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La demanda energética, en el ámbito de la edificación, es la energía total que se requiere para que en el interior de casas y edificios se alcancen unas determinadas condiciones de confort. La diferencia de este concepto con el consumo energético es que este último implica ya el gasto energético real con el que cuenta el edificio. Otra principal diferencia en el comportamiento de consumo y demanda es que la demanda depende en gran medida de las condiciones climáticas exteriores y de las características físicas del edificio.
Por ello, será muy importante familiarizarse con las condiciones físicas del comportamiento de los materiales de construcción. Por otro lado, aunque también influyen las citadas condiciones, el consumo de energía depende más de las pautas de comportamiento del usuario. Esto se puede comprender muy bien si se estudia el siguiente ejemplo:
- Para una misma residencia y unas mismas condiciones climáticas, dos usuarios pueden utilizar de distinta formas un mismo sistema de climatización. El primero puede considerar refrigerar una sala a 20º C, mientras que el otro considera una temperatura óptima los 24º C. Así se puede observar que uno de los dos está consumiendo más energía que la que demanda el edificio.
La demanda energética de un edificio
La energía útil que necesita un edificio para alcanzar y conservar unos ciertos niveles de confort en su interior es lo que se considera como demanda energética del edificio. Para que un edificio sea confortable y cuente con las condiciones para su utilización debe contar, como ya se ha visto en el tema anterior, con sistemas de climatización (calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria), iluminación y el resto de equipamientos eléctricos.
Esta demanda está condicionada por las características físicas del edificio (construcción), su uso y la zona climática en la que se encuentre (más adelante, en otro capítulo de este módulo se verá con detalle la importancia de las zonas climáticas en el comportamiento y la eficiencia energética en edificios). Al estar condicionada por estos factores y no por comportamientos y gustos variables del usuario, para homogeneizar la demanda energética de los edificios, esta demanda debe estar reglada.
Control de la demanda energética. CTE documento básico HE1
El Código técnico de la edificación es un documento que recoge las principales normativas que regulan la construcción en España. En su documento básico de ahorro energético (DBHE-Documento básico de ahorro o habitabilidad energética) se definen las condiciones para el control de la demanda energética. De este documento se puede extraer que:
Para controlar la demanda energética, los edificios dispondrán de una envolvente térmica de características tales que limite las necesidades de energía primaria para alcanzar el bienestar térmico, en función del régimen de verano y de invierno, del uso del edificio y, en el caso de edificios existentes, del alcance de la intervención. Las características de los elementos de la envolvente térmica en función de su zona climática de invierno serán tales que eviten las descompensaciones en la calidad térmica de los diferentes espacios habitables.
Las particiones interiores limitarán la transferencia de calor entre las distintas unidades de uso del edificio, entre las unidades de uso y las zonas comunes del edificio, y en el caso de las medianerías, entre unidades de uso de distintos edificios. Se limitarán los riesgos debidos a procesos que produzcan una merma significativa de las prestaciones térmicas o de la vida útil de los elementos que componen la envolvente térmica, tales como las condensaciones. En esta exigencia se valorarán aspectos tan fundamentales como lo son las condiciones de la envolvente térmica, su transmitancia o la permeabilidad al aire.
Importancia de la renovación de aire. CTE documento básico HS3
En el citado Código técnico de la edificación (CTE), también se incluye la normativa referente a la calidad del aire interior (Documento básico de salubridad DBHS3). El nivel de ventilación y renovación del aire interior tiene un componente muy importante en cuanto a la demanda energética que precisa un edificio. Las operaciones de ventilación de manera deficiente pueden estimular las pérdidas del calor de la calefacción en invierno y de refrigeración en verano. En consecuencia, el edificio demandará mayor cantidad de energía para su correcta climatización.
Cálculo de la demanda energética
De igual modo que se ha explicado en el tema anterior, el CTE y para todos los cálculos que derivan de él se estipula que la demanda energética para edificios de uso residencial abarca los parámetros destinados a cubrir los usos de climatización (calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria). La demanda energética de iluminación se incluye conjuntamente en el ámbito de edificios terciarios.
Actualmente existen numerosos programas de cálculo homologados que permiten el cálculo directo de la demanda de un edificio (ya sea residencial o terciario). El estudio y manejo de estos programas se mostrará posteriormente. Estos programas cuentan con una extensa base de datos alimentada con simulaciones y datos reales que dan forma a todo tipo de ejemplos de construcciones. De esta forma, mediante la interpolación de los datos y de los introducidos para el cálculo personal se ofrecerá un dato de la demanda energética que precisa el edificio objeto de estudio.
Control de la demanda de energía CTE
En la nueva versión del Código técnico de la edificación, el apartado destinado a la demanda de energía atiende a este nuevo nombre. En su anterior versión vigente durante el periodo de transición refería este apartado como ‘limitación de la demanda energética’. Estos datos se emplearán para calcular la demanda de un nuevo edificio y también, en el caso de rehabilitación, el cambio de uso o ampliación de edificios existentes.
Ahora se establecen nuevas condiciones para el control de la demanda. A continuación se presenta la colección de parámetros condicionantes para la misma:
- Transmitancia térmica de la envolvente del edificio [U]. En el CTE se muestran los valores límites de la transmitancia [Ulim] según las zonas climáticas.
- Coeficiente global de transmisión de calor de la envolvente térmica [K] (uso residencial).
- Coeficiente global de transmisión de calor de la envolvente térmica [K] (uso distinto al residencial).
- Control solar de la envolvente térmica [qsol] (para el mes de julio).
- Permeabilidad al aire de la envolvente térmica.
- Transmitancia térmica límite en particiones interiores [U].
- Limitación de las condensaciones en la envolvente térmica.
Gestión de la demanda energética
La ‘gestión de la demanda’ (también conocida por su traducción en inglés Demand Side Management-DSM) se emplea para aplicar un conjunto de acciones dirigidas a gestionar de forma eficiente el consumo de energía de un determinado lugar. De esta forma, se podrá lograr reducir los costes económicos del suministro energético y otros costes derivados de las tarifas de acceso a la red.
El principal objetivo de una correcta gestión de la demanda energética es conseguir el equilibrio entre consumo y demanda. Así se controla la energía que llega a los edificios para su uso. En España, para usos eléctricos, de esta gestión se encarga la red eléctrica española. La demanda de energía sufre variaciones a lo largo del día por jornadas laborales, horarios comerciales, los niveles de consumo e incluso la ocupación de los hogares.
El ahorro energético como tendencia
Dentro de las diversas características que debe tener un profesional en ingeniería está la parte estructural en la edificación. Es necesario que el mismo tenga pleno conocimiento en ello, ya que es él quien estará encargado de las obras en su gran mayoría. El profesional se capacita de manera constante, con el fin de recoger la mayor cantidad de información relevante, que pueda ser de utilidad en su labor diaria.
En TECH Universidad Tecnológica se desarrolla un amplio portafolio educativo dedicado a la excelencia profesional. Este es el caso de su Facultad de Ingeniería, donde se desarrollan programas tales como el Máster en Ingeniería Mecánica y el Máster en Infraestructuras Portuarias. Sin embargo, para aquel profesional que busca especializarse en el ámbito de la edificación, no cabe duda que su mejor elección será el Máster en Ahorro Energético y Sostenibilidad en la Edificación.
