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Metodología de certificación energética y ambiental de los edificios
Metodología de certificación energética y ambiental de los edificios
Panamá, noviembre 2015
Antonio Serra, PhD
[email protected]
MONDRAGON - ALECOP
Herramientas para una energía eficiente
Secretaría Nacional de Energía
HERRAMIENTAS PARA UNA ENERGÍA EFICIENTE
Metodología de certificación energética y ambiental de los edificios
CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
METODOLOGÍAS DE CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA Y AMBIENTAL DE LOS EDIFICIOS
Los sistemas de evaluación de la sostenibilidad
de edificios son metodologías que evalúan la
sostenibilidad de un edificio y/o lo sistemas y
subsistemas que lo conforman, permitiendo
obtener una valoración global en función del
cumplimiento de una serie de parámetros o
criterios de sostenibilidad predefinidos.
Algunos sistemas solo tienen vocación de
evaluar o clasificar el nivel de sostenibilidad,
otros van más allá y permiten la certificación del
edificio mediante un evaluador cualificado que,
normalmente, ha sido entrenado por la entidad
que otorga la certificación. Esto implica un coste
económico importante (IHOBE, 2010)
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Metodología de certificación energética y ambiental de los edificios
CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
METODOLOGÍAS DE CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA Y AMBIENTAL DE LOS EDIFICIOS
Las principales diferencias entre unos métodos y otros,
se encuentran en la metodología o forma de valorar de
los criterios. De este modo, podemos estructurar los
sistemas de evaluación en tres grandes grupos (Macías
et al, 2012)
Sistemas basados en la valoración de criterios,
establecidos en créditos que se asocia a un número de
puntos en función de la importancia de los impactos
asociados al crédito: LEED (EEUU) y BREEAM (Reino
unido) entre otros.
Sistemas basados en el cálculo de la reducción de
impactos asociados a la incorporación de medidas de
diseño y factores de rendimiento establecidos en una
lista de criterios. En este grupo se encuentra EDGE
(Mercados emergentes), VERDE (España) entre otros.
Sistemas basados en el cálculo de parámetros de
eco-eficiencia: CASBEE (Japón) entre otros.
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
BREEAM (Reino Unido)
El sistema BREEAM (Building Research Establishment
Environmental Assessment Method) creado por el
Building Reserach Establishment (BRE, 2015),
organismo gubernamental británico, es considerado
como el sistema pionero de evaluación sostenible de
edificios (lanzado en 1990).
Funciona en base al cumplimiento de requisitos de diez
categorías:
•Gestión
•Salud y bienestar
•Energía
•Transporte
•Agua
•Residuos
•Contaminación
•Uso del suelo y ecología
•Materiales
•Innovación
Permite clasificar los edificios en la siguiente escala,
dependiendo del tanto por ciento de puntuación obtenido
respecto al total: Certificado (25%), Bien (40%), Muy bien
(55%) y Excelente (70%).
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
BREEAM. ESQUEMAS
El sistema BREEAM se puede aplicar tanto a desarrollos
urbanísticos como en la construcción de nuevos edificios de
todo tipo.
Existen esquemas de evaluación que son aplicables a
edificios ya ocupados y en uso.
El sistema BREEAM comprende las distintas fases de
diseño, construcción y uso de los edificios y dispone de
herramientas especializadas de aplicación a cada una de
estas etapas entre las que se encuentran las siguientes:
 BREEAM Ecohomes de aplicación en edificios
residenciales
 BREEAM Healthcare de aplicación en hospitales y
centros de salud
 BREEAM Industrial para uso en edificios industriales
 BREEAM Multiresidential de aplicación en edificios
multiresidenciales
 BREEAM Prisons para cárceles
 BREEAM Offices para edificios de oficinas
 BREEAM Education para escuelas y centros de
formación
 BREEAM International de aplicación en edificaciones
ubicadas fuera del Reino Unido
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
BREEAM. ESQUEMAS
En España existen estos esquemas de certificación:





Urbanismo, destinada a mejorar la sostenibilidad de los proyectos urbanísticos.
Vivienda, aplicable a viviendas unifamiliares y viviendas en bloque.
Nueva Construcción, aplicable a edificios de nueva construcción.
A Medida, que permite evaluar edificios singulares no incluidos en Nueva Construcción y Vivienda.
En Uso, que constituye una oportunidad importante de afrontar el impacto ambiental de los edificios existentes
así como la mejora de su gestión.
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
BREEAM. Metodología
El sistema BREEAM de certificación utiliza la metodología de lista de verificación (checklist) y evalúa un objeto
(proyecto o construcción) en base a requerimientos preestablecidos relacionados con diversos aspectos, desde el
diseño, la construcción, hasta el metabolismo durante la vida útil del desarrollo urbano.
El método BREEAM se basa en la otorgación de puntos, que se agrupan en categorías, donde se enmarcan los
distintos requisitos disponibles, que pueden ser cumplidos según la estrategia seguida en el edificio. Los puntos
obtenidos en cada categoría pasan por un factor de ponderación medioambiental que tiene en cuenta la
importancia relativa de cada área de impacto. Los resultados de cada categoría se suman para producir
una única puntuación global.
Existen unos créditos directos que pueden ser, o bien un rendimiento ejemplar en un requisito o un crédito de
innovación que puede ser reconocido por BREEAM después en un informe. Una vez que se conoce la puntuación
global del edificio, se traduce en una escala de cinco rangos, que nos da el grado de cumplimiento BREEAM.
Los requerimientos de BREEAM según el BRE Global fueron seleccionados con el objetivo de promover un
desarrollo urbano sostenible, son en total 51, de los cuales, 23 son prerrequisitos obligatorios para la certificación
final y 28 son tipo créditos.
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
BREEAM. Metodología
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
LEED
El sistema LEED (Leadership in Energy y Environmnetal
Design) fue creado en 1998 en EEUU por el United
States Green Building Council (USGBC) y es
actualmente el sistema más popular a nivel mundial y el
más utilizado. Basado en el sistema europeo BREEAM,
provee un marco completo para mejorar el rendimiento
de edificios y promueve el entrenamiento de expertos a
través de una acción sistémica ofreciendo certificación
de proyectos, acreditación profesional, así como
recursos de entrenamiento y práctica. La evaluación de
basa en estándares científicos y considera aspectos en
un edificio tales como:
•
•
•
•
•
•
Desarrollo de la parcela - Localización sostenible
Eficiencia en el uso del agua
Eficiencia energética
Calidad del ambiente interior
Selección de materiales sostenibles
Innovación en el diseño.
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
LEED. Propósitos
Los propósitos del sistema LEED son:
•
Definir "edificio sostenible" estableciendo un estándar
de medición común.
•
Promover practicas de proyecto integradoras y para
la totalidad del edificio.
•
Reconocer el liderazgo medioambiental
industria del medio construido.
•
Estimular la competencia en Sostenibilidad.
•
Elevar la apreciación del consumidor sobre los
beneficios que aportan los edificios sostenibles.
•
Transformar el mercado del medio construido hacia la
sostenibilidad
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en
la
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
LEED. Certificación
La certificación LEED se divide en cinco categorías
medioambientales:
•
•
•
•
•
•
1. Sitios Sustentables (24 puntos)
2. Eficiencia en el Uso del Agua (11 puntos)
3. Energía y Atmósfera (33 puntos)
4. Materiales y Recursos (13 puntos)
5. Calidad del Ambiente Interior (19 puntos)
6. Innovación en el Diseño (6 puntos)
Cada una de estas categorías se compone de una serie
de prerrequisitos y créditos que deben ser cumplidos.
Los prerrequisitos son obligatorios, si el proyecto no
cumple alguno de ellos no podrá ser certificado. Luego,
dependiendo de la cantidad de créditos aprobados se
asigna la cantidad de puntos totales logrados por
categoría.
Cada crédito es un punto, por lo tanto, cada proyecto
puede optar a un total de 106 puntos.
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
LEED. Puntuación
Después de una revisión final, el comité revisor del USGBC realiza su veredicto y define cuantos puntos fueron
obtenidos por el proyecto específico, siendo asignado el nivel de certificación alcanzado.
Este nivel puede ser:
40 a 49 puntos
50 a 59 puntos
60 a 79 puntos
80 o más puntos
– LEED ® Certified (Certificado)
– LEED ® Silver (Plata)
– LEED ® Gold (Oro)
– LEED ® Platinum (Platino)
ESQUEMAS
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
LEED. ESQUEMAS
Existen diversos tipos de certificación LEED ® dirigidos hacia el uso que puede tener un edificio verde. Dentro de
la evaluación del proyecto, se define en primera instancia que sistema de certificación se adecúa a ese proyecto
específico. Dentro de los sistemas más importantes encontramos:
1.
2.
3.
4.
5.
LEED NC; LEED para Nuevas Construcciones
LEED EB; LEED para Edificios Existentes
LEED for Homes; LEED para Viviendas
LEED ND; LEED para Desarrollo de Barrios
LEED SC; LEED para Colegios
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
LEED. ESQUEMAS. EJEMPLO
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
LEED. ESQUEMAS. EJEMPLO
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
EDGE (Mercados emergentes)
El sistema EDGE (Excellence in Design for Greater
Efficiencies) es una innovación de IFC (International
Finance Corporation), miembro del World Bank Group y
el Green Building Council. Colombia, Costa Rica,
Indonesia, India, Panamá, Filipinas, Sudáfrica y Vietnam
han sido los pioneros en implementar el programa
EDGE.
EDGE es una herramienta comparativa de diseño,
certificación y un Global Green Standard que promueve
la integración de soluciones técnicas en las fases
iniciales de proyecto para reducir los gastos en su uso y
reducir el impacto medioambiental del edificio. Para que
un edificio cumpla con el estándar EDGE debe conseguir
los siguientes valores - Key Performance Indicators:
•
•
•
20% Menos Energía
20% Menos Agua
20% Menos Energía Embebida en Materiales
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
EDGE (Mercados emergentes)
El sistema EDGE define un caso base (Base
Case) y calcula la demanda energética y evalúa
como influyen los condicionantes climáticos en
los resultados del caso de estudio (Improved
Case).
EDGE se basa en las siguientes categorías:
•
•
•
•
Condicionantes climáticos de localización
Tipo de edificio y uso
Diseño y especificaciones
Orientación del edificio (para algunos tipos
de edificios)
Estas categorías caracterizan conjuntamente el
consumo de energía, agua y energía embebida
del edificio evaluado (Improved Case).
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
EDGE Categoría DISEÑO
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Seleccionar tipo de edificio
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
EDGE Categoría DISEÑO
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
EDGE Categoría ENERGÍA
Improved Case
Base Case
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
EDGE Categoría AGUA
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CERTIFICACIÓN DE EDIFICIOS
EDGE Categoría MATERIALES
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CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
Principios Passivhaus
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CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
Principios Passivhaus
CERRAMIENTOS ALTAMENTE AISLADOS. Esto provoca realizar edificaciones con unas confortables
condiciones interiores, ambientes frescos en verano y cálidos invierno, ya que un buen aislamiento reduce las
pérdidas de calor. Pero para que este principio obtenga un mayor rendimiento debemos de relacionarlo
directamente con técnicas de aprovechamiento solar pasivo, como es la orientación de edificio y la consideración
de sombras. Se puede llegar a ahorrar un 90% de consumo energético respecto a otras edificaciones que no
cumplan el estándar. El edificio tiene que tener un coeficiente de trasmisión en sus cerramientos igual o menor a
0.15 W/m²K.
ESTUDIO EXHAUSTIVO DE PUENTES TÉRMICOS. La energía se suele por los puntos singulares de la
envolvente, debe de realizarse en la fase de diseño el estudio para resolver estas pérdidas. Para ello es
conveniente realizar detalles constructivos con la solución adoptada para evitar esas pérdidas y utilizar mano de
obra cualificada, debido a que tienen que realizarse constructivamente lo más parecido a lo dispuesto en el
proyecto; no deberemos admitir variación, ya que esto puede variar los valores de transmitancia. Usando capas
de aislamiento en condiciones adecuadas se puede llegar a disminuir el flujo térmico lineal obteniendo valores
inferiores a 0.01 W/Mk
INFILTRACIONES MUY REDUCIDAS. Es importante para favorecer la estanquidad de la envolvente todo el
edificio sea cubierto por una única capa hermética. Los flujos de aire producidos a través de orificios, huecos y
grietas provocan problemas, sobre todo durante los periodos fríos, causando en los usuarios una sensación de
baja confortabilidad y condensaciones cuando la dirección del aire es desde el interior al exterior del edificio.
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CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
Principios Passivhaus
VENTILACIÓN MECÁNICA CON RECUPERACIÓN DE CALOR. Se trata de una ventilación continua que
suministra el calor o el frio requerido para mantener el confort climático. Un recuperador de calor es un equipo
que reutiliza la energía del aire que ha sido utilizado en el interior y que va en dirección exterior, para preacondicionar el aire con características higiénicas buenas que tiene la finalidad de renovarlo. Con el objetivo de
disminuir la demanda de energía, la En 15251 establece que, debe haber una renovación de aire en los espacios
de 1/3 de su volumen, cada hora. Manteniendo dicho caudal podremos conseguir suministrar al edificio 7 W/m2
de frio y 10W/m2 de calor, estas bajas cantidades de energía obtenidas, que son necesarias en los espacios para
su acondicionamiento, pueden llegar a permitir un ahorro económico en el caso de que fuese prescindible la
instalación de sistemas convencionales.
CARPINTERÍAS CON ALTAS PRESTACIONES.
Siendo estos elementos de la envolvente los menos
eficientes energéticamente. Utilizaremos vidrios bajos
emisivos con un 50% de factor solar y un valor de
transmitancia 0,75 W/m2 K, para poder mantener el
calor en verano y evitar que se pierda en invierno. Las
capas de vidrio que la conforman las carpinterías se
elegirán en función del clima, las carpinterías tienen
que tener una alto grado de aislamiento con uno valor
de transmitancia de 0,8 W/m2 K, ubicarse y ejecutarse
correctamente.
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Criterios de para certificación Passivhaus – nuevos edificios
 Para todo tipo de edificaciones de nueva construcción.
 Demanda máxima calefacción y refrigeración: < 15 kwh/m2 año
 Carga de calor para calefacción y refrigeración: < 10 w/m2 mes
 Demanda energía primaria para todos los sistemas : < 120 kwh/m2 año
 Valor de estanqueidad medido en renovaciones de aire por hora y obtenido mediante el test de presurización de
acuerdo con la EN 13829: n50 < 0.6 reno/h (con diferencia de presión de 50 Pascales)
 El caudal mínimo para la renovación del aire es: 30 m³ / h.
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Criterios de para certificación Passivhaus – rehabilitaciones
 La exigencia de la demanda de calefacción: < 25kWh/m2 año
 Los requisitos que deben poseer los componentes: Relativos a la envolvente:
Aislante exterior: U ≤ 0,15 W/m2K
Aislante exterior: U ≤ 0,35 W/m2K
 Relativos a las ventanas:
U≤ 0,85 W/m2K,como un único componente En 10077
g * 1,6 W/m2K ≥ U, si consideramos los marcos y el vidrio
 Relativos a las puertas exteriores:
U ≤ 0,80 W/m2 K
 Relativos a la ventilación:
Eficiencia de recuperación de la calor efectiva ≥ 75%
Eficiencia eléctrica ≤ 0,45 Wh/m3
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Procedimiento de certificación
La herramienta informática PHPP es el procedimiento que debe utilizarse para calcula el balance, debe
emplearse utilizando un conjunto adecuado de datos climatológicos que se van completando periódicamente.
Consiste en una aplicación Excel, la cual contiene 34 hojas de cálculo relacionadas entre sí.
No solo se basa en fórmulas sino que también consta de una base de datos con sistemas constructivos,
materiales, carpinterías, vidrios y aparatos. Se utiliza principalmente para saber en fase de proyecto si un edificio
cumplirá con los requisitos del estándar.
Dicho programa tiene la capacidad de:
•
•
•
•
•
•
Ayudar en el proceso de diseño.
Realizar los cálculos energéticos relativos a la demanda y consumo para calefacción, refrigeración, y
energía primaria
total del edificio.
Pre-dimensionar el sistema de ventilación, calefacción y ACS.
Calcular la potencia máxima de calor suministrable a través del aire.
Calcular la fluctuación de temperatura máxima en verano, pronosticando el sobre-calentamiento que
se puede producir
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CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
Procedimiento de certificación. Procedimiento de cálculo de la parte pasiva
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CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
Procedimiento de certificación. Procedimiento de cálculo de la parte pasiva
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GRACIAS
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