La Domótica en Viviendas de Consumo Cero

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 48)

Noel Fuentes; Ingeniero en INDOMOTIQ, Inmótica y Domótica.

Marcos Baptista; arquitecto en ECOproyectos.

Si tenemos en cuenta las trabas que desde el Gobierno se están poniendo al autoconsumo, la única solución que podemos encontrar es desconectar totalmente nuestras edificaciones de la red eléctrica. Y para conseguir esto, además del aspecto constructivo, es imprescindible la monitorización, control, gestión y optimización de todos los consumos energéticos, lo que sólo se pude conseguir mediante la domótica e inmótica.

La Domótica, esa gran desconocida

¿Domótica? “Sí, eso que es sólo para ricos excéntricos y que es un lujo, en el fondo un poco inútil. Yo ¿para qué lo quiero? ¿Qué necesidad tengo de poder encender una luz dando una palmada?”.

Esta visión errónea es la que a muchos nos viene a la cabeza cuando hablamos de domótica, Una visión popular muy extendida, pero no por ello acertada. Las razones que nos han llevado a esta idea son muy variadas. Empezando por la forma en que tradicionalmente se nos mostraban las casas inteligentes en el cine, fundamentalmente en aquellas películas de los años 80 en las que se nos enseñaba al típico “rico por un día” que, para impresionar a la chica guapa, daba una palmada e inmediatamente salía de la pared una majestuosa cama con sábanas de satén, a la vez que se encendía una sugerente luz de tonalidad rojiza y sonaba música romántica. ¿Podemos vivir sin este tipo de “comodidades” en nuestra casa? La respuesta es rotundamente “sí, por supuesto”.

Otra razón, que a día de hoy seguramente sea la que más peso tiene, es el boom inmobiliario que hemos vivido hasta la llegada de la crisis. Parece que nos gusta echar la culpa de todos los males que nos acechan al boom inmobiliario, pero en este caso, como en otros, realmente es justificable. Porque al contrario de lo que ocurre en la mayor parte de sectores productivos, no ha sido necesario acudir a la innovación para que la construcción siguiera creciendo, puesto que las casas se “vendían solas”. Podríamos mencionar innumerables ejemplos de sectores que se han visto en la necesidad de innovar, entre ellos:

• El sector automovilístico, que desde hace décadas ha venido desarrollando las comodidades de un coche inteligente y de cada vez menor consumo, incluyendo la climatización bizona, elevalunas eléctricos, faros y limpiaparabrisas automáticos, alarma anti intrusión, etc.
• El sector audiovisual, dónde el mando a distancia se ha convertido en algo casi vital en nuestros hogares.
• Los electrodomésticos, que cada vez son más inteligentes, etc.

¿Qué aliciente puede tener un consumidor para comprarse un coche o un televisor nuevo si no fuera porque los nuevos modelos están más evolucionados y consumen menos que los anteriores? Esta estrategia no ha sido necesaria en el sector de la construcción, que no ha necesitado del desarrollo de nuevas técnicas para mejorar la comodidad y el ahorro de sus clientes para hacer que compren más viviendas.

Y así en nuestras casas tenemos la calefacción a la misma temperatura en todas las habitaciones, levantamos las persianas y abrimos las ventanas a mano, no solemos contar con alarmas, nos tenemos que levantar del sofá para encender una luz… De hecho, no somos conscientes de que implantar estas comodidades en nuestra casa sería tan sencillo como en nuestro coche o electrodomésticos, y conllevarían un mayor ahorro y comodidad en nuestro día a día.

Todo esto ha llevado a que la domótica sea una gran desconocida, a pesar de las múltiples ventajas que ofrece. Como son:

• Ahorro y eficiencia energética – consiguiendo ahorros en la factura eléctrica de hasta un 45% con respecto a las instalaciones convencionales, además de brindarnos la posibilidad de reducir la potencia contratada.
• Seguridad – ante fugas e intrusiones, sin cuotas mensuales de mantenimiento. Ya que la casa se protege sola y avisa a nuestro móvil de cualquier contingencia, por lo que no es necesario pagar la típica cuota mensual a la compañía de seguridad de turno.
• Confort – mediante la configuración de “escenas” ambientales personalizadas que se activan con una única pulsación en el móvil o pulsador. Como son las escenas “cine”, “buenos días”, “cena romántica”…
• Atención a las personas – mediante la automatización de tareas cotidianas, la domótica permite a personas con diversidad funcional o a ancianos que vivan solos, que su casa sea realmente habitable para ellos.
• Comunicación y control de nuestra casa a través de internet – lo que nos permite, entre otras muchas cosas, encender o apagar la calefacción, electrodomésticos, luces, etc. desde cualquier sitio a través de una sencilla aplicación instalada en nuestro móvil.

Por todo ello, la domótica se encuentra integrada en las CASA DE CONSUMO CERO, O DESCONECTADAS DE LA RED ELÉCTRICA, con el fin de aunar ahorro, control y confort. Casas que aún a muchos les suenan a ciencia ficción, cuando lo cierto es que a día de hoy contamos con la tecnología necesaria para que sean una realidad. Lo que nos lleva a no ser conscientes de las innumerables ventajas que suponen tanto para el bolsillo de los ciudadanos, como para acabar con la pobreza energética, los beneficios para el medioambiente, junto con el empuje que supondrían para la creación de empleo en ciertos sectores hoy en día tan castigados por la crisis como son la construcción, las energías renovables, etc.

La Domótica, imprescindible en las casas de consumo cero

Aunque comúnmente se hable de “casas de consumo cero”, no deja de ser un término que no corresponde totalmente con la realidad, ya que estas casas sí consumen energía, que es generada por ellas mismas a través de fuentes renovables. Por otra parte, están planteadas para que su demanda energética se reduzca drásticamente aunando diseño ecoeficiente y pasivo, sistemas constructivos de alta eficiencia y la instalación de sistemas de control y gestión de energía, es decir, domótica.

La domótica por tanto se convierte en imprescindible en este tipo de proyectos, ya que consigue optimizar los consumos, además de ajustarlos a las necesidades puntuales y a la producción generada a tiempo real.

Optimización de consumos mediante la domótica:

La finalidad de la domótica no es en ningún caso reducir los consumos aleatoriamente sin tener en cuenta el bienestar de los ocupantes de la casa, sino que el objetivo de esta tecnología es mantener en todo momento el nivel de confort deseado de una forma eficiente y, por tanto, con el menor consumo energético posible. Lo que se consigue actuando sobre distintos aspectos:

Regulación de la iluminación.

Instalando sensores de luminosidad para que las luces sólo se enciendan cuando sea necesario y a una intensidad adecuada en función de la luz natural (menor al atardecer que en noche cerrada) y de la actividad que se desarrolle en la casa (menor si se está viendo una película, que si se está cocinando). Además de mediante la instalación de sensores de presencia que apaguen las luces cuando la estancia lleve vacía un determinado periodo de tiempo o que sólo encienda las luces de las zonas comunes (pasillos, baños) cuando sea necesario.

Regulación de la climatización.

Fijando una temperatura de confort por estancia en función de las necesidades puntuales (menor en la cocina mientras se cocina y mayor en una habitación donde duerme un bebé, etc.), mediante programaciones horarias y con encendidos y apagados en función de la temperatura ambiente exterior o de la presencia de personas en la estancia.

Con apagados generales de la climatización en periodos prolongados de ausencia (vacaciones), teniendo la posibilidad de programarla para que, en la fecha prevista para el regreso, la casa esté a la temperatura de confort deseada. De la misma forma que durante la noche o en horario de jornada laboral (si la casa permanece vacía), la climatización puede funcionar tan sólo a una temperatura de mantenimiento.

Con la regulación automática de la climatización al detectar la apertura de una ventana o puerta.

Adicionalmente en este tipo de instalaciones es importante el control del sistema de ventilación y su intercambiador de calor, cuya velocidad ha de variar automáticamente en función de la calidad del aire de la estancia y de las condiciones del entorno.

Control de toldos y persianas

De forma que se aproveche al máximo la luz solar en invierno o se evite en verano, con vistas al ahorro en la climatización. Al contar con un sistema inteligente de toldos y persianas estos se abren o cierran, de manera parcial o total, automáticamente en función de las necesidades puntuales y de la altura y posición del sol, sin necesidad de la intervención de los habitantes de la casa.

Apagados generales

Ideados para periodos de ausencia prolongados, para las horas de jornada laboral en el caso de que durante ese tiempo la vivienda permanezca vacía o incluso para las horas de sueño. Con un solo clic en el interruptor que hay al lado de la puerta de salida, en la mesita de noche, etc., se desconectan todos los circuitos eléctricos, menos aquellos que son prioritarios, cómo puede ser el de la nevera o el enchufe del cargador del móvil. Incluso la propia casa puede realizar estas acciones de manera automática. Con lo que nos aseguramos que el consumo energético en este tiempo se reduzca al mínimo imprescindible, obviando así posibles despistes u olvidos como el de dejar alguna luz encendida, la plancha conectada o los aparatos en stand-by, que sorprendentemente suponen entre un 5 % y 10% del consumo energético total de una vivienda a lo largo del año.

Gestión energética mediante la domótica:

Monitorización y control de consumos.

En este tipo de instalaciones es importante conocer dónde y cuándo se consume, por eso es fundamental disponer de un histórico de consumos, además de monitorizar éstos a tiempo real, para así conocer en todo momento dónde podemos actuar para ahorrar energía, incluso con ello localizar cualquier equipo eléctrico dañado o erróneamente configurado con consumos fuera de lo habitual.

Gestión inteligente de los consumos energéticos

A través del corte de circuitos no prioritarios en momentos de baja producción renovable o, en caso contrario, mediante el desvío del encendido de ciertos electrodomésticos (lavadoras, lavavajillas, producción de ACS en acumulación) a momentos de alta productividad de las instalaciones de generación renovable.

Gestión inteligente de la generación de energía.

En momentos de nula producción energética la casa se abastecerá de forma automática de las baterías de reserva, previamente cargadas mediante renovables. A su vez, en periodos de climatología extrema, y con vistas a preservar la vida útil de la batería, cuando su carga se encuentre por debajo de los umbrales que penalicen su vida útil, las necesidades energéticas de la casa serán sufragadas de forma automática por el grupo electrógeno de respaldo instalado, lo que hace innecesaria la conexión de la casa a la red eléctrica tradicional incluso en aquellos días del año en los que las instalaciones de generación renovable y las baterías instaladas no den cobertura a las necesidades energéticas de la casa. Algo que ocurrirá en periodos de tiempo muy limitados, o nulos, dadas las características de diseño, dimensionado y gestión de la instalación.

Características constructivas y de diseño de las casas de consumo cero

Si actuamos sobre nuestros consumos con su automatización, control y monitorización, no podemos más que exigir a nuestra construcción que los consumos derivados de la misma sean lo más ajustados posibles. Los consumos energéticos con mayor repercusión en nuestra economía doméstica son:

• calefacción
• refrigeración
• iluminación
• ventilación
• deshumificación

Todos ellos dependen de tres factores relevantes en la definición final de una edificación: el diseño, la construcción y las instalaciones, aspectos íntimamente ligados entre sí.

Diseño:

No es aún habitual a día de hoy otorgar al diseño responsabilidad alguna sobre los consumos energéticos de una edificación. El mismo ha asumido un papel exclusivamente estético, de imagen, sin mayor valor que la subjetividad.

Esta actitud ha sido habitual, e incluso en ciertos periodos, intensa. Tras la caída de la construcción en España se ha abierto la puerta a metodologías exteriores no aplicadas o desconocidas hasta el momento, donde al valor estético, al diseño, se le exige una economía constructiva, una economía en sus residuos, una economía en sus mantenimientos y, como no, una economía energética. A día de hoy comienzan a verse una serie de plataformas, certificados, asociaciones, etc. que defienden este argumento.

Pero, a la largo de la historia, no siempre el diseño ha sido un factor estético. Demos un salto en el tiempo, ¿cómo era nuestro diseño o arquitectura predecesora, cómo eran las viviendas de nuestros abuelos, la vivienda del pueblo?, ¿dónde estaba situada?, y ¿cómo estaba construida? Pensemos en ello un momento. Seguro que para cada pregunta disponemos de una respuesta firme, que pueda gustar o no, pero posiblemente la misma sea clara, indiscutible, razonable, lógica, sostenible… Se buscaban las orientaciones que más aprovechaban la radiación directa donde ésta era escasa, pero se protegía de ellas en el caso contrario. Lo mismo sucedía con los vientos dominantes, se buscaba la proximidad a recursos naturales de los que alimentarse (agua, vegetación, etc.). Por otro lado se ubicaban las estancia en un orden que se adaptaba a los hábitos diarios, se integraba trabajo, descanso y ocio (si lo había) con economía y lógica, el tipo de materiales, siempre locales, cercanos, construcciones firmes, que aseguraban una larga vida, protegiéndonos de las condiciones climáticas. Aperturas y huecos para aprovechar corrientes de aire, ventilar, canalizar aire caliente, etc… Básicamente estamos definiendo la arquitectura tradicional, también llamada popular, aquella que con el paso del tiempo ha sido la que ha perdurado y ha conseguido mantenerse alejada de las modas, por el simple hecho de que su diseño se basaba en la economía del recurso disponible para dar respuesta a las necesidades propias de una vivienda en cada zona.

Como podemos comprobar, esta metodología de integrar diseño, construcción y economía no es nueva. La hemos olvidado en algunos períodos, a pesar de estar presente en nuestro entorno y, ahora, tras revisar algunas de nuestras actuaciones, volvemos a darle el valor que le corresponde, bien de manera particular, o desde las diferentes asociaciones o grupos de trabajo que fomentan estas líneas.

Por tanto, ¿qué pretendemos con el diseño? Reducir nuestra demanda energética aprovechando los recursos que nos ofrece el entorno, tratando de reducir en ciertos momentos la dependencia de sistemas artificiales para iluminar, ventilar, calentar, enfriar… con coste cero. Es lo que conocemos como soluciones pasivas.

Construcción:

Intentar integrar un diseño adaptado al entorno con soluciones pasivas, una baja demanda de energía para climatizar, condiciones óptimas del aire interior, instalaciones de alta eficiencia y renovables, y llevarlo todo ello a cabo bajo la construcción del «ladrillo» se hace complejo. Nos hemos acostumbrado a trabajar con sistemas constructivos para los cuales el cumplimiento de la diferentes normativas nacionales (no vamos hablar aquí de otras que serían mucho más restrictivas) exige una serie consecutiva de «parches», abrir/cerrar, falsos techos, rozar/tapar, etc. Procesos todos ellos en los que la intervención de mano de obra para rehacer u ocultar soluciones es elevada, con el consiguiente coste y margen de errores, sin tener en cuenta el volumen de residuos que se genera. Todo ello da un producto final de una calidad discutible con un coste importante.

Pero, ¿hay otras posibilidades? Las nuevas orientaciones académicas de técnicos, la mayor relación interprofesional fuera de nuestras fronteras, la exigencia por parte de clientes de garantías añadidas, la búsqueda de soluciones que permitan resolver las exigencias normativas presentes y futuras  a corto plazo, las facturas energéticas… ha provocado que nos comencemos a cuestionar los sistemas habituales.

Para ello ya existen alternativas, y no nuevas ni innovadoras, simplemente desconocidas para nosotros y con un objetivo similar: la optimización del proceso constructivo reduciendo la repercusión de la mano de obra e incrementando el valor del material, especialmente aquel industrializado o semiprefabricado, facilitando el cumplimiento de las nuevas exigencias e integración de nuevos sistemas.

Por lo general no se trata de construir a menor coste, sino ofrecer por el mismo una serie de mejoras:

• Seguridad y estabilidad, mayor control de movimientos y fisuras
• Aislamiento térmico-acústico
• Salubridad
• Ecología y reciclabilidad
• Ahorro energético
• Ejecución en plazos cortos y/o más controlados
• etc…

Las diversas soluciones que ofrece el mercado se pueden resumir en los siguientes puntos:

• Steel framing, estructuras ligeras de acero
• Bloques y forjados de poliestireno o similar como encofrado perdido para hormigón
• Madera contralaminada
• Ballon frame, estructuras ligeras de madera
• Panel de poliestireno o similar para proyectado de morteros
• Hormigón prefabricado

Instalaciones:

Una vez lograda la combinación de un diseño sostenible y sistema constructivo, sólo resta incorporar las instalaciones. Si se ha optimizado la demanda de energía, las instalaciones energéticas a implantar presentarán un consumo reducido. Si a ello añadimos que los equipos de producción frío/calor, ventilación y deshumidificación están clasificados como clase «A», nuestra demanda final real se reduce de tal manera que la incorporación de sistemas de autoabastecimiento energético renovable mediante minieólica, fotovoltaica, microhidráulica, etc. se minimizan con la consecuente rentabilidad.

Aunque se presenta de manera resumida como un esquema aparentemente sencillo, la optimización y amortización del sistema de renovables de autoabastecimiento vendrá dado por la garantía de la cobertura anual del 100% de la demanda. Cuando dicha demanda a lo largo de todo el año es estable, situación no habitual dadas las variaciones climáticas entre un periodo y otro, o bien, mantiene una relación directamente proporcional con el aporte renovable, se hace relativamente fácil.

Como ejemplo, imaginemos un complejo hotelero en el norte de España, con muy poca ocupación en invierno y completa en verano. El aporte de radiación para la fotovoltaica es proporcional a la ocupación. Es cierto que en invierno también existen unas fechas puntuales con cierta ocupación, o incluso lleno total, como pueden ser puentes o festivos, pero la baja ocupación en las jornadas previas permite el llenado completo de las baterías de almacenaje, siempre y cuando hayan sido dimensionadas para ello.

Las posibilidades o situaciones a presentar son diversas. Pero la regularidad o estabilidad de las mismas no es tan frecuente como quisiéramos y la posibilidad de alteraciones puntuales en los consumos diarios existen: alta ocupación esporádica, reparaciones, obras, hobbies, condiciones climáticas extremas, etc. Por todo ello, en muchos casos la rentabilidad de la misma se encuentra en ofrecer una cobertura del 95% y el restante 5%, para situaciones imprevistas garantizando la independencia energética con un equipo autónomo de producción eléctrica mediante algún combustible fósil. Puede ser algo no deseado, pero es la única forma de garantizar cualquier imprevisto de manera autónoma e independiente, sin el sobrecoste y pérdidas que supone sobredimensionar la instalación de renovables, o bien sin mantener una conexión a la red eléctrica supeditada cada mes a una factura eléctrica.

En cualquier caso se debe tener presente que este 5% abarca las situaciones imprevistas, pudiendo darse casos en los que en varios años no se precise aporte alguno externo a la renovable. Aun así, se recomienda una instalación que pueda garantizar el correcto funcionamiento ante cualquier hecho aislado. Y ello no deja de exigir un correcto y equilibrado dimensionado de los aparatos o equipos de consumos eléctricos y de los que conforman la instalación renovable.

Conclusiones. Viabilidad de las vivienda consumo cero

Una construcción, ¿podría llegar a ser de cero consumo sin la integración de domótica y construcción eficiente? Sí, sin duda, pero ¿cuál sería su coste? La ausencia de sistemas de control de consumos y climáticos, junto con una ejecución constructiva no sostenible (bajo aislamiento, elevados puentes térmicos, filtraciones de aire, etc…) provoca que cualquier instalación renovable que autoabastezca una edificación deba tener tal tamaño que su coste lo convierta en una inversión no amortizable.

Por contra, la suma de los elementos o técnicas detalladas anteriormente logran un equilibrio entre los costes de ejecución y los consumos energéticos que permite plantearse sistemas de autoabastecimiento renovables.

Una mayor inversión para el control del proceso constructivo y del diseño del mismo, junto con la integración de sistemas de control domótico, redunda automáticamente en un menor coste de instalación energética y consumos (calefacción, refrescamiento, iluminación, etc.) y consecuentemente en la inversión para la implantación de renovables con una mejor amortización de la misma.

¿Coste final? Bajo las pautas indicadas, a igualdad de acabados frente a una construcción tradicional, no supone más de un 15-20% del coste total, pero con un CONSUMO CERO.