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9. ANEXO
9.1 Diseño e implementación de los Sistemas de Información Geográfica en el Plan Especial
9.2 Tipología de espacio público
9.3 Metodología para la definición de la malla de referencia (GRID)
9.4 Metodología complementaria para el cálculo de las compacidades
9.5 Metodología complementaria para el cálculo de la complejidad urbana
9.6 Metodología complementaria para el cálculo de los valores de autogeneración energética
9.7 Información complementaria de los sistemas de recogida de los residuos urbanos
9.8 Metodología para el cálculo del indicador de Eficiencia del Sistema Urbano
La implementación de un sistema de información se configura como una herramienta básica para una correcta gestión y análisis de los indicadores y
condicionantes. La necesidad de gestionar de forma eficiente la información de base permite procesar y analizar un gran volumen de datos y integrar
información alfanumérica y geográfica de forma centralizada en un mismo entorno y hacerla extensible a todos los usuarios potenciales.
La finalidad del proyecto es la definición y implementación de un SIG de gestión de carácter corporativo. El resultado a obtener es un sistema de
información que integre los servidores de datos espaciales y alfanuméricos en un único entorno gestionado por un mismo motor de bases de datos
relacional.
El desarrollo del proyecto debe cubrir las fases de diseño (conceptual, lógico, funcional), de las bases de datos, la construcción y estructuración de los
datos cartográficos y alfanuméricos y la integración de los datos, de fuentes y estructuras diversas (CAD, SHAPE, topológicas, geoobjetos,...) en el
sistema de información, implementado en base a la tecnología actual de servidores de datos espaciales y modelos de datos orientados a objetos.
- Definición de los objetivos específicos
- Definición del contenido de información. Clasificación de los datos en dominios
- Análisis de los requerimientos funcionales
- Diseño del esquema conceptual de la base de datos:
- Identificación de las entidades y relaciones
- Definición de la representación espacial
- Traslado del esquema lógico a la implementación específica de los programas escogidos.
- Organización del conjunto de la base de datos
- Diccionario detallado (metadatos)
- Evaluación y elección del soporte lógico (software) y físico (hardware) del sistema
- Planificación del proceso de implementación y constitución efectiva del sistema (carga de información)
- Aplicación o ejecución regular de los procedimientos desarrollados para las tareas/productos de diferentes
niveles/usuarios finales administradores del sistema.
- Actualización y mantenimiento de la información según procedimientos establecidos.
- Evolución y adaptación del sistema por aparición de nuevas necesidades de la organización o redefinición de las iniciales.
Objetivos específicos del sistema de información:
- Constituir la infraestructura básica de información territorial para el análisis de los indicadores y condicionantes de la actividad urbanística. Configurar
el conjunto estructurado de elementos territoriales que permitan situar y referenciar los objetos y hechos (elementos físicos, personas jurídicas, etc. )
de interés para la gestión de los indicadores sobre el territorio y así poder representar su dimensión espacial.
- Soportar el inventario y actualización de la información completa (cartográfica y alfanumérica) de los elementos necesarios para el cálculo de los
indicadores y condicionantes en los ámbitos básicos del proyecto.
- Soportar operaciones de referenciación territorial (geocodificación) de informaciones (personas, arbolado, establecimientos, edificios,...) mediante
direcciones postales y de códigos de los diferentes tipos de unidades territoriales contempladas.
- Generar operaciones básicas de consulta (espacial y temática), de explotación (selecciones, recuentos, agregaciones, cálculo de información
derivada) y de interrelación (espacial y alfanumérica) de informaciones pertenecientes a los seis ámbitos citados, con resultados cartográficos o
alfanuméricos.
- Permitir desarrollar cartografía general (de referencia), sectorial (información básica de un ámbito de gestión) y temática (en función de los atributos
alfanuméricos o elementos georeferenciados) de carácter genérico o resultante de explotaciones particulares.
9.1 Diseño e implementación de los Sistemas de Información Geográfica en el Plan Especial
1. DEFINICIÓN
2. DISEÑO
3. ESQUEMA FÍSICO / ORGANIZACIÓN DE LA BASE DE DATOS
4. IMPLEMENTACIÓN Y EXPLOTACIÓN DEL SISTEMA
5. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA
MUNICIPIO Municipio LOCAL Local MUN_CD Código de municipio LOCAL_CD Código de local MUN_NM Nombre de municipio TRCALLE_CD Código de tramo de calle SUPERFICIE Superficie DISTRITO Distrito USO Uso DISTRITO_CD Código de distrito DISTRITO_NM Nombre de distrito ESPACIO_PRIV Espacio privado ESPACIO_PRIV_CD Código espacio privado BARRIO Barrio N_PISOS Número de pisos BARRIO_CD Código de barrio ALT_M Altura en metros BARRIO_NM Nombre de barrio VPO Vivienda protección oficial SUP_CV Superficie de cubierta verde SECCE Sección censal SECCE_CD Código de sección censal ESPACIO_PUB Espacio público SECCE_NR Número de sección censal ESPACIO_PUB_CD Código espacio público CATEGORIA_CD Código de categoría TRCALLE Tramo de calle CATEGORIA_NM Descripción de la categoría MUN_CD Código de municipio ANCHO_ACERA Ancho de acera TRCALLE_CD Código de tramo de calle ANCHO_CALZ Ancho de calzada CALLE_NM Nombre de calle NUMINI_IZ Número inicial izquierda PERS_JURID Persona jurídica NUMFIN_IZ Número final izquierda PERS_JURID_CD Código de persona jurídica NUMINI_DR Número inicial derecha X Coordenada X NUMFIN_DR Número final derecha Y Coordenada Y MANZANA_CD Código de manzana izquierda CESPEC Código de especie MANZANA_CD_DR Código de manzana derecha REF_PARCE Referencia catastral de parcela CALLE_NM Nombre de calle DPOSTAL Dirección postal NUM Número postal DPOSTAL_CD Código dirección postal PISO Piso TRCALLE_CD Código de tramo de calle SUP_DEC Superficie declarada NUM_1 Número primero LETRA_1 Letra 1 HABITANTE Habitante NUM_2 Número segundo HABITANTE_CD Número de identificación de persona LETRA_2 Letra 2 REF_PARCE Referencia catastral de parcela SEXO Sexo DLOCAL Dirección de local FECHA_NAC Fecha de nacimiento DLOCAL_CD Código dirección de local FECHA_LLEG Fecha de llegada al municipio DPOSTAL_CD Código dirección postal FECHA_EMPADRON Fecha de empadronamiento ESCALERA Escalera PAIS_NAC País de nacimiento PLANTA Planta LUG_NAC Lugar de nacimiento PUERTA Puerta NIVEL_INSTRUCCION Nivel de instrucción NIVEL_RENTA Nivel de renta CAL_SL Calificación del suelo SITLABORAL Situación laboral CALSL_CD Código calificación del suelo CALSL_DN Denominación calificación del suelo RED_VIARIA Red viario público TIPORD Tipo de ordenación TRCALLE_CD Código tramo de calle EDIFIFAB Edificabilidad TIP_RED Tipo de red (peatonal, ciclista, primaria, etc.) PARCEMIN Parcela mínima N_CARRILES Número de carriles OCUPAMAX Ocupación máxima GIROS Giros ALTURA Número máximo de plantas SEÑALIZ Señalización SEPARCALLE Separación edificación a calle IMD Intensidad Media Diaria SEPARALT Separación edificación a otros TIP_TRANSPUB Tipo transporte público LONGFACMIN Longitud fachada mínima ARBOLADO Arbolado. Red verde CLAS_SL Clasificación del suelo ARBOLADO_CD Código arbolado CLAS_SL_CD Código clasificación del suelo TRCALLE_CD Código de tramo de calle CLAS_SL_DN Denominación clasificación del suelo ESPECIE_NM Nombre especie
UNACT Unidad de actuación UNACT_CD Código unidad de actuación CONT_RECSEL Contenedores recogida selectiva UNACT_DN Denominación unidad de actuación CONT_RECSEL_CD Código contenedor recogida selectiva UNACT_SUP Superficie unidad de actuación TIP_CONT Tipo de contenedor VIARIO_PC Porcentaje de viario LIBRE_PC Porcentaje de libre urbano MOB_URBANO Mobiliario urbano EQUIP_PC Porcentaje de equipamientos MOB_URB_CD Código mobiliario urbano SLPRIB_PC Porcentaje de suelo de aprovechamiento privado TIP_MOB Tipo de mobiliario urbano EDIFBRUT Edificabilidad bruta máxima DENSVIV Densidad de viviendas máxima CUB_SUELO Cubiertas del suelo USO Condiciones de uso CUB_SUELO_CD Código de cubierta del suelo TIP_CUB_SUELO Tipo de cubierta del suelo MANZANA Manzana REF_MANZANA Referencia catastral de manzana INFRA_SUBSL Infraestructuras del subsuelo INFRA_SUBSL_CD Código de infraestructura de subsuelo PARCE Parcela TIP_INFRA_SUBSL Tipo de infraestructura de subsuelo REF_PARCE Referencia catastral de parcela MANZANA_CD Referencia catastral de manzana GRID Grid. Malla de referencia TRCALLE_CD Código de tramo de calle GRID_CD Código de malla de referencia
SUBPA Subparcela SUBPA_CD Código de subparcela REF_PARCE Referencia catastral de parcela SUBPA_NPL Número de plantas SUBPA_TP Tipo de subparcela
[5] Calles peatonales. Espacio donde el uso peatonal es preferente, pero se combina con la circulación vehicular esporádica (vecinos, carga y descarga, emergencias). Se consideran sobre todo aquellas calles con sección única. Calle O'Donnell.
[6] Ramblas. Espacio peatonal segregado de la edificación, con circulación de vehículos por ambos lados y donde la relación: espacio peatonal / espacio de circulación es >1. Espacio preferente para al peatón, de alta ocupación. Calle General García de la Herranz.
ESPACIOS LIGADOS AL TRÁNSITO VEHICULAR
ESPACIOS LIGADOS AL TRANSITO PEATONAL
[2] Aparcamiento. Espacio de estacionamiento de automóviles debidamente identificado. Avenida San Francisco Javier.
[3] Divisor de tránsito básico. Construcción vial que hace referencia a todos aquellos espacios destinados a elementos de conformación del tránsito vehicular. Calle Torneo.
[4] Divisor de tránsito complejo. Espacio verde y/o monumental, de gran calidad paisajística, que actúa como divisor de tránsito complejo y normalmente sin acceso público libre. Glorieta Marineros Voluntarios.
9.2 Tipología de espacio público
[1] Calzada. Superficie exclusiva para el tránsito de vehículos. Calle San Jacinto.
[11] Camino forestal. Espacio peatonal no pavimentado y ligado a un espacio forestal/natural. Parque de Miraflores.
[12] Espacio forestal. Superficie verde (forestal o no) con bajo grado de artificialización y de grandes dimensiones. Parque del Alamillo.
[13] Parques y jardines mayores de 10 Ha. Superficie verde que constituye un espacio emblemático para la ciudad y con una gran área permeable. Parque de Maria Luisa.
[14] Parques y jardines entre 1 Ha y 10 Ha. Superficie verde situada en una manzana independiente o contigua a un espacio privado, con una gran área permeable. Jardines de la Buhaira.
[15] Parques y jardines entre 5.000 m² y 1 Ha. Superficie situada en una manzana independiente o contigua a un espacio privado, con una gran área permeable y/o verde. Jardines Manuel Ferrand.
[16] Parques y jardines entre 1.000 m² y 5.000 m². Superficie situada en una manzana independiente o contigua a un espacio privado, con una gran área permeable y/o verde. Jardines de la Lonja.
ESPACIO PEATONAL DE RECREACIÓN (7)
7 Las superficies de parques y jardines, explanadas y plazas pueden modificarse en función de las características morfológicas del ámbito de estudio. Así mismo, la clasificación puede incrementarse o obviar alguna tipología de espacio público.
[21] Plazas grandes. Superficie de 1 Ha a 5 Ha, con menos de un 50% de área permeable y/o verde. Plaza Nueva.
[22] Plazas pequeñas. Superficie de 500 m2 a 1 Ha, con menos de un 50% de área permeable y/o verde. Plaza del Altozano.
[19] Espacios de estancia exteriores de manzana. Espacio de estancia semipúblico situado en una única manzana, exterior de los edificios, pero guardando una vinculación estrecha. Josefa Reina Puerto. Calle Doña Josefa Reina Puerto.
[20] Explanadas. Gran superficie, mayor de 5 Ha. con un bajo porcentaje de área verde y un gran volumen de superficies impermeables. Plaza de Armas.
[17] Espacios de estancia interiores de manzana. Espacio de estancia semipúblico situado en el interior de una manzana. Plaza Vicente Alexandre.
[18] Espacio de estancia de uso local. Todo espacio con tipología de jardín o plaza y de superficie menor a 500 m². Calle Cardenal Bueno Monreal.
Volumen edificado < 100 m³ < 1 1 a 10 10 a 25 25 a 50 50 a 100 100 a 145 Espacios de estancia < 500 m²
0 a < 2,
2,5 a < 5
5 a < 7,
7,5 a < 10
Sin edificios
9.4.1 COMPACIDAD ABSOLUTA
Entidades :
Entidades necesarias Geometría Información necesaria
espacio privado (subparcelas) área volumen
malla de referencia (grid) área área
Procesos :
1. Cálculo del espacio privado. Para cada celda de la malla de referencia, sumatoria del volumen edificado.
2. Relación espacial del volumen edificado entre la superficie de la malla.
Resultado:
Mapa temático según rangos cuantitativos de compacidad absoluta
9.4.2 COMPACIDAD CORREGIDA
Entidades :
Entidades necesarias Geometría Información necesaria
espacio privado (subparcelas) área volumen
espacio público de estancia área área
malla de referencia (grid) área área
Procesos :
1. Cálculo del espacio privado. Para cada celda de la malla de referencia, sumatoria del volumen edificado.
2. Reclasificación del espacio público de estancia (espacios verdes y de relación).
Calles peatonales Paseos Parques y jardines mayores de 1.000m² Espacios de uso local
Ramblas Aceras > 5 metros ancho Espacios de estancia exteriores de manzana Explanadas
Bulevares Caminos forestales Espacios de estancia interiores de manzana Plazas mayores de 500 m²
3. Relación espacial del volumen edificado por el espacio público atenuante (de estancia).
Resultado:
Mapa temático según rangos cuantitativos de compacidad corregida
9.4.3 COMPACIDAD CORREGIDA PONDERADA
Entidades :
Entidades necesarias Geometría Información necesaria
manzanas catastrales área área
espacio privado (subparcelas) área volumen
malla de referencia (grid) área área
El calculo de la Compacidad Corregida Ponderada requiere de dos cálculos previos:
[1] Volumen edificado ponderado.
[2] Espacio público atenuante ponderado.
9.4 Metodología complementaria para el cálculo de las compacidades
9.4.1 Compacidad absoluta
9.4.2 Compacidad corregida
9.4.3 Compacidad corregida ponderada
9.4.4 Compacidad calibrada: requerimientos de espacio de estancia
1. Volumen edificado ponderado
Se pondera el volumen edificado para analizar la presión edificatoria que ejerce cada tipo de tejido urbano en relación al conjunto de la ciudad. El
coeficiente K es el que pondera el volumen construido. Para llegar a este coeficiente es necesario calcular antes 4 tipos de indicadores. Estos
indicadores sintetizan la forma en la que el espacio construido ocupa la manzana.
Indicadores:
[a] Permeabilidad visual
[b] Ocupación del suelo
[c] Compacidad isla o manzana
[d] Intensidad Volumétrica
[a] Permeabilidad visual : estudia la relación de la edificación con el perímetro de la propia manzana, a partir del análisis del factor de ocupación del
suelo de un anillo (o buffer) de 3 m de profundidad interior al perímetro de la manzana. Así se pone de manifiesto la relación morfológica de cada
manzana con su entorno.
Procesos:
1. Área de influencia entorno a las manzanas catastrales (distancia a -3m de manzanas).
2. Diferencia espacial entre el área resultante y las manzanas catastrales. El resultado es un anillo interior de 3 m para cada manzana.
3. Cálculo del área correspondiente a la consulta 2.
4. Intersección espacial entre la entidad que contiene los edificios y la consulta 3.
5. Espacio edificado: consulta para elegir los edificios con un nº de plantas > o = 1 a partir de la consulta 4.
6. Cálculo del área y del volumen de los edificios de la consulta 5.
7. Cálculo de la permeabilidad visual. Agregación de la entidad manzanas con la consulta 6
-Suma del área de los edificios comprendidos en el anillo interior de manzana.
-Permeabilidad visual:.Suma Área Edificios/ Área buffer.
[b] Ocupación del suelo : expresa la relación del área ocupada por la edificación para cada manzana sobre el área total de la misma. Este indicador
pone de manifiesto las áreas en donde todavía hay una oportunidad de recuperar la relación con el terreno natural sin tener que modificar el medio
construido.
[c] Compacidad por manzana : estudia la altura media de la edificación por manzana poniendo en relación el volumen edificado con la superficie total
de la manzana.
[d] Intensidad volumétrica : expresa la relación entre volumen construido y la superficie ocupada por cada manzana. El resultado se aproxima en
gran medida a la altura media de la edificación y mapifica les zonas donde se sitúa la edificación más alta de la ciudad.
Procesos:
8. Puntos Privado: necesitamos que la información del espacio privado se concentre en un punto, calculamos también el área y el volumen de esta
misma entidad.
9. Puntos Edificios: consulta de la entidad 9 donde la altura del edificio o la planta sea >= 1;
10. Indicadores Tejido: Agregación de 7 y 9
-Suma Área Edificios Manzana
-Suma Volumen Edificios manzana
-Ocupación Suelo:.Suma Área Edificios Manzana/ Área manzana
-Compacidad Manzana: Suma Volumen Edificios manzana/Área manzana.
-Intensidad volumétrica: Suma Volumen Edificios manzana/ Suma Área Edificios Manzana.
A partir de este punto se ponderan los 4 indicadores a partir de los siguientes varemos:
Permeabilidad visual Área edificios en anillo de 3 m de la manzana (m 2 )/Área total anillo 3m (m 2 )
PONDERACIÓN
Ocupación del suelo Área ocupada por edificios de la manzana (m 2 )/Área total manzana (m^2 )
PONDERACIÓN
Compacidad Volumen edificado (m 3 )/Área total manzana (m 2 )
PONDERACIÓN
Intensidad volumétrica Volumen edificado (m 3 )/ Área ocupada por edificios manzana (m 2 )
PONDERACIÓN
11. Ponderación indicadores por manzana: se trata de dotar el nº ponderado (1, 2 o 3) que corresponda según los resultados de cada indicador.
-Compacidad ponderada (valores: 1, 2 o 3)
-Intensidad ponderada (valores: 1, 2 o 3)
-Ocupación ponderada (valores: 1, 2 o 3)
-Permeabilidad ponderada (valores: 1, 2 o 3)
12. Coeficiente "K" de manzana: suma de los cuatro indicadores para cada manzana (valores del 0 al 12).
13. Corrección de k.
-Suma del área de la manzana ponderada: Área manzana * k
-Factor de corrección: Suma total del área de todas las manzanas/suma total del área ponderada. El resultado es un número único.
-K corregida: K* factor de corrección.
A continuación se halla el volumen edificado ponderado y por último la compacidad absoluta ponderada:
14. Intersección de manzanas y edificios con planta > 0.
15. Volumen de los edificios por la K corregida.
16. Intersección de la consulta 15 (volumen ponderado de los edificios) con la malla.
17. Agregación de la malla y la consulta 16.
18. Compacidad absoluta ponderada: Suma volumen edificios ponderado/área malla.
Inferior a -10.000 m² de -10.000 a -5.000 m² de -5.000 a -500 m² de -500 m² a 500 m² de 500 m² a 5000 m² de 5.000 m² a 10.000 m² más de 10.000 m² m²
9.4.4 COMPACIDAD CALIBRADA: REQUERIMIENTOS DE ESPACIO DE ESTANCIA
Entidades :
Entidades necesarias Geometría Información necesaria
espacio privado por habitante volumen
espacio público por habitante área
espacio público ponderado área categoría y área
espacio privado ponderado área volumen
malla de referencia (grid) área área
Procesos:
1. Se hallan los m
3
de volumen edificado y los m
2
de espacios de estancia por habitante. A continuación dividimos entre 2 (la mitad) los m
2
de espacios
de estancia por habitante, recordemos que se trata de establecer un mínimo. La división entre los m
3
volumen edificado por hab. entre 1/2 m
2
de
espacio de estancia por hab. da un nº que llamaremos "x".
2. El siguiente paso finaliza el cálculo del indicador:
-suma volumen edificios ponderado /"x"- suma área espacio público ponderado
Resultado:
Mapa temático con los valores de requerimientos de espacios de estancia desglosados según rangos cuantitativos. El mapa se representa sobre una
malla de referencia (tamaño variable según tejido y dimensiones de la ciudad).
Total: 12 personas jurídicas
Desglose por especies:
Especie 1 : 5 personas jurídicas
Especie 2 : 4 personas jurídicas
Especie 3 : 1 personas jurídicas
Especie 4 : 2 personas jurídicas
GRID 200 x 200 metros
Entidades :
Entidades necesarias Geometría Información necesaria
Personas jurídicas punto
Código de especie (tipo de persona jurídica), descripción de la especie, calle, número postal, piso, localización
en planta baja, superficie declarada.
malla de referencia (grid) área área
La fuente de datos de personas jurídicas generalmente proviene de las clasificaciones estadísticas oficiales de:
[a] Clasificación del Impuesto de Actividades Económicas (IAE)
Organismo responsable: Ministerio de Economía y Hacienda Referencia normativa: Real decreto-ley 4/1990 de 28 de septiembre
[b] Clasificación Nacional de Actividades Económicas (CNAE)
Organismo responsable: Instituto Nacional de Estadística Referencia normativa: Real Decreto 330/2003 de 14 de marzo
1. El primer paso consiste en geocodificar las personas jurídicas por calle y número postal o por parcela. El callejero de la ciudad permite realizar una
geocodificación de direcciones y así relacionar cada persona jurídica en un número postal.
2. Ejemplo de cálculo de la COMPLEJIDAD URBANA (teoría):
Cálculos:
Especie 1:
Pi = 5 / 12 = 0,416 [ personas jurídicas de la especie 1 dividido entre las personas jurídicas totales]
log 2 Pi = log 0,416 / log 2 = -1,26 [ logaritmo en base 2 de pi]
- Pi log 2 Pi = (0,416) x (-1,26) = -0,526 [ resultado parcial Especie 1]
Especie 2:
Pi = 4 / 12 = 0,33 [ personas jurídicas de la especie 2 dividido entre las personas jurídicas totales]
log 2 Pi = log 0,33 / log 2 = -1,59 [ logaritmo en base 2 de pi]
- Pi log 2 Pi = (0,33) x (-1,59) = -0,527 [resultado parcial Especie 2]
Especie 3:
Pi = 1 / 12 = 0,083 [ personas jurídicas de la especie 3 dividido entre las personas jurídicas totales]
log 2 Pi = log 0,083 / log 2 = -3,58 [ logaritmo en base 2 de pi]
- Pi log 2 Pi = (0,083) x (-3,58) = -0,297 [resultado parcial Especie 3]
specie 4:
ID 1
Código especie: 10 Descripción especie: transporte de mercancías Referencia parcela: 100615423545 Nombre calle: Mayor Número postal: 20 Piso: Planta baja Superficie: 125 m² Barrio: Macarena
Calle Mayor
Información asociada a las personas jurídicas (geocodificación por dirección postal)
H = - Pi log (*) Malla referencia
2 Pi
n
i = 1
- Pi log 2 Pi
n
i = 1
Fórmula de Shannon
Donde Pi = Ni / N es la abundancia relativa de cada especie (Ni es el
número de individuos de la especie "i" y "N" es el número total de
individuos (personas jurídicas) de la comunidad.
Para un GRID de 200 x 200 metros de ancho de celda, se
hallan 12 personas jurídicas de 4 especies diferentes.
9.5 Metodología complementaria para el cálculo de la complejidad urbana (H)
EDIFICIOS Y ENERGÍA
Los edificios disponen de ciertas ventajas para conseguir un elevado grado de autosuficiencia que otros entes (vehículos, industrias, etc.) no poseen.
Entre las ventajas más provechosas destaca la gran oportunidad de captación de energía que poseen los edificios frente a una baja intensidad
superficial de consumo. Un edificio recibe normalmente en su superficie más energía que la que consume en su interior. Este hecho plantea la
posibilidad de alcanzar un alto grado de independencia energética. Otros ámbitos, como por ejemplo el transporte requiere de intensidades
energéticas muy elevadas por vehiculo frente a la energía que estos reciben del exterior, lo que hace inviable pensar en vehículos autosuficientes.
Para reducir la dependencia energética de los edificios sólo caben dos estrategias: la autoproducción y la eficiencia.
- En cuanto a la autoproducción un edificio tiene que echar mano de las posibilidades que le ofrece su entorno más inmediato: la energía eólica y la
solar (en sus posibles captaciones fotovoltaica ó térmica). Todos los edificios deberían captar energía solar que garantizase los valores mínimos
determinados por normativa..
- En cuanto a eficiencia y ahorro , existen para todas las variedades de usos múltiples posibilidades de generar edificios que ahorren energía y sean
eficientes en el uso de ésta. Como ejemplo, el consumo en calefacción está afectado directamente por el urbanismo, por la calidad térmica y
edificatoria (aislamiento, orientación, porosidad, etc.), pero también lo va a estar por la eficiencia de los equipos que entregan el calor y como no, por
los hábitos de sus habitantes.
De manera general, el consumo de un edificio depende de tres factores: [a] fisicotécnicos, [b] tecnológicos y [c] usos (hábitos).
[a] Los factores fisicotécnicos establecen las relaciones físicas entre el sistema al que se le va a proporcionar una función que consume energía y su
entorno. En el caso de la climatización, los factores fisicotécnicos los compondrían el clima, el urbanismo y el edificio (materiales, formas,
orientaciones, etc.).
[b] Los factores tecnológicos se refieren a las tecnologías de aportación energética y sus eficiencias. En el caso de la climatización en edificios se
correspondería con los sistemas activos de calefacción o refrigeración.
[c] Los usos se refieren al tipo de conducta del ser humano frente a los sistemas (tanto pasivos como activos) que condicionan el consumo final de
energía. En el caso de la climatización, proteger zonas acristaladas de la radiación directa en verano, el nivel de consigna de temperatura o las horas
de presencia en el edificio determinan en buena medida el consumo final de energía.
1. Consumo anual energético desglosado por usos. Vivienda eficiente
ELECTRODOMÉSTICOS
Número
servicios
por
semana
Duración
del
programa
(horas)
Tiempo de servicio
Potencia
kW
Consumo diario o
semanal
Consumo
anual
kWh/año
Emisiones
anuales CO
(Kg)
Microondas - - 18,0 minutos/día 0,800 0,240 kWh/día 87,600 29,
Televisión - - 3,5 horas/día 0,060 0,210 kWh/día 76,650 25,
Equipos HI-FI / consolas - - 2,0 horas/día 0,019 0,038 kWh/día 13,870 4,
Vídeo - - 3,5 horas/semana 0,030 0,105 kWh/semana 5,460 1,
Ordenador - - 2,0 horas/día 0,120 0,240 kWh/día 87,600 29,
Aspirador - - 60,0 minutos/semana 1,800 1,800 kWh/semana 93,600 31,
Plancha - - 1,5 horas/semana 1,500 2,250 kWh/semana 117,000 39,
Batidora - - 5,0 minutos/día 0,250 0,021 kWh/día 7,600 2,
Secador de pelo - - 6,5 minutos/día 1,800 0,195 kWh/día 71,180 23,
Máquina de afeitar - - 5,0 minutos/día 0,250 0,021 kWh/día 7,600 2,
Cargador de móvil - - 12,3 horas/semana 0,005 0,061 kWh/semana 3,190 1,
Frigorífico - - 24,0 horas/día 0,035 0,840 kWh/día 306,600 103,
Lavadora en frío 3 1,5 4,5 horas/semana 0,220 0,990 kWh/semana 51,480 17,
Lavavajillas (sólo electricidad) 5 1 5,0 horas/semana 0,413 2,062 kWh/semana 107,250 36,
Campana extractora 30,0 minutos/día 0,250 0,125 kWh/día 45,630 15,
TOTAL 1082,310 364,
Fuente: Mañà, F; Cuchí, A; Díez, G; Orgaz, C (2002) La cubierta captadora en los edificios de viviendas : Instituto de Tecnología de la Construcción de Cataluña (ITeC) y BCN Ecología.
AGUA CALIENTE SANITARIA CALEFACCIÓN
LITROS/PERSONA * DÍA kWh/m²
Ducha 10 Demanda 15
Lavabo 6
Lavadora 4 REFRIGERACIÓN
Lavavajillas 1 kWh/m²
TOTAL 21 Demanda 9,
COCINA ILUMINACIÓN
kWh/m²
Consumo anual kWh/año
Demanda 300
Cocina (gas) 1155
Horno 177
TOTAL 1332
Fuente: Repsol Butano (cocina gas) y Organización de Consumidores y Usuarios (OCU) (horno).
9.6 Metodología complementaria para el cálculo de los valores de autogeneración energética
2. Consumo en climatización
Los principales condicionantes que afectan al consumo de energía en climatización en un edificio son:
a) Tipología
b) Orientación
Una buena orientación permite la captación solar en épocas de demanda de calor y una atenuación de la radiación en épocas estivales.
SUR (1058 kWh/m2/año) OESTE (855 kWh/m^2 /año)
En la orientación SUR se dan las máximas radiaciones (amarillo) en los
meses de frío. En los meses de calor las radiaciones son mínimas
(blanco) en la orientación SUR.
En la orientación OESTE se dan las máximas radiaciones hacia la tarde
(amarillo) y en los meses de más calor. En invierno recibe muy poca
radiación (blanco). Esta orientación es la más castigada a efectos
térmicos en el periodo estival.
Irradiaciones libres para orientación SUR y OESTE en Sevilla
c) Transmitancias térmicas
El aislamiento es una de las variables de máximo interés en cuanto a la eficiencia térmica de los edificios. Las diferentes transmisiones de los
cerramientos son indicadoras del régimen de intercambio entre el edificio y su entorno. El establecimiento de las transmisiones máximas benefician
el ahorro en climatización.
En el actual Código técnico de la edificación se especifican las U en función de la zona climática, altura, orientación, etc. Para Sevilla se han
escogido los siguientes valores medios que respetan la norma.
Kmuros = 0,58 W/m 2 .K
Kventanas = 3 W/m^2 .K
Ktecho = 0,45 W/m 2 .K
Ksuelo = 0,52 W/m
2
.K
Kmedianeras = 1 W/m
2
.K
Kentre usuarios = 1,2 W/m
2
.K
Para el caso especial del techo existe la posibilidad de aplicar cubierta ecológica mediante cubrimiento vegetal. Este tipo de cubiertas atenúa de
forma contundente las elevadas variaciones térmicas del cerramiento debido a la temperatura ambiente, pero sobretodo a la radiación. El techo es
en nuestras latitudes la cara de la vivienda más irradiada en verano, es por ello especialmente interesante aplicar esta solución en nuestras
latitudes.
EDIFICACIÓN UNIFAMILIAR TIPO
Volumen: 240 m 3
Altura planta: 3 m
Superficies horiz. exterior total: 54 m 2
Superficies transparentes ext : 8 m
2
Superficie opaca ext (paredes) : 46 m
2
Superficie opaca int (paredes): 54 m
2
Techo int: 80 m
2
Suelo int : 80 m 2
Volumen: 420 m
3
Altura total: 6 m
Superficies horiz. exterior total: 204 m 2
Superficies transparentes: 24 m 2 (6N ,6S, 6E, 6O)
Superficie opaca ext (paredes) : 180 m 2
Techo: 70 m^2
Suelo: 70 m
2 +
70 m
2
= 140 m²
EDIFICACIÓN PLURIFAMILIAR TIPO
3. Medidas de ahorro y eficiencia para los edificios
La eficiencia es necesaria para encarar los edificios hacia la autosuficiencia. El nivel de eficiencia en la demanda determina, conjuntamente con el
comportamiento humano la demanda energética final. Las medidas de ahorro y eficiencia inciden en la reducción de la demanda. En nuestro país la
climatización de los edificios se lleva la mayor parte del abastecimiento energético de los edificios de viviendas, un hecho que no sucede en otros
países europeos con climas más severos. Gran parte de este sobreconsumo se debe a la no incorporación de criterios bioclimáticos en la concepción
de los edificios, es decir, el aprovechamiento del diseño y de las configuraciones urbanas que permitan captar o rechazar de forma pasiva los flujos
energéticos que ofrece la naturaleza. Otras demandas no van a ser tan sensibles a la configuración del edificio y sólo van a poder ser reducidas
mediante una mejora de la eficiencia de los equipos. Los siguientes apartados apuntan los principios básicos para el ahorro de energía en los
diferentes usos.
[a] Demanda de calor por climatización:
- Se requiere de un buen aislamiento con el exterior (no estancamiento), tanto en relación con lo muros externos como en las superficies
transparentes.
- La rotura de los puentes térmicos reduce importantes perdidas locales de calor, mejorando la demanda global y evitando posibles condensaciones
interiores.
- La superficies vegetales ayudan a reducir las perdidas térmicas en los techos de los edificios, y también, disminuyen las sobrecargas en verano.
- Las infiltraciones de aire pueden suponer unas pérdidas del 30%. Es necesario entonces evitar las aberturas que se forman en las interficies de los
elementos móviles (puertas, ventanas, etc.) como en elementos con conductos al exterior (campanas de cocina).
- El factor humano es determinante en la demanda de calor, pasar de una consigna de 20º a 25º puede representar un 50% más de consumo.
- Es necesario considerar las nuevas aportaciones y aplicaciones en relación a factores fisicotécnicos y tecnológicos. La I+D puede y debería impulsar
nuevos estándares constructivos eficientes térmicamente. Es el caso de los cierres exteriores con tecnología de calor latente , cierres opacos o
translúcidos, capaces de emitir o captar calor dependiendo de la temperatura interior del edificio.
Frecuencia acumulada de la demanda de calefacción de calefacción (kWh/m
2
Fuente: AICIA, Grupo de termotecnia.
[b] Demanda de frío por climatización
- Las estrategias naturales para poder rebajar la demanda de frío durante los meses calurosos consisten en ventilar de noche si la configuración del
edificio lo permite mediante una efectiva ventilación cruzada.
- Evitar la penetración directa de luz solar mediante toldos o elementos ligeros.
- Desactivación (no stand-by) de todos los electrodomésticos así como la iluminación no funcional para reducir la aportación de calorías extras.
- Si con las actuaciones anteriores no se consigue una temperatura de confort será necesario actuar mediante tecnología activa (bomba de calor, red
de frío) con el fin de situar el espacio de estancia en zona de confort. La mejor opción tecnológica para nuevas edificaciones tendría que estar basada
en el frío solar , es decir, conseguir frío a partir de la radiación solar mediante tecnología activa. En este caso, se impone la máquina de absorción
como solución óptima. El potencial máximo de irradiación coincide con los momentos de demanda de frío (verano). El mantenimiento es mínimo y
además también funciona como máquina de calor durante el invierno.
- De manera idéntica a las demandas de calor se tienen que considerar las nuevas aportaciones y aplicaciones tecnológicas (cierres de calor latente,
acumuladores de frío, etc.)
[c] Demanda de electricidad por iluminación
- Disminución de la demanda de iluminación durante el día con la aplicación de un buen diseño de la luminaria en los edificios: contemplar la
orientación. Cuando se requiera de luz artificial es recomendable utilizar luminaria de alto rendimiento ya que su consumo es cuatro veces inferior y
con una vida útil ocho veces mayor a las bombillas incandescentes tradicionales.
[c] Demanda de electricidad por electrodomésticos
- La demanda depende básicamente de las horas de funcionamiento y de la potencia media. Este hecho hace que el usuario tenga poco margen de
ahorro sobre un electrodoméstico ya comprado. De aquí la recomendación de que a la hora de la compra de un electrodoméstico, éste sea de clase
energética A o B.
[d] Demanda de agua caliente sanitaria (ACS)
- Para electrodomésticos: utilizar electrodomésticos bitérmicos que incorporan una entrada de ACS en lugar de la tradicional entrada de agua de la
red. Éste avance equilibra las dos demandas exergéticas (potencia motor y agua caliente) con ofertas de exergía equiparable (electricidad y
temperatura). El ACS provendrá mayoritariamente de agua calentada a partir de la captación solar.
- Para ducha y cocina: incorporar reductores de caudal.
4. Datos para la captación de energía solar para ACS, calefacción y refrigeración
POTENCIAL SOLAR TÉRMICO Y FOTOVOLTAICO
potencial solar TÉRMICO
Los potenciales de radiación de radiación solar con paneles a 45º orientados a Sur y separados (k=2,5) se han calculado mes a mes teniendo en
cuenta incluso la ocultación parcial debido al efecto sombra entre placas.
Perfil de ocultación debido a las placas delanteras
Radiaciones solares mensuales globales sobre el plano inclinado (45 º)
Tablas de los potenciales solares para usos térmicos
