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TesinaMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente
Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona · Universidad Politécnica de Cataluña
REHABILITAR HABITABILIDAD:EVALUACIÓN DE LOS BENEFICIOS ENERGÉTICOS Y DE EMISIONES DE CO DEEVALUACIÓN DE LOS BENEFICIOS ENERGÉTICOS Y DE EMISIONES DE CO2 DE
LA REHABILITACIÓN AMBIENTAL EN UN TEJIDO URBANO RESIDENCIAL
Rocío Landínez González-Valcárcel Tutores: Jaume Avellaneda · Jaume Roset Septiembre 2010
MARCO GENERAL: EL RETO DE LA SOSTENIBILIDAD
SECTOR EDIFICACIÓN
NUEVAS EDIFICACIONES
PARQUE EXISTENTE +=
Condiciones ambientales de los espacios:térmicas lumínicas, acústicas, de privacidad, etc...HABITABILIDAD
func
iona
l
Utilidad social
Emisiones CO2Emisiones CO2uso energía +USO DEie
ntal
+
Emisiones CO2 2uso energía uso energía +
fabricaciónUSO DE
RECURSOS
amb Emisiones CO2
Variación de las emisiones (%). Evolución emisiones sector edificación (gr CO2)
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
LA REHABILITACIÓN COMO ESTRATEGIA NECESARIA
Estrategia:REHABILITACIÓN
Campo de intervención decisivo
EDIFICACIÓN
SECTOR EDIFICACIÓN
NUEVAS EDIFICACIONES
PARQUE EXISTENTE +=
SOSTENIBLE
Condiciones ambientales de los espacios:térmicas lumínicas, acústicas, de privacidad, etc...
MEJORARHABITABILIDAD
func
iona
l
Utilidad social
Mejora
Emisiones CO2Emisiones CO2uso energía +
EFICIENCIA ENUSO DEie
ntal
+
Emisiones CO2 >=Reducción Reducción
2uso energía uso energía +
fabricaciónUSO DE
RECURSOS
amb Emisiones CO2 >
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
OBJETIVO GENERAL
PLANTEAMIENTO Y OBJETIVOS
Mejorar las condiciones de habitabilidad optimizando los recursos
Contribuir a la gestión eficiente en la emisión de gases de efecto invernadero de la habitabilidad, evaluando la reducción de las emisionesde CO2 producidas a lo largo del ciclo de vida al aplicar medidas de rehabilitación con criterios ambientales en un tejido urbano residencial.
OBJETIVOS PARTICULARES
REHABILITACIÓN AMBIENTAL DE LA ENVOLVENTE DE EDIFICIOS EXISTENTES
EVALUARPOTENCIAL01
- Mejora confort interior
- Reducción consumo energía
R d ió i i CO
IDENTIFICAR Á
- Reducción emisiones CO2
ÁMBITOS DE INTERVENCIÓNPREFERENTE
02 Rendimiento parcial de las medidas sobre los elementos de la envolvente
ESTABLECER CRITERIOS03 ESCALA: barrio - conjunto urbano homogéneo
OBJETO DE ESTUDIO: tejido residencial - vivienda permanente
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
SELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIO
METODOLOGÍA
TOMA DE DATOS
AMBIENTALES FORMA URBANA
SELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIO
AMBIENTALES
Clima LugarTopografíaVegetación
FORMA URBANA
Tejido urbanoTipología edificatoriaUnidad residencialSistema constructivoE
SC
ALA
S
EL. OPACOS
ESCENARIOS ÁMBITOS DE INTERVENCIÓN
INDICADORES
CONFORT TÉRMICO
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO
AMBIENTAL MATERIALES
ENVOLVENTE ORIGINAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
Temperatura interior Oscilación térmica
CONSUMO ENERGÍAGráfico de GivoniRadiación solar
Unidades tipo
Comparativo impacto materiales con las mismas prestaciones
ENVOLVENTE REH. HABITUAL
EL OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
CONSUMO ENERGÍA
Consumo calefacción/ refrigeración
CO2
U CTE
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN AMBIENTAL ENVOLVENTE REH. AMBIENTAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
IMPACTO MATERIALES
Emisiones CO2
Energía incorporadaU CTE
INCORPORACIÓN DE SISTEMAS DE
CONTROL AMBIENTAL
INCORPORACIÓN DE CRITERIOS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL
EN LOS MATERIALES A AGREGAR O SUSTITUIR
+
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
SELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIOSELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIO
TOMA DE DATOS
AMBIENTALES FORMA URBANAAMBIENTALES
Clima LugarTopografíaVegetación
FORMA URBANA
Tejido urbanoTipología edificatoriaUnidad residencialSistema constructivoE
SC
ALA
S
EL. OPACOS
ESCENARIOS ÁMBITOS DE INTERVENCIÓN
INDICADORES
CONFORT TÉRMICO
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO
AMBIENTAL MATERIALES
ENVOLVENTE ORIGINAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
Temperatura interior Oscilación térmica
CONSUMO ENERGÍAGráfico de GivoniRadiación solar
Unidades tipo
Comparativo impacto materiales con las mismas prestaciones
ENVOLVENTE REH. HABITUAL
EL OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
CONSUMO ENERGÍA
Consumo calefacción/ refrigeración
CO2
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN AMBIENTAL ENVOLVENTE REH. AMBIENTAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
IMPACTO MATERIALES
Emisiones CO2
Energía incorporada
INCORPORACIÓN DE SISTEMAS DE
CONTROL AMBIENTAL
INCORPORACIÓN DE CRITERIOS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL
EN LOS MATERIALES A AGREGAR O SUSTITUIR
+
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CIUDAD ÁMBITO DE ESTUDIO TEJIDO URBANO TIPOLOGÍA EDIFICATORIA
Poblado de “San Antonio”“Plan de Urgencia Social”
TOMA DE DATOS FORMA URBANA I
Bloques lineales 50,75 x 9,90m 30 viviendas / bloquePoblado de San AntonioI.N.V 1955-19652.004 viviendasSuperficie: 20,16 Ha.Densidad:115,5 viv/Ha.Director: Fernando Moreno Barberá
Plan de Urgencia SocialMadrid, década de los 50
“barrios tipo" viviendas subvencionadas: unidades urbanísticas completas de la periferia
Bloques lineales 50,75 x 9,90m Separación: 20mAltura de cornisa 14,70m (5 plantas)
30 viviendas / bloque3 núcleos de comunicación verticalOrientación fachadas: SE-N (23º)
Actuaciones del Plan de Urgencia Social en 1958
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UNIDAD RESIDENCIAL SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
Superficie util: 59,20 m2
TOMA DE DATOS FORMA URBANA II
Superficie util: 59,20 mAltura libre 2,50m
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TOMA DE DATOS AMBIENTALES TEMPERATURAS MEDIAS, MÁXIMAS Y MÍNIMAS MENSUALES (MADRID)
30
35
HUMEDAD RELATIVA MEDIA (MADRID)
90
100
Período: 1971-2000 - Altitud (m): 667 - Latitud: 40º 24´ 40´´ N - Longitud: 03º 40´ 41´´ O
Símbolo Unidad ENERO JULIO
0
5
10
15
20
25
Tem
pera
tura
(ºC
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Hum
edad
rela
tiva
(%) T (ºC) 6,1 24,8
TM (ºC) 9,7 31,2
Tm (ºC) 2,6 18,4
H (%) 71 390
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
MesT:Temperatura media mensual TM: Temperatura media mensual de las máximasTm: Temperatura media mensual de las mínimas Temperatura media anual
0ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Mes
H: Humedad relativa media mensual Humedad relativa media anual
NÚMERO MEDIO MENSUAL DE HORAS DE SOL (MADRID)
300
350
400
RADIACIÓN SOLAR GLOBAL MEDIA DIARIA MENSUAL (MADRID)
6000
7000
8000
icie
(Wh/
m2 )
R kWh/m2
2,73 2,81
T Temperatura media mensual
TM Media mensual de las temperaturas máximas diarias
T M di l d l t t í i di i
Datos AEMET
Gran diferencia térmica entre el día y la noche así como en situaciones extremas0
50
100
150
200
250
300
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
nº d
e ho
ras
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
Rad
iaci
ón s
olar
glo
bal m
edia
por
sup
erfi Tm Media mensual de las temperaturas mínimas diarias
H Humedad relativa media
R Radiación solar global media diaria mensual en plano vertical a sur
CLIMA TEMPLADO, ZONA INTERIOR O CONTINENTAL.Gran diferencia térmica entre el día y la noche así como en situaciones extremas a lo largo del año, con temperaturas bajas en invierno y elevadas en verano
Mes
I: Número medio mensual de horas de sol
Mes
DIAGRAMA CLIMÁTICO DE GIVONI PARA MADRID: CONDICIONES DE CONFORT EN ESPACIOS INTERIORES
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SELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIO
TOMA DE DATOS
AMBIENTALES FORMA URBANA
Clima LugarTopografíaVegetación
Tejido urbanoTipología edificatoriaUnidad residencialSistema constructivoE
SC
ALA
S
EL. OPACOS
ESCENARIOS ÁMBITOS DE INTERVENCIÓN
INDICADORES
CONFORT TÉRMICO
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO
AMBIENTAL MATERIALES
ENVOLVENTE ORIGINAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
Temperatura interior Oscilación térmica
CONSUMO ENERGÍAGráfico de GivoniRadiación solar
Unidades tipo
Comparativo impacto materiales con las mismas prestaciones
ENVOLVENTE REH. HABITUAL
EL OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
CONSUMO ENERGÍA
Consumo calefacción/ refrigeración
CO2
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN AMBIENTAL ENVOLVENTE REH. AMBIENTAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
IMPACTO MATERIALES
Emisiones CO2
Energía incorporada
INCORPORACIÓN DE SISTEMAS DE
CONTROL AMBIENTAL
INCORPORACIÓN DE CRITERIOS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL
EN LOS MATERIALES A AGREGAR O SUSTITUIR
+
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TEJIDO URBANO TIPOLOGÍA EDIFICATORIA
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO AMBIENTAL: RADIACIÓN SOLAR. UNIDADES DE ESTUDIO TIPO PROGRAMA HELIODON
HORAS DE SOL 7:30a.m.- 16:30p.m. RADIACIÓN SOLAR 7:30 a.m.- 16:30 p.m. FACHADA SURESTE
O TE Y
SU
RO
ES
TE
E Y
ES
TE
PB
P1
P2
P3
P4
INVI
ERN
O
SU
RE
ST
Horas de sol promedio
Energía almacenada
Radiación solar
(h) (KWh) (KWh/m2)
ORIENTACIÓN FACHADA BLOQUE
5:10SURESTE B1 B2 B3 1100 00 1 48
NO
RT
B1,B2, B3
B1,B2, B3
B1,B2, B3
NORTE
SUROESTE
ESTE
5:10SURESTE B1,B2, B3 1100,00
0:00 0,00
5:50 197,30
3:00 24,60
1,48
0,00
1,27
0,16
O S SO C Ó SO C S SHORAS DE SOL 4:30a.m.- 19:30p.m.
Y S
UR
OE
STE
ES
TE
P1
P2
P3
P4
RADIACIÓN SOLAR 4:30 a.m.- 19:30 p.m. FACHADA SURESTE
RA
NO
Horas de sol promedio
Energía almacenada
Radiación solar
(h) (KWh) (KWh/m2)
ORIENTACIÓN FACHADA BLOQUE
SU
RE
STE
Y
NO
RTE
Y E PB
VE
(h) (KWh) (KWh/m )
B3 4:54 553,60 0,75B1, B2
B1,B2, B3
B1,B2, B3
ESTE 7:00 363,40B1,B2, B3
SUROESTE 8:00 420,80
6:39 1100,00
NORTE 4:13 512,60
SURESTE 1,48
0,69
2,71
2,34
UNIDADES TIPO
TIPO TC,, , ,
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
TIPO TC
UNIDAD RESIDENCIAL. TIPO TC
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO AMBIENTAL: RADIACIÓN SOLAR II PROGRAMA HELIODON
ESTADO ORIGINAL REHABILITACIÓN AMBIENTALESTADO ORIGINAL REHABILITACIÓN AMBIENTALRADIACIÓN SOLAR RADIACIÓN SOLAR ENERGÍA SOLAR
ACUMULADA S1ENERGÍA SOLAR ACUMULADA S1 TRANSFORMAR
EN ESPACIO INVERNADERO
INVI
ERN
O
Área Horas de sol promedioElemento
Energía almacenada
Radiación solar
Ámbito Orientación P1
INCORPORARALERO
ELIMINAR PETO
Área Horas de sol promedioEl t
Energía almacenada
Radiación solar
Á bit Orientación I p
(m2) (h) (KWh) total (KWh/m2) total
pared 1 3,7 0:26 0,07 0,019
pared 2 6,2 1:43 4,74 0,765
pared 3 5,4 2:48 3,52 0,652
suelo 1 6,9 0:34 0,68 9,01 0,099 1,534
antepecho 3 2 5:47 6 0 1 875
Elemento
SE
ACIO
S IN
TER
MED
IOS
Ámbito fachadaP1
P2
P3
promedio
(m2) (h) (KWh) total (KWh/m2) total
pared 1 3,8 0:28 0,07 0,018
pared 2 6,2 1:48 5,01 0,808
pared 3 5,6 3:44 4,71 0,841
suelo 1 6,9 3:40 5,31 15,1 0,770 2,437
antepecho
Elemento almacenada
SE
ACIO
S IN
TER
MED
IOS
Ámbito O e tac ófachada
antepecho 3,2 5:47 6,0 1,875
NE suelo 2 1,2 0:20 0,0 0,000 ES
PAS1antepecho
NE suelo 2 1,2 0:20 0,0 0,000
6,090 (KWh) 0,903 (KWh/m2)
40 %
DIFERENCIA AMBIENTAL-ORIGINAL
ES
PA
RA
NO
Área Horas de sol promedioElementoAmbito Orientación
fachadaRadiación solarEnergía
almacenadaP1 Área Horas de sol diOrientación
Energía l d Radiación solar
VE (m2) (h) (KWh) total (KWh/m2) total
pared 1 3,7 1:33 2,28 0,616
pared 2 6,2 0:00 0,0 0,000
pared 3 5,4 0:19 0,4 0,074
suelo 1 6,9 1:25 7,0 9,66 1,012 1,702
antepecho 3,2 7:23 5,4 1,688
SE
AC
IOS
INTE
RM
ED
IOS
fachada
P2
P3
S1
Área promedio
(m2) (h) (KWh) total (KWh/m2) total
pared 1 3,8 1:00 1,67 0,439
pared 2 6,2 0:00 0 0,000
pared 3 5,6 0:02 0 0,000
suelo 1 6,9 1:13 5,25 6,92 0,761 1,200
antepecho
Elemento
SE
CIO
S IN
TER
MED
IOS
Ambito Orientación fachada
almacenada
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
NE suelo 2 1,2 5:35 2,9 2,417 ESP
AS1 antepecho
NE suelo 2 1,2 5:35 2,9 2,417
-2,740 (KWh) -0,502 (KWh/m2)
-28 %
DIFERENCIA AMBIENTAL-ORIGINAL
ES
PAC
SELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIO
TOMA DE DATOS
AMBIENTALES FORMA URBANA
Clima LugarTopografíaVegetación
Tejido urbanoTipología edificatoriaUnidad residencialSistema constructivoE
SC
ALA
S
EL. OPACOS
ESCENARIOS ÁMBITOS DE INTERVENCIÓN
INDICADORES
CONFORT TÉRMICO
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO
AMBIENTAL MATERIALES
ENVOLVENTE ORIGINAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
Temperatura interior Oscilación térmica
CONSUMO ENERGÍAGráfico de GivoniRadiación solar
Unidades tipo
Comparativo impacto materiales con las mismas prestaciones
ENVOLVENTE REH. HABITUAL
EL OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
CONSUMO ENERGÍA
Consumo calefacción/ refrigeración
CO2
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN AMBIENTAL ENVOLVENTE REH. AMBIENTAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
IMPACTO MATERIALES
Emisiones CO2
Energía incorporada
INCORPORACIÓN DE SISTEMAS DE
CONTROL AMBIENTAL
INCORPORACIÓN DE CRITERIOS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL
EN LOS MATERIALES A AGREGAR O SUSTITUIR
+
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO MATERIALES I
Material Criterio Unidad Peso Emisiones CO2 fuente ELEMENTO Energía incorporada
CUADRO COMPARATIVO DE LOS INDICADORES DE IMPACTO AMBIENTAL PARA MATERIALES DE LA FACHADA VENTILADA
(ud) (kg/ud) (MJ/ud) (kg CO2 eq/ud)
panel de fibrocemento 17,5 268,39 22(1))
panel laminado alta presion de resinas reforzadas con fibra de madera 15,4 215,6 12,79 (2))
AISLAMIENTO Lana de roca 3 17 70 72 4 48
mismo espesor : 10mm PANEL EXTERIOR FACHADA VENTILADA
1m2 de panel
AISLAMIENTO Lana de roca 3,17 70,72 4,48(2))
Poliestireno expandido EPS 0,50 58,97 8,70(2))
Corcho aglomerado negro 4,62 18,20 1,11 (2))
SUBESTRUCTURA acero galvanizado 2,51 65,31 5,02 (1))ME
NTO
S O
PAC
OS
misma resistencia térmica: 0,95 m2K/W 1m2 de panel
SUBESTRUCTURA acero galvanizado 2,51 65,31 5,02 (1))
aluminio 0,87 235,65 19,13 (1))
aluminio reciclado (100%) 0,87 81,74 5,22 (1))
madera conifera 1,68 3,53 0,10 (2))
ELE
M
misma carga de peso de panel, eolica y de arranque 1m2 de panel
( ))
CARPINTERIA aluminio lacado 30,24 5902,28 868,10(2))
PVC 44,46 3095,01 420,33(2))
madera de pino 26,86 69,51 3,58(2))TR
AN
SP
AR
EN
TES
IN
TER
MED
IOS mismas prestaciones con
clasificaciónes mínimas: 4 de permeabilidad al aire, 9A de
estanqueidad al agua y C5 de resistencia al viento
1 unidad de 150x120 cm
(2))
(1)) Birkhäuser Edition Detail. Hegger, Auch-schwelk, Fuchs, Rosenkranz (no renovable)(2)) BEDEC PR/PCT del Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya
T S
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO MATERIALES
Material Criterio Unidad Peso Emisiones CO2 fuente Energía
incorporadaELEMENTO
CUADRO COMPARATIVO DE LOS INDICADORES DE IMPACTO AMBIENTAL PARA MATERIALES DE LA FACHADA VENTILADA
(ud) (kg/ud) (MJ/ud) (kg CO2 eq/ud)
panel de fibrocemento 17,5 268,39 22 (1))panel laminado alta presion de resinas reforzadas con fibra de madera 15,4 215,6 12,79 (2))
AISLAMIENTO Lana de roca 3 17 70 72 4 48
1m2 de panelmismo espesor : 10mm PANEL EXTERIOR FACHADA VENTILADA
AISLAMIENTO Lana de roca 3,17 70,72 4,48(2))
Poliestireno expandido EPS 0,50 58,97 8,70 (2))
Corcho aglomerado negro 4,62 18,20 1,11 (2))
SUBESTRUCTURA acero galvanizado 2,51 65,31 5,02 (1))
1m2 de panel
ME
NTO
S O
PAC
OS
misma resistencia térmica: 0,95 m2K/W
SUBESTRUCTURA acero galvanizado 2,51 65,31 5,02 (1))
aluminio 0,87 235,65 19,13 (1))
aluminio reciclado (100%) 0,87 81,74 5,22 (1))
madera conifera 1,68 3,53 0,10 (2))
1m2 de panel
ELE
M
misma carga de peso de panel, eolica y de arranque
, , ( ))
CARPINTERIA aluminio lacado 30,24 5902,28 868,10(2))
PVC 44,46 3095,01 420,33 (2))
madera de pino 26,86 69,51 3,58 (2))TRA
NS
PA
RE
NTE
S I
NTE
RM
ED
IOS
mismas prestaciones con clasificaciónes mínimas: 4 de permeabilidad al aire, 9A de
estanqueidad al agua y C5 de resistencia al viento
1 unidad de 150x120 cm
(2))
(1)) Birkhäuser Edition Detail. Hegger, Auch-schwelk, Fuchs, Rosenkranz (no renovable)(2)) BEDEC PR/PCT del Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya
T S
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
SELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIO
TOMA DE DATOS
AMBIENTALES FORMA URBANA
Clima LugarTopografíaVegetación
Tejido urbanoTipología edificatoriaUnidad residencialSistema constructivoE
SC
ALA
S
EL. OPACOS
ESCENARIOS ÁMBITOS DE INTERVENCIÓN
INDICADORES
CONFORT TÉRMICO
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO
AMBIENTAL MATERIALES
ENVOLVENTE ORIGINAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
Temperatura interior Oscilación térmica
CONSUMO ENERGÍAGráfico de GivoniRadiación solar
Unidades tipo
Comparativo impacto materiales con las mismas prestaciones
ENVOLVENTE REH. HABITUAL
EL OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
CONSUMO ENERGÍA
Consumo calefacción/ refrigeración
CO2
ESTRATEGIAS REHABILITACIÓN AMBIENTAL
INCORPORACIÓN DE
ENVOLVENTE REH. AMBIENTAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
IMPACTO MATERIALES
Emisiones CO2
Energía incorporada
INCORPORACIÓN DE SISTEMAS DE
CONTROL AMBIENTAL
INCORPORACIÓN DE CRITERIOS DE BAJO
IMPACTO AMBIENTAL EN LOS MATERIALES A
AGREGAR O SUSTITUIR
+
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ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN AMBIENTAL
INVIERNOENVOLVENTE VERTICAL
REHABILITACIÓN AMBIENTAL
VERANO
Ámbito CONSERVACIÓN ENERGÍA CAPTACIÓN RADIACIÓN VENTILACIÓN NOCTURNA
aislamiento térmico de acabados claros
INVIERNO VERANO
INERCIA TÉRMICA
Mejora de las prestaciones incorporando inercia térmica interior y disminuyendo la temperatura exterior de cerramiento
NTO
S C
OS
PROTECCIÓN A LA RADIACIÓNElemento
corcho aglomerado+ cámara aire ventilada +
panel exterior de laminado alta presión
conservación de la vegetación de la
urbanización
acabados claros con elevado
coeficiente de reflexión
xxinstalación del aislamiento por el exterior del muro de
fachada
Mantenimiento de la superficie de captación directa con mejora de las prestaciones
ELEM
ENO
PAC
NTE
S
MURO
VIDRIO vidrio doble con cámara
CARPINTERIA carpintería de madera con rotura de puente térmico
ventanas abatibles, mantenimiento de
ventilación cruzada existente
t t t i t tTOS
TRA
NSP
AR
EN
contraventanas exteriores móviles de lamas de
madera machiembradas para aislamiento nocturno
Transformación en espacio invernadero
contraventanas exteriores móviles de lamas orientables de
madera
conservación de la vegetación de la
urbanización
ELE
MEN
T
PROTECCIÓN
MURO
VIDRIO vidrio doble con cámara
eliminación de antepecho existente e incorporación
cerramiento de vidrio suelo-
TERRAZA SE
ERM
EDIO
S
aislamiento por el exterior de muro D4. Resto de muros del
invernadero sin aislamiento
cerramiento de vidrio suelo-techo
CARPINTERIA carpintería de madera con rotura de puente térmico
ventanas abatibles, mantenimiento de
ventilación cruzada existente
Ó
ESPA
CIO
S IN
TE
contraventanas exteriores contraventanas
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
PROTECCIÓNalero 60cm
contraventanas exteriores móviles de lamas de
madera machiembradas para aislamiento nocturno
contraventanas exteriores móviles de lamas orientables de
madera
SELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIO
TOMA DE DATOS
AMBIENTALES FORMA URBANA
Clima LugarTopografíaVegetación
Tejido urbanoTipología edificatoriaUnidad residencialSistema constructivoE
SC
ALA
SINDICADORES
CONFORT TÉRMICOEL. OPACOS
ESCENARIOS ÁMBITOS DE INTERVENCIÓN
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO
AMBIENTAL MATERIALES
Temperatura interior Oscilación térmica
CONSUMO ENERGÍA
ENVOLVENTE ORIGINAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
Gráfico de GivoniRadiación solar
Unidades tipo
Comparativo impacto materiales con las mismas prestaciones
CONSUMO ENERGÍA
Consumo calefacción/ refrigeración
CO2
ENVOLVENTE REH. HABITUAL
EL OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOSU CTE
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN AMBIENTAL IMPACTO MATERIALES
Emisiones CO2
Energía incorporada
ENVOLVENTE REH. AMBIENTAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOSU CTE
INCORPORACIÓN DE SISTEMAS DE
CONTROL AMBIENTAL
INCORPORACIÓN DE CRITERIOS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL
EN LOS MATERIALES A AGREGAR O SUSTITUIR
+
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
ESTADO ORIGINAL REHABILITACIÓN HABITUAL REHABILITACIÓN AMBIENTAL
TER
VE
NC
IÓN
SQU
EM
A D
E IN
TES
CTI
VO
TOS
OP
AC
OS
Total:
U = 1,84 W/m2 ºC
P = 318,8 kg/m2
Total:
U = 0,56 W/m2 ºC
Añadido:39,85 kg/m2
Total:
U = 0,54 W/m2 ºC
Añadido:30,45 kg/m2
OM1 HM1 AM1
MA
CO
NS
TRU
C
ELE
ME
N
T t l
39,85 kg/m
443,15 MJ/m2
52,23 kgCO2eq/m2
30,45 kg/m
267,17 MJ/m2
18,28 kgCO2eq/m2
ES
QU
EM
AN
SP
AR
EN
TES
Total:U = 4,59 W/m2 ºC
P = 25,5 kg/m2
Total:
U = 2,85 W/m2 ºC
Aña dido:42,12 kg/m2
Total:
U = 2,47 W/m2 ºC
Aña dido:46,20 kg/m2
OV HV AV
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E. T
RA
4.256,46 MJ/m2
586,63 kgCO2eq/m2
334,90 MJ/m2
19,74 kgCO2eq/m2
SELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIO
TOMA DE DATOS
AMBIENTALES FORMA URBANA
Clima LugarTopografíaVegetación
Tejido urbanoTipología edificatoriaUnidad residencialSistema constructivoE
SC
ALA
S
EL. OPACOS
ESCENARIOS ÁMBITOS DE INTERVENCIÓN
INDICADORES
CONFORT TÉRMICO
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO
AMBIENTAL MATERIALES
ENVOLVENTE ORIGINAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
Temperatura interior Oscilación térmica
CONSUMO ENERGÍAGráfico de GivoniRadiación solar
Unidades tipo
Comparativo impacto materiales con las mismas prestaciones
ENVOLVENTE REH. HABITUAL
EL OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
CONSUMO ENERGÍA
Consumo calefacción/ refrigeración
CO2
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN AMBIENTAL ENVOLVENTE REH. AMBIENTAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
IMPACTO MATERIALES
Emisiones CO2
Energía incorporada
INCORPORACIÓN DE SISTEMAS DE
CONTROL AMBIENTAL
INCORPORACIÓN DE CRITERIOS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL
EN LOS MATERIALES A AGREGAR O SUSTITUIR
+
REHABILITAR HABITABILIDAD Evaluación de los beneficios energéticos y de emisiones de CO2 de la rehabilitación ambiental en un tejido urbano residencialMaster Arquitectura, Energía y Medio Ambiente · Universidad Politécnica de Cataluña Rocío Landínez González-Valcárcel · Septiembre 2010
CONFORT TÉRMICO CÁLCULO MANUAL BALANCE-VARIABILIDAD
t t di il ió d l t t di il ió d l
VERANOINVIERNO
temperatura media oscilación de la temperatura
temperatura media oscilación de la temperatura
(ºC) (ºC) (ºC) (ºC)
Te δTe Te δTe
ÁM
BIT
O D
E IN
TER
VEN
CIÓ
N
Condiciones ExterioresESCENARIO
6,10 1,78 24,80 3,20
T δT T δT
Condiciones Interiores
Ti δTi Ti δTi
7,72 1,36 25,51 3,09
8,24 1,14 25,36 2,81
8,20 0,88 25,35 2,57ÓN
CO
MPL
ETA ESTADO ORIGINAL
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL 8,20 0,88 25,35 2,57
0,52 -0,22 -0,15 -0,28
0,48 -0,48 -0,16 -0,52
IN
TER
VEN
CIÓ C O
DIFERENCIA AMBIENTAL- ORIGINAL
DIFERENCIA HABITUAL-ORIGINAL
U CTE
AO 7,96 1,17 25,54 2,93
AT 7,85 1,27 25,33 2,89
AI 7,88 1,09 25,51 2,87
REHABILITACION AMBIENTAL
0,11 0,18 0,21 0,06DIFERENCIA MÁXIMO-MÍNIMO
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CONSUMO DE ENERGÍA PROGRAMA ARCHISUN
(KWh) (KWh/m2calef.) (KWh/m2calef.) (KWh) (KWh/m2calef.)(KWh)
Consumo anual total Consumo anual calefacción Consumo anual refrigeraciónESCENARIO
ÁM
BIT
O
( ) (KWh/m calef.) (KWh/m calef.) ( ) (KWh/m calef.)
11.631,83 196,55 172,80 1.405,53 23,75
10.807,75 182,63 160,33 1.319,71 22,30
9.714,40 164,15 143,33 1.232,42 20,83
10.226,30
( )
N C
OM
PLET
A
9.488,03
8.481,97
ESTADO ORIGINAL
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL 9.714,40 164,15 143,33 1.232,42 20,83
(%) (KWh/m2calef.)
-7,08 -13,93 -12,48 -1,45
-16,48 -32,40 -29,48 -2,93 DIFERENCIA AMBIENTAL- ORIGINAL
INTE
RVE
NC
IÓN 8 8 ,9
DIFERENCIA HABITUAL-ORIGINAL
REHABILITACION AMBIENTAL
U CTE
CONSUMO CALEFACCIÓN + REFRIGERACIÓN
(kWh/m²calef año)
196,55
164,15
(kWh/m calef. año)
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-16,48%
IMPACTO DE MATERIALES INTERVENCIONES AISLADAS
Emisiones CO2 /
PESO ENERGÍA INCORPORADA EMISIONES CO2
DE
CIÓ
N
Peso total Peso / unidad sup. calefactada
Energía incorporada total
Energía / unidad sup. calefactada
Emisiones CO2
total
Emisiones CO2 / unidad
sup.calefactada
(kg) (kg/m2 calef.) (MJ) (MJ/m²calef.) (kg CO2 eq) (kg CO2 eq/m²calef.)
1.571,73 26,56 14.825,80 250,52 1.678,49 28,36S REHABILITACION HABITUAL
ÁM
BIT
O
INTE
RVE
NC
ESCENARIO
1.132,28 19,13 9.933,54 167,85 679,47 11,48
-439,45 -7,43 -4.892,26 -82,67 -999,02 -16,88
-27,96 % -33,00 % -59,52 %
312 80 5 29 37 329 15 630 77 5 144 78 86 93
ELE
MEN
TOS
.OPA
CO
S
REHABILITACION AMBIENTAL
DIFERENCIA AMBIENTAL-HABITUAL
S REHABILITACION HABITUAL 312,80 5,29 37.329,15 630,77 5.144,78 86,93
452,72 7,65 3.510,28 59,32 211,77 3,58
139,93 2,36 -33.818,87 -571,46 -4.933,00 -83,36
30,91 % -90,60 % -95,88 % DIFERENCIA AMBIENTAL-
HABITUALELE
ME
NTO
S-TR
AN
SPA
RE
NTE REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
413,48 6,99 31.507,76 532,41 4.293,33 72,55
647,13 10,93 5.518,95 93,26 364,37 6,16
233,65 3,95 -25.988,81 -439,15 -3.928,96 -66,39
36,11 % -82,48 % -91,51 % DIFERENCIA AMBIENTAL-
HABITUAL
ES
PAC
IOS
IN
TER
ME
DIO
S REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
ADA
S
ELEMENTOS OPACOS
EMISIONES CO2
(kg/m2 calef.) (MJ/m²calef.) (kg CO2 eq/m²calef.)
PESO ENERGÍA INCORPORADA
11 48
28,36
167 85
250,52
19 13
26,56
35,98 % -91,23 % -96,23 %
RVEN
CIO
NES
AIS
LA
ELEMENTOS TRANSPARENTES
11,48
3,58
86,93
167,85
59,32
630,77
19,13
7,65
5,29
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INTE ESPACIOS INTERMEDIOS
6,16
72,55
93,26
532,41
10,93
6,99
IMPACTO DE MATERIALES INTERVENCIÓN COMPLETA
PESOD
E C
IÓN EMISIONES CO2
Emisiones CO2 /
ENERGÍA INCORPORADA
Peso total Energía incorporada total
Emisiones CO2
total
(kg) (MJ) (kg CO2 eq)
19,12 181,10 21,08
Peso / unidad sup. calefactada
(kg/m2 calef.)(%)
(MJ/m²calef.)(%)
1 131 39 10 717 78
ESCENARIO
ÁM
BIT
O D
INTE
RVE
NC Emisiones CO2 /
unidad sup.calefactada
(kg CO2 eq/m²calef.)(%)
Energía / unidad sup. calefactada
S
REHABILITACION HABITUAL 1 247 7363,54 % 15,23 % 13,25 %15,34 134,58 9,2148,78 % 50,17 % 51,73 %
-14,76 % 34,93 % 38,49 %
5,29 630,77 86,935 144 78312 80REHABILITACION HABITUAL 37 329 15
1.131,39
907,83
10.717,78
7.964,47
S- TEEL
EMEN
TOS
.OPA
CO
S
DIFERENCIA DE % AMBIENTAL-HABITUAL
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
1.247,73
544,78
17,57 % 53,05 % 54,62 %7,65 59,32 3,58
24,33 % 22,11 % 20,11 %
6,76 % -30,94 % -34,51 %
5,68 377,05 51,1422.313,81
3.510,28
5.144,78
211,77
3.026,20
312,80
452,72
336,44
REHABILITACION HABITUAL 37.329,15
DIFERENCIA DE % AMBIENTAL-HABITUALEL
EMEN
TOS
TRAN
SPA
RE
NS
OS
REHABILITACION AMBIENTAL
REHABILITACION HABITUALEMISIONES CO2
18,89 % 31,71 % 32,13 %8,46 74,38 5,01
26,89 % 27,72 % 28,16 %
8,00 % -3,99 % -3,97 %
296,49
,
4.401,56
,
REHABILITACION AMBIENTAL
,
500,44
DIFERENCIA DE % AMBIENTAL-HABITUAL
ESPA
CIO
S IN
TER
ME
DI O
C O U
.HA
BIT
UA
L
OPACOS, 13%
INTERMEDIOS, 32%
4,32 % -77,44 % -88,82 %
31,45
70.360,74 9.418,71
15.876,31 1.053,05
1.188,93
268,27
REHABILITACION HABITUAL
REHABILITACION AMBIENTAL
1.780,62
1.860,99
CO
MPL
ETA
DIFERENCIA AMBIENTAL-HABITUAL
17,79
159,1530,09 REH
TRANSPARENTES,
55%
INTERVENCIÓN TOTAL
159,151.188,9330,09
EMISIONES CO2
(kg/m2 calef.) (MJ/m²calef.) (kg CO2 eq/m²calef.)
PESO ENERGÍA INCORPORADA
H. A
MB
IEN
TAL
OPACOS,52%
INTERMEDIOS, 28%
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4,32 % -77,44% -88,82%
INTERVENCIÓN TOTAL 17,79268,27
31,45
REH
TRANSPARENTES,
20%
SELECCIÓN ÁMBITO DE ESTUDIO
TOMA DE DATOS
AMBIENTALES FORMA URBANA
Clima LugarTopografíaVegetación
Tejido urbanoTipología edificatoriaUnidad residencialSistema constructivoE
SC
ALA
S
EL. OPACOS
ESCENARIOS ÁMBITOS DE INTERVENCIÓN
INDICADORES
CONFORT TÉRMICO
ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO
AMBIENTAL MATERIALES
ENVOLVENTE ORIGINAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
Temperatura interior Oscilación térmica
CONSUMO ENERGÍAGráfico de GivoniRadiación solar
Unidades tipo
Comparativo impacto materiales con las mismas prestaciones
ENVOLVENTE REH. HABITUAL
EL OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
CONSUMO ENERGÍA
Consumo calefacción/ refrigeración
CO2
ESTRATEGIAS DE REHABILITACIÓN AMBIENTAL ENVOLVENTE REH. AMBIENTAL
EL. OPACOS
EL. TRANSPARENTES
ESP. INTERMEDIOS
IMPACTO MATERIALES
Emisiones CO2
Energía incorporada
INCORPORACIÓN DE SISTEMAS DE
CONTROL AMBIENTAL
INCORPORACIÓN DE CRITERIOS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL
EN LOS MATERIALES A AGREGAR O SUSTITUIR
+
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EMISIONES DE CO2 TOTALES EN EL CICLO DE VIDA
USOMATERIALES
REHABILITACIÓN + MANTENIMIENTO
USO + MATERIALES
E ÓN
50 años 1 año 50 años 1 año
Emisiones CO2 totales
1 año
ESCENARIO Emisiones CO2 totales
(kg CO2 eq/m² calef.)ÁM
BIT
O D
EIN
TER
VEN
CI
(% del total) (% del total)(kg CO2 eq/m² calef.) (kg CO2 eq/m² calef.)
EMISIONES CO2 EN EL CICLO DE VIDA
45,49 2,35 0,0599,90% 0,10%42,33 169,27 3,39
92,59% 7,41%38,24 27,44 0,55
98,59% 1,41%
45,71
38,79
ESTADO ORIGINAL 45,54
REHABILITACION HABITUAL
RVE
NC
IÓN
PL
ETA
REHABILITACION AMBIENTAL
-7,25 DIF HABITUAL- -0,17
-15,94% ORIGINAL -0,38%
-2,84 AMBIENTAL- -6,75
-83,79% ORIGINAL -14,82%
REDUCCION AMBIENTAL-ORIGINAL
IN
TEC
OM
P
REDUCCION AMBIENTAL-HABITUAL
EMISIONES CO2 ANUALES
(kg CO2 eq/m² calef. año)
EMISIONES CO2 USO EMISIONES CO2 MATERIALES REHABILITACION+MANTENIMIENTO
(kg CO2 eq/m²calef.año)
EMISIONES CO2 ANUALES
-83,79%-15,94%
45,49
38,24
3,39
0,55
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CONCLUSIONES
Mejora δTSin alcanzar confort
01 Mediante la rehabilitaciónit i bi t l dCONFORT TÉRMICO Sin alcanzar confort
en invierno(mismo criterio U CTE)
CONSUMO CALEFACCIÓN + REFRIGERACIÓN
con criterios ambientales delos edificios existentes semejoran las condicionesde confort térmico delambiente interior, se reduceel consumo de energía,
196,55
164,15
-16,48%
CONSUMO ENERGÍA 196,5
182,63
-7,08%
CONSUMO CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN
(kWh/m²calef. año)
O D
E ES
TUD
IO
U CTEU CTE
Mayor ahorro
(mismo criterio U CTE)
g ,así como las emisiones deCO2 asociadas a losmateriales de construcción,respecto de la intervencióncon rehabilitación habitual,estableciendo para ambos
IMPACTO MATERIALES
4,32 % -77,44% -88,82%
17,79
159,15
268,27
1.188,93
31,45
30,09
EMISIONES CO2
(kg/m2 calef.) (MJ/m²calef.) (kg CO2 eq/m²calef.)
PESO ENERGÍA INCORPORADA
Elevado % de reducción
DA
S D
EL C
ASO
estableciendo para ambosescenarios el mismocriterio de coeficientes detransmisión de calor delCTE.
EMISIONES CO2
USO + MATERIALES
02
DER
IVA
D
Al realizar una intervención con rehabilitación ambiental es posible reducir las emisiones de CO2 asociadas al uso y a los materiales a lo largo del ciclo de vida del edificio en un 15%, mientras que si la rehabilitación es ejecutada con los criterios habituales la reducción sería prácticamente nula.
POTENCIAL DE REDUCCIÓN :
MUY SUPERIOR
03 - Aplicación de criterios más exigentes que el CTE- Intervención sobre todos los factores: tipo de energía primaria, eficiencia de sistemas, uso y gestión de recursos
LA ESCALA EFICIENTE: EL BARRIO
04 - Reducción total de 12,8 tn de CO2 eq anuales debido a la actuación sobre la envolvente de la unidad de estudio tipo TC
LA ESTRATEGIA 05- Una rehabilitación con criterios ambientales conserva la inversión en términos de CO2 ya realizada en la EN
ERA
LES
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NECESARIA: LA REHABILITACIÓN
05 2 yconstrucción del parque existente, reduce las emisiones debidas al uso, e incorpora muy pocas emisiones debidas a los materiales añadidos.
GE