English

25-05-2017 : Artículo

¿Por qué los edificios verdes no cumplen con las expectativas en materia de eficiencia energética?

Los analistas usan el término “brecha de eficiencia energética” para referirse a la diferencia entre el ahorro de energía prometido en los edificios verdes y el ahorro realmente obtenido. Según los investigadores, el problema estriba en los sistemas de modelización, que no sirven para captar cómo los edificios funcionan en realidad.

por

No hace mucho tiempo, en el suroeste de Inglaterra, una comunidad local se dispuso a reemplazar un centro escolar antiguo, construido en los años 1960, por un nuevo edificio moderno con ventanas de cristal triple y paredes perfectamente aisladas para alcanzar niveles máximos de eficiencia energética. La nueva escuela abrió orgullosamente sus puertas en el mismo lugar que la anterior, con el mismo número de alumnos y el mismo director, y poco después se registró un consumo de energía mensual más alto que el anual del edificio antiguo.

US EPA/WIKIMEDIA COMMONS

El sistema de calefacción por suelo radiante en el nuevo edificio estaba tan mal diseñado que las ventanas se abrían automáticamente para evacuar el calor varias veces al día incluso en invierno. Una cámara instalada en el garaje se había conectado de alguna manera como si se tratara de un sensor térmico, y solicitaba energía cada vez que algo pasaba por delante de la lente. Era “un catálogo de desastres”, según David Coley, especialista de la Universidad de Bath (University of Bath) que acudió para investigar el caso.

Muchos de los desastres se podían atribuir al modelo energético del edificio, un software de simulación del consumo de energía, el cual representa una fase crítica en el diseño de cualquier edificio que pretende ser verde. Entre otros errores, los diseñadores extrapolaron su plan, partiendo de un modelo simplificado de un aula aislada en un paisaje llano a pleno sol durante muchas horas del día, lo que requería cristales tintados y protección para las ventanas a fin de reducir la entrada de luz solar. Parece que nadie se dio cuenta de que la nueva escuela en realidad estaba situada en un valle, a la sombra de árboles que la rodeaban, y necesitaba toda la luz del sol posible. Las aulas estaban tan oscuras que era necesario tener las luces encendidas durante todo el día.

Coley señaló que se trataba de un caso extremo, pero también de un buen ejemplo de cómo un modelo de energía excesivamente optimista contribuye a la “brecha de eficiencia energética”, un problema que ha llegado a ser frustrantemente frecuente en proyectos de edificios verdes. La brecha de eficiencia se refiere a fallos en las mejoras energéticas, a menudo con un elevado coste, para conseguir parte (u, ocasionalmente, la totalidad) de los ahorros esperados. Por ejemplo, un estudio de edificios de apartamentos remodelados, realizado el año pasado en Alemania, reveló que el ahorro de energía quedó entre un 5% y un 28% por debajo de las expectativas. En Gran Bretaña, una evaluación de 50 edificios vanguardistas, desde supermercados hasta centros de atención sanitaria, concluyó que “consumían hasta 3,5 veces más energía de lo esperado en su diseño” —y superaban, en términos medios, 3,8 veces las emisiones de carbono previstas.

Los edificios representan el 40% de las emisiones responsables del cambio climático y son la fuente de emisiones de crecimiento más rápido.

La brecha de eficiencia es “un problema grave, enorme y terrible”, en palabras de un experto en domótica, y no es ninguna exageración. Aunque la preocupación pública por el consumo de energía y el cambio climático se centra principalmente en el consumo de los automóviles, todo el sector del transporte, incluyendo trenes, aviones, barcos, camiones y coches, representa tan solo el 26% de las emisiones responsables del cambio climático en los Estados Unidos de América. En cambio, los edificios alcanzan el 40%, y son la fuente de emisiones de crecimiento más rápido, según el U.S. Green Building Council.

Eliminar la brecha de eficiencia es especialmente importante para los países de la Unión Europea, que han asumido un compromiso legalmente vinculante para reducir las emisiones entre un 80% y un 95%, hasta llegar hacia mediados del siglo XXI a niveles inferiores a los registrados en 1990. Pero saber con seguridad qué ahorros se obtendrán es importante para cualquier persona que intente averiguar cuánto tiene que invertir en una mejora energética determinada.

Los investigadores generalmente han echado la culpa de la brecha de eficiencia a los constructores por su trabajo descuidado, a la excesivamente complicada tecnología de ahorro energético o al mal comportamiento de los inquilinos de los edificios. Pero en un nuevo estudio, Coley y sus coautores echan gran parte de la culpa a los modelos energéticos incompetentes. El título del estudio formula la provocadora pregunta “¿Los creadores de modelos saben leer?”. En un comunicado de prensa, incluso más provocador, de la Universidad de Bath (University of Bath) se comparan las afirmaciones engañosas sobre la eficiencia energética de los edificios con el escándalo de Volkswagen, en el que las emisiones reales de los coches con motor diésel demostraron ser hasta 40 veces más elevadas que las que “prometía el fabricante automovilístico”.

Para su estudio, Coley y sus coautores encuestaron a 108 profesionales del sector de la construcción —arquitectos, ingenieros y consultores energéticos— que habitualmente utilizan modelos de eficiencia energética. Para simplificar el problema, los investigadores pidieron a los participantes que examinaran una típica casa adosada británica recién modernizada para cumplir las normas actuales de la construcción. A continuación, pidieron a los sujetos de la prueba que clasificaran qué mejoras marcaban la mayor diferencia en términos de eficiencia energética. Sus respuestas tenían poco que ver con la realidad objetiva, tal como determinó un estudio que midió la eficiencia energética real de ese hogar hora por hora a lo largo de un año. Una cuarta parte de los sujetos de la prueba realizaron juicios “aparentemente peores que los de una persona que responde al azar”, según el estudio, que concluyó que a los modeladores de la muestra “y, como consecuencia, al colectivo profesional de creadores de modelos de edificios no se les puede considerar capacitados”.

“Hay casos en que, según los cálculos de los modeladores, se ahorra más energía que se consume”, afirma un científico.

Como era previsible, esta conclusión ha dado lugar a cierta irritación. Evan Mills, experto en domótica del Lawrence Berkeley National Laboratory, comentó: “La muestra me extraña, ya que incluye demasiadas personas sin dilatada experiencia en la práctica como para criticar la industria en general”. Señala que casi dos tercios de los 108 sujetos de prueba solamente contaban con cinco años de experiencia, o menos, en el sector de la construcción. Pero Coley y sus coautores llegaron a la conclusión de que incluso los sujetos con cualificaciones de nivel superior o muchos años de experiencia en la modelación no eran más precisos que los júniores.

En cualquier caso, Mills reconoció que la brecha de eficiencia energética es real, y tenemos que ser conscientes de modelos que no captan la realidad debidamente. Hay casos en que, según los cálculos de los modeladores, se ahorra más energía que se consume en la casa, porque están trabajando solo con el modelo y no prestan atención a la casa propiamente dicha.

Este tipo de problema —modelos de energía que presentan resultados poco razonables— también surge en la etapa preliminar en el 50% de los proyectos sometidos al proceso de certificación LEED, señaló Gail Hampsmire del U.S. Green Building Council. Los diseñadores tienden a adoptar un enfoque de “caja negra”, proporcionando todas las entradas que requiere un modelo de energía determinado y aceptando, a continuación, los resultados “sin evaluar su razonabilidad”. Añade: “Siempre existe el problema de la ‘basura que entra, basura que sale’ y la capacidad del modelador de distinguir entre basura y datos reales es esencial”.

Entonces, ¿cuál es la solución? Según Coley, los requisitos de acreditación actuales para creadores de modelos de energía son “muy laxos”, pero “cuando estás intentando poner algo en marcha con relativa rapidez, no puedes volver a enviar a todo el mundo al colegio durante tres años”. En todo caso, el problema realmente no reside en la formación en el sentido formal.

“Tiene que ver con la retroalimentación”, dijo Coley, “o su ausencia. La cultura de la construcción de edificios hace que sea perfectamente razonable para los arquitectos, a diferencia de los creadores de modelos energéticos, desplazarse cientos de kilómetros para ver cómo el edificio se adecua al que han diseñado. En el caso de los modeladores energéticos, ni siquiera se prevé un contacto telefónico con el administrador del edificio un año después para comparar el consumo de energía real con el modelo original. Como resultado, la simulación energética puede convertirse en una especie de física teórica: es muy fácil crear un sistema completo de teorías, y luego te das cuenta de que estás estudiando la física de tus teorías, en vez de la física del mundo real”.

La organización que otorga la certificación LEED ahora requiere que los desarrolladores introduzcan el consumo de energía real en una base de datos en línea.

La respuesta, sugirió, es una exigencia reglamentaria de que los modeladores hagan un seguimiento de su trabajo comprobando rutinariamente el consumo energético previsto para un edificio con el consumo real. Un sistema de incentivos modestos también podría contribuir a una disponibilidad más amplia de la retroalimentación, por ejemplo, reduciendo tres semanas el tiempo necesario para el proceso de permisos de planificación para los desarrolladores que se comprometan a registrar el consumo de energía real en una base de datos en línea. Tal como informó Hampsmire, el Green Building Council ha comenzado a requerir este tipo de información en los proyectos en los que se solicite la certificación LEED, y está desarrollando una plataforma en línea “para propietarios de edificios a fin de que puedan controlar su propia eficiencia y compararla con la de otros edificios”.

Un segundo problema, según Coley, es la tendencia de las administraciones públicas de exigir modelos energéticos simplificados en la fase inicial del proceso de diseño. Los requisitos suelen incluir ciertos supuestos uniformes acerca del consumo de energía, para que sea más fácil comparar un edificio con otro. “Puesto que hay que hacerlo al principio, se convierte en un modelo predeterminado, por lo que se configura un mundo como en ‘Alicia en el país de las maravillas’, y no es de extrañar que los modeladores creen este mundo artificial”. Pero al menos en los Estados Unidos el problema ha ido disminuyendo en los últimos años, según Hampsmire. Constató que los requisitos actuales de las normas de construcción son “bastante buenos”. No exigen que se desarrolle un modelo de consumo energético para un edificio ocupado durante ocho horas al día ni contienen otra norma arbitraria. En cambio, “especifican expresamente que cualquier consumo energético debe ser modelado tal como estaba previsto”.

El propósito de todo ello no es desacreditar la simulación energética, sino mejorarla. Los constructores necesitan cada vez más modelos realistas, comentó Coley, elaborados por personas con grandes conocimientos de la física de la construcción y, al menos, tanta experiencia con edificios reales como con modelos de energía. De lo contrario, se obtendrán más bloques de oficinas de 500 millones de dólares, con demasiado cristal en las fachadas sur, exponiendo a las personas en su interior a temperaturas similares a las de un horno en las tardes soleadas del verano. Sin modelos energéticos inteligentes, el resultado será un mundo que se precipite aún más rápido hacia un cambio climático fuera de control.

“Esto no es ciencia aeroespacial”, dijo Mills del Berkeley Laboratory, y añadió: “Es más difícil que la ciencia aeroespacial”.

, , ,

Richard Conniff

ACERCA DEL AUTOR
Richard Coniff es un escritor ganador del premio National Magazine Award, cuyos artículos han aparecido en las revistas científicas Time, Smithsonian, The Atlantic, National Geographic, así como en otras publicaciones. Ha escrito varios libros, entre ellos The Species Seekers: Heroes, Fools, and the Mad Pursuit of Life on Earth. En artículos anteriores para Yale Environment 360, ha escrito sobre el precio de los servicios del ecosistema y sobre los nuevos avances que podrían ayudar a producir cultivos de alimentos que pudieran prosperar pese a los cambios climáticos.