treball de recerca acabat auto guard ado)
TRANSCRIPT
Treball de recerca
Projecte de remodelació d’una casa concreta per a disminuir el seu impacte ambiental
Román Sesplugues Ros
Dirigit per Jordi Benet
2n de Batxillerat A,Escola Betània-Patmos
Barcelona, 19 de desembre de 2011Agraïments
A Joan Sabaté, per l’orientació que necessitava.
A Manel Gonzàlez i Solanes, i Osvaldo Miliani Uzcategui d’Aresta
Arquitectes, per l’ajuda proporcionada.
A Francesc Ubach, pel seu temps, pels suggeriments rebuts, i per
l’informació proporcionada.
A Jorge Giró per la seva atenció i les seves indicacions,
A la meva mare i el meu germà, pel seu suport.
Al meu pare, pel seu suport metafísic.
A la meva àvia i la meva tieta, per l’informació proporcionada.
A Jordi Benet, per la seva atenció durant el procés del treball.
A l’innombrable quantitat d’anònims que ja hagin estat interlocutors
a l’altra banda del telèfon o autors d’altres arxius han fet possible la
realització d’aquest treball.
2
ÍNDEX
0. INTRODUCCIÓ..........................................................................................................31. COS DE LA MEMÒRIA.............................................................................................5
1.1 ANÀLISI PREVI DE LA CASA...........................................................................61.1.1 Ubicació........................................................................................................61.1.2 Climatologia de les Garrigues (Annexos pàg. 4)...............................61.1.3 Estructura de la Casa................................................................................61.1.4 Orientació.....................................................................................................7
1.2 LA SOSTENIBILITAT..........................................................................................81.2 EL CICLE DE VIDA DE LA CASA...................................................................10
1.2.1 Materials Utilitzats....................................................................................101.2.2 Impacte en la construcció......................................................................101.3.1 Electricitat...................................................................................................11
1.3.1.1 Instal·lació actual..............................................................................111.3.1.2 Instal·lació alternativa:.....................................................................12
1.3.2 Calefacció i ACS.......................................................................................15 1.3.2.1 Calefacció....................................................................................151.3.2.1.1Instal·lació.........................................................................................15 1.3.1.2 Aigua Calenta.............................................................................17
1.3.1.2.1 Instal·lació actual: Escalfador Elèctric...................................171.3.1.2.2 Sistema alternatiu:.....................................................................17
1.4 MILLORA EN LA GESTIÓ DE L’AIGUA.........................................................171.4.1 Abastiment.................................................................................................171.4.2 Estalvi..........................................................................................................18
1.5 BIOHABITABILITAT..........................................................................................184. BIBLIOGRAFIA.........................................................................................................22
3
0. INTRODUCCIÓ
Actualment s’han realitzat molts estudis que determinen les greus conseqüències1 de
seguir el model de creixement utilitzat fins al moment. No podem només relacionar el
canvi climàtic amb un problema menor que no afectarà directament a la població, sinó
amb una qüestió que cada cop hi serà més present en tot el que ens envolta i un
problema que si no resolem en poc temps, no ens deixarà cap marge d’actuació. És
més, en una entrevista de 2007 a James Lovelock2 en la contraportada de la
vanguardia, el científic afirma que “Es tarde para corregir: sólo nos queda migrar”.
No hem de pensar que un canvi climàtic només pot afectar la natura, sinó que també
àmbits com l’economia es poden veure afectats. Un estudi d’Intermón Oxfam3 de l’any
2011, per exemple, revela que el canvi climàtic podria arribar a doblar el percentatge
de la inflació dels aliments bàsics, fet que produiria que el 2030 el 70% de la població
mundial es trobés en situació de mancança de recursos alimentaris.
Està més que comprovat que estem vivint un problema mundial que hauríem d’intentar
pal·liar amb mesures eficients, que realment aturin aquest possible desastre mundial.
Com queda reflectit en el primer text, la majoria dels governs dels països
industrialitzats van reunir-se a finals de 1997 per determinar unes xifres a complir per
aconseguir eliminar el canvi climàtic, i encara es continuen reunint. No obstant,
actualment podem comprovar que no s’han complert amb tots els compromisos del
protocol de Kyoto; la qual cosa demostra la poca efectivitat d’aquests governs davant
un problema tant greu. És clar que els governs hi tenen una gran influència i que si
s’ho proposessin, podrien imposar la major part d’aquest canvi de manera radical, però
interessos de tot tipus, majoritàriament econòmics, impossibiliten solucionar el canvi
climàtic de forma eficaç.
És habitual doncs pensar a nivell individual que els governs són els culpables de la
situació i de la poca efectivitat en resoldre aquest problema, però precisament a nivell
individual és on també es poden aportar solucions que, aïllades no comporten cap
canvi significatiu, però que al ajuntar-les i unir-les col·lectivament sí que repercuteixen
de forma significativa.
1 Veure als annexos (pàg. 2): Document extret de la web de la Convenció Marc de les Nacions Unides sobre Canvi Climàtic, on s’exposen les principals conseqüències del canvi climàtic.
2 James Lovelock, (nascut el 26 de juliol de 1919) és un científic independent, ecologista i futuròleg que viu a Devon, Anglaterra. Ell és conegut per proposar la hipòtesi de Gaia, que postula que la biosfera és una entitat autorregulada amb capacitat per mantenir el nostre planeta sa mitjançant el control de l'ambient químic i físic.
3 Article disponible als annexos (pàg. 3)
4
El meu treball de recerca es basa en l’estudi de la viabilitat d’una proposta a nivell
individual, la de l’habitatge. Ja que els problemes del medi ambient em desperten la
consciència, he volgut saber com puc millorar en quant a sostenibilitat la meva casa
familiar, situada en un poble anomenat l’Espluga Calba, província de Lleida. Per
realitzar el meu treball he investigat principalment a Internet i en altres treballs de
recerca sobre l’impacte mediambiental, la construcció amb baix impacte, i sistemes
alternatius en la producció d’energia i la gestió de l’aigua, tot contactant amb
professionals del sector (tres arquitectes, un electricista, i dos professionals de les
energies renovables), i empreses del sector per demanar diferents informacions
requerides durant el treball. Un cop coneguda l’informació he analitzat els 4 punts en
que es fonamenta un habitatge sostenible (el cicle de la matèria, el cicle de l’energia,
el cicle de l’aigua i la biohabitabilitat) i els he aplicat a la casa, tot veient quins punts
actuals de la casa són sostenibles i quins caldria millorar. Ha calgut millorar sobretot
l’aspecte de l’energia i de l’aigua, mentre que no el de la matèria i la biohabitabilitat.
Amb l’ajuda i l’assesorament de professionals del sector he escollit quin sistema és el
més adequat per millorar aquests dos aspectes. La meva hipòtesi durant el treball ha
estat que és possible l’utilització de sistemes que causin baix impacte ambiental
capaços de cobrir les necessitats de l’habitatge per tal de fer-lo més sostenible. He
considerat que les úniques necessitats que haurem de cobrir en aquest habitatge són
l’abastiment d’aigua i d’energia.
Durant la recerca m’he trobat amb diverses dificultats, ja que sovint he necessitat
pressupostos aproximats de diferents aspectes o l’ajuda d’una empresa, i la majoria
d’empreses no estan disposades a col·laborar en treballs d’aquest caire. Gràcies a la
col·laboració de professionals del sector coneguts a través de familiars, i de molta
consulta afonts externes (internet, llibres, i altres treballs de recerca) he pogut concluir
l’estudi.
5
1. COS DE LA MEMÒRIA
1.1 ANÀLISI PREVI DE LA CASA
Trobo necessari un anàlisi previ de
1.1.1 Ubicació
Es troba a un poble anomenat l’Espluga Calba, a la comarca de les Garrigues,
província de Lleida4
1.1.2 Història de la casa5
La casa és de construcció molt antiga, pertany al s. XVIII, però recentment va ser
reformada l’any 1991. Disposa d’una part considerable de terreny de propietat als
voltants, i això és degut a que en una primera instància els meus avantpassats vivien
en una casa al centre del poble que era necessària enderrocar per a la construcció
d’una nova església, i com a compensació l’Ajuntament els va cedir terrenys per
aixecar aquest nou habitatge als afores.
1.1.2 Climatologia de les Garrigues (Annexos pàg. 4)
1.1.3 Estructura de la Casa
Aspectes a tenir en compte:
La casa té 4 plantes, de les quals només s’habiten dues, ja que la més baixa és un
magatzem amb celler i la més alta són les golfes. És interessant des del punt de vista
de l’alimentació que la casa compta amb un hort i corrals per a guardar-hi tota mena
d’animals. Actualment ja no s’utilitzen. Té un pou que antigament servia per abastir la
casa d’aigua i per regar l’hort que inclús en èpoques de sequera s’ha mantingut en 3m
de fondària d’aigua. També té una cisterna on va a parar l’aigua de la pluja de la
4 Annexos: Veure mapes de la localització geogràfica pàg 4
5 Annexos: Veure fotografies de la casa als annexos, pàg. 29
6
teulada6. És destacable també que té un compartiment al costat dels corrals amb
reserves de llenya per a més de 5 anys. Es pot dir doncs, que la casa tendeix a ser
bastant autosuficient per sí mateixa.
En quant a terreny, més amunt de l’hort, a través d’unes escales s’arriba a un nivell
superior on trobem “l’era” 7, on antigament s’hi batia el blat. Té una extensió de terreny
d’uns 600 m2 aprox., el que seria perfecte per col·locar-hi plaques solars, perquè no es
dependria de la inclinació de la teulada, i això que comporta un major rendiment. Més
amunt trobem una altra extensió de terreny encara més gran, però amb vegetació. 8
1.1.4 Orientació
En aquest punt és imprescindible veure els plànols de la casa, disponibles als annexos
(pàg. 8), per qüestions d’espai.
La casa està orientada al Sud-Est.
Façana Sud:
Planta 1: hi trobem 2 finestres:
- Finestra doble que dóna a un dormitori
- Finestra doble que dóna al menjador
Planta 2: hi trobem 3 finestres:
- Finestra doble que dóna a un dormitori
- Finestra doble que dóna a un altre dormitori (més petita)
- Finestra petita que dóna al cuarto de bany
Façana Est:
Planta 1: hi trobem 1 finestra que dóna al dormitori/sala de jugar
Planta 2: hi trobem 2 finestres dobles que donen a la galeria
Mentre que els habitatges que han estat dissenyats amb finestres que encaren al nord
o sud permeten l'entrada d’una llum moderada, la orientació Sud-Est és la més
adequada, tot i que la casa pot rebre un excés o manca de llum en determinades
èpoques de l’any.
L’orientació de la casa com a sistema passiu suposa un gran estalvi energètic i lumínic
durant el dia gràcies a l’acció del sol.
6 Veure imatges de la teulada pàg . 7
7 Veure imatges de l’era als annexos pàg. 7
8 Annexos: Veure Imatge satèl·lit i mapa cartogràfic dels voltants de la casa pàg. 8
7
Segons la il·lustració la casa està el millor orientada possible.
1.2 LA SOSTENIBILITAT
En aquest punt s’explica quins són els 4 punts en que es fonamenta un habitatge i que
intentarem resoldre més endavant.
Els 4 àmbits en que es basa un habitatge sostenible9 són:
1. Matèria
Tancar el cicle dels materials que s’utilitzen en la construcció. És a dir, la
construcció d’aquest ha de causar el mínim impacte. Mentre que la política més
generalitzada actualment és la d’extreure recursos de la Terra i utilitzar-los sense
preocupar-se dels residus tot generant un gran impacte ambiental i emissions, un
cicle completament tancat amb impacte zero seria aquell on els recursos,
transformats en residus degut a la seva utilització tornen a ser aprofitables, i si a
més utilitzem energies renovables com ara el Sol, no es produeixen emissions.
9 Informació d’interès als annexos pàg . 13: veure definició d’habitatge autosuficient i sostenible, i els principis de l’arquitectura sostenible en els que m’he basat per fer aquesta recerca.
8
Maneres d’orientar una casa
Cicle obertCicle tancat
2. Energia
La producció de l’energia necessària d’una casa ha de causar el mínim impacte
mediambiental, i ha de provenir d’una font renovable10 ja que les que no ho són
contaminen i són només una solució temporal (p.e.: el petroli, el gas natural,
l’energia nuclear, etc.) També és important en aquest aspecte consumir el mínim
d’energia possible, aplicant innovacions tecnològiques com sistemes de baix
consum i mesures d’estalvi.
3. Aigua
L’aigua és un element indispensable per a la vida. L’aigua té el seu cicle natural
tancat, i quan els humans la utilitzem hem de procurar de tancar aquest cicle de
forma artificial, utilitzant-la, depurant-la i retornant-la al mar. És important també
consumir el mínim d’aigua possible, per alterar el mínim aquest cicle. Es poden
utilitzar sistemes de reaprofitament d’aigües grises, sistemes de recuperació
d’aigües pluvials, i altres sistemes d’estalvi d’aigua com reductors del cabal de les
aixetes, etc.
4. Biohabitabilitat
Es pot considerar un quart punt menys relacionat amb l’impacte ambiental i més
relacionat en l’impacte en les persones. És la biohabitabilitat: l’habitatge ha de
proporcionar un àmbit segur i saludable als seus habitants, per tant no pot contenir
cap mena de producte tòxic que perjudiqui la seva salut.
Resultat:
Si s’aconsegueixen aquests 4 punts, el funcionament de la casa un cop construïda
causarà el mínim impacte possible, i es podrà aconseguir, a més que l’habitatge
tendeixi a l’autosuficiència.
10 Informació d’interès als annexos pàg. 14: veure l’ús de les fonts d’energia renovables i el seu impacte.
9
1.2 EL CICLE DE VIDA DE LA CASA
En aquest apartat s’explica l’impacte mediambiental que ha causat la construcció de la
casa.
1.2.1 Materials Utilitzats
Els murs exteriors són molt gruixuts, d’uns 50cm i de pedra, material molt adequat per
les condicions climàtiques de la regió, ja que confereix bona inèrcia tèrmica, la qual
cosa evita importants oscil·lacions de temperatura a l'interior de l'habitatge. A l'hivern,
una vegada que l’interior ha estat escalfat requereix la mínima energia per mantenir
unes condicions de confort, al mateix temps, proporciona una protecció excel·lent
contra la calor exterior d'estiu, i serveix de massa tèrmica per emmagatzemar la calor,.
És un material que manté les seves qualitats amb el temps –una prova evident és que
la construcció té més de 300 anys–: requereix un manteniment mínim i les reparacions
són infreqüents, i a més, té bona insonoritat. L’únic desavantatge de la pedra és que
existeix un risc de deterioració per humitat, però no afecta gairebé ja que l’habitatge es
troba en un clima sec.
1.2.2 Impacte en la construcció11
Des del punt de vista d’impacte ambiental, podem dir que l’utilització d’aquest material
no ha causat gairebé impacte, ja que es va construir amb pedra autòctona de la zona.
Es va construir amb els mètodes tradicionals de l’arquitectura del s. XVIII i com podem
imaginar, la resta dels materials (fusta de les bigues, totxos, vidre, etc.) tampoc van
generar impacte mediambiental important. El seu cicle de vida ha consumit molt poca
energia, i els residus en un hipotètic enderrocament es poden gestionar perfectament,
per exemple, amb la reincorporació al medi de la pedra.
1.3 MILLORA EN LA GESTIÓ DE L’ENERGIA
A continuació s’analitza el sistema actual que té la casa per aconseguir energia, i es
proposa un d’alternatiu
1.3.1 Electricitat 11 Informació d’interès als annexos pàg 16: Veure els materials i l’impacte mediambiental d’una construcció
10
1.3.1.1 Instal·lació actual
Potència contractada: 4,4kWEnllumenat:Potència
4 bombetes incandescents de 100W: 4 x 100 = 400W 14 bombetes incandescents de 60W: 14 x 60 = 840W 11 bombetes incandescents de 40W: 11 x 40 = 440W
Total Potència = 1680W
ElectrodomèsticsQuasi tots els electrodomèstics duen una etiqueta amb la seva potència:
Aspiradora 600W Cafetera 800W Calentador d’aigua 100L 1500W Campana Extractora d’aire 300W Ordinador 200W Congelador 350W DVD 20W Equip de música 39W Fogons a gas 0W Forn microones 800W Impressora 100W Rentadora 7kg 2500W Planxa elèctrica 1000W Rellotge/Radio 10W Nevera 500W Secadora 7kg 2500W Torradora 700W TV 100W
Total Potència = 10,17kW12
Càlculs del consum energètic
Aquests càlculs s’han realitzat amb una calculadora especialitzada trobada a internet13.
És la més complerta que he trobat, perquè mesura els següents paràmetres: els
artefactes elèctrics, la potència de cadascun, les hores de consum diari de cadascun i
els dies de consum al mes. He près un valor orientatiu del temps de consum de cada
electrodomèstic.
Consum energètic: 777,6kWh/mesPreu del kWh: 0,1406€14
Despesa mensual: 0,1406€ x 777,75kWh/mes = 109,35€/mesInversió: 0€ (la instal·lació elèctrica actual ja està feta)
1.3.1.2 Instal·lació alternativa: 12 La potència en aparells pot superar la potència contractada, ja que mai es tenen tots els aparells connectats alhora
13 Per veure captures de pantalla de la calculadora veure annexos pàg. 18
14 Dada extreta de l’última factura
11
Com que ens interessa reduir el nostre consum energètic, hem de substituir
l’enllumenat per un de baix consum i els electrodomèstics convencials per uns de
classe A, els més eficients dins la classificació d’electrodomèstics.
Enllumenat
S’han de substituir totes les bombetes per unes de baix consum15
Bombeta incandescent Bombeta de baix consum PVP Bombeta baix consum
100W 23W 4€/u
60W 11W 3,5€/u
40W 7W 3€/u
Tenint en compte les següents equivalències:
Potència:
4 bombetes x 23W = 92W14 bombetes x 11W = 154W11 bombetes x 7W = 77W Total Potència = 323WHem aconseguit reduir la potència de l’enllumenat 1357W, sense perdre quantitat de llum.
Inversió:
4 bombetes x 4€ = 16€14 bombetes x 3,5€ = 49€11 bombetes x 3€ = 33€
Total inversió: 98€
Estalvi energètic: 244kWh/mesEstalvi mensual: 34,3€/mesCost de la inversió: 98€Amortització: 3 mesos i cal afegir l’avantatge de que tenen una duració en
funcionament de 10.000hores en front les bombetes incandescents, que duren 1000-
1200hores.
Electrodomèstics
Substitució d’alguns per electrodomèstics d’alta eficiència (classe A+, A++, i A++) Rentadora 7kg (per 4 persones) Fagor F-2712 A+++:
Consum: 1500W PVP 440€ Secadora ELECTROLUX EDC68555W CONDENSACIÓN 8KG WOOLMARK
A+++:Consum: 1850W PVP 449€
15 Actualment existeixen bombetes LED en desenvolupament. Consumeixen menys que les de baix consum, però encara són molt cars (al voltant de 20€ la bombeta de 40W). Això suposaria una inversió de 772€ per 10W menys de potència segons un pressupost d’Outside BCN ledligting.
12
l’Escalfador d’aigua calenta quedarà substituït per Plaques solars: consum 0W Nevera + Congelador Bosch KDR20450 A+:
Consum: 500W PVP 550€ *Cuina Inducció Teka IT644: 7200 W PVP 599 €
o En el càlcul posarem la meitat de potència perquè no tots els fogons es mantenen encesos
*La cuina d’inducció substitueix la de gas per evitar emissions. No rebem
subvencions per la seva substitució i tampoc l’hem de tenir en compte a l’hora
de veure l’amortització dels electrodomèstics.
Estalvi energètic: (sense tenir en compte la cuina): 96 kWh/mes
Estalvi mensual: 13,05€/mes
Cost de la inversió: 1439€ sense tenir en compte la cuina, i tenint en compte la cuina
2039€. Amb l’actual Plan Renove que ofereix subvencions per a la substitució
d’electrodomèstics d’entre 50 i 125€ reduïm l’inversió. Prenent un valor mig de 87,5€
per electrodomèstic tenim 350€ de subvenció.
Amortització: (1089€ amb Plan Renove i sense comptar la cuina) = 83,4 mesos (7
anys)
RESULTATS TOTALS DE LA SUBSTITUCIÓ:
Total inversió: 1187€Consum Elèctric final: 410,89kWh/mesDespesa del consum mensual: 57,77€/mesEstalvi econòmic: 51,58€/mes
Instal·lació de plaques fotovoltaiques
S’instal·laran plaques fotovoltaiques per cobrir la demanda d’energia. No s’utiltzarà un
aerogenerador, ja que els vents de la regió no són prou intensos.
La vivenda no es troba aïllada, i per tant no té sentit emmagatzemmar l’energia
produïda. S’instal·larà un nombre de plaques fotovoltaiques capaç de cobrir la
demanda energètica de la casa i la casa s’abastirà de la xarxa elèctrica convencional.
L’energia produïda no serà utilitzada per la casa, sinó que s'enviarà a la xarxa elèctrica
per a la seva distribució on sigui demandada, i així no es necessitarà una forma
d’emmagatzematge com les bateries, que disminueixen el rendiment i que a més solen
ser contaminants. Per tant només utilitzarem les plaques i un inversor de corrent per
introduir l’energia d’aquestes a la xarxa elèctrica. La idea del sistema és el següent:
1. Subsistema de generació: té com a component fonamental els
mòduls fotovoltaics, que generen corrent en ser exposats a la
llum del sol.
13
2. Subsistema de conversió i injecció a xarxa: té com a component
fonamental l'inversor, i la seva funció és convertir el corrent
continu que ve del subsistema de generació en corrent altern i
injectar-lo a la xarxa.
A través d'un comptador se sabrà quants kWh hem generat al mes (aproximadament
uns 578kWh/mes) i la companyia elèctrica del lloc, en aquest cas Fecsa Endesa ens
compra –obligada per llei– actualment el kWh a 0,23€ i durant els propers 20 anys es
mantindrà aquesta relació, a no ser que la legislació canviï.
Resultats del càlcul 16
Es necessiten 36 plaques model Brisban BS180S5 de 1.580 x 808mm de 180W PVP:
277,30€/placa i un inversor Fronius IG Plus 70V2 de potència 6500W, que costa
1838,24€. Cada placa ocupa 1,27m2, i un total de 36 plaques 46m2. En total 100m2-
degut a que necessitem una separació adient entre placa i placa.
S’instal·larien a l’era, on hi ha espai més que suficient, i tota la instal·lació produiria
578kWh/mes
Cost Total: (277,30€ x 38 plaques) = 10.537,40€ + 1838,24€ + 1000€ despesa
instal·lació = 13.375,64€
Benefici: 578kWh/mes x 0,23€ = 132,94€/mes; x 12 mesos = 1595,28€ anuals.
Amortització: 8,4 anys. Això significa que en 8,4 anys s’haurà recuperat l’inversió, en
el cas de que instal·léssim plaques per ànim de lucre (per exemple en una parcel·la i
no a la nostra casa). Si instal·léssim aquest sistema a l’habitatge, haurem de restar el
benefici anual amb el cost que ens suposa lélectricitat anual. La despesa anual en
electricitat és 693,24€, per tant,
Benefici= Ingrès-cost=1595,28-693,24= 902,04€
Amb aquest benefici, el període d’amortització del sistema alternatiu seria:
13375,64/902,04= 14,83 Anys
1.3.2 Calefacció i ACS
1.3.2.1 Calefacció
1.3.2.1.1Instal·lació
16 Veure com s’ha realitzat el càlcul als annexos, pàg 20.
14
La casa ja compta amb tota la instal·lació de radiadors feta, es necessita un sistema
que escalfi aigua calenta sanitària (ACS), que utilitzarem per les dutxes i les aixetes i
l’aigua que circula pel circuit d’aigua calenta dels radiadors.
Superfície: primera planta: 150m2
segona planta: 150m2
Total: 300m2
Alçada parets: 2,5mCalor (Q) en kcal que necessitem per escalfar l’espai: Q = V x C on:
Q és la quantitat de calor en kilocalories (kcal) que necessitem per escalfar tota la casa.
V és el volum en metres cúbics de l’interior de l’habitatge, en m3 s’obté multiplicant els m2 per l’alçada de les parets.
C és el coeficient tèrmic17
Calor que necessitem: Q = 300x2,5x55= 41.250kcal amb aquesta energia mantindrem la casa a uns 18ºC de temperatura.
Opcions18 de calderes i geotèrmia (comparativa):
Inversió Cost combustible
(aprox.)
Consum de
combustible per
any (aprox.)
Cost per any
Gasoil 500€ 0,90€/L 300L/any 2700€
Biomassa (pellet) 7500€ 0,15€/kg 7360kg 1104€
Col·lector solar
(recolzant la
caldera)
1500€ 0€ 0€ 0€
Geotèrmia 25.000€ 0 0 100€ (electricitat)
Descartem la caldera de gassoil i de gas (no mostrada a la taula) ja que no són
energies renovables. També descartem la geotèrmia ja que es sol utilitzar per a
consteruccions noves i és una inversió massa cara per a una casa que ja està
construïda. Com que la planta 1 compta amb llar de foc, la llar de foc i una caldera de
biomassa seran el sistema base de la calefacció. Només s’encendrà a l’hivern i als
mesos pròxims a aquest, per les característiques del clima. També comptarem amb el
17 Coeficient tèrmic: coeficient concret de l’espai interior de la casa que es calcula en funció de la temperatura exterior, la orientació de la casa, les pèrdues de calor en finestres, l’aïllament de parets i sostres, etc. Aquest càlcul és d’enginyeria, i degut a la meva limitació en coneixements un electricista amb experiència ha pensat que el valor aproximat és 55.
18 Explicació de com funcionen les calderes de biomassa, les plaques solars, i la geotèrmia als annexos pàg. 24
15
recolzament dels col·lectors solars. No obstant, hem d’aplicar algunes modificacions a
la llar de foc per extreure’n el màxim rendiment:
Acumulador de calor integrat a la llar de foc
Una modificació seria instal·lar-hi un acumulador de calor situat a la base, que
consisteix en una planxa de ferro amb un circuit de tubs per on hi circula l’aigua
calenta del sistema de calefacció. La calor de les brases i els troncs en combustió
escalfarien aquesta planxa de ferro que contribuiria a escalfar l’aigua calenta del
sistema de calefacció. Aquest acumulador costa uns 300€ + 300€ d’instal·lació = 600€
Ventiladors d’aire calent integrats a la llar de foc per escalfar 2 estàncies
Un sistema de ventiladors transporten aire calent a la resta de les estàncies de la
casa: el menjador, i els 2 dormitoris de la planta 1, que estan connectats. Costa 1500€
instal·lat.
Amb aquestes modificacions podem estalviar fins a un 40% de la calefacció, sempre i
quan tinguem la llar de foc encesa
Càlcul de la potència de la caldera de biomassa:
Necessitem 41.250Kcal per escalfar els 300m2 totals. Una kCal equival a 860kWh. Per
tant, fent la conversió són 47,97kWh. Teòricament necessitariem per tant una caldera
de biomassa de 50 KW que funcionés durant una hora per escalfar la casa. No obstant
la crema d’un tronc no dura una hora, per tant una caldera de 25 kW de potència serà
suficient. Utilitzarem una caldera que funcioni tant amb pellets com amb llenya,
(perquè tenim molta disponibilitat de llenya) Cost de la caldera: 7500€ i s’ha de fegir
els 1104€ anuals de cost en combustible. Els primers anys s’utilitzarà tota la llenya
disponible al magatzem de llenya, i els anys següents es faran comandes de pellet a
qualsevol empresa subministradora.
Plaques solars
S’instal·la també una placa solar de 2m2 que contribueix en un 15% a la calefacció.
Cost: 1500€
Inversió total calefacció: 9600€ + despesa anual aprox. de 1104€, depenent del
consum de llenya.
1.3.1.2 Aigua Calenta
1.3.1.2.1 Instal·lació actual: Escalfador Elèctric
La casa compta amb
- 1 bany → suposa 50L d’aigua diaris
- 1 cuina → suposa 50 L d’aigua diaris
16
- 1 aseo → suposa 25L d’aigua diaris
Total: 125L (+ 25L pel marge d’error) = 150L d’aigua calenta per 4 persones/dia
1.3.1.2.2 Sistema alternatiu:
Placa Solar + Caldera
Per cobrir 150L diaris d’aigua calenta sanitària19 es necessiten 2m2 de placa solar, que
costa uns 1500€.
Si es vol també que la placa solar participi en el circuit de la calefacció es poden posar
dues plaques, en total 3000€, amb una altra placa es reduiria el consum de la caldera
un 15%.
Inversio aigua calenta: 1500€ i 0€ consum anual.
1.4 MILLORA EN LA GESTIÓ DE L’AIGUA
1.4.1 Abastiment
Gràcies a les característiques de la casa, ens podem abastir d’aigua del pou situat a
l’hort i de l’aigua recollida a la teulada per a usos d’aigua no potable.
L'aigua de pluja és un recurs que històricament al nostre país ha exercit un paper molt
important fins al segle XIX. Quan a principis del segle XX les canalitzacions d'aigua
van començar a irrompre de forma massiva en ciutats, pobles i viles, l'aigua de pluja
va passar a un segon pla i reservat gairebé exclusivament a situacions molt especials.
L'aigua de pluja s'ha emprat històricament per rentar-se, beure i cuinar directament
amb ella. Tot i que avui dia els criteris són una mica més restrictius i
no sol aconsellar-se l'ocupació directa de l'aigua de pluja per a aquests usos a casa
nostra encara usem l’aigua de la pluja per beure. Quan el poble encara no comptava
amb distribució d’aigua potable el pou abastia les necessitats d’aigua de la casa i de
les cases veïnes.
Existeixen molts usos en una vivenda que no precisen aigua "apta per al consum
humà" (potable). En termes generals aquests són la rentadora, el rentavaixelles, la
neteja de la casa, la cisterna del vàter i el reg en general. En aquests casos l'aigua de
pluja pot reemplaçar perfectament a l'aigua potable, i l’aigua d’un pou mínimament
neta també.
19 Referència donada per Francesc Ubach, electricista.
17
L’aigua del pou actualment no s’utilitza, però instal·lant una bomba es podria fer servir
per tots aquells sistemes en que no és imprescindible aigua potable. Malgrat els
criteris actuals, l’aigua de la pluja es podria fer servir tant per dutxar-se com per beure.
En cas de que s’esgoti l’aigua de la cisterna, es pot reprendre automàticament la xarxa
d’aigua potable del poble.
1.4.2 Estalvi
Mitjançant un sistema de reaprofitament20 d’aigües grises21 es pot reutilitzar l’aigua, i
estalviar-ne fins a un 35%. Els costos d'aquestes instal·lacions depenen de l'empresa
instal·ladora i del moment de la seva instal·lació. Per a habitatges en construcció de
caràcter unifamiliar els preus estan entorn dels 1.200 €. En el cas d'habitatges o
instal·lacions ja existents, el preu s'encareix, ja que hem d'afegir el preu de l'obra; per
això es recomana implantar-los aprofitant reformes de la casa.
1.5 BIOHABITABILITAT
No es troben materials tòxics o perjudicials a l’interior de l’habitatge. En el seu dia al s.
XVIII es van utilitzar materials naturals. Al estar la casa en un àmbit rural hi ha un
augment en la qualitat de l’aire, per tant, més salut pels seus habitants.
20 Veure com funciona un sistema de reaprofitament d’aigües grises a l’Annex pàg. 27
21 Les aigües grises o aigües usades són les aigües generades pels processos d’una vivenda, tals com el rentat d'utensilis i de roba així com el bany de les persones.
18
3. CONCLUSIONS
Un cop dut a terme el treball, és a dir, després d’haver analitzat el 4 punts en que es
basa un habitatge sostenible, i millorar-los quan ha calgut, puc concloure que sí és
possible l’utilització de sistemes que causin baix impacte ambiental capaços de cobrir
les necessitats de l’habitatge per tal de fer-lo més sostenible. No és possible que
l’impacte ambiental de la vivenda sigui nul, perquè qualsevol acció (la mateixa
fabricació de les plaques solars per exemple) afecta el medi, però si que sigui reduït.
Després d’haver analitzat cada punt; respecte a la construcció de la casa, puc afirmar
que l’orientació és la més adequada, (perquè permet la major captació de sol possible)
i també els materials utilitzats en la construcció són els més adequats per les
19
condicions climàtiques de la regió. Això confereix un estalvi energètic i lumínic a la
casa. La seva construcció de pedra ha tingut un impacte mediambiental poc
significatiu, perquè s’ha utilitzat un material natural i autòcton de la zona, de llarga
durada, no contaminant, abundant, i del qual se’n poden gestionar els residus. Per
tant, puc afirmar que el punt de la matèria de l’habitatge sostenible és correcte.
Aquestes conclusions fan pensar que l’arquitectura tradicional popular basada en el
sentit comú i l’experiència de generacions és molt capaç de donar resposta a
problemes que es plantegen a l’hora de construir un habitatge, com ara l’orientació o
els materials a utilitzar.
Investigant respecte a com puc reduir el consum energètic, puc concloure que és
possible reduir el consum energètic per reduir l’impacte ambiental. Puc afirmar que les
bombetes de baix consum són molt útils per reduir l’impacte mediambiental de la
vivenda. Són molt beneficioses, ja que permeten un gran estalvi energètic i econòmic a
un preu molt baix, amb una rendibilitat de 3 mesos. Després d’haver analitzat aquest
aspecte, sóc capaç d’afirmar que l’enllumenat convencional de bombetes
d’incandescència és obsolet ja que és una manera de malgastar energia i diners
inútilment. Puc afirmar que la implantació de l’enllumenat de baix consum és molt
avantatjós, en termes d’estalvi energètic i econòmic. Per altra banda, la substitució
dels electrodomèstics convencionals per uns de baix consum té una rendibilitat de 7
anys, i contribueixen a un estalvi energètic menor que les bombetes de baix consum,
poc rentable però necessari si es vol reduir l’impacte mediambiental de la vivenda.
Després d’haver investigat en proporcionar una alternativa a la font d’energia de la
vivenda puc afirmar és possible que la despesa energètica de la casa sigui coberta per
una font d’energia renovable, encara que introduïnt l’energia produiïda a la xarxa
elèctrica, per evitar un impacte mediambiental innecessari que és l’utilització de
bateries. També, amb l’incorporament in situ a la xarxa del corrent produït per les
plaques es redueixen pèrdues per transport d’electricitat de les centrals a les llars.
Cobrint la demanda de l’electricitat amb plaques fotovoltaiques, actualment la
rendibilitat és d’uns 15 anys, poc beneficiosa, però efectiva en la reducció de l’impacte
ambiental, perquè s’evita l’emissió de gasos perillosos a l’atmosfera com ara el CO2,
responsable de l’efecte hivernacle. Cal dir que la rendibilitat de les plaques solars
dependrà en un futur de la legislació que dicti el preu de compra del kWh per part de
les companyies elèctriques i de l’abaratiment de les plaques fotovoltaiques, ja sigui per
un augment de la demanda i/o millores en el seu sistema de producció que permetin
un abaratament. Encara que més cara en termes econòmics, l’energia produïda per
20
les plaques fotovoltaiques és molt més beneficiosa pel planeta i serà una solució real
quan es produeixi a gran escala.
Des del punt de vista de la calefacció i ACS, després d’haver proposat sistemes de
calefacció i aigua calenta alternatius puc afirmar que és possible que la demanda de
calefacció i aigua calenta de la casa quedi coberta causant molt poc impacte.
S’aconsegueix gairebé un consum d’energia nul per l’aigua calenta gràcies a
l’utilització de plaques solars. S’anul·la l’impacte mediambiental en la calefacció
utilitzant com a font d’energia la biomassa, perquè el balanç d’emissió del carboni en la
crema és nul, ja que el carboni de l’emissió en la crema dels troncs és el mateix
carboni que ha extret l’arbre de l’atmosfera durant el seu creixement. A més,imillorant
la llar de foc per treure-li el màxim partit, i utilitzant un col·lector solar es pot reduir el
consum d’energia en calefacció.
Després d’haver investigat en reduir el consum d’aigua puc afirmar que és possible
l’utilització de sistemes que en baixin l’impacte. Són els sistemes d’aprofitament
d’aigües grises, i el sistema de captació d’aigües pluvials, amb el qual la casa ja hi
comptava.
Una vegada investigada la biohabitabilitat de la casa puc concloure que no hi ha cap
element en la seva estructura que sigui perjudicial pels seus habitants.
Pel que fa a nous treballs, aquest podria servir de model a l’hora d’analitzar un altre
habitatge en concret. Cal dir, però, que segurament és possible analitzar més aspectes
de la casa, com ara l’estalvi energètic en l’utilització aïllaments. Aquest treball pot
servir a més per calcular una altra instal·lació de plaques fotovoltaiques per a una casa
concreta, gràcies a l’adjuntament del manual.
Una altra opció seria fer servir el treball com a exemple per analitzar dues cases
distintes semblants ja construïdes: una que ja incorpori sistemes de baix impacte i una
de convencional amb els seus sistemes alternatius per veure la relació econòmica i la
relació d’impacte ambiental
21
4. BIBLIOGRAFIA
Bagés, Laura. El factor climàtic com a element determinant en l’estructura d’una casa [treball de recerca]. Barcelona: Escola Betània-Patmos, 2008
22
CIRCE: Centro de investigación de Recursos y Consumos energéticos, Máster Ecodiseño en Edificación [en línia]. http://circe.cps.unizar.es/ [consulta: 13.11.2011]
Confederación de consumidores y usuarios (CECU). Calderas de biomasa para sistemas de calefacción doméstica [en línia]. http://www.cecu.es/campanas/medio%20ambiente/res&rue/htm/dossier/5%20biomasa.htm [consulta: 12.12.2011]
Gauzin-Müller, Dominique. Arqutectura Ecológica: 29 Ejemplos Europeos [llibre]. Barcelona: Gustavo Gili, 2008
Google Maps [en línia] http://maps.google.es/
Gonzàlez Call, Aleix. L’habitatge del s. XXI [Treball de recerca]. Sant Cugat: Escola? 2008
Hernando, Román. Construcción experimental de una placa solar térmica [treball de recerca]. Barcelona: Escola Betània-Patmos, 2007
Immuebles Caracas. Cálculo del consumo eléctrico [enlínia]. http://inmueblescaracas.com.ve/informacion/calculo-consumo-electrico.htm [consulta: 9.12.2011]
INSTITUT CATALÀ DE L’ENERGIA. Empreses [en línia].http://www.aperca.org/ [consulta: 03.11.2011]
Intermón Oxfam Sala de Prensa [en línia] http://www.intermonoxfam.org/es/informate/sala-de-prensa [consulta: 03.06.2011]
Instituto de Bioconstrucción y Energías Renovables (IBER) Empresas/Profesionales del directorio [en línia]http://www.bioconstruccion.biz/ [consulta: 29.09.2011]
Lovelock, James “Es tarde para corregir: sólo nos queda migrar” dins La Contra. La Vanguardia, edició del dijous 08 de març del 2007, p. 80
Portal de la energía solar: Solar Térmica [en línia]. http://www.solarweb.net/forosolar/attachments/solar-termica/ [consulta: 07.11.2011]
SISTEMES ENERGÈTICS SOLARS instal·lacions [en línia].http://www.aperca.org/ [consulta: 20.11.2011]
SunFields Europe Manual de cálculo [en línia]. http://www.sfe-solar.com/calculo-sistemas-fotovoltaicos-aislados-autonomos/
Triola Puigdevart, Abel. Projecte d’una casa autosuficient [Treball de recerca]. Pla de d’estany: IES Plà d’estany: 2007.
United Nations Framework Convention on Climate Change Fichas informativas [en línia] http://unfccc.int/portal_espanol/prensa/fichas_informativas/items/5743.php [consulta: 03.06.2011]
23
WindSpot by Sonkyo Energy Preguntas Frecuentes [en línia] http://www.windspot.es/preguntas-frecuentes-sobre-el-windspot.html [consulta: 07.11.2011]
Wikipedia, [en línia]. http://www.wikipedia.org/
24