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La inercia térmica permite suavizar las variaciones de temperatura, reduciendo la diferencia entre temperaturas máximas y mínimas, facilitando que exista un desfase en el tiempo con respecto a las exteriores, aumentando el confort y disminuyendo el consumo en climatización.
El Código Técnico de la Edificación permite considerar, en los cálculos que cuantifican la eficiencia energética, la inercia térmica y valora los beneficios que aporta. Además, el artículo 9 de la Directiva 2002/91/EC indica que todos los edificios construidos en los distintos Estados miembros a partir del 31 de diciembre de 2020, deberán ser edificios de consumo de energía casi nulo (Clase A).
Análisis comparativo entre un edificio de hormigón de alta inercia térmica y un edificio convencional
El “Estudio sobre mejora de la eficiencia energética aprovechando la inercia térmica del hormigón en la envuelta de un edificio”, realizado por el Departamento de Termotecnia de la Universidad de Sevilla pretende determinar la influencia que, sobre la eficiencia energética, tiene la utilización del hormigón como material en muros y forjados en edificación.
Dicho estudio parte de una solución de vivienda integrada en un edificio en manzana cerrada, de tres plantas, con cerramiento, forjado, suelos y particiones tradicionales.
La calificación energética de la vivienda tipo analizada se corresponde con la Clase D.
La solución con hormigón
La sustitución de losas, forjados y muros convencionales por elementos masivos de hormigón tiene unos efectos inmediatos que, en valores medios, suponen un ahorro de demanda energética de climatización del 29 % aproximadamente. Sin embargo, este valor se ve ampliamente incrementado adoptando medidas
bioclimáticas de activación de la inercia como las que se describen a continuación:
1º. Poniendo en valor al hormigón. 1: ventilación de caudal variable:
Ciertas medidas, que por sí solas y tomadas sobre la solución tradicional pueden tener efectos relativamente intrascendentes, tienen sin embargo un efecto muy acusado cuando se aplican sobre la solución de alta inercia térmica. Éste es el caso de la ventilación de caudal variable, que permite controlar el caudal en función de las temperaturas interior y exterior y de la ocupación.
2º. Poniendo en valor al hormigón. 2: ventanas o galerías acristaladas:
Soluciones como las galerías acristaladas, que aprovechan la energía solar para reducir la demanda de calefacción de la vivienda, tienen un efecto exponencial al ser combinadas con elementos de alta inercia térmica.
El principio de operación de esta solución se basa en la absorción de la radiación solar, que se convierte en calor atrapado gracias a que la hoja exterior de la galería evita que una buena fracción del mismo se escape al exterior.
3º Poniendo en valor al hormigón. 3: ventilación nocturna:
El procedimiento de activación por excelencia para valorizar la solución en el estío es el night cooling o ventilación nocturna. Con él se intenta favorecer el enfriamiento de los elementos con mayor inercia, elementos que requieren un periodo de tiempo relativamente largo para enfriarse.
Para implementar esta filosofía en el edificio estudiado, se sustituye la ventilación natural por ventilación forzada con medios mecánicos (extractores en los baños) durante las horas nocturnas, para así refrigerar lo antes posible los cerramientos de masa térmica elevada capaces de acumular el frio hasta el día siguiente.
4º. Poniendo en valor al hormigón. 4: forjados activos ventilados:
Se analizan, además, otras medidas que pueden adoptarse para valorizar la inercia del edificio, como por ejemplo la incorporación de forjados activos ventilados. Esta medida, realizada tradicionalmente mediante la disposición de tejas sobre los forjados de cubierta, se ha desarrollado para ser incorporada de manera interna en placas alveolares de hormigón prefabricado.
Resultados obtenidos
La suma de las estrategias de activación anteriores (ventilación variable, galerías acristaladas, ventilación nocturna y forjados activados), implementadas para aprovechar la inercia del hormigón, permiten al edificio estudiado alcanzar la clase A, correspondiente a edificios con demanda casi nula. De hecho, no son necesarias todas las estrategias de activación para conseguirlo, como se puede observar en el siguiente esquema, de progreso del Índice de Eficiencia Energética.
Los resultados de las vías 1 (ventilación nocturna y galería) y 2 (forjados activos y galería) suponen un ahorro medio de emisiones de 2.159 kgCO2 o de consumo de 10.563 kWh por vivienda y año, lo que representa un ahorro del 70% aproximadamente.
Como conclusión, puede afirmarse que es posible conseguir edificios con una calificación energética máxima (clase A) utilizando soluciones con cerramientos de hormigón con activaciones de muy bajo coste de construcción y explotación.
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