Il·luminació en edificis de consum d'energia gairebé nul
31 Mar 2021
Amb vista a l’aplicació de l’Agenda 2030 de les Nacions Unides per al Desenvolupament Sostenible, la Unió Europea ha establert un conjunt d’accions que es concreten en diferents normatives. Una de les més importants és la que es recull en la Directiva d'Eficiència Energètica (DEE), que advoca per la transició energètica dels estats membre cap a un sistema en el qual la sostenibilitat sigui l'element clau, sense descuidar la competitivitat i la seguretat.
La DEE es va establir el 2012 per ajudar als membres de la UE a implementar mesures que milloressin l’eficiència energètica en àmbits diversos, i tenia com a objectiu inicial millorar l’eficiència en un 20 % el 2020, però el 2018, la DEE va ser revisada (2018/2002) i aquest objectiu es va restablir a un mínim del 32,5 % pel 2030.
Edificis de consum d'energia gairebé nul dins el pla de desenvolupament sostenible de la UE
Segons les dades que estudia la UE, els edificis són responsables del 40 % del consum energètic total a Europa. Per això, a la DEE apareix un concepte fonamental que es converteix en un objectiu prioritari: els edificis de consum d'energia gairebé nul nZEB (nearly Zero-Energy Buildings).
Es tracta d'un model d'edificis on el consum d'energia net en un any típic s'acosta a zero. Per fer-ho possible, s'han d'adoptar mesures que contribueixin a millorar l'eficiència o el rendiment energètic dels edificis, entenent-ho com a la quantitat d'energia necessària per cobrir les demandes derivades de l'ús de l'edifici, que inclouen elements com: calefacció, climatització, ventilació, escalfament de l'aigua i il·luminació. Un nZEB és un edifici que només consumeix el que demanda i que, a més, utilitza principalment fonts d'energia renovable.
La UE pretén impulsar la renovació del parc edificatori europeu perquè compleixi la DEE i obligui a fer que les noves construccions siguin nZEB a partir del 2020 (2018 en el cas d'edificis públics).
Criteris de disseny sostenibles
Quan es parla de dissenyar aquest tipus d'edificis que pretenen garantir un consum eficient, el que es busca és dissenyar i construir edificis que no gastin més del que necessiten gastar, i aquesta premissa ha d'estar present des de l'inici i la conceptualització de qualsevol projecte.
En paraules de Ricard Santamaría, director de la gestora de projectes d'edificació H.A.U.S. HEALTHY BUILDINGS, al moment de començar un projecte «comencem parlant de demanda. Ens sembla clar que el primer traç en un projecte s'ha de fer amb una intenció inequívoca, pensar a situar la demanda energètica en els mínims nivells possibles». Establir una demanda energètica mínima ha de ser una de les pedres angulars del projecte. «Si aconseguim nivells de demanda baixos ja tenim molt camí fet..., després buscarem donar solució a aquesta demanda amb sistemes eficients nodrits amb energies renovables, però la locomotora del zero, és la demanda», conclou Ricard Santamaría.
Aquest estalvi del consum energètic és absolutament necessari per assolir els objectius de desenvolupament sostenible establerts per l'ONU i la UE, i suposa, a més, un estalvi econòmic notable per al consumidor final.
Els fonaments en què es basa un edifici de baixa demanda energètica passen per:
- Un estudi climàtic de l'entorn i la ubicació, contemplant les diferents variables higrotèrmiques: temperatura, humitat, radiació solar, velocitat i direcció dels corrents de vent, etc.;
- Una determinació de les estratègies «passives» per reduir la demanda energètica, incorporant-les al disseny de l'edifici;
- Una correcta gestió tèrmica i una ventilació adequada a través d'estratègies «passives» per reduir la demanda energètica i, posteriorment, una recerca i una proposta de solucions actives de ventilació i sistemes de climatització de major eficiència;
- Una anàlisi i una proposta de fonts i recursos energètics locals que facin possible captar el màxim d'energia necessària provinent de fonts renovables, minimitzant les energies fòssils amb criteris d'eficiència màxima.
Pel que fa a la il·luminació, és molt important una priorització de la il·luminació natural i una correcta complementació amb la il·luminació artificial.
La il·luminació artificial en els edificis nZEB
El consum d'energia es defineix com la relació entre les necessitats energètiques de l'edifici i el rendiment de l'equipament i instal·lacions. És en aquest punt on entra en joc la il·luminació, que es converteix en un dels factors importants en l'equació.
A Espanya, el codi tècnic de l'edificació (CTE) recull la limitació del consum energètic, establint valors màxims de VEEI (Valor d'Eficiència Energètica de la Instal·lació) atenent les característiques de l'edifici i les condicions climàtiques del seu entorn, a més de l'activitat a la qual es destina.
En aquest sentit, la generalització de l'ús de la tecnologia LED ha estat de gran ajuda per la reducció del consum energètic que va suposar aquesta tecnologia, on s'ha estimat un estalvi energètic de fins a un 80 % en comparació amb altres tecnologies, segons dades del Departament d'Energia dels Estats Units.
No obstant això, no n'hi ha prou de comptar amb fonts de llum eficients, també cal determinar els sistemes de control i monitoratge del consum energètic per garantir una major eficiència. Per aquest motiu, s'estableixen sistemes per a l'aprofitament de la llum natural i per al control i la regulació de la il·luminació artificial, que controla el flux lumínic de les lluminàries a través de sistemes d'encesa i control manuals, temporitzadors o fins als més actuals, que es basen en tecnologies sense fils que possibiliten el control remot.
Unint conceptes de sostenibilitat i benestar
El 2021, ja no podem parlar únicament de la creació d'espais eficients, sinó que cal contextualitzar i humanitzar aquestes solucions, dins el paradigma de la sostenibilitat unida al benestar dels usuaris.
Des del punt de vista dels efectes visuals de la il·luminació, hem d'aportar solucions lumíniques que garanteixin:
- El nivell d'il·luminació requerit per a la tasca a desenvolupar;
- Les estratègies de contrast i uniformitat adequades per a la generació d'espais confortables, donant molta importància a comptar amb informació relativa als acabats que conformen l'espai per a un càlcul correcte de luminàncies;
- Uns nivells d'enlluernament baixos que permetin als usuaris exercir les seves tasques sense incomoditats ni malestar;
- La supressió de l'efecte «flicker», que pot provocar efectes no desitjables com ara la reducció del confort visual i del rendiment en les tasques, arribant a provocar efectes fisiològics, com per exemple fatiga o mals de cap;
- Una reproducció cromàtica adequada per a la tasca a exercir, entre d'altres.
Actualment, hi ha estudis contrastats que demostren que, a més de la influència dels efectes visuals, la il·luminació comporta efectes no visuals en l'ésser humà que s'han de tenir en compte a l'hora de triar una font de llum adequada. Per això, és important determinar els següents paràmetres:
- Una relació adequada entre nivell d'il·luminació (mesurada en luxes) i una correcta temperatura del color (mesurada en graus Kelvin), tenint en compte la contextualització geogràfica i cultural del projecte;
- Una distribució espectral òptima que millori l'activació circadiària, atenent l'optimització de les emissions corresponents a la longitud d'ona de 480 nm. L'impacte en el nostre cicle circadiari ha estat demostrat científicament;
- Un disseny d'itineraris lumínics i escenes que permetin als usuaris comptar amb solucions d'il·luminació dinàmiques que s'adaptin a les seves necessitats des d'un punt de vista funcional, però també biològic i emocional.