El objetivo de este estudio es la evaluación del consumo energético de las viviendas habitadas por familias en situación de pobreza o vulnerabilidad energética y proporcionar soluciones de bajo coste y aplicación rápida y sencilla que mejoren las condiciones de bienestar sin incrementar su consumo. Un trabajo realizado por Margarita de Luxán, socia 32 ASA, Carmen Sánchez‐Guevara, Emilia Román, Mar Barbero, socia 94 ASA, y Gloria Gómez. A continuación disponéis del Resumen Ejecutivo y el enlace de descarga gratuito de la Guía completa.
A partir de un análisis previo de las condiciones de las viviendas y los hogares en cuatro ciudades seleccionada por su representatividad climática y de población, Barcelona, A Coruña, Madrid y Sevilla, se plantean una serie de indicadores característicos de las situaciones de pobreza energética. Para ello, se recogen datos demográficos, económicos y sociales, junto con características de las viviendas, que reflejan las diferencias en las cuatro ciudades en cuanto a sus circunstancias de composición y tenencia de los hogares, edad y estado de la edificación, instalaciones existentes, etc., lo que implica actuaciones y resultados diversos.
POBREZA ENERGÉTICA
Los tres factores principales a los que se suele atribuir la pobreza energética son el elevado coste de la factura energética, bajos ingresos de los hogares y la baja eficiencia energética de las viviendas. Como se ha indicado, este estudio se centra en la mejora del comportamiento térmico de las viviendas.
La metodología empleada para la valoración de las situaciones de pobreza energética, se basa en un enfoque de ingresos y gastos, considerando como pobres energéticos a aquellos hogares que deben gastar más de un 10% de su renta en los suministros energéticos asociados a su vivienda (climatización, producción de agua caliente sanitaria, iluminación, equipos y cocina). Los costes de calefacción y refrigeración asociados a las viviendas corresponden a la cantidad de energía necesaria para mantener unas condiciones mínimas de habitabilidad térmica en las viviendas y suelen representar el gasto más importante, especialmente en los meses fríos.
Además del umbral de pobreza energética fijado en el 10% de la renta, el método empleado tiene en cuenta la línea de pobreza monetaria, con lo que se consigue recoger el solape que existe muchas veces entre ambas problemáticas. Por último, también se considera la vulnerabilidad de los hogares a padecer alguna de estas situaciones, pudiendo así valorar el potencial de un hogar de caer en una situación de pobreza energética.
La metodología utilizada en el estudio, que ha sido desarrollada por miembros del equipo (Sánchez‐Guevara et al, 2015), permite clasificar los hogares en función de su posición relativa frente a la delimitación de los distintos umbrales de pobreza energética y pobreza monetaria.
De esta manera, se definen los siguientes seis grupos:
Grupo 1 (G1): Hogares en situación de pobreza energética y monetaria
Grupo 2 (G2): Hogares en situación de pobreza monetaria
Grupo 3 (G3): Hogares en situación pobreza energética
Grupo 4 (G4): Hogares en situación vulnerabilidad a la pobreza energética y monetaria
Grupo 5 (G5): Hogares en situación de vulnerabilidad a la pobreza monetaria.
Grupo 6 (G6): Hogares sin pobreza energética ni monetaria.
Según el informe sobre pobreza energética realizado a nivel autonómico por la Asociación de Ciencias Ambientales (Tirado et al, 2016), el 15% de la población en Cataluña, el 17% en Galicia y el 15% en Andalucía estarían en esta situación. En el caso de la ciudad de Madrid, un estudio
específico sobre el municipio (Sanz et al, 2016) señala que este dato aumentaría hasta 23% al incluir no sólo a la población con un gasto en energía superior al 10% de la renta, sino también a los hogares en pobreza monetaria que no gastan en energía porque no tienen capacidad económica para hacerlo. Los hogares en situación de pobreza energética hacen un uso muy restringido, o casi nulo, de sus instalaciones de calefacción o refrigeración y, por tanto, la mejora de las condiciones térmicas interiores mediante la rehabilitación de la envolvente de sus viviendas supone una solución eficaz y duradera en el tiempo.
Aunque la rehabilitación más eficiente y completa desde cualquier enfoque, incluido el energético, es sin duda la que se realiza considerando el edificio de manera integral, en numerosas ocasiones la complejidad en la gestión de este tipo de intervenciones (permisos, acuerdos con las comunidades y entre propietarios o inversiones demasiado elevadas…) conlleva demoras y bloqueo de estas actuaciones.
Desde esa perspectiva, se plantea una forma de abordar la pobreza energética que difiere de la habitual rehabilitación energética e integral de las viviendas. Se parte de las características específicas de las viviendas en las que se alojan familias en situación de vulnerabilidad energética, proponiendo soluciones que mejoren las condiciones de bienestar, de forma individual, con intervenciones de bajo coste y de rápida aplicación, que no comprometen futuras actuaciones integrales.
ANÁLISIS CLIMÁTICO Y ESTRATEGIAS DE DISEÑO PASIVO
El consumo energético de las viviendas está directamente relacionado con las condiciones climáticas. Un diseño adecuado de las edificaciones, adaptado al clima en el que se ubican, reduce el consumo de energía necesaria para mantener el bienestar. Para conocer las posibilidades del uso de estrategias pasivas de diseño en las viviendas es conocer las características del clima en relación a la edificación. Por ellos, se ha realizado un análisis climático de las cuatro ciudades escogidas, identificando para cada una de ellas las estrategias más adecuadas. Estas estrategias difieren en función de la época del año. De esta manera existen estrategias propias de los meses fríos, como la captación solar, las ganancias internas y la calefacción convencional y estrategias para los meses cálidos como la protección solar o la ventilación nocturna.
En el caso del invierno, la calefacción mediante sistemas convencionales sería precisa en las horas más frías de los periodos de invierno, existiendo mayor necesidad en A Coruña y en Madrid respecto a Sevilla y Barcelona. El uso de un sistema de calefacción convencional implica necesariamente un consumo energético, y dado el perfil socio‐económico de las familias en situación de vulnerabilidad energética, habría que minimizar su utilización mediante la implementación de medidas pasivas, como la mejora de la envolvente de la vivienda (paramentos, acristalamientos y carpintería, techos y suelos) o la reducción de infiltraciones.
Otra estrategia sería el aprovechamiento de la inercia térmica de los elementos de la edificación, sobre todo la de muros y forjados, que sería más efectiva en localidades como Barcelona, Madrid o Sevilla, siendo en este último lugar una estrategia imprescindible para alcanzar el confort en el interior de las edificaciones durante los meses más calurosos. En ese sentido, la composición y características del muro existente condicionan las soluciones de incorporación de aislamientos y por tanto la capacidad de utilizar esta estrategia en las viviendas.
Algunas de las estrategias pasivas son de aplicación en casi todas las localidades estudiadas, como la protección solar, ventilación, aprovechamiento de la inercia térmica, enfriamiento evaporativo y deshumidificación, aunque en cada localidad el nivel de necesidad es muy diferente. Por ejemplo, en Sevilla se triplica el porcentaje de horas con necesidad de sombra respecto A Coruña (en la que es muy reducido), o en Barcelona la necesidad de ventilación natural y mecánica es el doble que en Madrid. Sin embargo, existen otras estrategias que son específicas para determinados lugares, siendo poco eficaces si se emplean en otras localizaciones. Es el caso del enfriamiento evaporativo, eficaz en zonas como Madrid o Sevilla, pero de muy poca efectividad en áreas donde la humedad relativa es alta (como Barcelona y A Coruña).
El estudio de las condiciones climáticas de las cuatro localidades indica que, respecto a las medidas de rehabilitación de las viviendas, es fundamental considerar el tratamiento de los huecos frente a la protección solar durante los meses más calurosos (que varían según la localidad), principalmente en localidades como Sevilla, Madrid y Barcelona.
Hay que tener especial cuidado en el diseño de dichas protecciones, que deben permitir el paso de la radiación solar en los meses más fríos y, sobre todo, en los meses intermedios, ya que una de las estrategias que reducen el consumo de energía es la captación solar en los meses fríos.
En ese sentido, una protección fija que sombree todo el hueco en los meses estivales debe garantizar el acceso solar en algunos meses intermedios, donde la captación solar es necesaria. Por ese motivo es recomendable el uso de elementos de sombra fijos y móviles.
Es necesario, para no errar en las decisiones de diseño, tener un claro conocimiento del contexto físico, climático, socio‐económico y urbano en el que se encuentra el edificio y la vivienda en concreto, para poder implementar medidas eficaces a lo largo del año.
Si bien las estrategias pasivas en la edificación en un determinado clima son las mismas en una vivienda de nueva planta que en una vivienda ya construida, las soluciones son diferentes ya que en el segundo caso se parte de una situación urbana, constructiva y de uso concreta. En este caso en función de la situación inicial de la vivienda, la reducción del consumo de energía por la aplicación de las soluciones de bajo coste será mayor o menor.
CATÁLOGO DE SOLUCIONES
El carácter de las intervenciones de bajo coste y rápida ejecución para las viviendas requiere de soluciones que cumplan una serie de requisitos, como por ejemplo que su puesta en obra sea rápida y que preferentemente se puedan realizar desde el interior de la vivienda para no afectar a los elementos comunes y no sea preciso la solicitud de licencia de obras o incluso, de la comunidad de propietarios.
Las soluciones deben atender a los componentes de la envolvente térmica del edificio: fachadas, suelos, cubiertas, carpintería y vidrios y protecciones solares.
El estudio bajo estos criterios de las soluciones constructivas existentes en el mercado ha permitido identificar 78 fichas en las que se recoge información general, las marcas que comercializan los productos, los datos técnicos de mayor relevancia para la evaluación de su conveniencia, las recomendaciones sobre su empleo y puesta en obra o el coste de la solución.
La organización de la información según estos campos permite la comparación y elección de soluciones más adecuadas para cada caso.
SIMULACIÓN ENERGÉTICA DEL ESTADO ACTUAL Y APLICACIÓN DE SOLUCIONES:
INTERVENCIÓN EXPRÉS
La simulación energética de las viviendas denle el estado actual y tras la aplicación de un conjunto de soluciones permite evaluar la reducción del consumo de energía para mantener el bienestar interior, así como las temperaturas interiores a lo largo del año.
El bloque lineal exento es una tipología representativa de las viviendas construidas en la década de los 60 en muchas ciudades españolas y por ese motivo se ha elegido para la simulación energética que permita evaluar el impacto de un conjunto de soluciones que se ha denominado
intervención exprés.
El consumo energético de cada vivienda, además de lo anteriormente expuesto, depende de otros factores como su orientación y su posición en el edificio. Por ese motivo, es fundamental evaluar las medidas en diferentes posiciones dentro del bloque seleccionado y por ello se han seleccionado para localidad 9 tipos de vivienda tomando como elemento diferenciador principal entre unas y otras su grado de exposición al entorno, es decir, la cantidad de envolvente expuesta a las condiciones climáticas exteriores.
Por otro lado, el consumo energético también depende de los márgenes de confort que se establezcan. En este caso se han ha establecido unos márgenes de bienestar basados en el confort adaptativo y en condiciones derivadas de las exigencias de la habitabilidad. La definición de estos márgenes ha tenido en cuenta las estimaciones de la Organización Mundial de la Salud ya que una de las consecuencias más graves de la pobreza energética es el riesgo que supone para la salud debido a la exposición prolongada a temperaturas extremas
Los cálculos de demanda de calefacción y refrigeración realizados en base a los parámetros y datos expuestos anteriormente ofrecen datos para nueve viviendas en cada una de las cuatro localidades
Como es de esperar, las diferentes necesidades energéticas de las viviendas varían en función de la zona climática en la que se encuentran. Las necesidades energéticas de calefacción de las viviendas de Sevilla apenas sobrepasan los 50 kWh/m2 mientras que las viviendas de Madrid llegan a los 150kWh/m2. La demanda anual de calefacción de las viviendas situadas en Barcelona y A Coruña, en climas con la misma severidad climática de invierno, oscilan entre los 55 y los 120 kWh/m2. Las necesidades anuales respecto a la demanda de refrigeración también varían: las viviendas situadas en A Coruña no tienen demanda de refrigeración mientras que las viviendas de Sevilla alcanzan los 37‐50 kWh/m2. Las viviendas situadas en Madrid y Barcelona también presentan demanda de refrigeración, aunque menor (no sobrepasan los 24 kWh/m2).
La aplicación de un conjunto de soluciones (mejora del aislamiento térmico, sustitución de carpinterías y vidrios e incorporación de protecciones solares) en el edificio muestra una reducción de la demanda energética en climatización diversa en función de la localidad
En Barcelona, se comprueba la efectividad de esta intervención, y marcadamente en las viviendas más expuestas (plantas superiores), donde las demandas se reducen hasta en una cuarta parte respecto a las iniciales en los meses más fríos y a un tercio en los meses más cálidos.
En la planta primera, se mejora sustancialmente el comportamiento en condiciones de invierno.
En A Coruña, resultan también efectivas las medidas de reducción de necesidades de calefacción, principalmente en las viviendas más expuestas (plantas superiores), donde las demandas de calefacción se reducen hasta en una cuarta parte respecto a las iniciales.
En Madrid, también lo son, sobre todo en las viviendas más expuestas (plantas superiores), donde las demandas se reducen hasta en una tercera parte respecto a las iniciales durante los meses más fríos y a menos del 50% en los meses más cálidos.
En Sevilla son igualmente efectivas, aumentando en las viviendas con peores condiciones iniciales que coinciden con las más expuestas (plantas superiores), donde las demandas se reducen en gran medida respecto al estado inicial durante los meses más fríos y a menos del 40% en los meses más cálidos.
El coste de aplicación de este conjunto de soluciones de bajo coste (aislamiento de muro, cambio de carpinterías y vidrios, incorporación de protecciones solares) varía desde los 5.600 euros a los 8.000 euros en función de la posición dela vivienda dentro del bloque. Esta estimación
económica se ha realizado en la situación más desfavorable, esto es, teniendo en cuanta en cuenta que no se ha intervenido en el edificio desde su construcción y equivale aproximadamente al 25% del coste más generalizado de las rehabilitaciones energéticas al uso
en las que habría que incluir además licencias, permisos, honorarios profesionales de proyecto y obra y ganancias de las empresas constructoras.
Suponiendo que los hogares que habitan estas viviendas utilizaran un sistema de calefacción y producción de agua caliente sanitaria con radiadores y caldera de gas y un sistema de refrigeración eléctrico para garantizar el bienestar interior, el ahorro anual que les supondría esta intervención en las viviendas oscilaría entre los 300 y los 650 euros, en función de la posición de la vivienda y la localidad. Los mayores ahorros se producen en los climas más severos en invierno y verano, como Madrid.
Los hogares en situación pobreza y vulnerabilidad energética no suelen utilizar los sistemas de climatización porque no pueden permitirse ese gasto y, por lo tanto, no mantienen las viviendas en condiciones de bienestar adecuadas todos los días del año. En ese sentido, no tiene sentido un análisis de retorno de la inversión económica de mejora de la vivienda, ya que no es posible estimar el ahorro económico cuando la situación inicial es que apenas se produce gasto.
Por ese motivo se ha considerado necesario evaluar la evaluación de las temperaturas interiores de la vivienda antes y después de la aplicación de las soluciones y sin la intervención de los sistemas de climatización. De esta manera es posible estimar el bienestar interior en la situación más desfavorable, en la que los hogares no pueden permitirse encender la calefacción o el aire acondicionado.
Los datos son distintos para cada localidad, pero en todas ellas se observa que, tras la intervención exprés, en invierno disminuyen, incluso desaparecen, las temperaturas inferiores a 10ºC en el interior de la vivienda y aumenta el porcentaje de tiempo en el que la vivienda está a una temperatura superior a los 18,5ºC. En el caso del verano, se reduce el periodo de tiempo en el que la temperatura se encuentra por encima de los 29ºC, especialmente en las viviendas situadas en última planta.
Estos datos permiten conocer el número de días en los que la vivienda está en condiciones adecuadas de temperatura en invierno como en verano, antes y después de la intervención, sin el uso de sistemas de climatización. Aunque el aumento del número de días en bienestar es diferente en cada localidad, se pueden estimar incremento del 10% al 15% en los meses de invierno y del 7% al 15% en verano.
ANÁLISIS DEL IMPACTO DE LAS SOLUCIONES Y SU RELACIÓN CON LA POBREZA ENERGÉTICA
Los resultados respecto a la caracterización de las viviendas en función de la renta y el gasto de energía antes y después de la intervención, permite observar la eficacia social de estas medidas en cada caso.
En el caso de una vivienda en última planta situada en Madrid como se muestra en el siguiente gráfico, el primer decil de renta se encontraría en situación de pobreza monetaria y económica (G1). Una intervención exprés en su vivienda acercaría el hogar al grupo en pobreza energética, pero se mantendría en esa situación. Sería necesario adoptar otro tipo de medidas, bien de reducción del gasto de energía en la vivienda o bien de incremento de renta para conseguir que este hogar saliera de su situación. Los siguientes deciles de renta se encontrarían en el grupo de pobreza energética (G3) por lo que, a un porcentaje importante de hogares con estas rentas, la intervención exprés les permitiría salir de esta situación. Aun así, las rentas más bajas se encontrarían en una situación de vulnerabilidad por lo que, para garantizar que no volvieran a la pobreza energética, sería necesario garantizar mayor reducción del gasto energético, por ejemplo, con una rehabilitación integral del edificio, o medidas que les permitan un incremento de renta.
El impacto de la intervención exprés siempre resulta positivo sobre la situación de vulnerabilidad energética de las familias desde dos perspectivas: por un lado, los cambios en la relación entre gasto en energía para mantener las situaciones de bienestar y la renta anual media equivalente según la metodología descrita anteriormente y, por otro, la modificación del número de horas en bienestar y el porcentaje de horas en cada rango de temperatura antes y después de la intervención.
La metodología utilizada en este estudio permite ajustarse a una realidad que no suele analizarse en los estudios de eficiencia energética habituales. A modo de conclusiones y en una escala descendente se puede señalar que en las situaciones de pobreza energética no es adecuado usar como indicador principal el posible ahorro energético, ya que estos hogares no pueden ahorrar en algo que no consumen. Por ello hay que trabajar con las consideraciones de la demanda que sería necesaria para conseguir las condiciones de bienestar. Por último, es imprescindible comprobar el número de horas en las que podrían alcanzar bienestar sin consumo alguno ya que esta es la situación más habitual de los hogares en esta situación.
Margarita de Luxán García de Diego. 1945. Dra. Arquitecta. Catedrática Emérita de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de la UPM; autora de Proyectos y Obras Bioclimáticas de 75 Edificios y 5 Conjuntos de viviendas y dotaciones, y de Rehabilitaciones Energéticas. Autora (hasta el momento) de 15 Libros , 33 artículos y otras publicaciones y ponencias y comunicaciones sobre temas de Arquitectura, medio ambiente y sostenibilidad; Directora de 42 Proyectos de Investigación, Estudios y Trabajos sobre Arquitectura y Medio Ambiente.
