Recent Advances in Energy Efficiency of Buildings (en español Avances Recientes en Eficiencia Energética de Edificios) es el último libro publicado que ha sido editado por Montserrat Zamorano, Doctora e Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos por la Universidad de Granada y catedrática de Universidad en el Área de Tecnologías del Medio Ambiente, compañera en PROMA, Proyectos de Ingeniería Ambiental en nuestro departamento de Investigación y Transferencia Tecnológica. El libro se puede descargar en el siguiente enlace:

https://www.mdpi.com/books/book/6032

Este libro recoge un conjunto de seis artículos que están relacionados con cómo mejorar la eficiencia energética de los edificios de acuerdo con las políticas de economía circular y sus fases del ciclo de vida (fase de diseño, fase de construcción y fase de uso). A continuación, se hace una traducción de un primer extracto de este libro en su introducción, en el que los autores explican cómo se relacionan esas fases del ciclo de vida de un edificio con los conceptos señalados:

“… Los edificios son importantes consumidores de energía; de hecho, representan entre el 30% y el 45% del uso mundial de energía y un tercio de las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI) y contribuyen de manera importante al efecto isla de calor urbano. En este contexto, el correcto diseño y ejecución de los edificios, el uso adecuado de las fuentes de energía y el desarrollo de nuevos materiales son necesarios para reducir la demanda energética y los costes de operación, así como para reducir la emisión de gases de efecto invernadero durante el ciclo de vida de los edificios.

1. FASE DE DISEÑO DE EDIFICIOS: ANÁLISIS DE LA INVESTIGACIÓN ORIENTADAS AL CLIMA EN LA EDIFICACIÓN

Muchos aspectos de la construcción y operación de los edificios dependen de parámetros climáticos y zonas climáticas, por lo que son fundamentales para la adaptación y mitigación de los efectos del cambio climático. De hecho, un amplio espectro de temas relacionados directa e indirectamente con el clima y las zonas climáticas y los edificios han demostrado que el 88% de todas las investigaciones orientadas al clima están dentro del alcance del tema general de la conservación de la energía. En consecuencia, una comprensión profunda de todos los aspectos dependientes del clima ayudará a diseñar viviendas de manera adecuada en diferentes zonas climáticas. En este sentido, y en el contexto actual de crisis climática, es fundamental diseñar edificios que puedan hacer frente a la dinámica climática a lo largo de su ciclo de vida porque garantizará el desarrollo de un parque edificatorio sostenible y resiliente. Debido a la mayor temperatura global y superficial durante los últimos 100 años, y las proyecciones de las condiciones climáticas futuras, es necesario determinar el establecimiento de nuevos presupuestos energéticos y transformar el desempeño energético de edificios y ciudades. Para ello, y dada la importancia de la precisión en la asignación de una zona climática a la hora de dimensionar correctamente los sistemas de agua caliente sanitaria, calefacción y refrigeración, y la adecuada selección de los materiales de construcción utilizados, es fundamental tener en cuenta el dinamismo climático en la fase de diseño del edificio. Así, en el caso de las ciudades de la España peninsular, la asignación de zonas climáticas actualmente incluida en el Código Técnico de la Edificación no es adecuada a las condiciones climáticas actuales y futuras. De hecho, teniendo en cuenta los datos climáticos registrados en el periodo 2015-2018, el 80% de las ciudades tienen hoy una zona climática diferente a la del CTE; además, se espera que para el año 2085 y bajo las previsiones registradas en los escenarios RCP 4,5 y RCP 8,5, la práctica totalidad de las ciudades de la España peninsular observen un cambio en su zona climática a una más cálida. Cabe señalar que las consecuencias observadas en la España peninsular son extrapolables a otras zonas, por lo que es posible concluir que un cambio climático significativo reducirá la demanda energética de calefacción de las viviendas, pero aumentará la demanda de refrigeración. Por lo tanto, los estándares arquitectónicos y de construcción deben adaptarse a las condiciones reales del entorno urbano y considerar los principales escenarios, para conducir a un diseño de edificios que mitigue el cambio climático y se adapte a él. Por lo tanto, es necesario desarrollar nuevas zonas climáticas y construir recomendaciones para preservar las condiciones térmicas correctas de períodos futuros.

2. FASE DE CONSTRUCCIÓN: EL USO DE NUEVOS MATERIALES QUE INCLUYEN RESIDUOS RECICLADOS

La creación de materiales económicos y amigables con el medio ambiente basados en la integración de materiales secundarios como sustitutos representa una oportunidad para reducir la disposición de residuos y el consumo de recursos naturales en la industria de la construcción. Por ejemplo, se podrían sintetizar materiales porosos innovadores a partir de cenizas de fondo y humo de sílice (como materias primas) para promover una economía circular, y se podrían proponer nuevas soluciones para mejorar la calidad del aire urbano, reduciendo las concentraciones de materiales porosos. Otro ejemplo es la integración del vidrio en la fabricación de materiales cerámicos como partículas finas con dosificación y tamaño de partícula óptimos, con el fin de mejorar sus propiedades físicas, mecánicas y térmicas y mejorar el rendimiento de la reflectancia solar. El diseño de baldosas cerámicas con vidrio reciclado podría contribuir a la producción de materiales de construcción amigables para ser aplicados en el diseño de superficies frías, es decir, superficies con materiales reflectantes y revestimientos que reflejen la radiación de energía solar que incide en las envolventes de edificios y áreas urbanas, incluyendo cubiertas, fachadas y pavimentos. Dichos materiales son capaces de reducir el flujo de radiación infrarroja térmica hacia la atmósfera, así como la temperatura y la ganancia de calor solar, para paliar el efecto de isla de calor urbano.

3. FASE DE USO DEL EDIFICIO: REDUCCIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA

Finalmente, el sector doméstico juega un papel importante en la conservación de energía y la sostenibilidad ambiental en términos del uso de bienes que ahorran energía, por lo que los productos que disipan rápidamente la energía se consideran importantes para lograr la eficiencia y reducir las emisiones de carbono. Sin embargo, el ahorro energético en el sector residencial depende del comportamiento tecnológico y habitual de los usuarios; de hecho, los electrodomésticos energéticamente eficientes ofrecen más eficiencia energética y sostenibilidad que la corrección habitual de apagar los electrodomésticos cuando no se utilizan. En este sentido, se ha detectado una relación significativa entre la preocupación ambiental, el conocimiento ambiental, las normas subjetivas, el ecoetiquetado y la actitud de compra. También se ha confirmado que la autoidentidad verde modera la relación existente entre la actitud y la intención de compra de electrodomésticos energéticamente eficientes, mientras que el conocimiento ambiental no lo hace. …”

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS ARTÍCULOS INCLUÍDOS EN EL LIBRO:

Analysis of Climate-Oriented Researches in Building (Análisis de investigaciones orientadas al clima en edificación)

Autores: Konstantin Verichev, Montserrat Zamorano, Cristian Salazar-Concha y Manuel Carpio

Este artículo presenta un análisis de los estudios orientados al clima en edificación más citados en los años 1979 a 2019. En el análisis, se encontró que el 88% de estos estudios están relacionados directa o indirectamente con la conservación de la energía. Es decir, conociendo de forma más profunda cada aspecto dependiente del clima, se pueden diseñar viviendas más eficientes según la zona climática en la que se encuentren.

Dynamics of Changes in Climate Zones and Building Energy Demand. A Case Study in Spain (Dinámica de cambios en zonas climáticas y demanda energética de edificios. Un caso de estudio en España)

Autores: Carmen Díaz-López, Joaquín Jódar, Konstantin Verichev, Miguel Luis Rodríguez, Manuel Carpio y Montserrat Zamorano

Este artículo tiene como objetivo, entre otros, demostrar que las zonas climáticas actuales en España no están actualizadas y no representan correctamente la realidad climática, lo que puede hacer incurrir en errores de diseño al aplicar la normativa de diseño vigente. De hecho, en más del 80% de las ciudades españolas los edificios se construyen actualmente con una clasificación climática obsoleta, que debido a la crisis climática que acontece, debe ser revisada para garantizar el desarrollo de un parque de edificios sostenible y resiliente, que mitigue el cambio climático y se adapte a las condiciones reales del entorno urbano.

Cool Surface Strategies with an Emphasis on the Materials Dimension: A Review (Estrategias de superficies frías con énfasis en la dimensión de los materiales: Una revisión de la literatura)

Autores: Chaimae Mourou, Montserrat Zamorano, Diego P. Ruiz y María Martín-Morales

Este artículo recoge una exhaustiva revisión de la literatura en la que se analiza la mitigación del efecto isla de calor urbano a través del uso de superficies frías realizadas con materiales específicos. Concretamente, el artículo se centra en cinco tipos de materiales que presentan altos rendimientos en términos de reflectancia solar: (i) pigmentos; (ii) materiales de cambio de fase; (iii) materiales retrorreflectantes; (iv) materiales cerámicos; y (v) vidrio. 

Light Reflectance Characterization of Waste Glass Coating for Tiles (Caracterización de la reflectancia de la luz del revestimiento de residuos de vidrio para azulejos)

Autores: Chaimae Mourou, María Martín-Morales, Montserrat Zamorano y Diego P. Ruiz

Este artículo se centra en el estudio de la caracterización de los residuos de vidrio a través de la evaluación de su reflectancia de la luz, con el objetivo de su utilización como materia prima para revestimientos externos en materiales de construcción. Para ello, se fabricaron varios especímenes de tejas de arcilla y se recubrieron con tres composiciones diferentes de residuos de vidrio, analizando después las siguientes variables para su caracterización: espesor del recubrimiento, temperatura y tiempo de mantenimiento de la combustión. Los resultados del estudio muestran el impacto que tuvieron las variables medidas en la reflectancia espectral de la luz y su grado de blancura.

The Reuse of Industrial By-Products for the Synthesis of Innovative Porous Materials, with the Aim to Improve Urban Air Quality (La reutilización de subproductos industriales para la síntesis de materiales porosos innovadores con el objetivo de mejorar la calidad del aire urbano)

Autores: Antonella Cornelio, Alessandra Zanoletti, Roberto Braga, Laura Eleonora Depero y Elza Bontempi

En este artículo se realiza una comparación de distintos materiales porosos innovadores que han sido sintetizados con subproductos industriales como el humo de sílice y las cenizas de fondo, para de esta forma promover la economía circular y establecer nuevas soluciones para mejorar la calidad del aire urbano. La sostenibilidad de los materiales se evaluó en términos de energía incorporada y huella de carbono para cuantificar los beneficios de la reutilización de subproductos industriales.

Bridging Green Gaps: The Buying Intention of Energy Efficient Home Appliances and Moderation of Green Self-Identity (Cerrando brechas verdes: La intención de compra de electrodomésticos de eficiencia energética y moderación de la auto-identidad verde)

Autores: Ya Li, Abu Bakkar Siddik, Mohammad Masukujjaman y Xiujian Wei

Este artículo centrado en la ciudad de Bangladesh, investiga los factores que influyen en la intención de compra de electrodomésticos de bajo consumo. En él se establece que el conocimiento ambiental, la actitud, las normas subjetivas y el control conductual percibido afectaron significativamente la intención de compra de los consumidores de electrodomésticos energéticamente eficientes. Luego se muestra como existe una relación entre la preocupación y conocimiento ambiental con el ecoetiquetado y actitud hacia la compra. La investigación presenta numerosas sugerencias de políticas para gerentes o especialistas en marketing, así como futuras direcciones de investigación.

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