones amb molta més il·luminació de la necessària o llums situats sobre armaris o zones que no necessiten il·luminació. ► Avaluar la neteja dels llums i les làmpades. Quan estan bruts emeten menys llum. ► Interessar-se pel que passa durant les hores no lectives. Queden llums encesos? Les persones de neteja en fan un ús conscient? S’han trobat dificultats? ► Interessar-se per la il·luminació exterior de la pista o del pati. Com és el sistema d’encesa? Es pot millorar? Un cop hem revisat aquests aspectes, també ens podem plantejar substituir les làmpades per d’altres de més eficients, com leds, afegir elements per automatitzar-ne l’encesa i l’apagada o sectoritzar adequadament (accions 29, 30 i 31). MILLORAR EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓ (15) El sistema de distribució de la calefacció potser disposa de canonades de coure i radiadors d’aigua calenta. Cal verificar si els radiadors estan situats en llocs adequats o bé si hi ha mobiliari que obstrueix la convecció de l’aire calent que es genera. Les canonades provinents de la caldera convé que estiguin aïllades tèrmicament. Si no ho estan, aplicar un aïllament és una mesura fàcil i poc costosa. Imatge 2. Exemple d’instal·lació de birets i elements per millorar l’estanueïtat de les portes i finestres 27 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 INSTAL·LAR VÀLVULES TERMOSTÀTIQUES (17) Les vàlvules termostàtiques permeten regular la temperatura del radiador millor que les vàlvules convencionals i generar, per tant, un estalvi d’energia. L’avantatge és que la inversió és reduïda. Imatge 3. Vàlvula termostàtica. Font: Freepik.com INSTAL·LAR SMART PLUGS I PROGRAMADORS (19) Un smart plug és un endoll que es pot connectar i desconnectar de manera remota mitjançant una aplicació. Permet reduir consums d’aparells elèctrics i evitar stand-bys, per exemple. Un programador és un aparell que permet limitar el temps d’accés a la xarxa elèctrica d’un aparell endollat. També podem instal·lar regletes amb interruptors per als equips electrònics, com els ordinadors. Tots els aparells electrònics tenen adaptadors de corrent que tenen un petit consum paràsit fins i tot quan estan apagats. Connectant-los a regletes amb interruptor podem evitar aquest consum. Imatge 4. Programadors, smart plugs i regletes amb pinterruptor. TRIA CONSCIENT DE MATERIALS (20) Els productes de la construcció, mobiliari i altres, aporten substàncies a l’ambient. Per tal de tenir un ambient saludable i un aire lliure de contaminants, cal tenir cura de quins materials s’instal·len i s’utilitzen. Per exemple, les pintures, adhesius, fustes, terres de plàstic, mobiliari... alliberen components orgànics volàtils (COV), que no són saludables. Seleccionem els materials mirant si tenen algun etiquetatge (aquí sota hi ha l’exemple d’unes etiquetes europees, però a Catalunya o Espanya no n’hi ha cap d’específica), o bé demanant les fitxes tècniques i buscant els valors de COV. L’escola o institut pot elaborar una guia de compra sostenible i saludable que tingui en compte aquests criteris i d’altres com la proximitat del lloc de fabricació, que siguin materials d’origen natural (i no provinents del petroli), i que tinguin algun etiquetatge ecològic (per exemple una DAP — Declaració Ambiental de Producte—, Ecolabel, Blue Angel...). Es recomana prioritzar materials que tinguin poca energia embeguda, és a dir, que la seva fabricació i transport hagin requerit poca quantitat d’energia respecte d’altres materials o productes. Aquesta guia pot incloure també material escolar (retoladors, pintures, paper, etcètera). A part, l’ús d’ambientadors i encens no es recomana en absolut perquè aporten nombrosos compostos químics que poden ser perjudicials per a la salut. 28 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 Rehabilitació energètica d’edificis Juliol Renovació de finestres 2017 Avantatges • Millora del confort tèrmic i acústic: un • Estalvi energètic i econòmic: la bon aïllament disminueix les pèrdues renovaImciaótg dee 5 l.e Esx efimnpelset rde’est ipqueermtese dt e qualitat de l’aire interior energètiques a l’hivern i els guanys a l’estiu, reduir la despesa energètica, i per i redueix les infiltracions d’aire i el soroll. tant, la factura. A part dels materials propis de l’escola, els productes de neteja del centre també poden alliberar substàncies tòxiques. Què cal tenir Ees nre ccoommanap qtuee els responsables del centre i els equips de neteja es coordinin per tal d’utilitzar productes lliures de contaminants o amb les quantitats més baixes que trobem al mercat. • Transmitància tèrmica (W/m2·K): • Factor solar: mesura la quantitat de radiació és la quantitat de calor que passa a solar que travessa un vidre. través d’un element.4 A. 2m és aEïllaNmVenOt LUPElA faNctoTr s oI laSr ImSésT aEdieMnt EpeSr cada finestra Vetllar perquè tèrmic més baixa transmitància. dependrà de la seva orientació. la instal·lació es faci correctament és tan • Permeabilitat (m3/m2·h): quantitat • Vidre baix emissiu: tractament del vidre per important com triar d’aire que passa a trMavIéLsL dOe RlaA fi nDeEst rFa.I NESmTiRlloEraSr Ie lB sAeuL aCïlOlamNeEnRt.E S (21) una finestra eficient Les finestres de classe 4 són les que En finestres orientades a nord es recomana amb una bona tenen menys permeLaebsil itfiante i,s ptreers t ai nbta, lconeqreuse aepl voirdteren slilguumi bi aciax leomr ais sleius. estances. En funció de lap rtioptoeloccgiióa dsoel amrarcs són les més adients.i vidres, es perdrà i es guanyarà més o menys energia; per tant, són un punt clau de la pell de l’edifici. Moltes escoles tenen finestres corredisses d’alumini i persianes o lamel·les exteriors. • Infiltracions: quantitat d’aire que • Marc amb trencament del pont tèrmic: si el passa de forma incoPnetrro alal dcali ma atr adveé sB arcelomnaar ci sdiem liala firnse ésstr ac oéns vdeen mieentta qll,u een lseesr fuinne bsotrne s tinguin doble vidre i marcs de la unió entre la fisnuefsitcriae ni etml menutr .aïllants. Scoi nsódnu cdto’ar lduem lian ci,a cloarl, qtruaen stminegtu li'nen uenrgai ab eontare r uptura de pont tèrmic (vegeu la foto aquí sota), ja que l’aluminitneir éiosr ui enx bteornio rc io sn’hdau dceto fre dr eun la t rceanlcoarm i eintte. ressa mantenir la calor o la frescor interiors. Aplicació de material aïllant Sense trencament del pont tèrmic Amb trencament del pont tèrmic Il·lustració 7. Exemple de tancament sense trencament de pont tèrmic (esquerra) i amb trencament de pont tèrmic (dreta). Tipus de finestres Font: infografia “renovació de finestres”, ICAEN El criteri energètic més important per escollir una finestra eficient és la transmitància tèrmica. Material del marc Transmitància Uf (W/m2·K) Fusta 1,1 - 2,2 0123 29 Fabricante XX / Dirección Alumini amb trencament del País Comproveu sempre pont tèrmic > 12mm 1,3 - 3,5 13 que les finestres 00001-CPR2012/05/12 tinguin el marcatge CE PVC 0,8 - 2 EN 123-5:XXXX obligatori des de Producto A Tipus de vidre Transmitància Ug (W/m2·K) Uso al que está destinado (p.e. muros cortina, compartimentación de fuego, etc.) febrer de 2010 Característica esencial 1: 50 N/cm2 Doble vidre Característica esencial 2: Pasa Característica esencial 3: Clase A1 Dos vidres separats per una cambra 1,1-3 Característica esencial 4: RE 60 Característica esencial n: xxx Durabilidad de la característica esencial 1 : Triple vidre expresada como se indica en la DdP Durabilidad de la característica esencial n : Tres vidres separats per dues cambres 0,5 – 2,6 expresada como se indica en la DdP Sustancia peligrosa X: Inferior a 0,2 ppm Proteccions solars Les proteccions solars com ara tendals, persianes i lames entre altres permeten regular És tan la radiació solar que entra a través de les finestres. important escollir una finestra eficient • A l’estiu interessa disminuir la radiació solar per tenir menys necessitat de refrigeració. amb unes bones • En canvi a l’hivern, aquest escalfament gratuït disminueix la necessitat de calefacció. proteccions solars com fer una bona instal·lació Es recomanen proteccions solars horitzontals a la façana sud i proteccions i gaudir de tots verticals a les façanes est i oest. els seus beneficis A la façana nord no calen proteccions solars. #energianeta Materials de la fusteria Tot i la poca superfície que ocupen aquests elements en relació amb la totalitat de l’envolupant, la fusteria és un factor determinant en aquesta tipologia de tanca- ments. Les altes prestacions tèrmiques dels vidres hauran d’anar acompanyades de bones prestacions de les fusteries per tal de minimitzar pèrdues d’energia per trans- missió i per infiltració. Les fusteries poden ser de diferents materials, cadascun dels quals aportarà uns avantatges i tindrà uns inconvenients. A continuació s’exposen els tres materials més comuns amb algunes de les seves característiques: • Fusta: És un material natural i funciona bé com a aïllant tant tèrmic com acús- tic, però necessita manteniment. • Alumini: Dóna una bona resposta davant del sol, la humitat, la pluja... A cau- sa de la seva elevada conductivitat, caldrà incorporar elements de trencament del EXPLIpcoAntc tèIrmóic dperE a sLsoElir Sels MvalEorsS due trranEsmSitància tèrmica recomanats per a edificis 4 nZEB. Tot i que l’alumini és un gran consumidor d’energia en la seva producció, en l’actualitat, aquest material té gran capacitat de ser processat i reciclat disminuint Si són de mfuosltta la, aseqvuae esnt ejrag iéas e umnb emgautdear i(aeln merégsia auïtllialintzt.ada durant el procés d’extracció de les matèries primeres, fabricació i transport dels materials). En tots els ca•s PoVsC, :c Taél qunuae tlreasn sfimneitsàtnrecisa ttiènrgmuiicna ubnaiexsa .p Érse usnta mciaotnesri aml ínnoim coensd tuacntto rtè qrume,iq duee- s (que es mgeusduarmenen at mpebr filala ttr,a pnrsompoirtàcinocniaa utnè rnmivicelal ,d U’aï,l leaxmpernets selaedvaat .e An mWé/sm, é2sK m) oclot mre s i stent d’estanquii tsa’ut t(iplitezra e tvaimtabré i nenfil tlr’àamciboint sin).dustrial i domèstic. Imatge 3.2. Seccions de finestres de fusta, alumini i PVC. Imatge 6. Seccions de finestres de fuesta (esquerra, alumini (centre) i pvc (dreta) Taula 3.11. Transmitància tèrmica dels perfils Font: “edificis de consum d’energies gairebé zero”, ICAEN Font: Elaboració pròpia a partir de Material del perfil Transmitància tèrmica (W/m2K) la base de “dades de les solucions 3 constructives del Fusta dura (densitat (ρ) = 700 kg/m i 6 cm de gruix) 2,2 HULC” i de la “Guía técnica de ventanas Fusta tova (ρ = 500 kg/m3 i 6 cm de gruix) 2 para la certUifinca ceiódni fici necessita tenir una pell que mantingui l’interior en confort (inclou unes finestres prou aïllants), energética de edificios Metàl·lic 5,7 (ASEpFeArVòE )t”a. mbé renovar l’aire interior. Metàl·lic amb trencament de pont tèrmic (4 mm < d < 12 mm) 4 Quan se substitueixen finestres antigues (que tenen generalment altes infiltracions d’aire) per producMteetsàl ·lmic aémsb etresntcaamnecnst ,d ec paoln tq tèurmei cl a(> 1v2e mnmti)lació de les esta3,n2ces també quedi assegurada. PVC (perfil buit / 2 cambres) 2,2 PVC (perfil buit / 5 cambres) 0,9 VENTILACIÓ NATURAL I ENVOLUPANT (5, 21) A part de millorar els hàbits i posar sondes de CO2, es poden incloure solucions tècniques per aprofitar el potencial de la ventilació natural i minimitzar la necessitat dels sistemes mecànics. Cal fer un estudi tècnic previ i estudiar solucions com les finestres d’obertura automatitzada, noves entrades i sortides d’aire que permetin un bon escombratge de l’aire interior, etcètera. Il·lustració 8. Estratègies de ventilació natural. Font: edificis de consum d’energia gairebé zero. Col·lecció quadern pràctic nº11, ICAEN. blog arquitectura bioclimàtica http://abioclimatica.Blogspot.Com/2008/10/arquitectura-bioclimtica.html 30 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 INSTAL·LAR AÏLLAMENT TÈRMIC (22) L’aïllament tèrmic permet limitar el pas de calor entre l’interior i l’exterior. Hi ha molta oferta de productes al mercat. És preferible utilitzar materials autòctons, naturals i de baix impacte ambiental. Per ser més eficient i conservar la inèrcia tèrmica, és convenient situar l’aïllament tèrmic a l’exterior dels murs i coberta. A més, així reduïm també els ponts tèrmics, tal com s’explica en l’apartat següent. Les solucions d’aquest tipus s’anomenen SATE (ETICS en anglès), sigles de solució d’aïllament tèrmic per a l’exterior. Imatge 7. Instal·lació d’aïllament tèrmic per l’exterior. Font: Image by Alina Kuptsova from Pixabay Els aïllaments tèrmics es classifiquen segons diverses propietats. La més destacable és la conductivitat tèrmica, λ, expressada en W/mK. Llista de materials naturals: fibra de fusta, fibra de cànem, fibra de cel·lulosa, suro, llana d’ovella. Imatge 8,9,10,11,12. Fibra de fusta, fibra de cànem, fibra de cel·lulosa, suro, llana d’ovella Font: EcoHabitar 31 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 TRACTAR ELS PONTS TÈRMICS (23) Per evitar pèrdues de calor, cal tenir una pell de l’edifici ben aïllada i minimitzar la presència de ponts tèrmics. El Codi tècnic de l’edificació defineix el pont tèrmic de la manera següent: “Aquella zona de l’envolupant tèrmica de l’edifici en què s’evidencia una variació de la uniformitat de la construcció, ja sigui per un canvi de l’espessor del tancament o dels materials emprats, per la penetració completa o parcial d’elements constructius amb diferent conductivitat, per la diferència entre l’àrea externa i interna de l’element, etcètera, que comporten una minoració de la resistència tèrmica respecte a la resta del tancament”. En altres paraules, els ponts tèrmics es donen allà on hi ha discontinuïtat en l’aïllament, sigui perquè té un gruix menor o perquè no n’hi ha, de manera que són focus importants de “fugues” de calor. Alguns llocs on hi sol haver ponts tèrmics són els punts on el forjat de cada planta arriba a la façana. Espais habitables Il·lustració 9. En els Punts on es troba el forjat amb l’envolvent es solen produir ponts tèrmics. Font: elaboració pròpia Si les façanes s’aïllen per fora, tindrem menys ponts tèrmics que si l’aïllament està col·locat per dins. Les càmeres termogràfiques són un aparell que ens permet visualitzar els ponts tèrmics. També hi ha programes informàtics per simular el comportament de l’edifici i saber quanta energia es perd, per on es perd i si hi ha ponts tèrmics. Per eliminar o minimitzar els ponts tèrmics en un edifici construït, cal fer un estudi tècnic previ que inclogui propostes alternatives Imatge 13. Imatge termogràfica d’un edifici. Les zones vermelles mostren aquelles àrees per on es produeix una major pèrdua energètica. Font: Informe Termogràfic del municipi de barcelona. Fundació Terra 32 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 PROTECCIONS SOLARS (24) Les proteccions solars són elements de la pell de l’edifici que aturen els rajos solars i, per tant l’entrada de calor a l’interior de les aules. Caldrà situar-les a l’exterior de les obertures (el vidre de les finestres ha de quedar a l’interior). Han d’estar dissenyades per limitar o evitar l’entrada dels rajos solars a les èpoques càlides, però deixar-los passar a les èpoques fredes. Caldrà aplicar estratègies diferents segons l’orientació de la façana (N, E, S, O). Lames horitzontals: Vista Característiques Les proteccions horitzontals són el dispositiu més eficient per a orientacions a sud o la vora del sud. L’apantallament que produceixen és un segment circular. Les lames horitzontals paral·leles a la façana tenen l’avantatge de permetre la circulació de l’aire a la vora d’aquesta. Les lames horitzontals inclinades donen millors protecció que si estan plegades verticalment. Els tendals tindran les mateixes característiques que les proteccions massives, però poden ser enrotllables. Quan es requereix protecció solar per a angles baixos, les lames penjades d’un voladís massís són eficients. Una pantalla rectangular opaca o perforada i paral·lela al pla de façana, retalla els rajos de sol baixos. Les lames horitzontals mòbils, donen un apantallament variable en funció de la seva posició. Taula 2. Tipus i característiques de lames horitzontals Font: Edificis de consum d’energia gairebé zero. Col·lecció Quadern pràctic nº11, ICAEN 33 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 Lames verticals: Vista Característiques Les proteccions verticals funcionene bé a est i oest, per a orientacions properes. L’apantallament que produeixen és un sector circular. Les proteccions verticals obliqües donen apantallaments asimètrics. Separant-les de la façana s’evita la transmissió de calor. Les lames verticals mòbils poden ombrejar la tonalitat de la façana o bé obrir-se en diferents direccions la posició del sol. Lames en gelosia: Vista Característiques Les proteccions tipus “en gelosia” són combinacions de les de tipus horitzontals i vertical, i el seu apantallament és tambè una superposició dels dos. Les proteccions tipus “en gelosia” amb elements verticals fixes oblics donen apantallaments asimètrics. Les proteccions tipus “en gelosia” amb elements horitzontals mòbils donen uns apantallaments flexibles. Degut al seu alt grau d’ombrejat les caixes d’ous són eficients als climes calorosos. Taula 3. Tipus i característiques de lames verticals, Font: Edificis de consum d’energia gairebé zero. Col·lecció Quadern pràctic nº11, ICAEN 34 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 Imatge 14,15,16,17. Exemples de proteccions solars. Font: https://www.plataformaarquitectura.cl Quan se situen estors interiors per aturar els rajos solars, principalment s’aconsegueix reduir l’aportació de llum a l’interior de les aules, però no de la calor que prové del sol. Per tant, els estors i les cortines interiors actuen principalment com a reguladors de la llum natural i no per reduir la calor. Tipologies de proteccions solars: · Lamel·les horitzontals (a sud) / verticals (a est i oest). En orientació nord també pot ser necessària la protecció, ja que en determinades hores del matí, prop del solstici d’estiu, la incidència solar directa pot resultar calorosa i molesta. · Brise soleil fixos / orientables (recomanables en general i especialment a sud) · De diferents materials (fusta, alumini) Beneficis de les proteccions solars: · Les proteccions solars aporten principalment confort tèrmic a les aules durant les èpoques de calor. · Les proteccions solars també aporten confort lumínic, quan la radiació incident a la façana és directa. · Les proteccions aportarien una reducció del consum en refrigeració, en el cas que hi hagués un sistema que produís fred per al centre docent. Aquest cas no és habitual però podria anar en augment a causa del canvi climàtic. En cas de reduir el consum de refrigeració, també s’està reduint l’impacte ambiental associat a aquest consum. · Més enllà de l’edifici, les proteccions solars poden instal·lar-se també als patis escolars per generar ombres que protegeixin de la calor i de la radiació solar, de manera que afavoreixin el confort i protegeixin la salut de la pell dels infants. 35 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 SUPERFÍCIES FRESQUES (25) Una part considerable de la radiació solar és absorbida per les superfícies exposades, com ara cobertes, façanes i paviments exteriors, i emmagatzemada en forma d’energia tèrmica. Una part d’aquesta energia arriba a l’interior dels edificis, i una altra part és alliberada a l’aire exterior; llavors és quan genera l’efecte “illa de calor”. Imatge 18,19. Exemples d’arquitectura tradicional que utilitza superfícies amb alta reflectivitat solar. Font: Pixabay Les cobertes, les façanes i els paviments frescos estan preparats amb materials d’alta reflectivitat solar que les mantenen més fresques que les superfícies tradicionals. En climes mediterranis, l’aplicació d’una pintura amb “propietats fresques” aporta una reducció de la temperatura superficial de la coberta de 12 ºC i fins a 25 ºC, segons la qualitat reflectiva. VENTILACIÓ MECÀNICA CENTRALITZADA (27) La ventilació mecànica consisteix en un aparell amb ventiladors de gran cabal que, en el cas dels centres docents, inclouen un recuperador de calor, element que permet “recuperar” la calor de l’aire que extraiem. Tal com es veu a la imatge, uns conductes recullen el flux d’aire “brut” de dins de l’edifici que passa al costat, sense barrejar-se, amb el flux d’aire “net” que ve de fora de l’edifici, per tal de cedir-li la calor. Així no és necessari escalfar tant l’aire i s’estalvia energia. Imatge 20. Intercanviador de calor Font: https://www.biddle.de/en/products/heat-recovery 36 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 L’aire que entra primer passa uns filtres de partícules i pol·len, que cal anar canviant. Les persones encarregades del manteniment de l’edifici han de vetllar perquè el sistema de ventilació funcioni bé i tingui els filtres nets. El sistema requereix tot un conjunt de conductes i reixetes que arriben a totes les estances. Funciona de maneraW aHutYom CàHticOaO i gSaEranteix un aire net. Per tant, no cal obrir les finestres. Aquest sistema s’insAtaIlR·laC eAnR toEts E eSls? centres nous. Però si es vol instal·lar en un edifici existent, cal fer AIRCARE GIVES YOU un estudi i resulta més complAicircaarte EpS eis ar sluasta innaeblce cehosicse itat de passar EcVoEnRYdTuHIcNtGe YsO Ui NtrEoEDbar un espai per a la maquinària. > It assures the correct air exchange fl ow in new and refurbished residential buildings, offi ces, hotels and schools. complete change > It keeps the quality of indoor air humidity of indoor air in control VENTILACIÓ MECÀNICA DcoEnstSanCt anEd cNontTrolRs thAe leLveIl Tof ZADA (27) 2 hours humidity. > Improves the building’s energy rating Per a edificis existents, una o pwchiicóh i npcreearse st eitsn vailru eu. na ventilació authoigmh fi àltratti levels - upi c on heat toa F9 *i més fàrceciolv edry ’oifn stal·lar són els sistemes anomenats desc>e Lonwt croansluitmzptaiotns an, dq quuieet o peersati opn.osen a cada estança. Tamubp éto 8c0%al fer-ne un estudi previ. > No special maintenance required. > It’s discreet, elegant and easily Incorporen un petit ventilador id iségusis ead.consellable que també hiA pp cohna org reim uotne recuper5a speeds with trolled autdomoatric de calor. Hi ha equips per posar als mu> Irt’ss p ei rfdec’ta if lytorue’res n opt ae farn oifn aisr-t al·lar en les obertures de finperosgrtarmemse . conditioning but you want to cool down En aquest darrer cas, es redu eroioxm sl mao rse nuaptureallry,f pícartiiecu latrrlya ant sparent de l’obertura. night. Stale indoor air is exhausted The fi ltering system cleans the supply air * H11 available on request. 4 Imatge 21. Exemple d’un equip de ventilació mecànica descentralitzada. Font: Thesan VENTILADOR DE SOSTRE (26) Una manera econòmica i de fàcil instal·lació per millorar el confort quan fa calor i per retardar la necessitat de refrigerar és instal·lar ventiladors de sostre. No redueixen la temperatura, però sí la sensació tèrmica. N’hi ha que permeten controlar la velocitat de gir. Imatge 22. Ventilador de sostre. 37 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 EQUIPS D’ALTA EFICIÈNCIA (20) El centre docent pot tenir un pla d’adquisició d’equips d’alta eficiència energètica (que tinguin el segell Energy Star o la classe A+++). Pot tractar-se d’ordinadors, tauletes i altres com electrodomèstics de cuina. Imatge 23. Etiquetes d’eficiència energètica. SUBSTITUIR LA CALDERA ANTIGA PER UNA BOMBA DE CALOR (32) Molts centres disposen d’una caldera de gas natural per generar calor per a la calefacció i aigua calenta del centre. Quan aquesta caldera va envellint, resulta menys eficient. Hi ha aleshores dues opcions: · Canviar la caldera per una de més nova. Aquest opció implica seguir utilitzant gas natural, que és un combustible fòssil. · Canviar la caldera per una bomba de calor. Aquesta opció s’alinea amb la tendència a electrificar els edificis i permet combinar-se amb l’energia fotovoltaica per cercar un balanç d’energia neta. A més, en situacions futures d’onades de calor, la bomba de calor podria generar fred. Seria molt recomanable aplicar mesures passives per reduir la demanda energètica abans de canviar la caldera. Un cop s’ha invertit en una caldera nova, és més difícil justificar una inversió econòmica en aquest tipus de mesures. Des d’un punt de vista econòmic potser serà més rendible, a curt termini, canviar una caldera, però des d’un punt de vista ambiental i social, és més necessari incloure mesures de reducció de la demanda abans de canviar els sistemes energètics. La bomba de calor d’aerotèrmia bombeja energia tèrmica (calor) de l’exterior a l’interior o viceversa. L’eficiència amb què ho fa es mesura amb el seu COP (de l’anglès, coefficient of performance) i es calcula dividint l’energia tèrmica entregada per l’equip per l’energia elèctrica que ha calgut subministrar per fer-ho: El COP variarà en funció de la temperatura exterior o zona climàtica i la temperatura d’ús requerida a l’interior de l’edifici. Com més elevat sigui el COP, més eficient serà la màquina. Actualment al mercat podem trobar COP de fins a 5. Si el COP està per sobre de 2,5, es pot considerar que la màquina és bastant eficient. 38 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 4.3 RENOVABLES INSTAL·LAR ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA (33) Els edificis docents acostumen a tenir una bona superfície de coberta i de façana que es pot recobrir amb mòduls fotovoltaics per generar electricitat. Aquests mòduls utilitzen un material que amb el raig de sol produeixen una circulació d’electrons. Molt sovint s’utilitza silici cristal·lí, que té un to blau (com a la imatge). Imatge 24. Instal·lació solar fotovoltaica. Font: Ajuntament de Barcelona L’electricitat produïda pot consumir-se al mateix edifici i també enviar-se a la xarxa elèctrica quan en tenim excés o bé quan el centre no està ocupat. Il·lustració 10. Funcionament instal·lació de generació. Font: ICAEN Per millorar-ne el rendiment, cal orientar els mòduls fotovoltaics a sud i més aviat plans, amb un angle aproximadament de 35º amb el pla horitzontal. A l’estiu es genera més energia que a l’hivern perquè la radiació solar té més potència. Els propers anys veurem que la tendència serà anar instal·lant més mòduls fotovoltaics. 39 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 Cal no confondre aquests amb les plaques solars tèrmiques per a aigua calenta que hi ha a algunes escoles i que no fan electricitat sinó que aporten calor. Acostumen a ser només per a les dutxes i la cuina. Podeu trobar informació de com calcular el potencial de generació del vostre edifici a l’activitat 9.3 de la microxarxa, descrita a la Guia del professorat. Aquí també hi podeu trobar més informació: https://energia.barcelona/ca/com-generar-energia SOLAR TÈRMICA (34) L’energia solar tèrmica és renovable però està perdent protagonisme per la tendència que hi ha a electrificar els edificis. Les instal·lacions d’energia solar tèrmica són més complexes de dissenyar i de mantenir que les instal·lacions fotovoltaiques. Tot i així, quan hi ha una demanda important d’aigua calenta pot ser un recurs interessant per tenir en compte. Imatge 25.. Instal·lació solar tèrmica. Font: Ajuntament de Barcelona Aquí podeu trobar més informació: https://energia.barcelona/ca/com-generar-energia BIOMASSA (34) La biomassa és un recurs renovable que inclou la matèria orgànica que s’utilitza com a combustible: llenya, pèl·lets, residus orgànics per incinerar i biocombustibles. En cremar arbres i plantes, retornem a l’atmosfera el CO2 que havien absorbit durant la seva vida. Per això diem que aquest combustible és “neutre en carboni”, perquè la “captació de CO2” i el seu “alliberament” a l’atmosfera s’han fet en un cicle relativament curt. En canvi, quan cremem combustibles fòssils estem retornant a l’atmosfera, en poc temps, el CO2 que s’havia anat acumulat al subsol lentament durant milions d’anys. D’altra banda, hem de tenir en compte que quan cremem biomassa, fruit de la combustió, es poden emetre partícules contaminants, que generen problemes de qualitat de l’aire. En un centre docent, es pot instal·lar una caldera de biomassa per generar calor per a calefacció i aigua calenta sanitària. És recomanable en llocs on hi hagi el recurs de biomassa a prop i no hi hagi una problemàtica de qualitat de l’aire. Per tant, a la ciutat de Barcelona no es considera recomanable, per problemes de qualitat de l’aire. 40 EXPLIcAcIó dE LES MESurES 4 En tot cas, la caldera hauria de disposar de l’etiqueta d’ecodisseny per minimitzar l’emissió de contaminants a l’aire. Imatge 5.2 . Imatge de bosc, llenya i pellet. Algunes de les característiques de l’energia per biomassa són: • Permet eliminar residus orgànics i inImoargtgàen i2c6s .i B, aiol mmaastseaix i tceamldpesr,a d doen bairo-mloas susnaa. Fountti:l iEtadtif.icis de consum d’energia gairebé zero. Col·lecció Quadern pràctic nº11, ICAEN • La biomassa és més econòmica que altres combustibles. • Es pot augmentar la producció de biomassa sense cap tipus de dany per al medi També pot ser que l’escola rebi energia miatjmanbiçeantn.t una xarxa de calor de districte, alimentada per biomassa o altres energies. • Es requereix un contenidor o sitja per a l’emmagatzematge del biocombustible i una zona o contenidor de menors dimensions per a l’extracció de cendres. • El poder calorífic del combustible no sempre serà constant i podrà variar segons ENERGIA EÒLICA (34) l’origen d’aquest. Les llars de foc tradicionals, a pesar de tenir menys eficiència que els sistemes de L’energia eòlica recupera l’energia del venct apldeerr efse,r t aemlebcét ersic ciotants.i deren sistemes de biomassa. És un recurs més utilitzat en zones de molt vePnotd ie fuo trrçoaba cr omnéss tdaentat.l l d’aquesta tecnologia en el Quadern Pràctic 5 de l’ICAEN: Llavors s’instal·len turbines de gran envergIandstualr·ala,c iqóu dee cpaolddereems d ve ebuiorme adsseas e nd ed bifiecnis .lluny. Pel que fa a la instal·lació de turbines en ed5.i7fi cAisp,r oefis tfaam meonltt dp’eonce srogvieinst r.esiduals En l’entorn urbà, el recurs eòlic és molt turbulent i no s’obtenen eficiències interessants. L’energia residual, en forma de calor, procedent d’activitats concretes o de processos a l’interior dels edificis es pot utilitzar sovint com a font d’energia per a la climatitza- ció o la producció d’ACS als mateixos edificis. ENERGIA GEOTÈRMICA (34) Habitualment, els processos o sistemes que generen aquesta energia se situen en edificis amb instal·lacions complexes i de cert volum: centres de processament de da- des (CPD), compressors d’aire, compressors de màquines frigorífiques, bugaderies, L’energia geotèrmica utilitza el terreny per cinutineercs,a entcv. iqaure c gaelnoerr.e n temperatures elevades durant el seu funcionament. L’estra- tègia bàsica per a l’aprofitament d’aquesta energia és la disposició de recuperadors de És com una bomba de calor però que en ccoamlorp, tqeuse pdeerm beotemnb l’eúsja dr’ acqauleosrt edxecesd denet ld’ae icraelo er xpteerr aiol sr uap ol’ritn etenr liao cr,l imat ització, ho fa des del terreny. Té l’avantatge que el ltae vrerentnilya ctiéó iu lna ap rtoedmucpcieór da’AtuCrSa. força constant durant tot l’any, i l’eficiència del sistema és superior al d’una bMoamxibmait zdaer acqauleosrt acpornofivteanmceinotn eanle. rÉgèst iicn rteqrueesrseiaxn utn p deisrs ean yd ie umna gnedsteiós molt importants de calor. La inversió és alta i, peacr utraandta, qnuoe étisn guuni ae nd eco mlepst ea lltae rcnomatpivleemse nmtaérsie itnatte dreelss ssaisntetms e s instal·la ts, així per als centres docents de Barcelona. com la compatibilitat i simultaneïtat d’ús dins de l’edifici. Podeu trobar més detall d’aquesta tecnologia al Quadern Pràctic 1 de l’ICAEN: Producció de biogàs per codigestió anaeròbia. Il·lustació 11. Energia geotèrmica de baixa temperatura. Font: Edificis de consum d’energia gairebé zero. Col·lecció Quadern pràctic nº11, ICAEN 41 PEr SABEr-nE MÉS 5 Altres recursos de consulta · Agenda de la Construcció Sostenible. · Toolkit ZEMEDS · EURONET 50/50 · ASPB – Reduir l’exposició a la contaminació de l’aire a les escoles de Barcelona · Guia “Rehabilita’m” per a l’habitatge eficient i saludable a Barcelona · Criteris de disseny dels centres docents. Generalitat de Catalunya · Manual de eficiencia energética en centros docentes: Uso y mantenimiento (EREN Castilla y León) · Edificis de consum gairebé nul. ICAEN · Rehabilitació energètica dels edificis. Infografies. ICAEN 42 Sumem energies http://www.barcelona.cat/escolessostenibles 43