PRESENTACIÓN INFORME MATRIZ DE COSTES María Fernández Boneta

Presentación del tema: "PRESENTACIÓN INFORME MATRIZ DE COSTES María Fernández Boneta"— Transcripción de la presentación:

1 PRESENTACIÓN INFORME MATRIZ DE COSTES María Fernández Boneta
Estimación de los costes de inversión asociados a la rehabilitación energética de viviendas en relación a la certificación energética obtenida María Fernández Boneta Ingeniera Industrial Dpto. de Energética Edificatoria - CENER Madrid, 27 de octubre de 2015 Buenos días, mi nombre es María Fernández, soy Ingeniera Industrial del Departamento de Energética Edificatoria del CENER y he sido la responsable del estudio de costes de rehabilitación a petición de la Fundación La Casa Que Ahorra. “Estimación de los costes de inversión asociados a la rehabilitación energética de viviendas en relación a la certificación energética obtenida” Con el objetivo de servir de input al estudio de impacto económico-fiscal de distintas medidas tributarias que presentarán a continuación.

2 Objetivo y alcance Metodología Resultados
Os voy a presentar brevemente la metodología que seguimos para alcanzar el objetivo del trabajo así como los principales resultados.

3 1. Objetivo y alcance

4 Objetivo y alcance A petición de FLCQA el objeto principal de este estudio fue establecer los costes de inversión en rehabilitación energética asociados a la obtención de una clase energética determinada, a partir de un edificio de referencia que a su vez cuenta con una calificación energética inicial. De tal forma que se obtenga una matriz de costes que cumpla un doble objetivo: alcanzar una determinada clase energética en términos de demanda y en términos de consumo (indicador global de emisiones de CO2). El objetivo del estudio de costes a petición de La Casa Que Ahorra se centraba en obtener los costes de inversión asociados a la rehabilitación de viviendas ante la premisa de obtener una cierta calificación energética cumpliendo con un doble indicador (indicador global de emisiones e indicador parcial de demanda) a partir de unos casos de referencia, intentando cubrir el mayor abanico posible. El objetivo era entonces cumplimentar esta tabla, estableciendo un valor medio de coste de rehabilitación por vivienda. El alcance del estudio se limitó al ámbito del parque de edificios existente, caracterizado por una serie de edificios de referencia que implican unas calificaciones energéticas de partida E y F.

5 Una vez fijado el objetivo, la metodología que establecimos para alcanzarlo se descompone principalmente en dos vías: 1,- La evaluación energética a través de la herramienta reconocida de certificación energética de edificios existentes (Ce3X v1.3) a partir de los edificios de referencia seleccionados. 2,- La evaluación de costes de inversión en rehabilitación energética a través de la base de datos del proyecto revilicia en términos de €/m2 y posterior extrapolación a €/vivienda del parque de edificios existente. 2. Metodología

6 Esquema de la metodología
Referencias Caracterización de los edificios de referencia Caracterización constructiva Caracterización de los sistemas de referencia Selección de las zonas climáticas Calificación energética de los casos base Medidas de eficiencia energética Variantes de las medidas de eficiencia energética Criterios de selección de las medidas de rehabilitación Resultados Resultados según zona climática y edificio Ponderación global por vivienda El esquema general que se ha seguido es el siguiente: Referencias: otros proyectos basados en la metodología de coste óptimo de ámbito europeo y nacional. Caracterización de los edificios de referencia: tipología, compacidad, época constructiva… Caracterización constructiva: características térmicas asociadas al año de construcción de referencia Caracterización de los sistemas de referencia: análisis de sistemas mayoritarios (tipo de combustible, rendimientos…) Selección de las zonas climáticas: simplificación previa de zonas climáticas representativas para abarcar todo el territorio nacional. Calificación energética de los casos base: caracterización de los puntos de partida a raíz de los edificios de referencia. Medidas de eficiencia energética contempladas en el estudio: extraídas de análisis previos citados en el apartado de referencias. Variantes de las medidas: definición de distintos niveles para cada medida de eficiencia energética Criterios de selección de las medidas de rehabilitación: a través de la metodología seguida en proyectos anteriores y partiendo de las bases de datos previas de estos proyectos. Resultados: tras el cálculo sucesivo de los diferentes casos de referencia aplicando diferentes paquetes de medidas de renovación hasta alcanzar secuencialmente cada certificación energética, se obtienen los resultados a distintos niveles; por zona climática y tipo de edificio, así como los resultados finales a través de una media ponderada basada en el parque de edificios existente.

7 I. Referencias Proyecto ENTRANZE ( Proyecto europeo co-financiado por Inteligent Energy Europe Programme, cuyo objetivo principal es la definición de los instrumentos políticos que aceleren la penetración de los edificios de energía casi nula (nZEB) en el parque edificatorio existente de la Unión Europea. Para ello se realizó entre otros análisis cuantitativos, el cálculo coste-optimo según metodología especifica de la regulación nº244/2012 y guías que acompañan a la Directiva 2010/31/UE para lo cual se precisó de un minucioso análisis de las medidas de eficiencia energética para rehabilitación tanto desde el punto de vista energético como económico. Proyecto REVILICIA ( revilicia surge del acuerdo de colaboración suscrito por el Centro Nacional de Energías Renovables de España - CENER y la Fundación Biodiversidad, dependiente del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. A parte de la formación de 390 técnicos del sector de la construcción a través de la plataforma e-learning, el proyecto incluyó un análisis del potencial en la transformación del parque de edificios existente a edificios de energía casi nula, basándose en la metodología de trabajo desarrollada en ENTRANZE (contexto Europeo) pero con un mayor enfoque en el contexto español. El estudio tomó como punto de partida las bases de datos de costes de rehabilitación desarrolladas concretamente en dos proyectos anteriores llevados a cabo por CENER. El proyecto ENTRANZE cofinanciado por el programa europeo de energía inteligente, en el que entre otros estudios cuantitativos se llevó a cabo un cálculo de coste-óptimo de alcance europeo, según la metodología descrita en la regulación nº244 que suplementaba a la Directiva del 2010 de eficiencia energética. Y centrado exclusivamente en el contexto español, el proyecto revilicia, que a parte de una plataforma e-learning para formar a técnicos del sector, incluía un análisis del potencial en la transformación del parque de edificios existente a edificios de energía casi nula.

8 II. Caracterización de los edificios de referencia
Se tomaron como edificios de viviendas objeto aquellos construidos con anterioridad a 1979 (60-70), es decir, antes de la entrada en vigor de la norma NBE-CT-79. Esto se justifica por la mayor proporción de edificios de esta época dentro del parque edificatorio residencial, y por poseer, mayor potencial de rehabilitación. Dentro de las viviendas principales (residencia habitual), más de la mitad de las existentes fueron construidas antes de 1979. Además, tomar este punto de partida o caso base permite la evaluación de un mayor número de casos o saltos en la matriz de costes, saltando desde la calificación más desfavorable en adelante mediante la aplicación secuencial de distintos conjuntos de medidas de mejora.

9 II. Caracterización de los edificios de referencia: tipologías
Vivienda unifamiliar semi-adosada 2 plantas, 100m2 Bloque plurifamiliar de densidad media-baja 2 orientaciones, 4 plantas 8 viviendas de 82m2 Bloque plurifamiliar de densidad media-alta 4 orientaciones, 6 plantas 24 viviendas de 80m2 De los edificios construidos en esa época, se han seleccionado concretamente tres tipologías como representativas, para ser tomados como referencia en el estudio. Una vivienda unifamiliar semiadosada de aproximadamente 100m2 útiles. Un bloque de viviendas con dos orientaciones, 4 plantas sobre rasante y 8 viviendas de aproximadamente 82m2 útiles. Un bloque de viviendas con 4 orientaciones, 6 plantas sobre rasante y 24 viviendas de 80m2 útiles.

10 III. Caracterización constructiva
De acuerdo con la caracterización de los edificios de referencia seleccionados anteriores a 1979, se definieron las características térmicas de la envolvente en consecuencia. Cerramientos exteriores sin aislamiento térmico, ventanas con vidrio simple y marcos sin rotura de puente térmico.

11 IV. Caracterización de los sistemas de referencia
Los sistemas considerados en el estudio como caso base o edificio de referencia han sido seleccionados teniendo en cuenta aquellos mayoritarios y más representativos, así como el punto de partida requerido en la certificación energética. Para establecer los casos base o de referencia se han tomado como sistemas de generación los más representativos del parque de viviendas nacional. De los 25M de viviendas del parque de edificios existente, se estima que aproximadamente el 70% (unos 17M) cuenta con algún sistema para cobertura del servicio de calefacción. Las tecnologías más extendidas en el sector son calderas de gas con una cuota del 47% de las viviendas, seguidos de sistemas eléctricos por efecto joule con un 29% y como tercer tecnología sistemas basados en gasóleo con una representación del 15%. Desde el punto de vista de la centralización del sistema de calefacción, el sistema más implantado es el individual para toda la vivienda (46% de los hogares), seguido de calentadores individuales por estancia y el menos representativo sería la instalación centralizada.

12 V. Selección de las zonas climáticas
Para la selección de las zonas climáticas, con el objetivo de alcanzar la máxima simplificación, se ha seguido el mismo criterio que el tomado en el proyecto revilicia, que responde a la consideración de varias cuestiones: Deben aparecer representadas todas las severidades climáticas de invierno y de verano. Según la clasificación de las zonas climáticas representativas que hace el CTE, se analiza la proximidad de dichas zonas entre ellas según su severidad climática de invierno y de verano, y seleccionando sólo una en caso de que dos se encuentren muy próximas. Se tendrán en cuenta principalmente aquellas zonas con mayor cantidad de viviendas anteriores a 1979. Se tendrá en cuenta que aparezcan representadas aquellas zonas que contengan a las capitales de provincia con mayor cantidad de viviendas principales. En consecuencia, las zonas climáticas representativas seleccionadas para este estudio son 8: A3, B3, B4, C2, C4, D1, D3 y E1. Que como puede observarse en la tabla, abarcan el 75% de las viviendas anteriores a 1979 del parque de edificios existente.

13 VI. Certificación energética de los casos base (I)
Tanto en el proyecto revilicia centrado en el contexto español como en el proyecto ENTRANZE de ámbito Europeo, la herramienta computacional empleada para la evaluación de demandas térmicas de los casos estudiados fue el motor de cálculo EnergyPlus. Sin embargo, el contexto del presente estudio, fuertemente ligado a la obtención de una certificación energética específica, requería del empleo de una herramienta de certificación oficial de edificios existentes. La herramienta empleada ha sido Ce3X v1.3. Los casos base definidos con la caracterización descrita al principio de la presentación dan lugar a una calificación energética tanto en términos de demanda de calefacción como de emisiones de “E”. Aunque inicialmente estos casos representan una cuantía importante del parque inmobiliario con vistas a ser rehabilitado, con el objetivo de completar el estudio se han modificado ligeramente los edificios de referencia con el fin de obtener y partir de una calificación energética peor.

14 VI. Certificación energética de los casos base (II)
TRANSMITANCIA TÉRMICA DE LOS ELEMENTOS DE LA ENVOLVENTE [W/m2K] Caso base E-E Caso Base F-F FACHADA 1.42 3.09 CUBIERTA 1.39 1.99 SUELO 0.91 1.32 Caso base E-E Caso Base F-F Combustible Rendimiento medio estacional CALEFACCIÓN Gas Natural 61.7% Gasóleo-C 70% REFRIGERACIÓN Electricidad 138%* ACS Gas natural*** 80%*** Electricidad** 100%** Para ello, se han modificado ligeramente los 3 edificios de referencia: 1.- Conservando los mismos metros cuadrados de superficie encerrada se ha disminuido la compacidad (aumentando la envolvente) de los edificios en bloque (bloque mediano y bloque grande) 2.- Se han empeorado las valores de los parámetros de la envolvente térmica de las tres tipologías (unifamiliar o bloque pequeño, bloque mediano y bloque grande) 3.- Se han empeorado ligeramente el rendimiento de los sistemas y/o cambiado el tipo de combustible. Estas modificaciones han implicado mayoritariamente la obtención de una calificación energética de “F” tanto en términos de demanda de calefacción como en lo referente al indicador global de emisiones. *Depende de la zona climática **En unifamiliar único sistema calefacción y ACS de gasóleo-C y 70% rendimiento ***En zonas cálidas (A3, B3 y B4) ACS por efecto joule (electricidad, rendimiento 100%)

15 VII. Medidas de eficiencia energética contempladas en el estudio
ENVOLVENTE SISTEMAS Adición de aislamiento térmico en fachada por el exterior Caldera de condensación Adición de aislamiento térmico en fachada por el interior Caldera de biomasa Adición de aislamiento térmico de cubierta por el exterior Bomba de calor aire-agua Adición de aislamiento térmico en suelo Bomba de calor geotérmica Adición de aislamiento perimetral Suelo radiante Sustitución de vidrios Control termostático Sustitución de ventanas Ventilación mecánica con recuperación de calor Instalación de toldos Sistemas solares térmicos Del abanico de medidas existentes para la rehabilitación energética disponibles en el mercado nacional, se han considera y evaluado económicamente las siguientes: … Su definición desde el punto de vista térmico y su valoración económica han sido extraídas de los proyectos de referencia ya mencionados.

16 VIII. Variantes de las medidas de mejora (I)
Opacos Los paquetes de medidas que se han confeccionado agrupan posibles intervenciones en la envolvente que mejoran progresivamente las prestaciones térmicas de los distintos elementos: Adición de aislamiento térmico en fachada (5, 10, 15, 20 y 25 cm). Adición de aislamiento térmico en cubierta (5, 10, 15, 20 y 25 cm). Adición de aislamiento térmico en suelo y/o adición de aislamiento perimetral de la solera (0, 0+aislamiento perimetral, 5 cm+ aislamiento perimetral, 10cm+ aislamiento perimetral, 15cm+ aislamiento perimetral). Mejora de los puentes térmicos respecto al caso base.

17 VIII. Variantes de las medidas de mejora (II)
Ventanas La mejora de huecos: 1. sustitución de vidrios sustitución de ventanas ventana v. doble, ventana v. doble be ventana v. doble be y control solar ventana v.doble be con argón ventana v.doble be con argón y control solar ventana v.triple con argón

18 VIII. Variantes de las medidas de mejora (III)
Protecciones solares Ventilación Sistemas Dispositivos de protección solar durante la temporada de verano (inclusión o No de dispositivos de protección solar por el exterior, tipo toldo, con un coeficiente de opacidad de 0,85, durante los meses de junio, julio, agosto y septiembre). Recuperadores de calor de un 80% de rendimiento (inclusión o No de un sistema de ventilación mecánica con recuperación de calor). Por último en la última tabla se designan los paquetes de medidas asociadas a las instalaciones térmicas consideradas en el estudio. Se trata de conjuntos completos que incluyen, generadores, emisores, control y contribución solar para ACS. La instalación designada con “1” define la instalación de referencia o instalación base para la obtención del punto de referencia inicial de calificación. Para la calificación en demanda y emisiones de “E” ha sido tomada para todas las zonas climáticas como una caldera de gas para producción de calefacción.

19 IX. Criterios de selección de las medidas de rehabilitación (I)
Los paquetes de medidas de eficiencia energética seleccionados para el presente estudio derivan de la base de datos generada en el proyecto revilicia, dónde se evaluaron 7530 casos. Para la estimación de los costes, se han agrupado las variantes anteriores en conjuntos o paquetes de medidas coherentes con el proceso de rehabilitación, siguiendo la filosofía de la regulación Nº244/2012 (suplemento a la Directiva 2010/31/UE) que establece la idoneidad del análisis de paquetes de medidas frente a medidas aisladas, con el fin de sumar sinergias que permitan alcanzar soluciones más eficientes. Para minimizar el número de casos, agrupamos varias medidas dentro de una subcategoría para generar sus variantes: ej. aislamiento térmico Las posibles medidas se pueden presentar en una matriz y descartar aquellas combinaciones inviables o que no tienen sentido, como aquellas que implican una gran mejora de un elemento sin la mejora simultánea de otros. Ej cm de aislamiento con ventanas de vidrio sencillo. Además, no todas estas variaciones se han considerado en todas las zonas climáticas. En función del objetivo perseguido (reducción de la demanda de calefacción y/o refrigeración) y de las características particulares de la zona y de los edificios, se han seleccionado las que se consideran más adecuadas para su evaluación. En la figura se muestra una matriz con la selección de conjuntos de medidas para un clima seleccionado, de acuerdo con las codificaciones de las variantes mostradas en las tablas anteriores. El trabajo llevado a cabo en el proyecto revilicia permitió la evaluación de 7530 casos, generando una base de datos con demandas (calefacción, refrigeración y acs), consumos (energía final, energía primaria y emisones), así como la estimación de la inversión necesaria para acometer la rehabilitación energética.

20 IX. Criterios de selección de las medidas de rehabilitación (II)
Esta base de datos (aquí se puede ver un extracto) nos permitió ordenar los paquetes de medidas de rehabilitación según su coste, para aplicar aquel que permita el salto de letra de la escala de certificación siempre con un menor coste asociado de intervención.

21 Evaluación de costes El coste de implementación de cada medida de forma individual se ha evaluado a través de bases de datos, consulta con fabricantes y/o proyectos recientes de ejecución, considerando su descomposición en los siguientes costes: Coste material Coste de mano de obra Gastos generales y beneficio industrial: % GG+BI sobre el PEM Honorarios profesionales: % sobre el PEM Con la consideración de estos descompuestos, el coste final de inversión estimado por unidad característica se muestra en las siguientes tablas. Como inciso o apunte, mencionar la procedencia de los costes evaluados para cada paquete de medidas. Para los proyectos de referencia ENTRANZE y revilicia, se generó una base de datos de medidas aisladas en función de sus variantes, donde se han considerado los costes de: material mano de obra Gastos generales y beneficio industrial Honorarios profesionales Cada variante de cada medida queda registrada en esta base de datos con un coste global por unidad característica, ya sea por ejemplo m2 en el caso de actuación sobre envolvente o kW en el caso de sustitución de generadores.

22 3. Resultados

23 Resultados según zona climática y edificio
3 edificios de referencia x 8 zonas climáticas x 5 saltos (E, D, C, B, A) = 120 3 edificios de referencia x 8 zonas climáticas x 6 saltos (F, E, D, C, B, A) = 144 Tras la evaluación de más de 500 casos con la herramienta oficial de certificación de edificios existentes Ce3X, se alcanzaron los 264 resultados 3 edificios de referencia x 8 zonas climáticas x 5 saltos (E, D, C, B, A) = 120 3 edificios de referencia x 8 zonas climáticas x 6 saltos (F, E, D, C, B, A) = 144 En las tablas se muestra tanto la calificación energética obtenida de los casos base como de los edificios tras la aplicación de los conjuntos de medidas de eficiencia energética para rehabilitación. El coste de inversión ha sido evaluado para el conjunto de medidas implementadas tal y como se ha descrito anteriormente. Al edificio de referencia o caso base, además de una calificación energética determinada, también se le asocia un coste de inversión asociado a la necesidad del edificio de ser rehabilitado debido a su antigüedad por razones estéticas o funcionales, independientemente de la eficiencia energética del mismo. El nivel de reforma base involucra: Renovación de la capa exterior de la cubierta Renovación de la capa exterior de la fachada Reparación/restauración de las ventanas Sustitución del sistema antiguo de calefacción y/o refrigeración con un rendimiento similar al original

24 D3 – bloque mediano - D [1] 5 cm en fachada [mejorados] PT mejorados
[1] 5 cm en cubierta [0] sin actuación en suelo [0] reforma base de ventanas [0] sin ventilación mecánica [0] reforma base de protección solar [1] reforma base de sistemas

25 D3 – bloque mediano - C [1] 5 cm en fachada [mejorados] PT mejorados
[1] 5 cm en cubierta [1] sin actuación en suelo [2] Ventanas con vidrio doble (Um= 3,2) [0] sin ventilación mecánica [0] reforma base de protección solar [1] reforma base de sistemas

26 D3 – bloque mediano - B [3] 15 cm en fachada [mejorados] PT mejorados
[3] 15 cm en cubierta [3] 5 cm en suelo y aislamiento perimetral [3] Ventanas con vidrio doble bajo emisivo (Um= 2,2) [0] sin ventilación mecánica [1] instalación de toldos [1] reforma base de sistemas

27 D3 – bloque mediano - A [3] 15 cm en fachada [mejorados] PT mejorados
[3] 15 cm en cubierta [3] 5 cm en suelo y aislamiento perimetral [4] Ventanas con vidrio doble bajo emisivo y control solar (Um=1,8) [1] Ventilación mecánica con RC [0] Sin protección solar [4] Sustitución de sistemas por BdC

28 Media ponderada Aunque el estudio contempla tres tipologías edificatorias y 8 zonas climáticas, para extraer un único dato medio de coste a nivel nacional se ha realizado una media ponderada en función de la representatividad de cada tipología edificatoria considerada, en cada zona climática, en el total del parque de edificios existente. Según el censo de edificios, hemos asociado cada tipología constructiva estudiada: el edificio unifamiliar a edificios con único inmueble el bloque mediano a edificios entre 2 y 19 inmuebles y el bloque grande a 20 inmuebles o más Agrupando las 13 zonas climáticas de acuerdo con las 8 seleccionadas por simplificación para el estudio, se obtiene la cuota de participación que permite obtener los valores de costes de forma global como una media ponderada basada en estos coeficientes.

29 Ponderación global por vivienda
Este es el resultado final del estudio de costes, en el que podemos ver la estimación de coste de rehabilitación por vivienda media para obtener una determinada calificación. El rango de costes desde la referencia E oscila entre 8,000 y 29,000€, mientras que el rango desde la referencia F se amplía, desde los 8,000€ hasta los 32,000€ por vivienda. En el gráfico se acusa un ligero cambio de pendiente a partir de la calificación C, esto se explica por el mayor esfuerzo necesario para obtener las calificaciones energéticas más ambiciosas, sobre todo en rehabilitación. Obtener una A es un 10% más caro desde una calificación F respecto de una E. Se puede observar la relación que existe entre la obtención de una calificación determinada frente a la máxima A. Por ejemplo, obtener una C desde una calificación de referencia de E, puede representar de media alrededor de la mitad de coste que obtener una A.

30 Ponderación para vivienda unifamiliar vs vivienda en bloque

31 Comparativa zonas climáticas

32 Gracias por su atención!