La correcta integración de sistemas de ventilación en EECN (Edificios de Energía Casi Nula) se ha convertido en un elemento clave de eficiencia energética. Junto al uso de energías renovables, climatización, aislamiento térmico o sistemas de gestión inteligente, la ventilación juega un papel fundamental en la consecución de los objetivos de eficiencia energética y confort de estos edificios nZEB.
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Los sistemas de ventilación modernos, como los de recuperación de calor o entálpicos, no solo garantizan una calidad del aire interior óptima, sino que también contribuyen significativamente a la reducción del consumo energético. Esta sinergia entre los diferentes sistemas es esencial para alcanzar los estándares normativos y crear espacios habitables más sostenibles.
¿Pero cómo lograrlo? ¿Qué puntos hay que tener en cuenta? En este artículo, ofrecemos una pequeña guía de las mejores prácticas y técnicas disponibles.
Estructuras que respiran: integración de sistemas de ventilación en edificios EECN
Con la aparición de los sistemas de climatización y ventilación artificial mecánica avanzados, los edificios comenzaron a diseñarse como estructuras que «respiran». Este concepto revolucionario implica que los edificios no son simplemente contenedores estáticos, sino sistemas dinámicos que interactúan con su entorno.
En la actualidad, el diseño de edificios nZEB incorpora sistemas de ventilación avanzados como una parte integral del diseño y no como un añadido posterior. Desde una visión holística, estos sistemas se integran en la estructura del edificio de manera que hacen coincidir las necesidades de ventilación con la arquitectura y el diseño estructural interior. Los sistemas de ventilación se instalan en espacios estratégicos accesibles y emplean tanto la parte inferior como superior de cada planta.
En gran parte modulares, los sistemas de ventilación actuales permiten una mayor flexibilidad en el diseño y la adaptación a diferentes configuraciones de edificios. Estos pueden ajustarse fácilmente a cambios en la distribución interior o a futuras ampliaciones, lo que aumenta la longevidad y eficiencia del sistema a largo plazo. Además, la modularidad facilita el mantenimiento y la sustitución de componentes, reduce los costes operativos y mejora la sostenibilidad del edificio.
Técnicas y tecnologías para la integración de sistemas de ventilación en EECN
Esta visión, junto a los altos niveles de hermeticidad y aislamiento que ofrecen el diseño bioclimático de los edificios nZEB, proporciona un sinfín de ventajas, tanto a largo como a corto plazo. Asimismo, la integración total de todos los aspectos del edificio, desde el uso de energías renovables, como placas solares o geotermia, hasta la gestión inteligente de la energía mediante sistemas de automatización, permite obtener la optimización del rendimiento energético y de la sostenibilidad.
Estructura perforada
La ingeniería y arquitectura estructural de los edificios EECN es un punto clave en la integración de los sistemas de ventilación. El uso de vigas alveolares o prefabricadas con perforaciones estratégicas permite la integración de los conductos de ventilación sin comprometer la integridad estructural.
Estas vigas, además de cumplir con su función de soporte, actúan como canales naturales para la circulación del aire. Esta técnica no solo optimiza el espacio, sino que también contribuye a una distribución más uniforme del aire en todo el edificio.
Ventilación pasiva
Otro de los puntos clave en la integración de sistemas de ventilación en EECN es la incorporación de técnicas de ventilación pasiva. Estas estrategias aprovechan las características naturales del entorno y del diseño arquitectónico para promover la circulación del aire sin necesidad de sistemas mecánicos.
El uso de chimeneas solares, ventilación cruzada, aperturas estratégicas en la fachada o el efecto stack son ejemplos de cómo la ventilación pasiva puede complementar y reducir la carga de los sistemas mecánicos y mejorar la eficiencia energética general del edificio.
Aislamiento térmico
El aislamiento térmico es otro componente clave en la integración de sistemas de ventilación en EECN. Un aislamiento adecuado no solo reduce las pérdidas de calor, sino que mejora también la eficacia de los sistemas de ventilación al mantener temperaturas más estables en el interior.
Esta estabilidad se logra mediante el uso de materiales de alta eficiencia térmica en muros, techos y suelos, así como la eliminación de puentes térmicos. La combinación de un buen aislamiento con sistemas de ventilación eficientes permite un control más preciso de la temperatura y la humedad, lo que contribuye significativamente al ahorro energético.
Al reducir la carga térmica del edificio, los sistemas de ventilación pueden funcionar de manera más eficiente, ya que requieren menos energía para mantener las condiciones de confort deseadas. Esta sinergia entre aislamiento y ventilación es fundamental en los EECN, porque permite aprovechar al máximo los beneficios de ambas estrategias. Asimismo, un buen aislamiento ayuda a prevenir la condensación y el crecimiento de moho; por tanto, se consigue la mejora de la calidad del aire interior y la durabilidad de la estructura.
Energías renovables
La correcta integración del uso de energías renovables es otro aspecto esencial en los EECN. Los sistemas de ventilación y climatización pueden ser alimentados por fuentes de energía limpia, como la solar fotovoltaica o la geotermia, lo que reduce significativamente la huella de carbono del edificio. Esta integración no solo mejora la eficiencia energética global, sino que también contribuye a la autonomía energética, un factor clave en el concepto de edificios de consumo de energía casi nulo.
Climatización
La integración de los sistemas de ventilación y climatización es también clave a la hora de maximizar la eficiencia energética en los EECN.
Los sistemas de climatización modernos, como las bombas de calor de alta eficiencia o los sistemas de refrigeración por absorción, se diseñan para trabajar en perfecta armonía con los sistemas de ventilación. Esta sinergia permite llevar a cabo un control preciso de la temperatura y la humedad, esto es, optimiza el confort térmico mientras se minimiza el consumo energético.
La aerotermia es un ejemplo genial de ello. Esta tecnología, que aprovecha el calor del aire exterior para proporcionar calefacción, refrigeración y ACS (Agua Caliente Sanitaria), se integra perfectamente con los sistemas de ventilación, ya que utiliza el aire como fuente de energía. En los EECN, la aerotermia se combina con sistemas de recuperación de calor para maximizar la eficiencia energética, reduciendo aún más el consumo y las emisiones de CO2.
Sistemas de ventilación con recuperación de calor
Los sistemas de ventilación con recuperación de calor (HRV, por sus siglas en inglés) constituyen una tecnología clave en los EECN. Estos sistemas extraen el aire viciado del interior del edificio y, simultáneamente, introducen aire fresco del exterior, es decir, intercambian el calor entre ambos flujos de aire. De esta manera, se mantiene una excelente calidad del aire interior mientras se conserva la energía térmica, lo que reduce significativamente la carga de calefacción y refrigeración del edificio.
La integración de estos sistemas en los EECN va más allá de la simple instalación de unidades de recuperación de calor. Se diseñan cuidadosamente para trabajar en conjunto con otros elementos del edificio, como la envolvente térmica y los sistemas de automatización. Esta sinergia permite una gestión inteligente del flujo de aire, que se adapta a las condiciones climáticas externas y a las necesidades de los ocupantes en tiempo real.
Sistemas de gestión inteligente
La orquestación de todos los elementos mencionados se realiza mediante sistemas de gestión inteligente BMS (Building Management Systems). Estos sistemas integran y controlan todos los aspectos de la ventilación, energía, iluminación, climatización y otros sistemas del edificio, lo que optimiza su funcionamiento en tiempo real.
Mediante sensores y algoritmos avanzados, los BMS ajustan continuamente los parámetros de ventilación y climatización para maximizar la eficiencia energética y el confort de los ocupantes.
Estos sistemas también pueden aprender de los patrones de uso y preferencias de los ocupantes, anticipándose a sus necesidades y ajustando los sistemas de forma proactiva. Además, los BMS facilitan la integración con fuentes de energía renovable, lo que conlleva optimizar su uso y maximizar la eficiencia energética global del edificio. Esta gestión inteligente no solo mejora el rendimiento energético, sino que también prolonga la vida útil de los equipos y reduce los costes de mantenimiento.
Ventajas de la integración avanzada de sistemas de ventilación en EECN
El diseño bioclimático de los edificios nZEB, unido al uso de técnicas y tecnologías avanzadas de ventilación y aislamiento, ha demostrado ofrecer un gran número de ventajas, tanto a corto como largo plazo. Algunas de las más destacadas son:
- Reducción de elementos constructivos: la integración optimizada de los sistemas de ventilación contribuye a una reduciendo los materiales empleados en su construcción, ya que se necesitan menos muros, pilares, fachadas o cerramientos. Gracias a ello, las emisiones de CO2 en esta fase, en la que más emisiones se producen, se reducen notablemente.
- Altura: permite reducir entre un 15 y un 25 % la altura de los edificios, lo que tiene varias aplicaciones positivas. Se pueden construir edificios con más plantas sin exceder los límites de altura permitidos o se puede reducir la altura total del edificio para minimizar su impacto visual y ambiental.
- Eliminación de suelos técnicos y falsos techos: permite prescindir de elementos superfluos como suelos técnicos y falsos techos, que tradicionalmente se utilizaban para ocultar instalaciones. Esto no solo simplifica la construcción y reduce los costes, sino que también maximiza la altura útil de cada planta y mejora la sensación de amplitud.
- Reducción del volumen a climatizar: al eliminar los suelos técnicos y falsos techos, se logra una disminución significativa del volumen total de aire que necesita climatizarse. Esto se traduce directamente en un menor consumo energético para mantener las condiciones de confort deseadas.
- Inercia térmica: se aprovecha la inercia térmica de los materiales de construcción para mantener temperaturas estables. Al exponer la estructura del edificio, como los forjados de hormigón, se permite que estos elementos absorban y liberen calor de manera gradual, lo que reduce las fluctuaciones de temperatura. Esta estrategia disminuye la demanda energética para calefacción y refrigeración.
- Mejora de la calidad del aire interior: permite un control preciso de la calidad del aire interior. Estos sistemas no solo regulan la temperatura y la humedad, sino que también filtran y purifican el aire; por tanto, se eliminan contaminantes, alérgenos y partículas nocivas. Como resultado, se crea un ambiente interior más saludable y confortable.
Para finalizar, y aunque las ventajas de la integración de sistemas de ventilación en EECN depende de varios factores, en general, resulta una estrategia altamente efectiva para mejorar la eficiencia energética y el confort en los edificios modernos. La reducción de emisiones de CO2 puede alcanzar hasta un 25 %, lo que reduce notablemente el impacto de la edificación.
Para maximizar todos estos beneficios, es importante implementar un enfoque holístico que integre el conjunto de los aspectos mencionados anteriormente. Esto incluye la colaboración entre arquitectos, ingenieros y especialistas en eficiencia energética desde las primeras etapas del diseño. Además, es clave mantenerse actualizado en las últimas tecnologías y normativas en el campo de la construcción sostenible, para garantizar que los EECN sigan siendo eficientes y relevantes a largo plazo.
