Un edificio energía cero (EEC) o edificio energía neto cero es un término aplicado a edificios con un consumo de energía neta cercana a cero en un año típico. En otras palabras, la energía proviene delo propio edificio mediante fuentes de energías renovables que deberá ser igual a la energía demandada por el edificio.
Aunque los edificios energía cero siguen siendo infrecuentes en los países desarrollados, están ganando en importancia y popularidad. La proximidad de hacer masivos los edificios energía cero implica una solución potencial a una gama de problemas sociales y ambientales, incluyendo la reducción de las emisiones de dióxido de carbono, la reducción de dependencias de la energía fósil para el funcionamiento de los sistemas de climatización, las importaciones de petróleo y derivados y el uso racional de combustible fósil para otros usos, mejorando los problemas de abastecimiento en un escenario de crisis energética, precios crecientes y agotamiento del recurso fósil.
En el caso de casas individuales, se pueden utilizar varias tecnologías de microgeneración para proporcionar calor y electricidad al edificio.
- Electricidad: mediante celdas solares (Fotovoltaicos), aerogeneradores (energía eólica) y celdas de combustible (hidrógeno)
- Calor: mediante biocombustible, biomasa, colectores solares térmicos, acumulación en la masa térmica del edificio, muros de agua y muros Trombe-Michel, entre otras estrategias térmicas del arsenal bioclimático, sintetizados en la casa pasiva. Con estas técnicas se puede ofrecer calefacción, refrescamiento y hasta refrigeración a los ambientes de la casa o del edificio.
- Fluctuaciones en la demanda: para hacer frente a las fluctuaciones en la demanda de calor o energía eléctrica, los edificios de energía cero usualmente están conectados a la red y poseen medidores de doble vía. De esta manera exportan electricidad durante el día y la importan durante la noche. La gran ventaja es evitar los altos costos de las baterías estacionarias y su mantenimiento para acumular la electricidad. Otra posibilidad es que los edificios sean completamente autónomos (no conectados a la red), pero los costos iniciales son muy superiores y dificilmente amortizables sin subsidios.
Para alcanzar un uso mínimo de la energía, el diseño y construcción de los edificios energía cero se diferencian significativamente en su imagen formal de los edificios convencionales. En los edificios de diseño convencional, en énfasis está normalmente en la reducción del costo de construcción inicial al mínimo. Los diseñadores no consideran los costos de mantenimiento, funcionalmento, climatización, análisis del ciclo de vida de la energía, contentándose con cumplir al límite lo establecido en los códigos de edificación del lugar.
En la postura EEC cada decisión sobre la selección importante de cada subsistema edilicio se evalúa en términos de sus consecuencias futuras respecto de su demanda energética, para lo cual se utilizan técnicas de análisis energético del ciclo de vida. Los diseñadores de EEC admiten un aumento del costo inicial de construcción si con esto logran reducir la demanda energética y los gastos de funcionamiento.
Además de utilizar energías renovables, los edificios energía cero también se diseñan para hacer uso de la energía ganada de otras fuentes, incluyendo electrodomésticos, iluminación eficiente y aprovechamiento del calor metabólico (personas). Los edificios se optimizan para aprovechar la energía del sol, uso de la masa térmica con el fin de mantener constante la temperatura interior independientemente de las variaciones externas de temperatura, elevando además la temperatura media interior en varios grados, con el fin de alcanzar el confort hidrotérmico con la ayuda de aislante térmico o superaislamiento.
Los diseñadores utilizan herramientas sofisticadas de simulación numérica que permiten considerar una amplia gama de variables de diseño tales como orientación del edificio respecto al sol, el tipo y ubicación de ventanas, las sombras proyectadas por otros edificios o por el propio edificio sobre sí mismo, la profundidad del vidriado respecto de la superficie exterior de muros, los valores de aislamiento térmico, contenido de calor sensible y calor latente del aire, la eficiencia de la calefacción, la iluminación y otros equipamientos, así como el clima local. Estas silulaciones ayudan a los diseñadores a saber como se comportará el edificio antes de que se construya, y les permitirá modelar las implicaciones financieras y costos de construcción.
Una de las áreas claves del debate respecto a los edificios energía cero es sobre el balance entre conservación de energía y el uso de energías renovables. La mayoría de los diseñadores de edificios energía cero tiene la postura de que no alcanza con consumir más es igual a generar más, sino todo lo contrario. El edificio en su concepción, construcción y funcionamiento debe demandar la mínima cantidad de energía, y esta demanda mínima debe ser cubierta por las energías renovables, lo que implica superar largamente los estándares propuestos por las normas y códigos de edificación de la mayoría de los países que cuentan con dichos instrumentos de regularización de la calidad energética de su construcción.
Existe un debate sobre el concepto de edificio energía cero, entre ambientalistas, académicos y el mismo mercado. Los primeros encuentran que muchos de los casos construidos difundidos no tienen en cuenta la tasa de retorno energético a la hora de evaluar el impacto ambiental del edificio. Mientras que muchos edificios construidos y publicados solamente contemplan el gasto energético en el ciclo de funcionamiento y operación de edificios, otros, especialmente los que se sometieron a una certificación, contemplan en la ecuación el coste energético que supone implantar los sistemas necesarios para conseguirlo.
Hay profesionales sin suficiente formación y conciencia ambiental que podrían utilizar el concepto de forma equivocada e implementar de forma masiva generadores térmicos y/o eléctricos y conseguir un edificio autosuficiente de las redes de servicios urbanos que no sean demasiado ecológicos, debido a que se ven obligados a sobredimensionar las instalaciones de captación activa de energía de tal manera, que podrían lo llegar nunca a amortizarse.
Estas apreciaciones en muchos casos son discusivas y no poseen sustento técnico ni científico, ya que en la situación actual del conocimiento del tema, no se cuenta por una parte con información fidedigna del contenido energético de todos los materiales e insumos involucrados en una construcción de estas características. Para ello es necesario conocer exactamente el origen y emisiones de gases de efecto invernadero de cada material que ingrese a una obra. Habrá insumos, por ejemplo, que provengan de China, donde la matriz energética se centra en el carbón, otras que podrían provenir de Alemania o de España, con un constante crecimiento de las energías renovables. La fase de construcción y funcionamiento es posible de conocer y simular con bastante precisión, no así el contenido energético de cada materia y la obra terminada. Actualmente es un conocimiento en desarrollo a nivel mundial. Cada actor de la polémica deberá mostrar trabajos técnicos y científicos que avalen su postura en favor o en contra.
Además de utilizar energías renovables, los edificios energía cero también se diseñan para hacer uso de la energía ganada de otras fuentes, incluyendo electrodomésticos, iluminación eficiente y aprovechamiento del calor metabólico (personas). Los edificios se optimizan para aprovechar la energía del sol, uso de la masa térmica con el fin de mantener constante la temperatura interior independientemente de las variaciones externas de temperatura, elevando además la temperatura media interior en varios grados, con el fin de alcanzar el confort hidrotérmico con la ayuda de aislante térmico o superaislamiento.
Los diseñadores utilizan herramientas sofisticadas de simulación numérica que permiten considerar una amplia gama de variables de diseño tales como orientación del edificio respecto al sol, el tipo y ubicación de ventanas, las sombras proyectadas por otros edificios o por el propio edificio sobre sí mismo, la profundidad del vidriado respecto de la superficie exterior de muros, los valores de aislamiento térmico, contenido de calor sensible y calor latente del aire, la eficiencia de la calefacción, la iluminación y otros equipamientos, así como el clima local. Estas silulaciones ayudan a los diseñadores a saber como se comportará el edificio antes de que se construya, y les permitirá modelar las implicaciones financieras y costos de construcción.
Una de las áreas claves del debate respecto a los edificios energía cero es sobre el balance entre conservación de energía y el uso de energías renovables. La mayoría de los diseñadores de edificios energía cero tiene la postura de que no alcanza con consumir más es igual a generar más, sino todo lo contrario. El edificio en su concepción, construcción y funcionamiento debe demandar la mínima cantidad de energía, y esta demanda mínima debe ser cubierta por las energías renovables, lo que implica superar largamente los estándares propuestos por las normas y códigos de edificación de la mayoría de los países que cuentan con dichos instrumentos de regularización de la calidad energética de su construcción.
Existe un debate sobre el concepto de edificio energía cero, entre ambientalistas, académicos y el mismo mercado. Los primeros encuentran que muchos de los casos construidos difundidos no tienen en cuenta la tasa de retorno energético a la hora de evaluar el impacto ambiental del edificio. Mientras que muchos edificios construidos y publicados solamente contemplan el gasto energético en el ciclo de funcionamiento y operación de edificios, otros, especialmente los que se sometieron a una certificación, contemplan en la ecuación el coste energético que supone implantar los sistemas necesarios para conseguirlo.
Hay profesionales sin suficiente formación y conciencia ambiental que podrían utilizar el concepto de forma equivocada e implementar de forma masiva generadores térmicos y/o eléctricos y conseguir un edificio autosuficiente de las redes de servicios urbanos que no sean demasiado ecológicos, debido a que se ven obligados a sobredimensionar las instalaciones de captación activa de energía de tal manera, que podrían lo llegar nunca a amortizarse.
Estas apreciaciones en muchos casos son discusivas y no poseen sustento técnico ni científico, ya que en la situación actual del conocimiento del tema, no se cuenta por una parte con información fidedigna del contenido energético de todos los materiales e insumos involucrados en una construcción de estas características. Para ello es necesario conocer exactamente el origen y emisiones de gases de efecto invernadero de cada material que ingrese a una obra. Habrá insumos, por ejemplo, que provengan de China, donde la matriz energética se centra en el carbón, otras que podrían provenir de Alemania o de España, con un constante crecimiento de las energías renovables. La fase de construcción y funcionamiento es posible de conocer y simular con bastante precisión, no así el contenido energético de cada materia y la obra terminada. Actualmente es un conocimiento en desarrollo a nivel mundial. Cada actor de la polémica deberá mostrar trabajos técnicos y científicos que avalen su postura en favor o en contra.
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