Resumen de Optimización de la eficiencia energética e impacto ambiental en edificios: caso de una vivienda en Portugal
Ekaterina Antipova, Dieter Boer, Luisa Fernanda Cabeza Fabra, Gonzalo Guillén Gosálbez, Laureano Jiménez Esteller, Lídia Rincón Villarreal
En la construcción de edificios el coste inicial no debería ser el único criterio a considerar. Los edificios contribuyen de manera importante a las emisiones de CO2, y pueden llegar a generar la mitad de las emisiones totales, considerando los impactos directos e indirectos. Por lo tanto, el sector de la construcción tiene un importante potencial de mejora de la eficiencia energética, un problema relevante tanto en climas fríos (aislamiento para reducir las pérdidas de calor) como cálidos (el aislamiento en general es reducido debido a la tendencia de construir viviendas de bajo coste). La contribución directa del sector de la construcción en el impacto ambiental se debe al consumo de energía durante el periodo de uso de los edificios (calefacción, aire acondicionado, ventilación, iluminación, etc.). La contribución indirecta incluye la construcción y el mantenimiento del edificio (energía incorporada). Es importante realizar una primera estimación de ambas contribuciones para equilibrar ambos factores. A veces una reducción del impacto ambiental durante la fase de uso únicamente se puede alcanzar aumentando el impacto en la fase de construcción (por ejemplo, si aumentamos el aislamiento de un edificio para reducir el consumo de combustibles fósiles reducimos el impacto de la fase de uso añadiendo el impacto asociado a la producción de materiales de aislamiento). En este trabajo proponemos una metodología sistemática para evaluar reformas de edificios. El problema de diseño se ha planteado mediante un modelo de programación matemática multi-objetivo no-lineal mixto entero (MINLP). El impacto ambiental se evalúa y cuantifica siguiendo la metodología del Análisis de Ciclo de Vida (ACV). El modelo se optimiza considerando simultáneamente aspectos económicos y ambientales. El modelo considera diferentes alternativas para mejorar la eficiencia energética de edificios, como el uso de ventanas de diferente tipo, el aislamiento de paredes y techo, o la instalación de diferentes colectores solares para producir agua caliente sanitaria (ACS), entre otras. En el modelo se evalúan diferentes tipos de edificios para obtener las fronteras de Pareto, que muestran las soluciones de compromiso entre el coste total y el impacto ambiental. Los resultados muestran cuantitativamente el coste económico adicional requerido para obtener una determinada mejora del impacto ambiental.
