Uni e sidad de Las Palmas de G an Cana ia
Más e Uni e si a io en E iciencia Ene gé ica
Tecnologías en Edi icios de Ene gía de Consumo Casi Nulo
Au o : Is ael Gue a Falcón
Tu o es
D . D. Alejand o Ramos Ma ín
D . D. Fabián Albe o Déniz Quin ana
Fecha: Diciemb e 2015
1
Ag adecimien os
Me gus a ía ag adece since amen e a mis u o es del T abajo Final de Más e , D . D. Alejand o Ramos
Ma ín y a D . D. Fabián Albe o Déniz Quin ana po su es ue zo, paciencia y mo i ación han sido
undamen ales pa a pa a la ealización de es e p oyec o.
Es e abajo se lo dedico a mi amilia sin su apoyo cons an e y su o ien ación la ealización del más e y
del p oyec o hab ía sido imposible.
2
Resumen
El p esen e abajo inal de más e p e ende ealiza una e isión bibliog á ica pa a conoce los a ances
elacionados con las ecnologías en un edi icio de consumo de ene gía casi nulo y el análisis de a ias de
esas p opues as pa a comp oba cuáles pueden se aplicadas a Cana ias. Esas medidas son aplicadas a
ni el de ins alaciones y a ni el a qui ec ónico.
Re e en e a los sis emas usados pa a la ob ención de edi icios de consumo casi nulo, segui emos la
Di ec i a 2012/27/UE donde se insis e en la necesidad de inc emen a la e iciencia ene gé ica en la Unión
Eu opea pa a alcanza en 2020 el obje i o de aho a un 20 % en el consumo de ene gía en compa ación
con los alo es p e is os. También segui emos la Di ec i a 2010/31/UE ela i a a la e iciencia ene gé ica
de los edi icios, además del Plan de Acción de Aho o de E iciencia Ene gé ica 2011-2020 del Minis e io
de Indus ia, Tu ismo y Come cio, en colabo ación con el IDAE.
Pa a ello, se e ec úa una ase de in es igación en e is as especializadas y o as uen es que nos da án a
conoce la on e a del conocimien o en es e campo. Po an o, pe mi i á es ablece y aza obje i os
secunda ios de in e és pa a u u as nue as líneas de in es igación.
3
Abs ac
In his pape , I and my u o s ha e sough a his o ical p esen a ion o he echniques and concep s
e olu ion ha lead o ene gy e icien buildings as we know hem oday, is p esen ed. An o e iew o he
mode n app oach o he design o he main elemen s o such ype o buildings is also p esen ed.
The Cana y Island he dominan clima e is d y and humid sub opical, bu because o i s posi ion in he
A lan ic and i s e ain he e a e many mic oclima es e y signi ican . All along he yea sola adia ion is
plen i ul and he daily ange o empe a u e du ing he summe is la ge, due o d y and clea condi ions.
This en i onmen allowed o design and build a ze o ene gy concep building (a de ached single amily
house) on he basis o passi e hea ing and cooling echnologies, suppo ed, when equi ed, by sho ime
ac i e condi ioning.
4
Índice
Capí ulo 1 In oducción .......................................................................................................................... 8
An eceden es his ó icos ............................................................................................................... 8
E olución en el siglo XX ....................................................................................................... 10
El camino hacia los edi icios de consumo de ene gía casi nulo .................................................. 11
Obje i os y es uc u a el abajo ................................................................................................ 12
Capí ulo 2 Los concep os ac uales de diseño pa a edi icios e icien es ................................................ 14
Cons ucción de baja ene gía ..................................................................................................... 15
Elemen os de diseño y ca ac e ís icas ................................................................................ 15
Nue os concep os, ciclo posi i o de ene gía en los edi icios .................................................... 19
Es anda ización y no ma i a ....................................................................................................... 19
Capí ulo 3 Plan Es a égico Eu opeo de Tecnología Ene gé ica (SET-Plan). ........................................ 22
Los ZEBs como pa e in eg al de las ciudades in eligen es ........................................................ 22
P ác icas de diseño ambien al y desa ollo ........................................................................ 22
Fuen es de Ene gía Reno able (RES) .................................................................................. 23
E ique ado de equipos elec omecánicos en los edi icios .................................................. 23
Ges ión de la Ene gía In eligen e ........................................................................................ 24
Con ibución de los ZEBs en las ciudades in eligen es ............................................................... 25
Conside ación basada en la sos enibilidad holís ica ................................................................... 26
Conside aciones del ciclo de ida ............................................................................................... 26
Cons ucción de bajo impac o ............................................................................................ 26
E ec o ebo e .............................................................................................................................. 26
Capí ulo 4 Clasi icación consumos ....................................................................................................... 28
Cons ucción ............................................................................................................................... 28
Elemen os c í icos de cons ucción
............................................................................... 28
Las condiciones in e nas
........................................................................................................... 29
Sis emas de se icios de cons ucción ........................................................................................ 29
Capí ulo 5 Las ene gías eno ables y o as ecnologías ....................................................................... 34
Fo o ol aica (PV) y Fo o ol aica In eg ada en el Edi icio (BIPV) ......................................... 34
Tecnologías eólicas
.......................................................................................................... 35
Sola é mica ....................................................................................................................... 35
Bombas de calo .................................................................................................................. 35

5
Cen alización de la cale acción y e ige ación u bana
............................................ 36
Capí ulo 6
Consecuencias pa a el desa ollo sos enible y o os abajos de in es igación
.... 38
Cos e del ciclo de ida y el medio ambien e
........................................................................ 38
El cambio climá ico
.................................................................................................................. 39
Capí ulo 7
Clima ología Cana ias
...................................................................................................... 42
In e sión é mica ........................................................................................................................ 42
Co ien es ma inas ...................................................................................................................... 43
Capí ulo 8 P opues a de edi icios de consumo casi nulo en Cana ias ................................................ 44
Es a egias pasi as adap adas el clima de Cana ias ................................................................... 44
Usos de la ine cia é mica en edi icios de baja al u a ........................................................ 44
Mejo as pa a la empo ada de en iamien o ..................................................................... 45
Desc ipción de la cons ucción del concep o de edi icio de consumo casi nulo ........................ 45
P o o ipo de i ienda uni amilia Passi haus
...................................................................... 46
Aplicación del Documen o Básico HE1 Aho o de Ene gía ......................................................... 47
Clasi icación de los espacios ............................................................................................... 48
Mé odo de cálculo .............................................................................................................. 49
Cálculo de la ansmi ancia (U) ........................................................................................... 51
Comp obación de la condensación supe icial ................................................................... 53
Comp obación de condensaciones in e s iciales ................................................................ 53
Diseño según las condiciones clima ologías de Cana ias............................................................ 55
Lími e in e io de la zona de con o ................................................................................... 55
Lími e supe io de la zona de con o ................................................................................. 55
In luencia de la elocidad del ien o en el con o ............................................................. 56
Ca as de adiación sola ..................................................................................................... 56
O ien ación óp ima pa a Cana ias ...................................................................................... 57
Necesidades de cap ación o p o ección sola ............................................................................ 58
Cap ación sola .................................................................................................................... 58
P o ección sola .................................................................................................................. 59
Capí ulo 9 Clima ología Las Palmas de G an Cana ia y soluciones ...................................................... 60
Condiciones de con o en el in e io ......................................................................................... 60
Moni o ización de la i ienda uni amilia : ................................................................................. 60
Ejemplo de casa bioclimá ica en Cana ias .......................................................................... 61
Capí ulo 10
Conclusiones y líneas u u as
......................................................................................... 64
6
Capí ulo 11 Re e encias Bibliog á icas ................................................................................................... 66
7
8
In oducción
En es e abajo amos a da a conoce qué es un edi icio de consumo casi nulo, ealizando una e isión
bibliog á ica de las ecnologías exis en es pa a diseña edi icios de consumo de ene gía casi nulo, además
como obje i o secunda io se es ablece án c i e ios pa a su posible aplicación a Cana ias. Se ha án
e e encias a la di ec i a 2012/27/UE del Pa lamen o Eu opeo que iene como inalidad alcanza el
obje i o de aumen a la e iciencia ene gé ica de la Unión Eu opea en un 20% pa a 2020 y p epa a el
camino hacia las mejo as de e iciencia.
También hab án e e encias a la a Di ec i a Eu opea 2010/31/UE, donde se in oduce la de inición de
edi icio de consumo de ene gía casi nulo, y se plan ea como un edi icio al amen e e icien e desde el pun o
de is a ene gé ico, donde la casi nula o muy baja ene gía demandada, p ocede á de uen es eno ables,
p oducidas in si u o en el en o no. Se es ablece, po o o lado, que a pa i del 31 de diciemb e de 2020
odos los edi icios de nue a cons ucción sean edi icios de consumo de ene gía casi nulo, adelan ando
es a obligación a 31 de diciemb e de 2018 a odos los edi icios ocupados po las adminis aciones y de
i ula idad pública.
An eceden es his ó icos
Hoy en día, en Eu opa, el sec o de la cons ucción es esponsable de ce ca del 40% del consumo o al de
ene gía p ima ia [1] y hay un po encial signi ica i o en la educción del consumo de ene gía. En es e
sen ido, los análisis y las in e enciones son de g an ac ualidad y es án elacionadas con el aho o de
ene gía al iempo que ga an izan las condiciones de con o adecuadas. Es o se conoce como la e iciencia
ene gé ica de un edi icio. Con es o se log an a ios obje i os impo an es del desa ollo sos enible, la
educción de la demanda de ene gía, y la educción de las emisiones al medio ambien e.
Con el in de desa olla nue as ecnologías y es a egias pa a mejo a la e iciencia ene gé ica de los
edi icios es impo an e conoce la e olución de es os a lo la go de la his o ia y los p oblemas con los que
se han encon ado a lo la go del iempo. Ya que sin en ende la e olución de los consumos de ene gía de
los edi icios e icien es, los nue os concep os y las nue as soluciones pa a educi el consumo de ene gía
en es e sec o an a se di íciles de imagina .
La e iciencia ene gé ica de un edi icio se elaciona p incipalmen e con dos componen es: p opiedades
pasi as dadas po el aislamien o é mico, la adiación sola cap u ada, en ilación na u al, el somb eado;
y p opiedades ac i as dadas po el equipo de cap u a, con e sión y u ilización de la ene gía (ene gía
eno able). En es e sen ido, se deben explica las endencias de diseño u ilizadas, su u ilidad y la
comodidad an o como el cos o pa a las pe sonas que se bene ician de ella.
Desde la an igüedad, el homb e ha encon ado la mane a de u iliza di e en es es a egias pa a mejo a
las condiciones de ida de las i iendas, en e las que se puede enume a , en e o as: los mecanismos
na u ales, las écnicas de cons ucción, e c...
Se encon ó que en 5500 AC en la egión de los Cá pa os [2], se u ilizaba una solución a qui ec ónica en
la que las casas se cons uían pa cialmen e en e adas, ob eniendo de es a mane a una empe a u a
in e io más es able. Los bene icios de las p opiedades é micas de la ie a ambién se u iliza on más
a de en las casas de los Capadocios, comunidades Esenios de O ien e Medio y los na i os ame icanos.
15
Cons ucción de baja ene gía
La "cons ucción de baja ene gía" po lo gene al se ca ac e iza po un al o ni el de aislamien o, en anas
de al a e iciencia ene gé ica y un bajo ni el de ugas de ai e. Una cons ucción de es e ipo iene a menudo
un sis ema de en ilación mecánica. No exis e una de inición global de es os edi icios unánimemen e
acep ada en odo el mundo. La de inición más gene al dice que un edi icio de baja ene gía es una
cons ucción con un endimien o ene gé ico más al o que la e iciencia de un edi icio es ánda .
Pa a el caso de un "Edi icio Ul a Baja Ene gía " la inco po ación de sis emas de ene gía eno able pod ía
ae la condición de "Nea ly-Ze o Ene gy" o incluso "Ne -Ze o-Ene gy" / "Plus-Ene gy"
La casa pasi a educe el consumo de ene gía pa a cale acción / e ige ación y emisiones de CO2 po un
ac o de 10 en compa ación con un an iguo edi icio [18]. En compa ación con las casas cons uidas de
acue do a las no mas igen es, el ac o de educción de ene gía es de ap oximadamen e en e el 2 y el
4. La casa pasi a es un es ánda muy popula no sólo en la zona esidencial, sino ambién en el sec o
e cia io. La no ma se puede aplica a los edi icios públicos, come ciales e incluso edi icios indus iales
[19].
Según las ac ualizaciones del DB HE 2013 se inclui án una exigencia limi ado a del consumo de ene gía
p ima ia no eno able en el caso de edi icios nue os y ampliaciones, incluyendo un indicado numé ico
de uso de ene gía p ima ia exp esado en kWh/m2 al año. O a no edad impo an e del DB HE 2013 es el
a amien o especí ico de las in e enciones en edi icios exis en es, pa a las que se incluyen exigencias
conc e as en la Sección HE 1. Las exigencias aplicables a las in e enciones en edi icios exis en es
dependen del alcance de la in e ención.
Elemen os de diseño y ca ac e ís icas
En es e apa ado abaja emos sob e concep os mode nos de diseño pa a edi icios ene gé icamen e
e icien es como son el p opio diseño, el posicionamien o, la o ien ación y la geome ía, el somb ado, las
ca ac e ís icas de las pa edes, la p o ección con a la humedad, las uen es de calo in e nas, las
en anas, el ecupe ado de calo en los sis emas de en ilación, la comodidad, la ca ga de ene gía y los
aspec os económicos.
Diseño
- Tiene que se equilib ado y ene en cuen a lo máximo posible los de alles de los enómenos
é micos y ganancias de calo in e nas. Po ejemplo, el calo p oducido po el me abolismo de las
pe sonas, es un ac o impo an e que debemos ene en cuen a.
- Los algo i mos de diseño deben oma en cuen a el mayo núme o posible de pa áme os pa a
ene una mayo ga an ía de log a las condiciones de inidas.
- La i ienda debe implemen a un sis ema de moni o ización, es e debe ene un al o g ado de
p ecisión de odos los p ocesos en el iempo.
- Una i ienda de consumo de ene gía casi nulo eque i á un sis ema de medición pa a moni o iza
y adminis a la ene gía in e cambiada en e la ene gía gene ada po la i ienda y la ed de
dis ibución.

16
Posicionamien o
- Baja exposición a los ien os del in ie no y un luga en ilado en e ano
- Una co ina de á boles a una dis ancia acep able (que no p oduce e ec o signi ica i o de
somb eado) puede se ú il en la limi ación de la elocidad del ien o en in ie no y po lo an o
disminuye la pé dida de calo .
- La in eg ación del edi icio en el paisaje es uno de los deseos de los edi icios sos enibles.
O ien ación y geome ía
- O ien ación sola y el somb eado deben maximiza la ganancia de calo sola en in ie no y
minimiza lo en el e ano [18].
- En la geome ía de la casa debe es ablece un coe icien e de compacidad ( elación en e el á ea
de la en ol en e y el olumen del edi icio) lo más pequeña posible y meno de 1.
Somb eado
- Los balcones, ale os, pe sianas enecianas, espalde as, las cubie as, los á boles, es os son
algunos ejemplos de obje os de somb eado pasi os. Los p o ec o es sola es ac i os ep esen an
ambién una solución e icien e pa a g andes edi icios que ienen g andes á eas de
ac is alamien o, con el bene icio de la adiación é mica sola y el con ol de la iluminación.
- Uso de las somb as na u ales (á boles, ege ación) con el in de educi la adiación sola del
e ano.
- Las supe icies e lec an es o á eas e des ( ege ación) educen la ganancia sola en e ano.
- Á boles que den somb a a las en anas y / o pa edes pa a los momen os c í icos de la empo ada
y de la jo nada [18].
Ca ac e ís icas de las pa edes
- Pa a el espeso del aislamien o hay un pun o en el que se o ece la máxima e iciencia, la
supe ación de es e umb al p o oca un exceso de in e sión.
- Pa a la si uación an e io , se ecomienda una e aluación sob e si la adición de paneles
o o ol aicos pa a comp oba si pod ía se más en able que aumen a aún más el espeso del
aislamien o.
- Se equie e que la cubie a del edi icio sea al amen e aislada, ene una baja pe meabilidad del
ai e y no ene puen es é micos.
- El aislamien o é mico educe la in e acción é mica del edi icio con el ex e io , minimizando así
la a iación de la ampli ud de la empe a u a del ai e in e io .
- Con el in de comp oba los alo es del coe icien e lineal de la pé dida de calo po puen e é mico
(debe ía se in e io a 0,01 W / m / K), se ealiza a un análisis po elemen o ini o que debe á
lle a se a cabo du an e el diseño de la en ol en e del edi icio.
- Las supe icies in e io es deben ene empe a u as supe io es a las empe a u as de ocío
co espondien es a la zona climá ica, pa a con ello e i a la acumulación de humedades en las
mismas [20].
17
- Una capa de ba e a adian e (se llama así a aquellos conjun os que inhiben la ans e encia de
calo median e adiación é mica) ins alado bajo el echo e i a que más de 95% de la adiación
sola .
- La adopción de un diseño adecuado sob e las conexiones en e sus elemen os debe á limi a los
puen es é micos con el in de e i a la condensación y las pé didas de calo locales.
- Se suele aplica la es a egia de usa ma e iales los más na u ales posible (con un bajo g ado de
elabo ación y con enido químico), pa a la disminución de la huella ecológica...
- El uso de pa edes con amplia ine cia é mica que abso ba la adiación sola y es abilice la
empe a u a in e io cuando sea necesa io.
P o ección con a la humedad
- Los ma e iales u ilizados en la cons ucción de la en ol en e deben limi a la pene ación de apo
de agua a a és de los ma e iales en un lado y pe mi i el secado de los mismos po el o o lado.
- El uso de ba e a de apo o e a dado de la di usión del apo en un ma e ial educe la elocidad
de ansmisión de los apo es, e i a condensaciones in e s iciales y mejo a el con ol de la
humedad de la en ol en e é mica.
- La en ilación na u al de la achada e acua la humedad de la en ol u a, podemos encon a más
in o mación e e en e a es e ema en el DB HS Salub idad, en la sección HS1 P o ección en e a
la humedad.
Fuen es de calo in e nas, ocupación
- En el p oceso de diseño, odas las uen es de calo in e nas deben se conside adas
(elec odomés icos, iluminación, pe sonas, e c.)
Ven anas
- Según nues o pa alelo debemos maximiza la supe icie de las en anas en la zona su ,y educi
al mínimo de la supe icie de las en anas en la zona no e.
- El uso de en anas de c is al iple con doble ac is alamien o de baja emisi idad disminuye
conside ablemen e la ansmi ancia é mica, y además disminuye las pe didas po adiación
é mica emi idas hacia el ex e io en la en ana.
- El espacio en e las capas de id io debe es a compues o de gases como el a gón, k ip ón o
mezcla pa a educi la ans e encia de calo po con ección (la con ección se ca ac e iza po que
se p oduce po medio de un luido(líquido o gas) que anspo a el calo en e zonas con
di e en es empe a u as).
Recupe ación de calo en los sis emas de en ilación
- Las u as de los conduc os del sis ema de en ilación de ai e po lo gene al es án inc us ados en
echo y las pa edes y es o da un bene icio de in e acción con su masa é mica. Median e la
colocación de los ubos en las pa edes, se gua da el espacio y la es é ica de la habi ación no se e
a ec ada.
18
Comodidad
- Debe de se conside ado un lujo de ai e de 20-30 m3/ h po pe sona [21]. Es e apa ado debe se
ampliado con el HS 3 Calidad del ai e in e io , con enido den o del Documen o Básico de
Salub idad.
- Se debe usa una unidad de ecupe ación de calo con una e iciencia é mica de al menos el 75%
[22].
- Cuando se p e ie a la en ilación na u al en luga de una mecánica, es impo an e comp oba si
se p oduce e ec o chimenea signi ica i o que pueda p opo ciona el mínimo necesa io de
in e cambio de ai e po ho a.
- La en ilación na u al mejo a la e iciencia ene gé ica de una casa y ambién lo ace ca al concep o
de "G een House". Po un lado, es e ipo de en ilación no equie e consumo de ene gía y elimina
el impac o ambien al, pe o en el o o lado es muy di ícil con ola el caudal y la empe a u a del
ai e in e io .
- La en ilación c uzada se puede u iliza en e ano (accionada po el ien o) pe mi iendo al ai e
ío lib e en a y el ai e in e io calien e sali a a és de pue as y en anas [23]. El uso de
en ilación po chimenea sola es ambién una solución de en ilación na u al.
- Ven ilación pasi a po e ec o de chimenea de un espacio e ical ( o e) en el que el lujo de ai e
po con ección a hacia a iba c eando acío que hace que el ai e ío en e a a és de abe u as
en la pa e in e io de es e espacio.
- En el diseño del sis ema de en ilación, las zonas de "ai e es ancado" deben se e i ados y la
elocidad del ai e no excede de 0,5 m / s.
- Los sis emas que emplean ene gía eno able debe se capaces de asegu a la empe a u a del
ai e in e io de al menos 16,5 ºC incluso al ai e lib e empe a u as de 10 ºC. La ene gía es an e
necesa ia pa a calen a el ai e pa a el alo comodidad, se á asegu ada po o as uen es.
- La empe a u a de la supe icie in e na de las en anas pa a a ia con ampli ud pequeña y se
p óxima a la de la supe icie de las pa edes pa a e i a moles ias locales.
- Uso del Modelo Fange u o os pa a la es imación más p ecisa del con o é mico que debe
p opo ciona se.
- Humedad: ecomendada de in e alos en e 40% ... 60% o como ango máximo el 30% ... 70%.
Apa a os eléc icos
- Con el in de educi el consumo de ene gía en i ud de un alo máximo en unción de la no ma
impues a y de la sinc onización de los obje i os globales de edi icios de consumo casi nulo, se
ecomienda u iliza un equipo con al menos la clase A+ de e iciencia ene gé ica.
- En compa ación con la iluminación de las bombillas incandescen es, el uso de los luo escen es o
lámpa as LED baja signi ica i amen e el consumo de ene gía y aumen a la espe anza de ida de
las lumina ias.
19
Ca ga de ene gía
- Reducción de 8 a10 eces la ca ga de cale acción / e ige ación en compa ación con una casa de
cons ucción clásica.
Aspec os económicos
- La ecupe ación de la in e sión adicional se p oduce de 16 a 30 años, en unción de la solución y
equipo elegido.
- En gene al, el cos o adicional pa a los sis emas eque idos po una casa pasi a es 5%- 15% del
cos o o al de la casa.
Nue os concep os, ciclo posi i o de ene gía en los edi icios
En 2006, NREL in odujo el é mino de Ne -Ce o Ene gy (NZEB) des acando el log o de la p oducción de
ene gía, sob e la base de sis emas de ene gía eno able [24]. El é mino "Ne " es una ab e ia u a de la
"Red Eléc ica".
To cellini e al. (2006)[25] en base a a ios c i e ios de alla el concep o de "edi icio ene gía ce o" (ZEB) y
p opone cua o de iniciones di e en es. En e ellas el Ne Ze o Ene gy Sola en (Ne ZSEB). El edi icio
p oduce en un año po lo menos la misma ene gía que se consume. El equilib io se basa en ac o es de
con e sión de ene gía p ima ia pa a la impo ación o expo ación de ene gía.
El “Ciclo posi i o de ene gía en los edi icios” ep esen a el úl imo desa ío en el sec o de la cons ucción.
Es e ipo de cons ucción es capaz de p oduci más ene gía de la que consume y puede en ega el exceso
a las edes locales o públicas. El Ciclo Posi i o Ene gía en una Red Local es una nue a endencia que si e
como p emisa de las ciudades ene gé icamen e independien es.
Exis e una clasi icación eniendo en cuen a la conexión a la ed eléc ica pública " Plus Ene gy Building",
donde p oduce el exceso de ene gía y el dé ici empo al se compensa con la ed pública y "O -G id Ze o
Ene gy" donde el sis ema gene al de p oducción y almacenamien o de ene gía ienen edundancia po
sob e-dimensionamien o con el in de compensa cualquie dé ici en la p oducción de ene gía [26-27].
Ac ualmen e hay p eocupaciones pa a egula los p oyec os de ene gía que implican a la ed in eligen e
de al mane a que pequeños y g andes in e so es en Ne -Ze o o Plus Ene gy Buildings puedan oma las
en ajas conc e as de es a solución. La mayo ía de las di icul ades pe manecen al plano polí ico y pa en
del sis ema clásico de la dis ibución de la ene gía eléc ica.
Es anda ización y no ma i a
Muchos países de odo el mundo han lle ado a cabo una in ensa labo de in es igación y desa ollado sus
p opias no mas. Los que se mencionan con más ecuencia debido a los esul ados signi ica i os de las
in es igaciones, y ambién debido a sus igu osos es ánda es son: USA (ASHRAE, RESNET – Residen ial
Ene gy Se ices Ne wo kand Ene gyS a Ce i ica ionand HERSIndex); Canada (R-2000 S anda d);
Ge many (EneEV – Ene gySa ing O dinance, Passi haus S anda d, DIN-Deu sche Indus ie No men); Swiss
(Mine gie S anda d); Denma k (DS – Danish S anda d); F ance (RT2012 – Regle- men a ion The mique);
UK (BS – B i ish S anda d); Sweden (SBC – Sweedish BuildingCode); Finland (NBCF – Na ional Building Code
20
o Finland) and Aus alia (Na HERS – Na ion wide House Ene gy Ra ing Scheme). No ma i a Eu opea (EN)
emi e cons an emen e las no mas que es án des inadas a se aplicados en odos los países miemb os y
algunos de los equisi os se encuen an en un e eno común con la no ma ISO.
De acue do a la di ec i a ela i a a la e iciencia ene gé ica de los edi icios (Di ec i a 2010/31 / UE), los
edi icios de consumo de ene gía casi ce o (ZEBs) se desc iben como edi icios que ienen ce o emisiones
de ca bono sob e una base anual. En la p ác ica, es o se puede log a median e la educción de la
demanda ene gé ica del edi icio y po la explo ación de uen es de ene gía eno ables (FER) usando
ecnologías ap opiadas pa a sa is ace las necesidades de ene gía. Según la no ma i a an e io men e
ci ada, odos los edi icios nue os debe ían se de consumo casi ce o de ene gía a pa i de 2020, mien as
que los nue os edi icios públicos deben da el ejemplo al cumpli con es e equisi o con dos años de
an elación. Además, la Comisión Eu opea anima a los Es ados miemb os a desa olla polí icas, medidas
inancie as y o os ins umen os pa a la p omoción de la ans o mación de odos los edi icios exis en es
en ZEBs.
El es ánda Passi haus se conside a como el es ánda más in luyen e a ni el in e nacional con más de
25.000 p oyec os ce i icados en Eu opa. Se ha desa ollado a a és de una se ie de p oyec os po el
p o eso Wol gang Feis del “Ins i u o de Vi ienda y Medio Ambien e de la Uni e sidad de Da ms ad en
Alemania”. De acue do con es a no ma pa a el cen o de Eu opa, los edi icios deben se diseñados de
o ma que su demanda anual de ene gía pa a la cale acción y la e ige ación no excede á el 15 kWh / m2
/ año, ni que su consumo de ene gía supe en una ca ga é mica máxima de 10 W / m2 [28]. Además, el
consumo de ene gía p ima ia o al anual de los edi icios no debe supe a el 120 kWh / m2. Pa a que un
edi icio pueda alcanza el es ánda Passi haus, se espe a que incluya al os ni eles de aislamien o y los
mínimos puen es é micos, así como una mayo u ilización de las ganancias sola es e in e nas con ines
de cale acción. La en ilación es o a ca ac e ís ica impo an e de los edi icios Passi haus.
En F ancia, la BBC-E ine gie inco po a los equisi os eglamen a ios pa a la e iciencia ene gé ica de los
edi icios. La e ique a de la BBC-E ine gie puede se adqui ida po los edi icios, cuyos equisi os de ene gía
p ima ia pa a cale acción, e ige ación, en ilación, agua calien e, y la iluminación no exceda el 50 kWh
/ m2 / año [29]. El Código B i ánica pa a hoga es sos enibles u iliza un sis ema de clasi icación de es ellas
en unción de la sos enibilidad pa a e alua el endimien o global de sos enibilidad de un edi icio. Un
edi icio puede log a de una a seis es ellas dependiendo de la ex ensión que alcanza los es ánda es
mínimos del Código, que se encuen an en nue e á eas, incluyendo el uso de la ene gía, las emisiones de
dióxido de ca bono y agua. Sob e la base de es e sis ema de clasi icación, las seis es ellas pueden se
adqui idas po los edi icios que ienen ce o emisiones de ca bono. ).
El sis ema de cali icación LEED e alúa ambién edi icios en una amplia gama de ca ego ías. De hecho, LEED
iene unos 100 posibles pun os básicos dis ibuidos en seis ca ego ías de c édi o, incluyendo si ios
sus en ables, e iciencia de agua, ene gía y a mós e a, ma e iales y ecu sos, calidad medio-ambien al y la
inno ación en el diseño. Además, concede cua o pun os adicionales de p io idad egional y seis pun os
adicionales pa a la inno ación en el diseño o la inno ación en las ope aciones (USGBC, 2014).

21
22
Plan Es a égico Eu opeo de Tecnología
Ene gé ica (SET-Plan).
El plan SET (Plan de Tecnología Ene gé ica) ep esen a la he amien a de apoyo a la oma de decisiones
p incipal de la polí ica de ecnología ene gé ica eu opea. Aspi a a la p omoción de las ecnologías de baja
emisión de ca bono a a és de la acele ación del desa ollo de conocimien os, la ans e encia de
ecnología y la abso ción po su con ibución a la consecución del P oyec o 2020 y la ansición de Eu opa
a una economía baja en ca bono pa a el año 2050 (Comisión Eu opea, 2014).
Las inicia i as indus iales den o del plan SET son los siguien es:
- La Inicia i a del Vien o
- La Inicia i a Eu opa Sola ( o o ol aica y ene gía sola é mica )
- La Inicia i a de Red Eléc ica
- La Cap u a de Ca bono, T anspo e y Almacenamien o
- La Inicia i a Nuclea Sos enible
- La Inicia i a de Bioene gía Indus ial
- La Inicia i a de Ciudades y Comunidades In eligen es
- La Inicia i a Tecnológica Conjun a sob e Pilas de Combus ible de Hid ogeno
Un nue o en oque pa a el balance de ene gía en la ed ZEBs ue p esen ado po Bou elle, And esen, y
Gus a sen (2013). De hecho, se apoya que el en oque más ap opiado pa a medi la con ibución de los
ZEBs en los ac uales desa íos ambien ales, es el en oque de la ene gía de amo ización. Además, en es e
abajo se ecomienda que la de inición de ZEBs debe ía e isa se pa a indica que un ZEBs no debe
eque i ninguna ene gía no eno able.
Los ZEBs como pa e in eg al de las ciudades in eligen es
La me odología no malmen e aplicada p e ende demos a el po encial de los ZEBs en con ibui al
desa ollo de las ciudades in eligen es. En p ime luga , las disposiciones de un ZEB se án conside adas
como pa e in eg an e de una u u a ciudad in eligen e, que a con inuación se án iden i icadas y
p esen adas.
- P ác icas de diseño ambien al y desa ollo
- Fuen es de Ene gía Reno able (RES)
- E ique ado de los sis emas écnicos de cons ucción
- Ges ión de la Ene gía In eligen e
Es os concep os ambién se esumen en la Fig. 4.
P ác icas de diseño ambien al y desa ollo
La de inición ZEB implica que la e iciencia ene gé ica del edi icio se inc emen a al minimiza su demanda
de ene gía. Es o pod ía log a se a a és de diseños de edi icios adap ados al clima y a la egión, así como
las p ác icas de cons ucción que eduzcan la demanda ene gé ica del edi icio. El “Diseño Ambien al del
Edi icios” iene como obje i o explo a la ganancia de calo sola pasi a y el somb eado, combinado con
23
masas con una g an ine cia é mica pa a es abiliza las a iaciones de empe a u a diu nas du an e odo
el día, así como la en ilación na u al [30]. La minimización de la ene gía eque ida pa a los p opósi os de
cale acción y e ige ación se consigue ambién median e el aislamien o é mico adecuado del edi icio,
con el obje i o de educi al mínimo la ansmi ancia é mica de la en ol en e del edi icio [31]. En es e
sen ido, los ma e iales de aislamien o con empo áneas e inno ado es, ales como aislamien o sólido [32],
el aislamien o de acío [33], en anas de acío [34], y cold oo [35] se emplean pa a la mejo a del
endimien o ene gé ico. O a ca ac e ís ica impo an e de los ZEBs es la eliminación de puen es é micos,
pa a no sólo es ingi la ene gía que se pie de, sino que ambién e i a que se o me condensación que
pod ía p o oca daños a la es uc u a del edi icio [36]. Una endencia adicional con espec o a la
e aluación ambien al de los ma e iales de cons ucción en los ZEBs es su Análisis de Ciclo de Vida (ACV),
que inco po a odo el ciclo de ida de los p oduc os, incluyendo: las emisiones de ca bono y cos os
necesa ios pa a la ex acción de ma e ias p imas, ab icación, anspo e y eliminación de los p oduc os
[37].
Fuen es de Ene gía Reno able (RES)
Se espe a que debido a la educida demanda de ene gía eléc ica y é mica de los ZEBs puedan
au oabas ece se de o ma anual a pa i de ene gía en egada in si u o ex si u a a és de las RES. Las RES
que se conside an ac ualmen e como aplicable pa a la gene ación de ene gía en el luga son: la ene gía
sola y la biomasa.
Los paneles o o ol aicos con ie en la luz sola en elec icidad, mien as que los paneles é micos u ilizan
la luz sola pa a con e i la ene gía sola en ene gía é mica pa a se u ilizado con ines de cale acción y
e ige ación, así como pa a el agua calien e sani a ia [38]. La biomasa es ac ualmen e en e los RES más
popula es. Las calde as de biomasa u ilizan una amplia gama de ecu sos pa a la p oducción de
elec icidad y cale acción [39].
Tecnologías que explo an el ien o, la hid áulica o la ene gía geo é mica ambién pueden se usadas, sin
emba go, hay limi aciones en cuan o a sus aplicaciones en en o nos u banos densos, po lo que es inge
su aplicación en la escala pequeña y su in eg ación en los edi icios.
E ique ado de equipos elec omecánicos en los edi icios
E ique ado ecológico es o o elemen o que o ecen los ZEBs que disminuye la b echa de comp ensión
en e la mayo ía de las pe sonas y los equipos que u ilizan. Las Di ec i a UE 2010/30 es ablece un ma co
no ma i o en Eu opa pa a p opo ciona la in o mación del usua io inal po medio del e ique ado y la
in o mación es ánda del p oduc o, jun o al consumo de ene gía y de se necesa io o os ecu sos
esenciales elacionados con la ene gía, pe mi iendo así que los usua ios inales puedan elegi los
p oduc os más e icien es. Los p incipales elec odomés icos a los que se e ie e la p esen e Di ec i a son
los siguien es:
- Acondicionado es de ai e
- Calde as
- La a ajillas
- Lámpa as
- Apa a os de e ige ación
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- Tele isión
- La ado as-secado as
- La ado a
- Bombas de agua
Ya el 90% de los apa a os endidos en Eu opa hoy en día son de clase "A", además los elec odomés icos
ac uales en Eu opa u ilizan 40% menos ene gía que los modelos con encionales en 2001 [30].
Además, los ZEBs inco po an iluminación de bajo consumo y ecnologías de iluminación asequibles,
incluyendo lámpa as luo escen es compac as (CFL) y diodos emiso es de luz (LEDs). El uso de menos luz
en los ZEBs no sólo aho a ene gía, sino que ambién educe la ganancia de calo y po lo an o aho a
ene gía adicional del ai e acondicionado y mejo a el con o é mico.
Ges ión de la Ene gía In eligen e
Sis emas de ges ión ene gé ica de edi icios (BMS) son o o elemen o cla e de los ZEBs. Los BMS (Building
Managemen Sys em), son un sis ema de ges ión de edi icaciones, basado en un so wa e y ha dwa e de
supe isión y con ol ins alado en edi icios. Son esponsables de la con inua ges ión de la ene gía del
edi icio, así como el aho o de cos es que se consiguen. Los BMS ealizan seguimien o de equipos
mecánicos y eléc icos del edi icio, incluyendo la en ilación, la iluminación, sis emas de ene gía, sis emas
con a incendios y los sis emas de segu idad. Además de ealiza un seguimien o e ec i o, y una
o ien ación del consumo e icien e de ene gía del edi icio, los BMS ambién p opo cionan a los ocupan es
un buen con ol de las condiciones de con o é mico en el in e io .
P ác icas de Diseño Ambien al y Desa ollo
-Diseño ambien al en edi icios
-Con empo áneos e inno ado es ma e iales
de cons ucción
-Mejo es p ác icas de diseño (po ejemplo,
e i a los puen es é micos)
Fuen es de Ene gé icas Reno ables
-Sola é mica
-Calde as de biomasa
-Tu binas de ien o
-Tu binas hid áulicas
-La gene ación de ene gía geo é mica
31
Tabla 1 [161]
País / ciudad /
clima
Re e en
cia
Edi icio
Medidas de conse ación de ene gía
/
implicaciones de endimien o ene gé ico
Aus alia,
8 zonas
climá icas
[59]
Residencial
Aislamien o é mico, id io de baja emisi idad y
doble ac is alamien o, elec odomés icos de al a
e iciencia ene gé ica (especialmen e pa a climas
donde p edomina el en iamien o).
[60]
O icina
Aislamien o é mico (menos e icaz en climas
íos), meno WWR (Windows-Wall-Ra io)
( elación en e el amaño de la en ana-pa ed),
id io e lec an e, LLD in e io (densidad de ca ga
de iluminación), especialmen e e icaz en climas
íos.
China,
a qui ec u a
pa a las 5
g andes zonas
climá icas
[61,62]
O icina
Aislamien o é mico (e icaz en climas se e os
an o íos como calien es), ac is alamien o doble
y iple, meno WWR, aumen o de los sis emas
é micos en e ano ( empe a u a de e e encia),
meno LLD, mejo a el
COP (coe icien e de
endimien o).
Hong Kong
[64,6]
Residencial
Aislamien o é mico, al a ine cia é mica,
en anas con e es imien o e lec an e, meno
WWR, p o ección sola , la educción de 19.9% en
el en iamien o en unción de la ca ga y en e el
11-29% en el pico de la demanda de e ige ación.
Emi a os
Á abes Unidos
[66]
Residencial
Aislamien o é mico, ine cia é mica, doble
ac is alamien o, meno WWR, u ilizando la
iluminación na u al, gene amos una educción del
28%
Es ados
Unidos, las 8
zonas
climá icas
[67]
No
Residencial
(O icina,
ho el,
escuela,
e c.)
Aislamien o é mico, en anas de baja emisi idad,
p o ección sola , iluminación na u al.
Reino Unido
[68]
Residencial
Aislamien o é mico, cáma as de ai e, id ios
dobles (mejo opción debido a mayo aho o en la
demanda ene gé ica po cale acción y meno inc emen o
inducido en ca ga de e ige ación).
[69,70]
O icina
Aislamien o é mico, id io de baja emisi idad,
iple ac is alamien o, iluminación LED, al a
ine cia é mica con al a en ilación y p o ección

32
sola que ayuda a educi el sob ecalen amien o
de e ano.
Be lín ( ío),
Ba celona
( emplada),
Pale mo
(calien e)
[71]
Gene al sin
especi ica el
ipo de
edi icio
Pa ed adicional con cáma as de ai e, más
aisladas (ai e en la ca idad con ecub imien o
adicional de co cho), achada en ilada, aho o
ene gía medioambien al en condiciones
climá icas ex emas en Be lín y Pale mo.
Suiza
[72]
O icina
P o ec o es sola es, en ilación noc u na,
es a egias de diseño especiales pa a minimiza el
sob ecalen amien o del e ano
y educi la
necesidad de e ige ación.
Bu kina Faso
(Á ica
subsaha iana)
[73]
O icina
P o ec o sola , una educción de has a 40% en la
ca ga de e ige ación.
33
34
Las ene gías eno ables y o as ecnologías
En es e capí ulo p e endemos explica que incluso con la adopción de las mejo es medidas de e iciencia
ene gé ica disponibles, aún se equie e ene gía pa a alimen a el uncionamien o de un edi icio en el día
a día. Pa a los ZEBs, es o se log a a a és del uso de las ene gías eno ables y o as ecnologías. Las
p incipales ecnologías [95-97] comúnmen e adop adas son:
- Fo o ol aica (PV) y Fo o ol aica in eg ada en el edi icio (BIPV)
- Tecnologías eólicas
- Sola é mica (calen ado es de agua sola es)
- Bombas de calo (anexo VII de la Di ec i a 2009/28/CE)
- Cen alización de la cale acción y e ige ación u bana
Las cua o p ime as son gene almen e las aplicadas in si u.
Fo o ol aica (PV) y Fo o ol aica In eg ada en el Edi icio (BIPV)
Las placas o o ol aicas son unas de las ecnologías de ene gía eno able más p ome edo as en el log o
del desa ollo sos enible [98,99]. Todos los es udios de caso ZEBs mos ados en la Tabla 1 adop a on
algunos ipos de ecnología o o ol aica. En las zonas u banas y subu banas, los módulos PV se mon an a
menudo en los ejados de las casas, así como edi icios no esidenciales (po ejemplo, o icinas, ho eles,
escuelas). Pa a maximiza el núme o de módulos o o ol aicos ins alado y po lo an o la ene gía eléc ica
gene ada, a eces se u ilizan PV en la en ol en e del edi icio. Dicho sis ema se denomina BIPV
( o o ol aica in eg ada en el edi icio). Los paneles o o ol aicos in eg ados en el edi icio ayudan a
aumen a la ene gía gene ada po unidad de á ea de suelo del edi icio, po lo que hace que la ene gía
sola sea más iable como al e na i a y / o complemen o a la ed eléc ica. Es o, sin emba go, iende a
es ingi la pene ación de luz na u al. Un abajo ecien e ha u ilizado módulos o o ol aicos
semi anspa en es de la en ol en e de un edi icio de o icinas en el clima sub opical de Hong Kong y se
ha demos ado que la doble unción de gene ación de elec icidad y pe mi i el paso de la luz del día, en
los espacios in e io es, acili a diseños de iluminación na u al [100]. O o desa ollo ecien e pa a
aumen a la e iciencia ene gé ica de las PV es el sis ema HPVT ( o o ol aica híb ida é mica). En gene al,
una célula sola iene una e iciencia de con e sión de ene gía sola a eléc ica en e 9-18% (es deci , más
de 80% de la adiación sola ecibida no se con ie e en elec icidad, pe o esa ene gía es o bien e lejada
o disipada en o ma de ene gía é mica). Es o p o oca un aumen o en la empe a u a de abajo de la
célula sola y conduce a una e iciencia de con e sión in e io . Un sis ema de HPVT hace uso de módulos
de e ige ación e moeléc icos pa a educi la empe a u a de la célula sola y se ap o echa del agua
calien e p oducida po la gene ación de calo esidual. Po lo an o HPVT gene a an o ene gía eléc ica
como é mica [98,101]. La po encia de salida y el sis ema de e iciencia de un sis ema o o ol aico a ía
du an e los di e en es momen os del día y di e en es es aciones del año con sujeción a las condiciones
climá icas locales. La in o mación sob e los pa ones dia ios y es acionales, pe mi i ía a los a qui ec os e
ingenie os ene una mejo comp ensión del uncionamien o del sis ema o o ol aico, pa a la ealización
del p oceso de diseño y análisis. Es os da os se pueden de e mina a a és del moni o eo en línea y
mediciones in si u de las ins alaciones o o ol aicas en uncionamien o [102,103]. La explo ación de la
elec icidad o o ol aica, gene ada en el luga y la expo ación de cualquie exceso de ene gía a la ed
local de se icios públicos son una es a egia impo an e pa a aumen a la cuo a de las ene gías
35
eno ables. Un ecien e es udio sob e la in eg ación a g an escala de los alo es ac uales en las ciudades
se ha es imado que los sis emas o o ol aicos pueden a ende a 35% del consumo o al de elec icidad
[104]. Sin emba go, la amplia di usión de la gene ación o o ol aica puede causa , en e o as cosas, la
ines abilidad y pone en pelig o la calidad de la es uc u a de la ed eléc ica exis en e. Se equie e más
abajo sob e " edes in eligen es".
Tecnologías eólicas
La gene ación de ene gía eólica se ca ac e iza po la na u aleza es ocás ica del ien o. Fiable
median e mé odos es adís icos, la p e isión de ene gía eólica iene un papel impo an e en el
diseño y análisis de ae ogene ado es, el cual es c ucial pa a hace en e a los desa íos de
equilib a la o e a y la demanda en cualquie sis ema eléc ico[105]. En gene al, la
disponibilidad de ene gía sola y eólica iende a ene algunas ca ac e ís icas complemen a ias
(es deci , cuando la disponibilidad sola es baja, la disponibilidad de ien o iende a se al a, y
ice e sa), lo que sugie e que la ene gía sola y eólica pueden, en cie a medida, compensa se
du an e di e en es épocas del año. Es o ha lle ado al desa ollo de sis emas de gene ación de
ene gía o o ol aica-eólica híb idos an o a escala de se icios públicos, así como en pequeños
sis emas de au ónomos[106
,
107].
Se encon ó que los sis emas híb idos u ie on mayo endimien o ene gé ico que la o o ol aica o la
eólica po sepa ado. Pa a los ZEBs, si se adop a un sis ema único o uno híb ido, el desa ío se ía es abilidad
de la ed. Aunque no es especí ico pa a aplicaciones ZEBs, Liu e al. [108] des acó la impo ancia de la
es abilidad de la ed en la in eg ación de g an escala de la ene gía eno able luc uan e con la
in aes uc u a eléc ica exis en e. Se equie e más abajo en es a á ea.
Sola é mica
En el sec o esidencial, el uso de ene gía pa a el agua calien e sani a ia es una p opo ción signi ica i a
del consumo o al de ene gía en el hoga . Un es udio ecien e sob e la in eg ación de una nue a a iedad
de calen ado es de agua (incluyendo CSA) aplicado a un modelo de uso de la ene gía esidencial de la
ciudad de Osaka en Japón ha demos ado g andes aho os de ene gía y un al o po encial educción de las
emisiones de CO2 [109]. A a és de los años, ha habido nue os desa ollos, e inno aciones en la mejo a
de la e iciencia ene gé ica global de calen ado es sola es de agua, que se puede aplica ácilmen e a los
ZEBs. Po ejemplo, el sis ema de almacenamien o de agua calien e lle aba el colec o in eg ado de bajo
pe il, ue desa ollado pa a abo da la cues ión es é ica y a qui ec ónica [110]; y un SWH (calen ado de
agua sola ) que usa una bomba de agua sola , en donde la bomba ue accionada po el apo p oducido a
pa i de un colec o de placa plana y el cos e global ue compa able a un SWH con encional [111]. O os
a ances ecien es en CSA (calen ado es de aguas sola es) incluyen: e mosi ón SWH bi asico, la mejo a en
e iciencia de ca ga del sis ema es 82%, que es supe io a CSA con encionales [112]; un SWH usando
“s a iona y V- ough collec o ” con esul ados p ome edo es an o pa a la e iciencia óp ica del e lec o
como en el endimien o é mico global del sis ema [113]; y un sis ema combinado sola que cumple al
mismo iempo las necesidades de cale acción y agua calien e sani a ia [114].
Bombas de calo
Las bombas de calo , o ecen al e na i as iables de ecupe ación de calo de di e en es uen es de
ene gía, pa a su uso en di e sas aplicaciones. Los ecien es a ances en las ecnologías de bomba de calo ,
se cen an en diseños de ciclos a anzados pa a sis emas de calo y endimien o, la mejo a de los
componen es del ciclo y luidos de abajo, hace que aumen e su u ilización y aplicaciones [115]. El
36
coe icien e de endimien o (COP, una medida de la e iciencia) de las bombas de calo es ípicamen e en e
3 y 5, las ASHPs (bombas de calo con uen e de ai e) ienden a ene COP ce ca del ex emo in e io de
la gama. Pa a mejo a el endimien o de ene gía, las ASHPs pueden in eg a se con colec o es sola es pa a
que la ene gía pueda se suminis ada al e apo ado , a una empe a u a más al a que el ai e ex e io
ambien al, con el aumen o de la capacidad y mayo COP [116]. Du an e los pe íodos de calen amien o /
en iamien o pico, las empe a u as ambien ales impe an es pueden limi a la capacidad de un ASHP y
hace que uncione a una meno e iciencia.
5.1.4.1 Bombas de calo geo é micas (GSHPs)
En los úl imos años, ha habido una se ie de es udios sob e el desa ollo de GSHPs (bombas de calo
geo é micas) pa a cub i la ca ga máxima sin la necesidad de plan as suplemen a ias. Las en ajas
incluyen meno cos o ope a i o, po lo gene al sin unidad ex e io , una mayo iabilidad, ida ú il de la
unidad más la ga, la conse ación de ene gía y educción de emisiones de CO2 [117]. En gene al, se aco dó
que GSHPs puede log a una mejo e iciencia ope a i a en climas donde la cale acción y equisi os de
e ige ación es án bien equilib ados du an e odo el año [118]. La mayo ía de los edi icios, sin emba go,
ienen ca gas desequilib adas po los equisi os an o de en iamien o o como de calen amien o,
especialmen e en los climas más cálidos y más íos. Podemos ob ene más in o mación en es e aspec o
e e en e a bombas de calo ae o é mica, geo é mica o hid o é mica, en el anexo VII de la Di ec i a
2009/28/CE del Pa lamen o Eu opeo y del Consejo, de 23 de ab il de 2009, ela i a al omen o del uso de
ene gía p oceden e de uen es eno ables. En los edi icios donde p e alece el en iamien o en los climas
más cálidos, se ans e i á una g an can idad de calo a la ie a a a és de las sondas geo é micas.
Du an e un cie o iempo, el calo que se acumula á da á como esul ado el inc emen o de la empe a u a
del suelo, y a ec a a a la e iciencia ope a i a. Es e p oblema se puede esol e median e el uso de sis emas
híb idos con unidades suplemen a ias de calo ales como: o es de e ige ación pa a elimina el calo
acumulado [119]. Los GSHPs híb idos con calen amien o de agua ya a cie a empe a u a pueden ambién
se a ac i os pa a los edi icios donde p edomina el en iamien o po las necesidades de agua calien e
(po ejemplo, la ado y duchas). Asimismo, en la cale acción de edi icios donde p edominan climas más
íos, GSHPs puede p o oca un ago amien o de calo é mico del suelo. Es o disminui á p og esi amen e
la empe a u a del luido de abajo y po lo an o educi la e iciencia del sis ema [120]. En el en oque
adop ado es común el uso de GSHPs híb idos con colec o es sola es, que eca ga el suelo a a és de la
pe o ación e i ando así el ago amien o de calo de la ie a. El diseño óp imo es cuando el calo sola
p oduce agua calien e sani a ia du an e el e ano y se eca ga el pozo du an e los meses de in ie no. El
dimensionamien o co ec o es encon a un equilib io en e el consumo de agua calien e de e ano y los
equisi os de eca ga en in ie no [121,122].
Cen alización de la cale acción y e ige ación u bana
La cen alización de la cale acción y
e ige ación (DHC) es un sis ema de dis ibución de calo y ío,
gene ado desde una ubicación cen alizada, cuyo obje i o es clima iza (y en algunos casos p opo ciona
ACS) a edi icios esidenciales, come ciales e indus iales. Puede p opo ciona e iciencia, bene icios de
cos os ambien ales y de ope ación a las comunidades y a los consumido es de ene gía. La cen alización
de la cale acción y e ige ación ayuda a eemplaza los equipos menos e icien es en edi icios indi iduales
con un sis ema de cale acción / e ige ación cen al más e icien e que se ealiza en un espacio
acondicionado. La cen alización de la cale acción y e ige ación puede con ibui a educi el cambio
climá ico y o os p oblemas ambien ales elacionados con la ene gía, ales como la
con aminación del ai e, el ago amien o del ozono y la llu ia ácida [123]. Un es udio ealizado en

37
Japón encon ó que la e iciencia ene gé ica pa a la e ige ación en los sis emas de DHC es
supe io a los sis emas de e ige ación indi iduales a causa del "e ec o de concen ación" y
"g ado de la ope ación" [123]. Es udios ecien es de la cale acción u bana en Dinama ca y
No uega ambién han demos ado una educción sus ancial de la demanda de combus ible,
emisiones de CO
2
y del cos o de ope ación, se puede log a median e la con e sión a la
cale acción u bana [134,125]. A pesa del cos o de in e sión inicial (po ejemplo, la
in aes uc u a de ed de dis ibución y posibles medidas de econ e sión edi icio como el
cambio al sis ema de cale acción hid áulico), es p obable que sea la opción más azonable pa a
el cumplimien o de las ca gas de cale acción de los edi icios. Además, el exceso de calo de los
ZEBs (a a és de colec o es sola es é micos y / o bombas de calo ) puede sa is ace pa e de la
demanda global de calen amien o den o de la ed y así bene icia a los sis emas de cale acción
u bana median e la educción de su consumo de combus ible [97].
38
Consecuencias pa a el desa ollo
sos enible y o os abajos de in es igación
A pa i de los abajos e isados has a aho a, es azonable deci que en los ZEBs, las écnicas y
las ecnologías de diseño asociadas es án bien es ablecidas, y juga án un papel impo an e en
cualquie u u a es a egia de desa ollo sos enible. Sin emba go, se c ee que hay po lo menos
es á eas que necesi an mayo discusión y equie en un mayo cos e de in es igación y
desa ollo: el ciclo de ida y el medio ambien e, el cambio climá ico, y las cues iones de polí ica
social. Es os se esumen de la siguien e mane a:
Cos e del ciclo de ida y el medio ambien e
El concep o ZEBs plan ea la p egun a de ¿qué escala y p o undidad se deben oma an es de
conside a las ecnologías de ene gías eno ables pa a sa is ace el eque imien o de las
medidas de ene gía de e iciencia ene gé ica?[126]. Una es a egia es lle a a cabo un análisis de
ene gía del ciclo de ida de los ZEBs incluyendo las ene gías eno ables. Ha habido una se ie de
es udios que u ilizan la écnica de la con abilidad ene gé ica de ciclo de ida pa a e alua la
e iciencia ene gé ica y las consecuencias de las emisiones de cualquie edi icio [127,128] o las
ecnologías eno ables especí icas [129,130]. Aun así se necesi a más abajo en los ZEBs. Un
es udio ecien e sob e un edi icio esidencial en Dinama ca ha indicado que, desde una
pe spec i a de cos o-e ec i idad, la demanda de ene gía se debe educi al mínimo a a és de
diseños ene gé icamen e e icien es de cons ucción, dejando sólo una can idad muy pequeña
de eque imien o de ene gía pa a se cubie a po la gene ación de ene gía eno able [126]. Un
nue o é mino "LC-ZEB" (ciclo de ida pa a un edi icio de consumo casi nulo) ambién ha sido
suge ido pa a en a iza la impo ancia de examina oda los ZEBs sob e una base del ciclo de
ida, eniendo en cuen a an o la ene gía inco po ada en los ma e iales, como la de ope ación
[131]. Quedan muchos e os po supe a en el análisis del ciclo de ida. Po ejemplo, aunque
GSHPs han demos ado su u ilidad en la educción de las emisiones de CO
2
en compa ación con
los sis emas de cale acción de gas eléc icos o na u ales, se ha a gumen ado que la educción es
ma ginal cuando los impac os ambien ales del ciclo de ida (po ejemplo, el ago amien o de
ecu sos abió icos de los combus ibles ósiles, el po encial ago amien o de la capa de ozono y el
po encial de eco- oxicidad e es e) se ienen en cuen a [132]. También se ha señalado que la
mezcla de combus ible pa a la gene ación de elec icidad se a a cambia en el u u o y que es e
queda a suje o a las ci cuns ancias económicas y polí icas, así como la disponibilidad de ecu sos
ene gé icos, po no habla de la complejidad con espec o a las pé didas de la ed eléc ica en
el cálculo del aho o de ene gía y la educción de CO
2
en los edi icios [133,134]. Es os sin duda
a ec a an a la huella de ca bono de las di e en es ecnologías de ene gías con encionales y
eno ables. Se equie e en es e aspec o más abajo.
39
El cambio climá ico
En e e encia a es e ema se con iene gene almen e que nues o clima es á cambiando y que la
empe a u a se ele a á g adualmen e. Las e isiones ecien es de los e ec os del cambio
climá ico en el sec o ene gé ico en gene al [135] y el uso de ene gía en el en o no en pa icula
[83] han pues o de mani ies o la ulne abilidad de los sis emas de ene gía en edi icios al cambio
climá ico. Especí icamen e pa a los ZEBs, se ha encon ado que a pesa de las a iaciones
anuales en el consumo o al de ene gía del edi icio es ela i amen e pequeño, el impac o de los
p oblemas de exceso y de almacenamien o de ene gía en elación al obje i o de los ZEBs es
signi ica i o.
Se debe ene en cuen a la simulación plu ianual e e en e al cambio climá ico y que se debe
u iliza en los ZEBs pa a ealiza diseños y análisis [136] sensibles al clima. Es o es á en con as e
con la ep esen ación clásica del clima (po ejemplo TMY (año me eo ológico ípico) y TPCY
(componen es p incipales del año ípico)) po lo gene al es os mé odos se adop an pa a el
análisis de simulación de ene gía del edi icio po ho a [147]. Es o lle a a la cues ión de la
selección del modelo climá ico. Po ejemplo, Wan e al. [138] compa a on el desempeño de los
cinco modelos de ci culación gene al en é minos de DBT ( empe a u a de bulbo seco), WBT
( empe a u a de bulbo húmedo) y GSR ( adiación sola global) en di e en es zonas climá icas.
La compa ación de modelos se mues a en la Tabla 3.
40
Tabla 3 [161]
a MBE ∑= 1 (𝑃𝑖 −𝑀𝑖)/𝑛
𝑛
𝑖 (Pi=p edicción, Mi= da os de medición, n=252 pa a Hong Kong y n=348 pa a
las o as cua o ciudades).
b RMSE ∑= 1 (𝑃𝑖 −𝑀𝑖)2/𝑛1/2
𝑛
𝑖
c Medidas a i mé icas
Se puede obse a que el endimien o de los cinco modelos pueden a ia mucho en unción de
las di e en es zonas climá icas y pa a di e en es a iables me eo ológicas. Se equie e más
abajo en la selección de los modelos climá icos adecuados pa a la cons ucción de es udios de
simulación de ene gía. Po o a pa e, en los úl imos años ha habido muchos es udios sob e la
cale acción u bana, pe o muy poco en e ige ación u bana. El calen amien o global conduci á
a menos equisi os de cale acción, especialmen e en climas más íos, ocu i á lo con a io en
los climas más cálidos donde end emos que aplica aun con más én asis los equisi os de
e ige ación.
Ciudad
Modelo
DBT
WBT
GSR
Pun uaci
ó
n
media
c
MBE
la
RMSE
b
MBE
RMSE
MBE
RMSE
○C
Rango
○C
Rango
○C
Rango
○C
Rango
MJ / m
2
Rango
MJ / m
2
Rango
Ha bin
BCCR-BCM2.0
-
3.81
4
6.15
4
-
3.21
5
5.25
4
1.38
4
3.98
4
4.2
GISS-OMA
-
1.59
2
3.49
2
0.16
1
2.61
2
0.70
1
3.32
2
1.7
INM-CM3.0
-
4.02
5
5.22
3
-
2.77
4
4.10
3
1.05
3
3.83
3
3.5
MIROC3.2-H
-
0.35
1
2.67
1
0.29
2
2.35
1
3.65
5
5.69
5
2.5
NCAR-CCSM3.0
-
2.66
3
8.69
5
-
1.65
3
7.27
5
1.03
2
2.90
1
3.2
Beijing
BCCR-BCM2.0
-
6.89
4
7.54
3
-
4.59
4
5.24
3
1.46
1
2.76
1
2.7
GISS-OMA
-
3.24
2
4.02
2
-
2.44
2
3.33
2
2.01
4
3.09
3
2.5
INM-CM3.0
-
7.28
5
7.96
4
-
5.58
5
6.15
4
1.87
2
2.90
2
3.7
MIROC3.2-H
-
2.69
1
3.47
1
-
1.86
1
2.70
1
4.20
5
4.81
5
2.3
NCAR-CCSM3.0
-
5.62
3
8.40
5
-
4.35
3
6.75
5
1.92
3
3.93
4
3.8
Shanghai
BCCR-BCM2.0
-
0.91
1
1.93
1
-
0.63
1
1.92
1
2.53
2
4.01
1
1.2
GISS-OMA
3.28
5
4.76
4
2.70
5
4.07
3
4.01
3
4.80
3
3.8
INM-CM3.0
-
3.16
4
4.71
3
-
2.51
4
4.10
4
4.57
4
5.37
4
3.8
MIROC3.2-H
1.00
2
2.08
2
1.37
3
2.18
2
5.20
5
6.03
5
3.2
NCAR-CCSM3.0
-
1.79
3
5.13
5
-
0.86
2
4.52
5
2.24
1
4.15
2
3.0
Kunming
BCCR-BCM2.0
-
3.00
5
3.52
5
0.52
1
1.97
1
0.13
1
3.56
1
2.3
GISS-OMA
-
0.52
4
1.47
1
2.23
5
2.60
3
4.41
4
5.79
4
3.5
INM-CM3.0
0.14
1
3.40
4
1.32
3
3.46
5
3.77
2
5.41
2
2.8
MIROC3.2-H
-
0.23
2
1.68
2
1.87
4
2.29
2
4.15
3
5.50
3
2.7
NCAR-CCSM3.0
-
0.23
2
3.34
3
-
0.59
2
2.98
4
4.82
5
6.76
5
3.5
Hong
Kong
BCCR-BCM2.0
-
1.32
4
2.12
2
-
0.36
2
1.85
2
2.53
1
4.50
1
2.0
GISS-OMA
-
0.60
2
2.61
3
-
0.18
1
1.99
3
6.18
5
7.22
5
3.2
INM-CM3.0
-
2.92
5
3.64
5
-
2.45
5
3.11
5
5.45
4
7.01
4
4.7
MIROC3.2-H
0.06
1
1.77
1
0.69
3
1.75
1
5.08
3
6.37
3
2.0
NCAR-CCSM3.0
-
0.99
3
2.62
4
-
0.84
4
2.62
4
3.55
2
4.59
2
3.2
¼
yo
yo
2 1
=
2
47
-
Las ca ac e ís icas geomé icas de los ubos con pendien e ho izon al (2,5%), se deben
diseña pa a pe mi i las ope aciones de limpieza sencilla e icaces y d enaje de condensación
adecuado.
-
Se debe ealiza una simulación ene gé ica del edi icio u ilizando po ejemplo la he amien a
de simulación de endimien o edi icio Ene gyPlus [151]. La en ilación olun a ia y la
in il ación de ai e in olun a io se puede calcula con Ai flowNe wo k.
Siguiendo los p incipios de diseño in eg ado [152], se deben aplica un g an núme o de es a egias y
concep os pasi os, analiza los y simula los du an e la ase de diseño concep ual. Pa a así ene cla o la
selección de las mejo es ca ac e ís icas de los elemen os de cons ucción p es ando especial impo ancia
a los e es imien os ales como el echo, pa edes ex e io es, piso, unidades de ac is alamien o en las
a ias o ien aciones, y las es a egias y / o pun os de ajus e pa a el con ol de los disposi i os de
p o ección sola , es undamen al la ape u a noc u na de en anas pa a omen a de o ma na u al la
en ilación. Es o puede se impulsado po un algo i mo de op imización a és de po ejemplo GenOp
(mo o de op imización) [153, 154], lo cual puede esul a muy ú il cuando el sis ema de cale acción
mecánica y sis ema de e ige ación (una bomba de calo e e sible) se incluye en el modelo del edi icio
(además del EAHE), y los equisi os sob e con o é mico en espacios in e io es se han ijado en e e encia
al modelo de con o Fange [155] al como se aplica en las no mas ISO In e nacionale 7730 [156]. Las
empe a u as de con o óp imas de empo ada se calculan suponiendo una ac i idad me abólica de 1,2
me , 0,5 clo pa a opa de e ano y 1clo pa a la opa de in ie no.
Aplicación del Documen o Básico HE1 Aho o de Ene gía
El Documen o Básico HE Aho o de Ene gía iene po obje o es ablece eglas y p ocedimien os que
pe mi en cumpli las exigencias básicas de aho o de ene gía.
Tan o el obje i o del equisi o básico "Aho o de ene gía", como las exigencias básicas, se es ablecen en
el a ículo 15 de la Pa e I del CTE y se p esen an a con inuación:
1. Consegui un uso acional de la ene gía necesa ia pa a la u ilización de los edi icios, educiendo a lími es
sos enibles su consumo y consegui asimismo que una pa e de es e consumo p oceda de uen es de
ene gía eno able.
2. Pa a ello, los edi icios se p oyec a án, cons ui án, u iliza án y man end án de o ma que se cumplan
las exigencias básicas que se es ablecen en es e Documen o Básico.
3. El Documen o Básico “DB HE Aho o de ene gía” especi ica pa áme os obje i os y p ocedimien os cuyo
cumplimien o asegu a la sa is acción de las exigencias básicas y la supe ación de los ni eles mínimos de
calidad p opios del equisi o básico de aho o de ene gía.
Además, el a ículo 15.1 hace una e e encia a la en ol en e y a los p ocedimien os de e i icación:
Los edi icios dispond án de una en ol en e que limi e la demanda ene gé ica necesa ia pa a alcanza el
bienes a é mico en unción de di e sos ac o es como el clima de la localidad, el uso del edi icio, sus
ca ac e ís icas de aislamien o e ine cia, pe meabilidad al ai e y exposición a la adiación sola , e c.

48
Clasi icación de los espacios
El apa ado 3.1.2 del DB-HE1 clasi ica los espacios exis en es en un edi icio de la siguien e mane a:
Los espacios in e io es de los edi icios se clasi ican en espacios habi ables y espacios no habi ables. Según
e minología del DB-HE1:
Espacio habi able: Espacio o mado po uno o a ios ecin os habi ables con iguos con el mismo uso y
condiciones é micas equi alen es ag upados a e ec os de cálculo de demanda ene gé ica.
Recin o habi able: Recin o in e io des inado al uso de pe sonas cuya densidad de ocupación y iempo de
es ancia exigen unas condiciones acús icas, é micas y de salub idad adecuadas. Se conside an ecin os
habi ables los siguien es:
- Habi aciones y es ancias (do mi o ios, comedo es, biblio ecas, salones, e c.) en edi icios
esidenciales.
- Aulas, biblio ecas, despachos, en edi icios de uso docen e;
- Qui ó anos, habi aciones, salas de espe a, en edi icios de uso sani a io;
- O icinas, despachos; salas de eunión, en edi icios de uso adminis a i o;
- Cocinas, baños, aseos, pasillos y dis ibuido es, en edi icios de cualquie uso;
- Zonas comunes de ci culación en el in e io de los edi icios;
- Cualquie o o con un uso asimilable a los an e io es.
Espacio no habi able: Espacio o mado po uno o a ios ecin os no habi ables con iguos con el mismo
uso y condiciones é micas equi alen es ag upados a e ec os de cálculo de demanda ene gé ica.
Recin o no habi able: Recin o in e io no des inado al uso pe manen e de pe sonas o cuya ocupación, po
se ocasional o excepcional y po se bajo el iempo de es ancia, sólo exige unas condiciones de salub idad
adecuadas. Se ían, po ejemplo, los ga ajes, as e os, las cáma as écnicas y des anes no acondicionados,
y sus zonas comunes.
A e ec os de cálculo de la demanda ene gé ica, los espacios habi ables se clasi ican en unción de la
can idad de calo disipada en su in e io , debido a la ac i idad ealizada y al pe iodo de u ilización de cada
espacio, en las siguien es ca ego ías:
- Espacios con ca ga in e na baja: espacios en los que se disipa poco calo . Son los espacios
des inados p incipalmen e a esidi en ellos.
- Espacios con ca ga in e na al a: espacios en los que se gene a g an can idad de calo po causa de
su ocupación, iluminación o equipos exis en es. Son aquellos espacios no incluidos en la de inición
an e io .
A e ec os de comp obación de la limi ación de condensaciones en los ce amien os, los espacios
habi ables se ca ac e izan po el exceso de humedad in e io . Exis en di e sas ca ego ías:
- Espacios de clase de hig ome ía 5: espacios en los que se p e ea una g an p oducción de
humedad, ales como la ande ías y piscinas.
49
Mé odo de cálculo
Es a opción busca consegui los siguien es obje i os:
- Limi a la demanda ene gé ica de la i ienda.
- Limi a la p esencia de condensaciones en la supe icie y el in e io de los ce amien os.
- Limi a las in il aciones de ai e en huecos y luce na ios.
- Pa a aplica la opción simpli icada, se deben cumpli las condiciones siguien es:
- Supe icie de huecos en cada achada meno al 60%.
- Supe icie que ocupan luce na ios en cubie a meno al 5%.
- Se aplica á es a opción a los ce amien os nue os pa a los casos de ehabili ación.
El DB-HE1 de ine la en ol en e é mica de un edi icio como el conjun o de odos los ce amien os que
limi an:
- Los espacios habi ables del ex e io y los espacios habi ables de los no habi ables.
Así lo mues a la siguien e igu a 8:
Cubie as
C1: en con ac o con el ai e
C2: en con ac o con un espacio no
habi able Pc: puen e é mico (con o no
de luce na io>0,5 m2)
L: luce na io
Fachadas
M1: mu o en con ac o con el ai e
M2: mu o en con ac o con espacios no
habi ables
PF1: puen e é mico (con o no de
huecos>0,5 m2)
PF2: puen e é mico (pila es en
achada>0,5 m2)
Fig. 8 Clasi icación de espacios y supe icies
50
PF3: puen e é mico (cajas de pe siana>0,5 m2)
H: huecos
Suelos
S1: apoyados sob e el e eno
S2: en con ac o con espacios no habi ables
S3: en con ac o con el ai e ex e io
Ce amien os en con ac o con el e eno
T1: mu os en con ac o con el e eno
T2: cubie as en e adas T3: suelos a una p o undidad mayo de 0,5 m
Una ez ob enida la zona climá ica como podemos e en la igu a 9, la no ma i a apo a una abla donde
expone los alo es lími e de ansmi ancia é mica medias pa a los ce amien os y las pa iciones
in e io es.
Fig. 9 Zonas climá icas Cana ias
Pa áme os ca ac e ís icos de la en ol en e
ZONA CLIMÁTICA α3, A3
T ansmi ancia lími e de mu os de achada y ce amien os en con ac o con el e eno U Mlim: 0,94 W/m2K
T ansmi ancia lími e de suelos USlim: 0,53 W/m 2 K
T ansmi ancia lími e de cubie as U Clim: 0,50 W/m 2 K
Fac o sola modi icado lími e de luce na ios F Llim: 0,29
T ansmi ancia
Según la DB HE 1, la ine cia é mica es la capacidad que iene la masa de conse a la ene gía é mica
ecibida e i libe ándola p og esi amen e. Los edi icios de g an ine cia é mica ienen a iaciones é micas
más es ables ya que el calo acumulado du an e el día se libe a en el pe iodo noc u no, es o quie e deci
que a mayo ine cia é mica mayo es abilidad é mica. La unción de los ce amien os es aisla los
espacios in e nos del ambien e ex e io , po an o, han de a da en eacciona a los cambios de
51
empe a u a, es deci , han de ene una g an ine cia é mica. Así uncionan como acumulado es de la
ene gía é mica.
Pa a calcula la ansmi ancia del ce amien o es necesa io conoce los ma e iales que lo componen y
algunas ca ac e ís icas de e minadas como su espeso , la ansmi ancia de cada uno de ellos y su
conduc i idad, es as úl imas las encon a emos en el Ca álogo del CTE.
Con odo ello se gene a una abla en la que se ob iene una conduc i idad o al del ce amien o y median e
la ó mula que apa ece en el apéndice E del DB-HE1 se ob end á su ansmi ancia é mica o al que se á
compa ada con la máxima pe mi ida en la zona climá ica α3.
Po ejemplo pa a un Mu o de bloque de ho migón de 20 cm de espeso (λ=0,46)
En oscado de mo e o de cemen o (e=1,5 cm) + BHV (e=20 cm) + en oscado hid o ugado (e=1,5 cm)
+ba e a con a el apo (emulsión) + aislamien o é mico EPS ipo III (e=3 cm) + pladu (e=1,5 cm) como
el que podemos e en la igu a 10
Fig. 10 Capas y espeso es mu o ho migón
Cálculo de la ansmi ancia (U)
Se suele aplica en: mu os de achada, cubie as, suelos en con ac o con el ai e ex e io y puen es
é micos in eg ados en los ce amien os an e io es cuya supe icie sea mayo a 0.50 m2
Y se calcula de la siguien e mane a:
U (W/m²K) = 1 / RT
RT (m²K/W) = Rsi + R1 + R2 + … + Rn + Rse
(RT: esis encia é mica o al de un ce amien o)
Rsi y Rse se ob ienen de la abla E.1;
52
Rsi= 0,13 m²K/W
Rse= 0,04 m²K/W
R1, R2, Rn se calculan de la siguien e mane a:
R1= e1/λ1
e1: espeso (en me os) de la capa 1
λ1: conduc i idad é mica del ma e ial (en W/mK)
R1(R de pladu )= 0,015m / 0,18W/mK= 0,083m²K/W
R2(R de aislamien o é mico)= 0,03m / 0,038W/mK= 0,79m²K/W
R3(R de en oscado)= 0,015m / 1,40W/mK= 0,01m²K/W
R4(R de BHV de 20)= 0,20m / 0,46W/mK= 0,43m²K/W
R5(R de en oscado)= 0,015m / 1,40W/mK= 0,01m²K/W
RT(m²K/W) = Rsi + R1 + R2 + … + Rn + Rse = 0,13 m²K/W + (0,015 / 0,18) + (0,03 / 0,038)+(0,015/1,40) +
(0,20 / 0,46) + (0,015/1,40) + 0,04 m²K/W = 1,49 m²K/W
U (W/m²K) =1 / RT= 1 / 1,49m²K/W= 0,67 W/m²K
- Pa a zona climá ica A3 (Las Palmas de Cana ia), la ansmi ancia lími e de mu os de achada (UMlím) =
0,94 W/m²K
- Pa a zona climá ica B3 (Palma de Mallo ca), la ansmi ancia lími e de mu os de achada (UMlím) = 0,82
W/m²K
- Pa a zona climá ica C1 (Pon e ed a), la ansmi ancia lími e de mu os de achada (UMlím) = 0,73 W/m²K
- Pa a zona climá ica D1 (Pamplona), la ansmi ancia lími e de mu os de achada (UMlím) = 0,66 W/m²K
0,67 W/m²K < 0,94; CUMPLE pa a zona climá ica A3
0,67 W/m²K < 0,82; CUMPLE pa a zona climá ica B3
0,67 W/m²K < 0,73; CUMPLE pa a zona climá ica C1
0,67 W/m²K > 0,66; NO CUMPLE pa a zona climá ica D1

53
Comp obación de la condensación supe icial
Se debe comp oba en: mu os de achada, mu os mediane os, cubie as, puen es é micos in eg ados en
achada cuya supe icie sea mayo a 0,50 m² (son puen es é micos in eg ados los pila es en achada, los
con o nos de huecos, las cajas de pe sianas y simila es) y suelos en con ac o con el ai e.
Según el mé odo que indica la CTE, enemos que comp oba que Rsi ( ac o de empe a u a supe icial
in e io sea mayo que Rsi, mín ( ac o de empe a u a de la supe icie in e io mínimo):
FRsi, mín se ob iene de la Tabla 3.2 del DB HE 1 aho o de ene gía.
Pa a zona climá ica A3 y espacios de hig ome ía 3 o in e io , Rsi, mín= 0,50
Pa a zona climá ica B3 y espacios de hig ome ía 3 o in e io , Rsi, mín= 0,52
Pa a zona climá ica C1 y espacios de hig ome ía 3 o in e io , Rsi, mín= 0,56
Pa a zona climá ica D1 y espacios de hig ome ía 3 o in e io , Rsi, mín= 0,61
Rsi= 1-(U∗0,25)
U = 0,67 W/m²K
Rsi= 1-(0,67 W/m²K∗0,25) = 0,83 W/m²K
0,83 W/m²K > 0,50 W/m²K; NO CONDENSA en zona A3
0,83 W/m²K > 0,52 W/m²K; NO CONDENSA en zona B3
0,83 W/m²K > 0,56 W/m²K; NO CONDENSA en zona C1
0,83 W/m²K > 0,61 W/m²K; NO CONDENSA en zona D1
Comp obación de condensaciones in e s iciales
Se debe á comp oba en los mu os de achada, mu os mediane os, cubie as, puen es é micos
in eg ados en achada cuya supe icie sea mayo a 0,50 m² (son puen es é micos in eg ados en los pila es
en achada, los con o nos de huecos, las cajas de pe sianas y simila es) y suelos en con ac o con el ai e.
Realiza emos el cálculo po semejanza de iángulos donde debe emos comp oba que el po cen aje de
humedad ela i a en un pun o in e medio de un ce amien o es in e io al 100% (no condensa). Podemos
e una igu a que ep esen a el cálculo po semejanza de iángulos en la igu a 11.
54
Fig.11 Calculo po semejanza de iángulos Fig.12 Cálculo de la esis encia a la di usión del apo de agua
Cálculo de Pe y Pi (median e ábaco psic omé ico):
(Se ecomienda el cálculo de las p esiones de apo median e el ábaco psic omé ico, eniendo en cuen a
que en el ábaco las p esiones se dan en mba y enemos que pasa las a Pa.)
Pe: p esión de apo del ai e ex e io , en Pa (pascales)
Pi: p esión de apo del ai e in e io , en Pa (pascales)
(1 mba = 100 Pa)
En el CTE ob enemos los siguien es da os del municipio, que si se a a de Las Palmas de G an Cana ia y
de espacios de hig ome ía 3 o in e io , son:
Zona climá ica A3
Tempe a u a ex e io (θe)= 17,9ºC
Tempe a u a in e io (θi)= 20ºC
Humedad ela i a ex e io (φe)= 66%
Humedad ela i a in e io (φi)= 55%
Pe= 13,6 mba = 1360 Pa
Calculamos Pi en Las Palmas de G an Cana ia en ando en el ábaco psic omé ico con los alo es ya
conocidos de θi= 20ºC y φi= 55%
Pi= 12,8 mba = 1280 Pa
Cálculo de la esis encia a la di usión del apo de agua (S):
La esis encia a la di usión del apo de agua en cada capa de un ce amien o depende de la esis i idad
del ma e ial que con o ma dicha capa y del espeso de és a, de o ma que la esis encia de cada capa es
el esul ado de mul iplica la esis i idad po su espeso en me os (S1 = e1 ∗ µ1). Como podemos e en
la igu a 12 se hace e e encia a esas secciones S1, S2, S3 las cuales es amos aquí a ando.
S1 = e1 ∗ µ1
∑S=ST=S1+S2+S3
55
Podemos encon a alo es de ac o es de esis encia a la di usión del apo de agua (µ) en el lib o
VIVIENDA-DAV-HE
S1(S de panel de pladu )= 0,015 m∗4= 0,06m
S2(S de aislamien o é mico EPS ipo III)= 0,03 m∗20= 0,60m
S3(S de en oscado)= 0,015m∗10= 0,15m
S4(S de BHV20)= 0,20m∗6= 1,20m
S3(S de en oscado)= 0,015m∗10= 0,15m
∑S=ST=S1+S2+S3+S4+S5= 0,06m + 0,6m + 0,15m + 1,20m + 0,15m = 2,16m
Cálculo de la P esión de apo (P) en cualquie pun o del ce amien o (pun o A):
𝑃𝑒−𝑃𝑖
∑S = 𝑃𝐴−𝑃𝑖
S1+S2 (de es a ó mula despejamos PA)
PA= Pi + ((Pe-Pi / ∑S)∗(S1+S2+S3)= 12,8mba + ((13,6mba -12,8mba / 2,166m) ∗ (0,06m + 0,60m + 0,15m)
= 13.09 mba
Cálculo de la Tempe a u a (θ) en cualquie pun o del ce amien o (pun o A):
θi – θe
RT = θi – θA
RSi+R1+R2 (de es a ó mula despejamos θA)
θA= θi - ((θi-θe) / RT)∗(Rsi+R1+R2+R3))= 20ºC - ((20ºC – 17,9ºC) / 1,49 m²K/W)∗(0,13 m²K/W + 0,083
m²K/W + 0,79 m²K/W + 0,010 m²K/W)) = 18,5ºC
Con los alo es ob enidos de θA (18,5ºC) y PA(13,09mba ) amos a un ábaco psic omé ico y ob enemos
el % de humedad ela i a en el pun o A = 61%. Si es e alo es in e io a 100%, signi ica que no condensa;
61%<100%, po an o NO CONDENSA.
Diseño según las condiciones clima ologías de Cana ias
En es e apa ado es ablece emos el limi e in e io y supe io de la zona de con o los cuales pod emos
es ablece segun las igu as 13 y 14 pa a un diseño de i ienda según las condiciones clima ologias de
Cana ias, ademas de habla sob e la impo ancia de las elocidad del ien o y su elacion con el con o ,
habla emos sob e la impo ancia de una op ima o ien acion y de la adiacion sola .
Lími e in e io de la zona de con o
El lími e in e io de la zona de con o , 21,5 ºC, es ablece una sepa ación po encima de la cual es necesa ia
la u ilización de la p o ección sola y po debajo de la cual se necesi a adiación. A pa i de es e lími e y
hacia a iba la zona de bienes a asciende con el mo imien o del ai e y desciende po adiación sola .
Lími e supe io de la zona de con o
El lími e supe io de la zona de con o , se ha ijado en 28°C con humedades ela i as medias de has a un
50%, disminuyendo g adualmen e cuando la humedad aumen a [157].
56
Las empe a u as lími e del ango de con o se calculan de acue do con la ca ego ía II de la no ma
eu opea EN 15251 [160], de adecuado con los nue os edi icios.
Fig. 13. Ca a bioclimá ica de Olgyay (28º la i ud No e) Fig. 14. Ca a bioclimá ica de Gi oni (28º la i ud no e)
Las g á icas de las igu as 12 y 13 es án adap adas a las condiciones Cana ias, y son álidas en egiones
empladas (la i ud 28°, al i ud media 300 m), en condiciones de ex e io [157].
In luencia de la elocidad del ien o en el con o
La elocidad del ien o (siemp e den o de los alo es que no p oducen moles ias) in luye ambién en la
educción de la sensación de calo . Con una humedad cons an e, pa a educi la sensación de calo en 1
°C es necesa io un aumen o en la elocidad del ien o de 0,5 m/s (1,8 km/h) si las empe a u as es án
en e los 25 °C y los 30 °C y de 1 m/s (3,6 km/h) si es án en e los 30 °C y los 35 °C. [157].
Ca as de adiación sola
Las necesidades de adiación a ían según las condiciones de cada luga y edi icio. Po medio de las ca as
de adiación sola como podemos e en la igu a 15, es posible de e mina la can idad de la misma que
incide en una de e minada supe icie según día, ho a, la i ud, o ien ación e inclinación del plano incidido
63
Fig.20 Plano que mues a los sis emas pasi os de p o ección y cap ación de ene gía sola
La o ien ación es á diseñada pa a a o ece la en ilación na u al y la p o ección del calo del sol, como
podemos e en la igu a 21.
Fig.21. Plano que mues a eco ido del ien o pa a a o ece la en ilación na u al a a és de un diseño pasi o.

64
Conclusiones y líneas u u as
Después de consul a ce ca de 300 a ículos y de habe seleccionado pa a es e abajo inal de
más e más de 150 a ículos sob e los edi icios de consumo de ene gía casi nulo y su mul i ud
de a ian es, donde se discu en las implicaciones del desa ollo sos enible, la me odología
aplicable....
Las conclusiones son:
-
Hay un c ecien e in e és en el po encial de los ZEBs pa a ayuda a ali ia los p oblemas
elacionados con el ago amien o de los ecu sos ene gé icos y el de e io o del medio
ambien e. En é minos gene ales, los ZEBs implican dos es a egias: La de minimiza la
necesidad de uso de ene gía en los edi icios a a és de medidas de e iciencia ene gé ica y
ecnologías de ene gía eno able que se adop an (ene gías eno ables y o as ecnologías)
pa a sa is ace las necesidades de ene gía es an es.
En e las medidas de e iciencia ene gé ica, se han iden i icado a ias ca ac e ís icas
sob esalien es.
-
En p ime luga , el aislamien o é mico es menos e ec i o en el en iamien o de edi icios con
g andes ca gas de calo in e nas en los climas más cálidos. Se debe p es a a ención pa a
e i a el exceso de aislamien o, lo que pod ía da luga a un aumen o en el uso de ene gía
pa a el espacio acondicionado.
-
En segundo luga , los echos e lec an es / e des pod ían no se ap opiados pa a los ZEBs
debido a las necesidades de espacio en el echo gene ando un con lic o con las ene gías
eno ables, como paneles o o ol aicos y ae ogene ado es.
-
En e ce luga , la iluminación na u al y los ecien es a ances en las ecnologías de
iluminación (po ejemplo, balas os elec ónicos egulables, con oles digi ales y lámpa as
LED) ienen un g an po encial de aho o de ene gía. En es e campo se necesi a más abajo.
-
En cua o luga , se necesi an más encues as de ocupación pa a es ablece un ango de
empe a u a de in e io más amplio pa a cada zona.
-
Las ecnologías de ene gía eno able cub en o o ol aica / o o ol aica in eg ada en el
edi icio, los ae ogene ado es, sola é mica (calen ado es de agua sola es), bombas de calo
y cale acción / e ige ación. En gene al, la mayo ía de las ecnologías de ene gía eno able
es án bas an e bien es ablecidas. Sin emba go, la amplia di usión de los ae ogene ado es y
paneles o o ol aicos puede causa , en e o as cosas, la ines abilidad y pone en pelig o la
calidad de la es uc u a de la ed eléc ica exis en e. Los ZEBs idealmen e debe se diseñados
65
pa a unciona en sine gia con la ed eléc ica local y no pe u ba la es abilidad de la
in aes uc u a eléc ica exis en e. Se equie e más abajo en " edes in eligen es" y
es abilidad de la ed.
-
Los ZEBs juga án un papel cada ez más impo an e en el desa ollo sos enible. Pa a mejo a
es o, se equie en más abajos en es á eas: cos os del ciclo de ida y análisis de impac o
ambien al, en el cambio climá ico, y de polí ica social.
Realizando es e abajo ambién nos hemos encon ados con a ios “ e os” en los cuales se
debe ían es ablece líneas u u as de in es igación.
- Un aspec o desa ian e de los ZEBs es la comp ensión, la inco po ación y op imización del suminis o
de ene gía y los mecanismos de demanda de las u u as ciudades in eligen es. Una ez es ablecidas
las ciudades in eligen es, los ZEBs se debe ían an icipa no sólo al en endimien o de las ca ac e ís icas
de uncionamien o de la ciudad, ales como la mo ología, sino ambién aba ca las u u as edes de
ene gía y el cambio en e las ca gas é micas y eléc icas, pa a da cabida a la gene ación de ene gías
eno ables y a la cogene ación [52].
- Los ZEBs con ibui án de mane a signi ica i a a las ciudades in eligen es en la e iciencia ene gé ica,
en el aho o de ene gía, y en los aspec os de gene ación de ene gías eno ables. La e isión de los
abajos cien í icos del pasado indica que los edi icios pueden hace la ansición a ZEBs median e la
educción de su consumo de ene gía, al menos dos e cios en compa ación con su consumo de ene gía
ac ual. Aun así se debe ían c ea p o ocolos o guías me odológicas que pudie an hace e cla amen e
el aho o exac o de ene gía que se ob end ía po la e o ma de una i ienda exis en e o po la
cons ucción de un nue o ZEBs.
- Hay pun os con o e idos en cuan o a la sos enibilidad de los ZEBs, incluyendo el análisis de ciclo de
ida (ACV), el e ec o ebo e, así como las conside aciones del cambio climá ico, odos los es os
equie en de mayo es es ue zos pa a su in es igación y desa ollo. La mayo ía de los es udios iene
en cuen a sólo la ene gía du an e la ase de uso del edi icio, mien as que de la ene gía necesa ia,
inco po ada a los ma e iales de cons ucción apenas ha enido a ención en la li e a u a. La
in es igación adicional ambién debe omen a la ac i ud social de los esiden es de los edi icios hacia
el medio ambien e y el desa ollo sos enible, de modo que se e i e el e ec o ebo e. El obje i o cla e
de la u u a mejo a de los ZEBs es su in e acción ac i a con las edes de ene gía u banas median e el
empleo de sis emas au oma izados, nue os diseños de pa áme os y algo i mos de ap endizaje.
66
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