El edificio inteligente que resistirá el embate del cambio climático

El número 4 de la calle Doctor Marañón de Cádiz ahora mismo no es más que un decadente ejemplo de la arquitectura racionalista española de mediados del siglo XX, ubicado en pleno centro de la ciudad. Sin embargo, en cuatro años debe ser uno de los primeros edificios de viviendas de Europa ubicado en una zona de clima cálido capaz de combinar nuevas tecnologías de climatización con emisiones de CO₂ y consumo de energía casi cero. Será necesario para lo que se viene de aquí a 2050 en el sur de Europa: noches con máximas de 40 grados, olas de calor de más de 10 días y hasta cuatro grados aumento de las temperaturas medias, según las proyecciones que maneja la Organización Meteorológica Mundial. “Los datos son para asustarse”, Francisco José Sánchez de la Flor, doctor en ingeniero industrial de la Universidad de Cádiz (UCA), no se anda con rodeos.

Él y su equipo, integrado por una decena de investigadores del grupo de Ingeniería Térmica de la UCA, ya trabajan en el proyecto de rehabilitación que aspira a convertir un edificio en un ejemplo demostrador de la adaptación al clima cálido. No están solos en su empeño, el ensayo se enmarca dentro del proyecto ReCO2ST, pionero en Europa y adscrito al programa Horizonte 2020 de la Unión Europea que investiga sobre la eficiencia energética de los edificios. Además de Cádiz y su proyecto centrado en la refrigeración, otras tres construcciones servirán de demostradores para climas templados y fríos con sistemas de calefacción: una en Frederikshavn (Dinamarca), otra en Lausana (Suiza) y una más en Londres (Reino Unido). En total, colaboran hasta 18 socios de nueve países europeos (con Alemania, Bélgica, Irlanda, Austria y Grecia, además de los citados), cada uno aportando sus soluciones tecnológicas de climatización.

Pese a los diferentes condicionantes climáticos de cada edificio, los cuatro casos persiguen el mismo objetivo, resumido por el propio Sánchez: “Queremos hacer ver que hay tecnologías nuevas en fases de experimentación que ya son factibles y rentables, a nivel técnico y económico, para su aplicación en la rehabilitación de edificios”. De ahí que las directrices europeas fuesen muy concretas: el proyecto debe basarse en edificaciones ya construidas y tiene que aunar la colaboración público-privada. “Se persigue que el ensayo sea lo más práctico y realista posible. En el escenario poscrisis europeo se da más la rehabilitación que la construcción”, reconoce Sánchez de la Flor.

En el caso gaditano, la Universidad participa del proyecto, junto a la empresa municipal de vivienda, Procasa, y la compañía Acciona. Además, el edificio de Cádiz tendrá un giro de tuerca más, ya que se destinará a viviendas sociales. “Sabemos que la pobreza o vulnerabilidad energética hace que las familias con pocos recursos vean afectada su salud, al no tener buena climatización. El hecho de que sean viviendas sociales hace de nuestro proyecto algo único”, razona el profesor del departamento de Máquinas y Motores Térmicos de la UCA.

Todo ello en un proyecto que, ya de por sí, es un reto, como reconoce el doctor: “Cuando es un edificio nuevo puedes controlar todos los parámetros de diseño desde 0, pero aquí hay que adaptarse a las limitaciones impuestas por un edificio existente”. Concretamente, la demostración trabajará sobre una construcción de más de 60 años y que incluso está protegida por su interés histórico y arquitectónico. De ahí que los científicos, en colaboración con los arquitectos de Procasa y Acciona, hayan planteado dos soluciones fundamentales: el recubrimiento de la fachada y la cubierta con una segunda piel ventilada y evaporativa y la creación de una ventilación cruzada interior, activa en función de las temperaturas y vientos exteriores.

 La primera medida se basa en la combinación de dos tecnologías ya existentes. Cubrirá todo el exterior con losas separadas de la fachada por una cámara de aire, como ya se hace en muchos edificios. Además, los ingenieros colocarán en dicho espacio una canalización de agua con micronizadores que expulsará agua nebulizada, “una técnica que se usó por primera vez en la Expo de Sevilla de 1992 para crear microclimas, gracias al grupo de Termotecnia de la Universidad de Sevilla”, como explica el profesor de Cádiz. Además, la cámara interior de la fachada se abrirá o se cerrará, en función de las temperaturas. “Por ejemplo, en invierno estará cerrada para no dejar escapar el calor del edificio”, añade el científico.

La unión de ambas técnicas no ha sido sencilla, como matiza Sánchez de la Flor: “Han sido muchos años de estudios y ensayos entre las universidades de Cádiz y Sevilla. Pudimos demostrar que funciona en una caseta experimental de Alcalá de Guadaira (Sevilla) y ahora se va a aplicar por primera vez a un edificio de viviendas”. A esta segunda piel inteligente, se sumará la ventilación cruzada por la que se regulará la entrada de aire exterior “aprovechando las horas con condiciones externas más favorables”, como explica el proyecto. El sistema de rejillas y extractores tendrá una orientación que favorezca la circulación de aire en paralelo a los muros (y así hacer descender su temperatura) y se activará solo cuando en el exterior las temperaturas sean más frescas.

Un conjunto de sensores monitorizará los 1.077 metros cuadrados del edificio y transmitirá los datos a un ordenador central que será el que decidirá cuándo activar la ventilación, si cerrar o abrir la cámara de aire de las fachadas o si debe poner en marcha el sistema de agua micronizada. Aunque depende de los condicionantes, el sistema será capaz de reducir hasta cinco grados la temperatura interior del edificio, en los periodos de altas temperaturas. Todo ello, llevará parejo tanto el ahorro energético como las reducciones de emisiones de CO2. Según los cálculos estimados si hoy el edificio estuviese habitado consumiría 43,3 kWh/m2 (kilowatios hora por metro cuadrado al año), tras la rehabilitación pasará a menos de 25 kWh/m2. Eso supondrá un ahorro que amortizará la inversión en menos de 15 años.

“Queremos mostrar que el sistema funciona, que es aplicable y que tiene un fácil y bajo mantenimiento”, añade el profesor gaditano. Por eso, el proyecto (que tiene un coste total de 8,5 millones de euros, de los que Cádiz recibirá 1.389.875 euros) deberá aportar sus resultados en no más de cuatro años: tres para las obras y un año más en el que se demuestren las condiciones de habitabilidad. Después de ese tiempo, los científicos de las instituciones participantes en el proyecto presentarán los resultados de combinar las tecnologías escogidas por cada uno, con la idea de popularizarlas en la construcción.

De hecho, hasta la elección del edificio de Cádiz ha seguido esa máxima de la difusión. En un casco histórico donde dominan construcciones del siglo XVIII y XIX, se ha optado por uno de mediados del siglo XX ya que buena parte de las construcciones europeas son de ese momento. “Si Europa tiene que reducir sus emisiones de CO2 tiene que fijar su mirada en los edificios existentes ya que los consumos energéticos en ellos generan el 40% del total de emisiones. La idea es que lo que se haga aquí, sea replicable en edificios de toda la cuenca mediterránea”, reconoce Sánchez en las inmediaciones del inmueble, ahora vallado y aún con las obras por comenzar.

Mientras que arquitectos y científicos ya trabajan mano a mano en la redacción del proyecto, en Europa el tiempo corre inexorable hacia unas condiciones que el cambio climático hará cada vez más extremas. Tanto es así que a la Universidad de Cádiz no se le escapa “el enorme reto” en el que están inmersos. “Todos estos sistemas serán válidos y necesarios en el futuro y, cada vez, más rentables. Por desgracia, el cambio climático hará que los veranos sean cada vez más largos e intensos y esta forma de climatización se hará cada vez más necesaria en Europa, no solo en las zonas de climas cálidos”, zanja con contundencia Francisco José Sánchez de la Flor.