Primera aproximación al coste económico de la construcción de bajo consumo en una vivienda unifamiliar aislada. Números gordos.

Temperaturas en Becerril de la Sierra. Fuente: http://es.climate-data.org/location/144117/

Puede resultar inquietante , incluso sonrojante que estando en el año 2016,  las administraciones públicas aun no hayan  reglamentado la obligatoriedad de aislar los edificios suficientemente y hasta el grado que ahora pretenden y van a seguir pretendiendo, siendo de todos sabido desde hace años el continuo crecimiento de los precios de la energía.

 

Hasta hace poco, era suficiente desde el punto de vista normativo que los grosores de los aislamientos térmicos en muros de viviendas fueran de 3 cm. Ahora, algunos llegan a plantear 20, 25 y 30 cm.

 

Eran mucho más frescos en verano las antiguas construcciones sin normativa alguna que las regulará que las modernas edificaciones, los espacios bajo cubierta de los viviendas unifamiliares o últimos pisos de los bloques de vivienda  se convertían en muchas ocasiones en verano en hornos poco habitables, y las habitaciones de pisos orientados al oeste se hacían igualmente poco vivideros.

 

Bajo el amparo de la ley, se han estado aislando espacios bajo cubierta que cumpliendo la normativa, alcanzaban los 30 grados o mas en verano, permitiendo planteamientos con gruesos suficientes desde el punto de vista reglamentario, pero sin la inercia y resistencia térmica necesaria para constituir una verdadera  solución a ese problema.

 

Hace 10 años, poner un aislamiento en muros de más de 4 cm. era motivo de escándalo y los promotores, con vistas a la rentabilidad, ofrecían clara resistencia a ello.

 

En este mundo de excesos, parece que toca ahora dirigirse al otro extremo, el de aislar térmicamente hasta grado sumo.

Este escrito es un particular análisis primario desde el punto de vista técnico y económico del estado de la cuestión.

En este artículo se estudia el coste y la rentabilidad de una inversión encaminada a la mejora del aislamiento térmicode la envolvente, renovación del aire y  hermeticidad de una vivienda unifamiliar aislada 

Se supone distintos grados ó escenarios:

  • Mínimo aislamiento
  • Aislamiento NBE CT79
  • Valores mínimos de transmitancias según CTE 
  • Valores recomendables de transmitancias según CTE (Sept. 2013)
  • Valores mínimos estimados de transmitancias del Estandar Passivhaus

¿Cuanto cuesta encaminarse a una casa de bajo consumo ó a los grosores y criterios exigidos por el estándar Passivhaus? ¿Cuanto merece la pena?

En que consiste?

Los 5 principios básicos del estandar passivhaus y hacia donde es previsible que se encamine la futura normativa de 2.020 de consumo casi nulo, son:

  • Excelente aislamiento. Aumentar el grosor de los aislamientos de paredes exteriores, suelo y cubierta, es decir, en toda la envolvente opaca de la construcción que separa el espacio calefactado o acondicionado del que no lo está.
  • Ventanas y puertas de altas prestaciones. Mejorar el aislamiento de las ventanas, pasando a doble ó triple acristalamiento con carpinterias con roturas de puente térmico y alcanzando valores de transmitancia entorno a 0.7 W/m2ºK
  • Ausencia de puentes térmicos
  • Estanqueidad al aire. Mejorar la estanqueidad o hermeticidad de esta envolvente para evitar filtraciones indeseadas e incontroladas. Para ello se usará laminas de estanqueidad u otro medio.
  • Ventilación mecánica controlada con recuperador de calor.

 Para abordar una aproximación al coste que supone estos requisitos se ha supuesto una casa de 250 m2 utiles, con una superficie envolvente útil total de 600 m2. desglosada en :

  • Superficie de cubierta: 250 m2 .
  • Superficie de suelo sobre el terreno: 150 m2.   
  • Superficie de muros: 100 m2.
  • Superficie opacas de de muros, cubierta y suelo de la envolvente de 500 m2.
  • Superficie acristalada: 100 m2

Se ha supuesto un aislamiento de celulosa para las paredes de coste 120 €/m3. Para la cubierta se ha elegido un aislamiento de fibra de madera con un coste de 250 €/m3 y para el suelo un aislamiento de poliestireno extruido con un coste de 130 €/m3. (Material y mano de obra incluido en todos ellos). Por tanto cada cm. de aislamiento añadido a la envolvente supone:

  • Paredes: 1.2 €/m2/cm.
  • Cubierta: 2.5 €/m2/cm.
  • Suelo: 1.3 €/m2/cm.

Haciendo una media proporcional a la superficie de cada uno de los 3, se puede obtener el coste genérico que cada cm. de aislamiento térmico que se aumente a la envolvente. Se adopta un coste común aproximado y orientativo de 1.5 €/m2/cm.

La zona elegida para hacer los cálculo es Becerril de la Sierra, Madrid, con una zona climática E1. Es decir, invierno frio y verano calificado de poca severidad. En la imagen superior se puede ver la media de las temperaturas de cada mes. 

Se han sumado las temperaturas de los 10 meses que estén por debajo de 18º, suponiendo que en ellos hay perdidas térmicas y funciona la calefacción. Se ha obtenido su media. El resultado son . La temperatura interior se ha supuesto de 20º. El salto térmico medio que existe es de 20-9=11º. Este es el salto que el equipo de calefacción tiene que realizar para mantener la temperatura de confort propuesta. (Una imprecisión en aras de que los números sean faciles y rápidos es que el salto térmico de la superficie de suelo en contacto con el terreno seria menor, y por tanto menos perdidas. De momento se pasa por alto esta cuestión que mas adelante tal vez se valore). Se ha tenido en cuenta las perdidas por transmisión, sin atender a las que se producen por orientación, ventilación  ó infiltración. Se ha supuesto un uso permanente de la vivienda.

 La conductividad promedio elegida es de 0,036 W/m2ºC

La transmitancia del aislamiento se obtiene tan solo dividiendo la conductivad “landa” por el espesor del aislante. U=λ/e. Son los valores en rojo ó en recuadro que aparecen encima de la curva azul.  (El espesor en m.)

El cuadro muestra las perdidas térmicas de la envolvente (solo considerando las que se dan por la zona opaca) con distintos grados de aislamiento, desde 2 cm. hasta 24 cm.

Muestra también la transmitancia “U” en función del grosor de aislamiento, las perdidas termicas por zona opaca en vatios para toda la construcción, la valoración que supone esas perdidas suponiendo un coste de energia de 0.05 €/kW con un conbustible como el gasoleo a precios de febrero de 2016 (0.5 €/litro), los años y los meses en que se amortiza la inversión.

Para quien quiera repasar mas al detalle, aparecen las fórmulas empleadas, muy sencillas, para calcular las pérdidas térmicas  en vatios y la fórmula para calcular el costo de ellas.

La fórmula clásica de perdidas de calor por transmisión es P=Superficie en la que se dan las perdidas x Salto Térmico * Transmitancia del elemento.

Este cuadro puede servir para reflexionar sobre el costo, el tiempo de amortización y la rentabilidad de  una inversión mayor o menor en mejorar el aislamiento, la hermeticidad, la ventilación mejorada y en recuperación de calor que se produce al realizar la ventilación en invierno.

Se observa como la eficacia de añadir aislamiento en opacos cada vez es menor. Pasar de 2 cm. de aislamiento a 4 cm. supone un ahorro anual en estos de 1.770 €, mientras  que con el mismo costo de añadir dos cm. a los 22 cm. previos, supone 19 € de ahorro al año.* (Insisto que no se han tenido en cuenta los otros componentes del muro y las resistencias superficiales, que en realidad son menores en comparación con la eficacia del aislamiento térmico)

En una zona del cuadro aparece una estimación bastante aproximada del costo por m2 de poner un gran aislamiento en la envolvente opoca, (dato 90% fiable), en los acristalamientos (dato estimativo) un sistema VCM con recuperador (dato 100% fiable en base a ppto. reciente), mejorar la hermeticidad (dato en cuarentena).

Según ellos, alcanzar el estandar Passivhaus puede suponer uno 86 €/m2 de repercusión que viene a representar un 9-10% del costo total de la obra partiendo de un grado de aislamiento resultante de los valores recomendados por CTE Septiembre de 2013. En este coste no están incluido los costos añadidos de proyecto y control en obra necesarios para garantizar la calidad en la ejecución en aras de obtener la  hermeticidad exigida por los parámetros Passivhaus ni los de la Certificación Passivhaus en su caso.

 

(Ver imagen en pdf)

 

Becerril de la Sierra, sabado, 28 de mayo de 2016

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