Ola de calor de 2003: miles de muertos y un impacto a largo plazo
Agosto de 2003. Jean-François Mattéi, Ministro de Salud, aparece en el informativo con un polo, en un decorado arbolado.
Se está produciendo una terrible ola de calor, causando miles de muertos. El periodista pregunta: «¿tiene cifras?».
Respuesta: «Oigo estimaciones, 50 por aquí, 300 por allá. Se han tomado medidas para contabilizar los fallecimientos que podrían atribuirse al calor. Hacer la proporción exacta es difícil».
Esta secuencia se considera uno de los peores errores políticos jamás cometidos, mostrando un desfase entre políticos alejados de la realidad y una población en pleno desconcierto. Cerca de 20 000 muertos fueron contabilizados tras esta ola de calor de 2003.
Sin embargo, poco tiempo antes, la normativa de edificios nuevos comienza a preocuparse por el confort en verano, concretándose con la publicación de la RT 2000[1].
Se crea entonces un nuevo indicador, la Temperatura Interior Convencional (TIC). Ningún edificio construido puede superar ahora un valor de referencia de temperatura.
Este indicador, a pesar de sus limitaciones, se mantiene en las siguientes regulaciones térmicas: la RT 2005[2] y la RT 2012[3].
Ante la creciente preocupación por el cambio climático, a mediados de la década de 2010 el Estado inicia un nuevo proyecto para que los edificios nuevos se adapten mejor al calentamiento previsto por el IPCC. Surge una nueva normativa, la RE2020[4], que incorpora un indicador radicalmente nuevo: los grados-hora. Aplicable desde el 1er de enero de 2022, los textos prevén que los edificios soporten no un pico puntual de calor, sino un número global de horas de incomodidad térmica.
Los grados-hora en RE2020: medir la incomodidad
¿Cómo se miden los grados-hora (GH)?
Por un lado, se mide cada hora la temperatura interior simulada[5] según las características del edificio, basándose en las temperaturas de la ola de calor de 2003. Cuanto mejor esté diseñado el edificio, más capaz será de resistir altas temperaturas (muros más gruesos, aislamiento exterior, vidrios de alto rendimiento…).
Por otro lado, se toma en cuenta una temperatura convencional (26 a 28°C[6] durante el día, 26°C por la noche).
Finalmente, se calcula la diferencia entre estas dos temperaturas.
Así, con una temperatura simulada de 30°C entre las 12 y las 13 h, se contabilizan 3 grados-hora [7] (GH). En otro caso, si la temperatura simulada es igual o inferior a 27°C, se considera que no hay sobrecalentamiento; por lo tanto, no se contabiliza nada.
Basta con acumular los grados-hora durante la temporada de verano para obtener el valor de GH [8] para el edificio en cuestión.
Se contemplan tres casos posibles:
- Grados-hora > 1250: proyecto no conforme a la RE2020
- Grados-hora < 350: proyecto conforme a la RE2020, el edificio se considera confortable en todas las circunstancias
- 350 ≤ Grados-hora ≤ 1250: riesgo de incomodidad durante el verano. El cálculo RE2020 penaliza el proyecto de forma estándar según el tipo de edificio, la zona climática y los grados-hora de incomodidad.
[5]Basado en la norma NF 15251 (confort adaptativo)
[6]Después de una sucesión de días calurosos, el cuerpo humano soporta mejor el calor. El método de cálculo RE2020 refleja esta adaptación del cuerpo mediante un aumento del umbral de cálculo de 26°C de +0 a +2°C según las temperaturas sufridas. El incremento de este umbral se determina mediante los algoritmos de cálculo que reproducen la norma NF 15251 sobre confort adaptativo.
[7]30-27=3
[8]Nota: el ejemplo es simplificado…
¿Cómo permiten los ventiladores de techo mejorar el confort en verano?
Desde la Antigüedad se conoce la acción beneficiosa de los abanicos.
Siguiendo el mismo principio, los ventiladores de techo eléctricos aceleran el movimiento del aire y, por tanto, la pérdida de calor a nivel de la piel.
En un próximo artículo presentaremos un estado del arte sobre el confort térmico percibido. Cabe precisar que la RE2020 no tiene en cuenta la humedad ambiental ni la vestimenta de los ocupantes.
Por lo tanto, el confort térmico percibido se basa únicamente en la velocidad del aire.
En este ámbito, los profesionales suelen referirse al diagrama a continuación, extraído de la Guía de Ventilación Woods[8].
[8] Esta tabla se presenta aquí a modo indicativo.
Figura 1 – Sensación de enfriamiento según la velocidad del aire
Así, cuanto mayor sea la velocidad del aire, más podrá soportar el ocupante temperaturas elevadas.
Esto conduce a un cálculo de los grados-hora que naturalmente fomentará soluciones como ventiladores de techo, pozos climáticos, etc.
RE2020: los ventiladores de techo se vuelven imprescindibles
Tres oficinas de estudios reconocidas, Bastide Bondoux, Pouget Consultants y Tribu Energie, trabajaron conjuntamente y publicaron un estudio en julio de 2021[10] mostrando el papel esencial de los ventiladores de techo para el confort en verano según la RE2020.
A continuación, algunos extractos (p.41):
- (En zona H3 – Litoral Mediterráneo), los ventiladores de techo se convertirán en la referencia para limitar la incomodidad en verano.
- El efecto de los ventiladores de techo sobre los grados-hora sigue siendo muy valorado.
- Los ventiladores de techo aparecen como un medio muy simple para reducir drásticamente la incomodidad, incluso más que el efecto del pozo climático en la zona H3.
En la Zona H3/H2D (arco mediterráneo), los ventiladores de techo son imprescindibles para el confort en verano y cumplir con los requisitos de la RE2020.
Enfoque en los ventiladores de techo en viviendas unifamiliares: algunos resultados de simulaciones
Recordemos primero que los ventiladores de techo son una parte de la solución; no sustituyen un buen diseño. Incluso podríamos decir que más bien coronan una buena arquitectura y una buena ingeniería térmica, en lugar de compensar los defectos de un edificio mal concebido.
Los elementos a continuación provienen de nuestras primeras simulaciones en RE2020, y están más dirigidos a los diseñadores que a los compradores de viviendas unifamiliares; se espera que se precisen en el futuro.
- Un uso diurno ofrece mejores resultados en términos de grados-hora que un uso diurno y nocturno.
- Los ventiladores con un alto caudal de aire proporcionan mejores resultados en términos de grados-hora[10].
- Una mayor cantidad de ventiladores de techo permite obtener un número menor de grados-hora (es evidente, pero conviene mencionarlo). Las zonas climáticas más cálidas requieren una mayor tasa de equipamiento para cumplir los objetivos de grados-hora. Así, en la zona H3 (arco mediterráneo) y H2D (Bajas Alpes en sentido amplio + Lozère), parece difícil cumplir con los GH sin ventiladores de techo.
- Una gestión automática con termostato (activación del ventilador de techo según la temperatura) es muy beneficiosa. Hasta donde sabemos, actualmente no existen dispositivos en el mercado así equipados, pero probablemente aparecerán a largo plazo.
En resumen, la RE2020 tiene en cuenta la eficacia de los ventiladores de techo en los cálculos (a través de los grados-hora), lo que los convierte en una solución económica y eficaz para alcanzar los objetivos reglamentarios de confort en verano.
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¿Cumplir con la normativa RE2020 o lograr un confort real? ¿Cuál es su prioridad?
Planteada así, la pregunta puede parecer incongruente.
En la práctica, la normativa ambiental se considera un marco que establece un mínimo a alcanzar en términos de calidad energética y ambiental.
Por ello, más allá del cumplimiento de la RE2020, que es necesario, se deben aplicar algunas reglas básicas si se desea un confort térmico real en verano en una vivienda unifamiliar equipada con ventiladores de techo.
- Dormitorios: prever al menos un ventilador de techo por habitación de menos de 15 m². Como mínimo, prever una preinstalación para los ventiladores de techo en las habitaciones no equipadas.
- Salón: el número de ventiladores de techo dependerá tanto del tamaño de la habitación, su orientación, protecciones solares, vidrios, aislamiento de la cubierta. Así, una habitación orientada al oeste, con grandes ventanas de rendimiento medio, puede ser sensible al sobrecalentamiento y necesitar más ventiladores de techo. Un enfoque simple para el salón puede inspirarse en la normativa de los DOM, que prevé un ventilador por cada 20 m² de superficie de suelo.
Posicionamiento: colocar bien los ventiladores de techo sobre las zonas ocupadas. De hecho, en el caso de ventiladores de techo con aspas, por ejemplo, la zona de influencia está limitada a un cilindro vertical a las aspas (ver figura abajo). Así, un ventilador de techo ligeramente desplazado respecto a una zona de descanso tendría poco interés. Cabe señalar que los ventiladores de techo sin aspas son menos sensibles a la cuestión del posicionamiento.
Figura 2 – Distribución de la velocidad del aire con un ventilador de aspas (Fuente: Gao et al., 2017)
- Puntos de luz: asegurarse de evitar efectos estroboscópicos, ya que un ventilador de techo con aspas, si se coloca debajo de un punto de luz, cortará la luz a intervalos regulares.
- Altura bajo aspas: como se expuso en un artículo anterior, recomendamos encarecidamente respetar la norma NF EN CEI 60335-2-80, que establece una altura mínima de 2,30 m entre el suelo y las aspas.
La RE2020 reconoce la utilidad de los ventiladores de techo para el confort en verano, considerándolos incluso como uno de los pilares imprescindibles del confort estival.
La aplicación de buenas prácticas de instalación permitirá a los propietarios de viviendas unifamiliares aprovecharlos al máximo y afrontar en las mejores condiciones las futuras evoluciones climáticas.
Agradecimientos
Queremos agradecer la ayuda de los siguientes despachos de estudios y organizaciones, que han contribuido a una mejor comprensión del tema.
Bastide-Bondoux, BBS-Slama, Facteur 4, Pouget Consultants, Tribu Energie, el CSTB y el Cerema Méditerranée.