Ventanas eficientes

Las zonas menos protegidas energéticamente son las ventanas, por lo que requieren un especial cuidado en la elección del sistema.

Con carácter general, las ventanas deben ser utilizadas para el aprovechamiento de la radiación solar directa en invierno en orientaciones Sur e impedir que salga el calor acumulado cuando ésta cesa, bajando persianas u otro protector. Si además los rayos del sol incidieran directamente sobre muros, éstos actuarían como verdaderos acumuladores que emitirían calor por la noche. En verano se debe impedir que la radiación directa penetre al interior, cuestión sencilla al incidir con mayor inclinación que en invierno, valiendo un simple voladizo o toldo. Conviene tener en cuenta la existencia de los “puentes térmicos” que se generan en el contorno de la ventana, especialmente en la caja de la persiana si no está aislada convenientemente.

Las características de las ventanas tenderán a conseguir la menor capacidad al paso del calor posible, teniendo en cuenta que al Norte prácticamente no tienen radiación solar directa. En zonas frías deben utilizarse ventanas que permitan el mayor paso de energía solar posible y en las cálidas al contrario, con drenajes que permitan la evacuación de infiltraciones. En el caso de los materiales se estima que la responsabilidad de las pérdidas o ganancias de calor son en un 67-75% de los vidrios y en un 25-33% de los marcos.

Así, los sistemas pueden combinarse tanto como tipos de marcos y vidrios existen. Los vidrios sencillos aislan la mitad que los dobles y si éstos son de la característica bajo emisivo aíslan hasta 5 veces más que un vidrio sencillo, completándose la gama con vidrios de control solar, etc. Las opciones de carpinterías también son múltiples: metálicas con rotura de puente térmico o no, madera, etc. La correcta elección de las soluciones facilitará la óptima en cada caso.

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Los edificios y la salud

Cualquier obra de aislamiento, incluidas las destinadas a reducir el consumo de energía, puede afectar negativamente a la calidad del aire del interior de las viviendas si no se diseña la ventilación adecuada. La OMS estima que el 30% de los edificios existentes, en los que pasamos el 80% de nuestro tiempo, están enfermos.

En primer lugar, debemos cuidar el aire interior de la vivienda mediante la ventilación necesaria; mecánica o diez minutos diarios de ventilación natural, evitando la pérdida de calor. Por otra parte, y dado que la calidad del aire interior viene determinada fundamentalmente por la humedad relativa y por la temperatura, conviene evitar las concentraciones excesivas de agentes patógenos químicos – gases y partículas de combustión – que generan nauseas, fatigas y enfermedades respiratorias y del corazón, biológicos – cabellos, materias en descomposición, hongos y polvo…- que provocan alergias, tuberculosis, enfermedades respiratorias…, físicos – electromagnetismo – que propician enfermedades musculares, o minerales – plomo, magnesio, cromo, amianto …- que inciden en el malestar intestinal, estreñimiento, anorexia, deficiencias de aprendizaje, pérdida de audición, problemas cardiacos, etc…

En un reciente estudio de James Milner, publicado por el British Medical Journal, se afirma que la rehabilitación energética mal diseñada, con sistemas de ventilación deficientes, puede incrementar los niveles de radón en un 56,6%. El radón es un gas radioactivo procedente del suelo y que se introduce en las viviendas a través de cualquier poro o fisura. Su inhalación en concentraciones altas provoca daños pulmonares, llegando a ser considerado en USA como la segunda causa de cáncer de pulmón.

Se estima que en España hay 200.000 viviendas afectadas y mueren unas 1.500 personas al año a causa de este gas. Esta estimación de muertes está basada en los resultados de un proyecto de investigación financiado por la UE en el que participaron 13 países y en el que estuvo involucrado Luis Quindós, catedrático de Física de la Universidad de Cantabria.

Mapa del potencial de radón en España.

http://www.arcgis.com/apps/SimpleViewer/index.html?appid=a3a435cfb6114e21ad03a5ac2961d8a8

El 8 de febrero ha entrado en vigor directiva europea 2013/59/Euratom https://www.boe.es/doue/2014/013/L00001-00073.pdf que establece normas básicas de seguridad uniformes aplicables a la protección de la salud de las personas sometidas a exposición ocupacional, médica y poblacional frente a los riesgos derivados de las radiaciones ionizantes.

Puede entenderse una buena calidad de aire interior cuando la vivienda carece de humedades por condensación, olores y polvo. Previo a la rehabilitación, conviene hacer un análisis de las concentraciones de dióxido de carbono y bacterias, humedad relativa, temperatura, ventilación, sistemas de climatización, materiales de construcción y -muy importante- posibles patologías generalizadas entre los ocupantes de las viviendas.

Los principales contaminantes que se encuentran en el aire interior de viviendas, oficinas, locales de ocio, etc. son:

  • Monóxido de carbono, CO
  • Compuestos orgánicos volátiles, COV
  • Dióxido de azufre, S02
  • Partículas
  • Asbestos
  • Ozono
  • Contaminantes biológicos
  • Productos de uso doméstico
  • Óxidos de nitrógeno, NOx
  • Radón
  • Humo ambiental de tabaco

Factores que se incluirán en la guía de calidad de aire interior de la OMS

  • Contaminantes: formaldehído, benceno, naftaleno, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono, radón, partículas, compuestos halogenados, hidrocarburos aromáticos policíclicos, benzo-a-pireno.
  • Agentes biológicos: Humedad y hongos, ventilación natural, alérgenos de ácaros y de mascotas.
  • Combustiones interiores: Ventilación de estufas, chimeneas, campanas, tipos de combustible ( sólido, sólido procesado, líquido, gas y electricidad).

Fuentes y producción

Fuentes primarias: Aquellas que generan contaminación debido a su uso o presencia en el interior

  • Humo de tabaco: Monóxido de carbono, benceno, óxidos de nitrógeno y azufre, etc.
  • Agua y humedades: Mohos, hongos, etc
  • Materiales de construcción y mobiliario: Compuestos orgánicos volátiles como el formaldehído (maderas aglomeradas) y otros compuestos (asbestos, etc.).
  • Uso de combustibles fósiles: Hidrocarburos aromáticos policíclicos.
  • Uso de productos químicos domésticos: Productos químicos para la limpieza, desinfección, ambientadores y fragancias, plaguicidas, adhesivos, pinturas, selladores, aislantes, etc.
  • Control de plagas: Fuente de contaminación química.
  • Calefacción, ventilación y aire acondicionado: Polvo, suciedad o crecimientos microbiológicos en los conductos y otros lugares de los circuitos, originando partículas, bacterias, etc.
  • Aire contaminado procedente del exterior: Partículas, humos, polvo, gases procedentes de contaminantes industriales y vehículos, además de los naturales como polen, ácaros, y esporas fúngicas.
  • Gases procedente del suelo: Radón e infiltraciones de contaminantes procedentes de usos anteriores del suelo y plaguicidas.
  • Actividades de redecoración, remodelación y reparación: Pintado, impermeabilización, aislamiento, uso de adhesivos y otros productos e introducción de nuevo.
  • Condiciones no sanitarias: Inadecuado mantenimiento y limpieza.
  • Suministros: Disolventes, toners o tintas para impresoras, desinfectantes, etc.
  • Individuos: olor corporal, cosméticos, incremento de dióxido de carbono.
  • Eventos accidentales: Manejo y almacenamiento de sustancias químicas peligrosas.

Fuentes secundarias: Son los procesos químicos que transforman los contaminantes emitidos por fuentes primarias dando lugar a otros nuevos (productos de oxidación, partículas, etc.).

Procedencia (Estudio USA)

  • Ventilación Inadecuada -52%
  • Contaminantes del aire interior – 16%
  • Contaminantes del aire exterior – 10%
  • Contaminantes microbiológicos – 5%
  • Contaminantes acabados de construcción – 4%
  • Fuentes desconocidas – 13%

Estrategias

El control de calidad del aire interior implica la integración de tres estrategias principales:

  • Manejo de las fuentes de contaminantes: Eliminación o aislamiento (barreras, sobrepresión, control de tiempos de uso,…).
  • Diluir contaminantes y eliminarlos de la construcción a través de la ventilación.
  • Utilizar filtros de aire.

Valores (OMS):

  • Benceno: No se puede recomendar ningún nivel de exposición seguro.
  • Monóxido de carbono:
    • Nivel guía 15 minutos: 100 mg/m3
    • Nivel guía 1 hora: 35 mg/m3
    • Nivel guía 8 horas: 10 mg/m3
    • Nivel guía 24 horas: 7 mg/m3
  • Formaldehído: Nivel guía: 0.1 mg/m3 (concentración media 30 minutos)
  • Naftaleno: Nivel guía: 0.01 mg/m3 (concentración media anual)
  • Dióxido de nitrógeno:
    • Nivel guía: 200 μg/m3 (media 1 hora)
    • Nivel guía: 40 μg/ m3 (media anual)
  • Hidrocarburos aromáticos policíclicos: No puede determinarse ningún nivel umbral ya que todas las exposiciones en el interior se consideran relevantes para la salud.
  • Radón: No puede determinarse ningún nivel umbral ya que todas las exposiciones en el interior se consideran relevantes para la salud. .
  • Tricloroetileno: No puede determinarse ningún nivel umbral ya que todas las exposiciones en el interior se consideran relevantes para la salud.
  • Tetracloroetileno: Nivel guía: 0.25 mg/m3 (media anual)

Valores guía OMS basados en efectos conocidos

  • Dióxido de azufre: 500 μg/m3 10 minutos, 125 μg/m3 24 horas, 50 μg/m3 1 año
  • Dióxido de nitrógeno: 200 μg/m3 (0,1 ppm) 1 hora, 40 μg/m3 (0,02 ppm) 1 año
  • Monóxido de carbono: 100.000 μg/m3 (90 ppm) 15 minutos, 60.000 μg/m3 (50 ppm) 30 minutos, 30.000 μg/m3 (25 ppm) 1 hora, 10.000 μg/m3 (10 ppm) 8 horas
  • Ozono: 120 μg/m3 8 horas

Concentraciones aconsejadas OSHA

  • Formaldehído 0.1 ppm
  • Compuestos orgánicos volátiles: 30 – 50 mg/ m3
    • Tolueno 20 ppm
    • Cloruro de metileno 50 ppm
    • Benceno 1 ppm
    • Acetona 75 ppm
    • Estireno 5 ppm
  • Asbestos 0.02 fibras/cm3
  • Amoníaco 3.5 mg/m3
  • Humo de tabaco 0.1 – 0.15 mg/ m3
  • Tetracloruro de carbono (productos de limpieza) 1 ppm

Concentraciones EPA (United States Environmental Protection Agency)

  • Monóxido de carbono: 9 ppm 8 horas, 35 ppm 1 hora
  • Plomo: 0.15 μg/m3
  • Dióxido de nitrógeno: 100 ppb 1 hora, 53 ppb 1 año
  • Ozono: 0.07 ppm 8 horas
  • PM2,5: 12 μg/m3 1 año (primario), 15 μg/m3 1 año (secundario), 35 μg/m3 24 horas
  • PM10: 150 μg/m3 24 horas
  • Dióxido de azufre: 75 ppb 1 hora (primaria), 0.5 ppm 3 horas (secundaria).

Valores recomendados 

  • Temperatura: 20-24ºC
  • Humedad: 20-60%
  • Hongos: Concentraciones inferiores al exterior.
  • CO: 9 ppm
  • CO2: <1.000 ppm
  • Radón: < 4 pCi/L
  • Formaldehído: 0.1 ppm
  • Asbestos < 0.01 f/cc

https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/text-version-indoor-air-quality-house-tour

https://www.epa.gov/criteria-air-pollutants/naaqs-table

http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0009/128169/e94535.pdf

http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0017/43325/E92645.pdf

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/201a300/ntp_243.pdf

Enlaces:

https://www.diba.cat/c/document_library/get_file?uuid=ec40f592-0ed5-4d7e-8c84-d6b124cb808b&groupId=7294824

https://www.epa.gov/sites/production/files/2014-08/documents/occupants_guide.pdf

https://www.eea.europa.eu/es/senales/senales-2013/articulos/calidad-del-aire-en-lugares-cerrados

Normativa:

UNE 171330: Parte 1: Diagnóstico de calidad ambiental interior.

UNE 100030IN: Guía para la prevención y control de la proliferación y diseminación de legionela en instalaciones.

UNE 100012: Higienización de sistemas de climatización.

UNE 100713: Instalaciones de acondicionamiento de aire en hospitales.

Directiva del Consejo de 21 de diciembre de 1988 relativa a la aproximación de las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas de los Estados miembros sobre los productos de construcción (89/106/CEE)

Calidad del aire exterior

La construcción y el uso de las viviendas influyen notablemente en la calidad del aire. La utilización de combustibles fósiles en la elaboración y transporte de los materiales, en el proceso constructivo y en la energía que utilizamos en las actividades domésticas, generan una buena parte del CO2 equivalente en la atmósfera.

El informe “Air quality 2017”, de la Agencia Europea del Medio Ambiente, que presenta la evolución de la calidad del aire exterior en el periodo 2000-2015, refleja exposiciones de poblaciones urbanas de la UE 28 superiores a las admitidas por la OMS:

  • 82-85% de población urbanas expuestas a concentraciones superiores al límite de PM2.5.
  • 50-62% de población urbanas expuestas a concentraciones superiores al límite de PM10.
  • 95-98% de población urbanas expuestas a concentraciones superiores al límite de O3.
  • 7-9% de población urbanas expuestas a concentraciones superiores al límite de NO2.
  • 85-91% de población urbanas expuestas a concentraciones superiores al límite de BaP.
  • 20-38% de población urbanas expuestas a concentraciones superiores al límite de SO2.

Si observamos la tendencia, se aprecia incremento de concentraciones en 2015 respecto al año precedente en PM10 y O3, y el más alto de Ozono de los últimos 5 años.

Los efectos sobre la salud fijados por la OMS:

PM: Existe una estrecha relación cuantitativa entre la exposición a altas concentraciones de pequeñas partículas (PM10 y PM2.5) y el aumento de la mortalidad o la morbilidad, tanto a diario como a lo largo del tiempo. Por el contrario, cuando se reducen las concentraciones de partículas pequeñas y finas, la mortalidad relacionada también disminuirá, presumiendo que otros factores permanecen igual. La contaminación por partículas pequeñas tiene impactos en la salud incluso a concentraciones muy bajas; de hecho, no se ha identificado ningún umbral debajo del cual no se observe daño a la salud.

O3: Puede causar problemas respiratorios, desencadenar asma, reducir la función pulmonar y causar enfermedades pulmonares. En el caso de España, se estima como responsable de 1700 muertes prematuras al año.

NO2: Los estudios epidemiológicos han demostrado que los síntomas de la bronquitis en niños asmáticos aumentan en asociación con la exposición a largo plazo al NO2. El crecimiento reducido de la función pulmonar también está relacionado con el NO2 en las concentraciones actualmente observadas en ciudades de Europa y América del Norte.

SO2: puede afectar el sistema respiratorio y las funciones de los pulmones, y causa irritación de los ojos. La inflamación del tracto respiratorio causa tos, secreción de moco, agravamiento del asma y bronquitis crónica y hace que las personas sean más propensas a las infecciones del tracto respiratorio. Los ingresos hospitalarios por enfermedad cardíaca y mortalidad aumentan en días con niveles más altos de SO2. Cuando el SO2 se combina con el agua, forma ácido sulfúrico; este es el componente principal de la lluvia ácida que es causa de la deforestación.

Los niveles excesivos de hidrocarburos son de efectos cancerígenos.

La calidad del aire, además de afectar a la salud humana, lo hace a los ecosistemas, al cambio climático, a edificios, etc.

Los efectos socioeconómicos de la polución resultan evidentes, porque acortan los periodos de vida, incrementan los costes médicos, reducen la productividad en el trabajo, … De ahí que insistamos en el impacto que las actividades industriales, comerciales y residenciales proyectan sobre la calidad ambiental y la necesidad de acciones correctoras desde las instituciones. Parte de la solución residiría en edificios inteligentes, ciudades compactas, gestión de residuos correcta y una planificación urbanística adecuada.

Nuevamente, la rehabilitación energética de las viviendas se hace imprescindible para la mejora del medio ambiente, no sólo por reducir la demanda de energía para climatización sino también porque actuar sobre un inmueble existente necesita la mitad de energía que hacerlo nuevo, siendo responsable del 40% de emisiones de CO2 eq totales de una vivienda su periodo de construcción y deconstrucción.

Valores:

Directiva 2008/50/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 21 de mayo de 2008, relativa a la calidad del aire ambiente y a una atmósfera más limpia en Europa

http://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health

La salud de la ciudad

Uno de los factores estimados por la Agencia Europea de la Energía, en su reciente análisis, es el impacto de la ciudad en el objetivo de no sobrepasar los límites del Planeta, teniendo en cuenta que, según los últimos datos de la ONU, el 73% de la población mundial reside en ámbitos urbanos y llegará hasta el 82% en el año 2030.

El desplazamiento de la población, desde el centro de las ciudades hacia nuevas áreas periurbanas ha incrementado la generación de CO2 y, con ello, la presión medioambiental. Estos impactos, agravados por el cambio climático, generan efectos perniciosos en la salud de los ciudadanos, especialmente en jóvenes y mayores.

A estos problemas de contaminación atmosférica hay que sumar los producidos por la acústica. En Europa, 125 millones de personas están sometidos a niveles de ruidos superiores a 55 dB provocados, en un 90%, por el tráfico, generando enfermedades coronarias y accidentes cerebrovasculares. De ahí la necesidad de actuaciones locales como la colocación de pantallas acústicas, limitación de ruido de vehículos con neumáticos más silenciosos, planificación urbanística y transporte adecuado; entre otras las del estímulo del transporte colectivo y la disuasión del uso diario de los vehículos privados.

Especial atención merecen los espacios verdes tan beneficiosos para la salud física y psíquica, cuando son seguros, accesibles, de calidad y dimensiones adecuadas. Tales infraestructuras favorecen la biodiversidad y la adaptación al cambio climático, amortiguan el ruido, regulan la temperatura, absorben CO2 y previenen inundaciones y erosiones del suelo.

En suma, un diseño urbano verdaderamente sostenible favorece la sana movilidad urbana y promueve formas de transportes no contaminantes, debiendo priorizarse la rehabilitación energética de los edificios para reducir la presión sobre el medio y mejorar el bienestar de sus ciudadanos.

Valor y precio. De la electricidad

VALOR Y PRECIO. De la electricidad. “El sistema de valoración actual es el que permite los llamados “windfall profit” o beneficios “caídos del cielo” que suponen del orden de 3800 millones de euros cada año para las nucleares y las grandes hidroeléctricas”. Otro regalo de Valeriano Ruiz.

El blog de Valeriano Ruiz

El tema lo he comentado muchas veces pero dada la insistencia de muchos en decir que la electricidad es cara creo que conviene hacer algunas puntualizaciones.

Veamos primero el valor.

Quiero empezar dejando claro, de una vez por todas, que la electricidad es una forma energética de muy alta calidad (la mejor) pero que tiene algunos pequeños inconvenientes que se van solucionando poco a poco y de muy diversas maneras. No se pueden simplificar demasiado estas cuestiones por lo que lo explicaré en otro lugar. Ahora sólo quiero destacar para qué sirve un kilovatio hora (kWh; multiplicado por hora, no dividido).

Pues bien, un kWh de electricidad sirve –por ejemplo- para accionar el motor de un ascensor que suba 76 veces a una persona de 80 kg hasta el cuerpo de campanas (60,45 metros) de la Giralda. Y eso cuesta a un usuario normal del orden de 20 céntimos de…

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VALOR Y PRECIO. De los combustibles.

VALOR Y PRECIO. De los #combustibles. Los combustibles son importantes para el bienestar pero su uso implica grandes impactos. Debemos prescindir de los combustibles #fósiles y recurrir a #renovables. Magnífico artículo de Valeriano R.

El blog de Valeriano Ruiz

El tema lo he comentado menos veces que lo referido a la electricidad pero pienso que el usuario normal no conoce bien el sistema y las consecuencias de su utilización, por lo que creo que vale la pena un intento de clarificación en varios de sus aspectos (económicos, ambientales, seguridad, etcétera).

Para comprender el valor de los combustibles sólo tenemos que pensar en la enorme cantidad de desplazamientos de personas y mercancías en todo el mundo. Por tierra, mar y aire. Sin combustibles es impensable el comercio, el turismo y hasta la agricultura y la ganadería modernas.

Un combustible, cualquiera que sea su origen, es una sustancia que, al reaccionar con el oxígeno (normalmente el del aire) da lugar a otras sustancias (gases de la combustión) y energía térmica.  La energía térmica obtenida (calor de combustión) tiene una calidad energética (exergía) que depende de la temperatura a la que se…

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Cubiertas verdes

Cuando proponemos jardines encima de nuestros edificios, nos miran como si de ciencia ficción se tratara sin preguntar los beneficios de este tipo de tejados. Pero esto, que suena a irreal, se lleva realizando desde hace siglos por su capacidad aislante, especialmente en climas severos.

El último país que incorpora la obligatoriedad de este tipo de cubiertas es Francia aprobado por el parlamento justamente cuando tenía restringida la circulación de vehículos en París por exceso de contaminación. La normativa gala obliga a los nuevos centros comerciales a utilizar estos tejados aunque permite sustituirlo por energía solar, siendo esta última obligatoria en España desde el año 2007 en edificios terciarios.

Los efectos de las cubiertas ajardinadas son innumerables; aísla, reduce el consumo energético en climatización, genera espacios verdes mejorando el medio y el hábitat de la fauna urbana, evita inundaciones por tormentas al absorber el 80% del agua de lluvia, reduce la contaminación atmosférica al actuar como sumidero de CO2 y la acústica al amortiguar los ruidos, protege de rayos UV y de cambios bruscos de temperatura y aumenta al doble la vida útil del elemento constructivo.

Pero hay un efecto fundamental para el bienestar de la ciudad en su conjunto; la reducción del efecto isla-calor, que trata del incremento de la temperatura de la ciudad entre 1 y 3ºC respecto de su entorno rústico inmediato. Un verano soleado y seco puede provocar temperaturas superficiales de suelos y tejados de entre 27º y 50ºC más que la temperatura ambiente de día, siendo esta diferencia de 12 ºC durante la noche.

Debemos recordar que Francia no destaca por tradición de generación renovable, tiene una aportación de energía eléctrica por nuclear del 83% (2012), pero sí ha considerado la necesidad de realizar la transición hacia sistemas respetuosos con el medio ambiente. Tampoco se trata de un caso aislado; Suiza ya obliga a hacer jardines encima de los edificios y ciudades como Copenhague o Toronto ya tienen instalados 20.000 y 1,2 millones de m2 respectivamente. En el caso de la ciudad canadiense esta superficie ha ahorrado 1,5 millones de kWh.

Fotografía: “Diego Delso, delso.photo, License CC-BY-SA