Voldria centrar la ponència en la utilització de l’energia solar (tèrmica i fotovoltaica) des del punt de vista de l’arquitectura, qüestió sobre la qual els arquitectes tenim una especial visió en relació a allò que normalment anomenem integració arquitectònica.

La preocupació pel medi ambient i l’augment continuat del consum d’energia -lligat a la demanda d’un grau més alt de confort- estan generant un interès creixent per la recerca i utilització d’energies que genèricament anomenem renovables i entre les quals sobresurt, per raons òbvies, la solar.

Els arquitectes, per la nostra específica formació, estem generalment oberts a la innovació; ens agrada investigar nous materials, tecnologies, etc. Quan projectem, tot sovint introduïm, gairebé de forma inconscient, conceptes d’estalvi energètic (especialment passius), orientació, proteccions solars, forats, volumetria, materials, etc. Són exemples perfectament assumits que contínuament reinterpretem, bo i aplicant-los a la forma personal i específica de projectar de cada un de nosaltres.

El mateix passa amb les instal·lacions dels edificis. Em penso que ja ha passat l’època en què ho deixàvem en mans dels instal·ladors. Sabem que hem de col·laborar, però volem tenir-ne el control. Conceptes com galeries d’instal·lacions, espais tècnics o xarxes no ens són estranys i, normalment, els considerem part important de la composició de l’edifici: ens preocupa el disseny i ubicació d’una sala de calderes o la composició d’un fals sostre amb tot un seguit de reixes, llums, detectors, etc.

Talment, la pròpia administració ja ens demana que els projectes prevegin determinades instal·lacions. A Sant Feliu de Llobregat, d’on sóc arquitecte municipal, a les llicències d’obres per habitatges nous es demana, entre d’altres coses, que aquests disposin de preinstal·lació d’aire condicionat o ubicació d’assecadora quan no hi ha espai per estendre la roba. Així mateix, a partir del proper any, se subvencionaran amb el cost de la llicència les instal·lacions de pannells solars.

Doncs bé: ja és hora que les energies renovables, especialment la solar, entrin de ple en el procés projectual d’un edifici, de la mateixa manera que ho fan tantes altres tecnologies. Ho dic convençut, des de l’experiència que m’ha donat el fet d’haver participat en tres instal·lacions a Sant Feliu de Llobregat i tenir- ne dues més en fase de projecte.

Feta aquesta introducció, he estructurat la conferència en dues parts, que entenc complementàries i que encapçalo amb els següents títols.

-La necessitat objectiva de la utilització de l’energia solar.
-La integració arquitectònica dels elements de captació d’energia solar

El primer que voldria aclarir és que hem de diferenciar les estratègies d’utilització de l’energia solar tèrmica i de la fotovoltaica, fonamentalment per una raó de preu i de rendibilitat, que en el primer cas justifica plenament una amplia utilització, i en el segon exigeix una valoració més precisa d’objectius i resultats esperats, així com de més bona voluntat.

L’energia solar tèrmica consisteix bàsicament a escalfar aigua a temperatures pròximes als 40º i emmagatzemar-la de forma estable. La utilització de l’aigua calenta així obtinguda exigeix un ús racional, que necessàriament passa per l’ús de tecnologies i materials de qualitat, com poden ser calderes de suport d’alt rendiment i baixa temperatura, xarxes de calefacció de baixa temperatura, rentadores o rentavaixelles amb doble entrada d’aigua, etc. No són instal·lacions complexes, però si que han de ser de qualitat, a fi de rendibilitzar al màxim l’estalvi energètic.

Els dos exemples que vull exposar són el CEIP Falguera i l’escola bressol ‘Tambor’ de Sant Feliu de Llobregat. En el primer cas, l’objectiu era sobredimensionar el gimnàs i els vestidors a fi de fer possible un ús més ampli de les instal·lacions fora de l’horari escolar, tot aprofitant l’existència d’un camp de futbol al costat de l’escola. Així aconseguíem una zona esportiva formada pel camp de futbol, el gimnàs amb capacitat per a una pista de bàsquet, la pròpia pista poliesportiva del CEIP i els vestidors de l’escola, també sobredimensionats. Les necessitats d’aigua calenta sanitària eren, per tant, evidents; amb la col·laboració de TFM, vam centrar la instal·lació en aquest objectiu. El resultat va ser una superfície de captació de 123 m² que ens permet emmagatzemar 4.000 l d’aigua calenta en dos dipòsits que quasi sempre estan a 40-42º. Aquesta aigua alimenta l’acumulador de 2.000 l que disposa d’una caldera de reforç la qual només s’activa si la temperatura és menor que l’establerta per al consum: aproximadament 38º. Els resultats, encara difícilment avaluables, ja que l’escola funciona solament des de fa un any, són a priori satisfactoris, atès que, com ja he dit, gairebé sempre que comprovem la temperatura de l’aigua emmagatzemada, aquesta està per sobre dels 40º.

El segon exemple és tracta d’una escola bressol de 850 m² amb sis aules. Era perfecte per a una utilització més àmplia de l’energia solar tèrmica. Les característiques i el funcionament d’una escola bressol comporta un gran consum d’aigua calenta a baixa temperatura per rentar els nadons, els biberons, etc. D’altra banda, convé que la calefacció sigui de baixa temperatura, uniforme i del tipus "terra radiant". També s’hi renta molta roba i es cuina sovint i molts menús diferents. La instal·lació projectada inclou 21,3 m² de captadors solars orientables de la marca MADE Energies Renovables SA model UNISOLAR 4000-E (els quals podem col·locar plans sobre la coberta en disposar d’un sistema d’orientació propi), dos acumuladors (l’un de 1.000 l per a calefacció, i l’altre de 500 l per a ACS), caldera d’alt rendiment i baixa temperatura, calefacció per terra radiant amb circuit d’aigua, preses d’aigua calenta en rentadora i rentavaixelles, i vàlvules termostàtiques a les aules a fi de limitar la temperatura màxima de l’aigua de consum. El rendiment de la instal·lació el veurem els propers mesos, ja que l’escola tot just s’acaba d’inaugurar. Amb tot, segons els càlculs realitzats, esperem un estalvi d’entre el 30% i el 50% d’energia (en aquest cas, gas natural).

Crec sincerament que ja no és possible projectar edificis com els descrits o molts altres en què el consum d’aigua calenta sigui significatiu, sense incloure-hi l’escalfament de l’aigua amb captadors solars. En els dos exemples anteriors, el cost de la energia solar tèrmica, IVA inclòs, ha suposat deu milions de pessetes d’increment en el CEIP respecte a un pressupost de 230 milions de pessetes (en representa, doncs, un 4,3%), i de sis milions de pessetes en l’escola bressol sobre un pressupost de 130 milions (el que en representa un 4,6%). Són xifres perfectament assumibles, a les quals hauríem de descomptar les possibles subvencions que l’administració acostuma a concedir i que poden oscil·lar entre les 500.000 i 1.000.000 de pessetes en els exemples citats.

Quan dic que determinats edificis no poden projectar-se sense energia solar, ho faig des del convenciment. Tots sabem la importància de la despesa econòmica en energia, especialment en centres públics on tradicionalment (i val a dir que això no agradarà a tothom) hi ha una certa deixadesa en el control o estalvi energètic, a l’inrevés del que passa en la indústria o fins i tot en els habitatges particulars, on el cost de la factura energètica es controla més fàcilment. Tot el que els arquitectes puguem preveure en aquest sentit repercutirà directament en el funcionament de l’edifici. Així, no caldrà que, després, vingui ningú a arreglar les coses. Tots haureu sentit alguna vegada comentaris adversos contra la nostra professió en relació a la poca cura que tenim respecte a aquests temes. Jo considero que és a l’inrevés, en la mesura que ens podem comptar entre els professionals més interessats en el bon funcionament dels edificis, incloent tot el que té relació amb les noves tecnologies.

Més amunt ja he anunciat que l’energia solar fotovoltaica necessita altres estratègies d’utilització, atès que -per ser sincer- no és rendible. Bé: no ho era. Des d’aquest any, ja ho pot ser en més gran mesura, gràcies al Reial Decret 2818/98 de 30 de desembre de 1998, que concedeix subvencions de fins a 66 pessetes per kW per a petites instal·lacions que es connectin a la xarxa de la companyia subministradora.

L’energia solar fotovoltaica té l’aplicació més rendible en aquells projectes en què el cost de la connexió a la xarxa elèctrica sigui elevat en relació a la necessitat de consum. Per exemple: rec automàtic de places o jardins, semàfors, senyalitzacions, enllumenat públic en llocs especials i edificis allunyats de les xarxes de distribució elèctrica... entre d’altres.

A Sant Feliu de Llobregat, hi hem instal·lat 4,7 kWp amb pannells fotovoltaics en un cementiri, connectats a un seguit de bateries que emmagatzemen el corrent elèctric per fer anar 40 punts de llum que s’encenen al 100% quan no hi ha llum natural i fins a les 8 o 10 del vespre (segons l’estació), i al 50% la resta de la nit. La instal·lació ha costat vuit milions de pessetes i permet estalviar 350.000 ptes. a l’any, a més del fix del comptador i les 900.000 ptes. de subvenció que hem aconseguit, el que suposa un període d’amortització d’aproximadament disset anys. Com podeu veure, la rendibilitat purament econòmica no és extraordinària, però sí possible. Hem d’afegir-hi, així mateix, altres aspectes que poden ser determinants des del punt de vista de la rendibilitat, com ara:

La disminució de la despesa energètica global de les administracions o dels particulars, que afecta tota una cadena de costos directes, indirectes, subvencions, impostos, etc. La factura, si més no, la paguem tots els ciutadans.

El valor pedagògic i de conscienciació dels ciutadans pel que fa a l’estalvi energètic. Quant costa una campanya publicitària?

La racionalització de les instal·lacions, absolutament necessària en instal·lacions solars.

Si poguéssim valorar econòmicament els punts anteriors, de ben segur la instal·lació ja seria rendible, fins i tot en edificis convencionals. D’altra banda, la Unió Europea està molt interessada a incrementar el nombre de m² de pannells fotovoltaics instal·lats. I més encara l’estat espanyol, que encara està molt lluny de la resta dels països de la UE -d’aquí l’esmentat reial decret que pot afavorir l’increment d’instal·lacions, sobretot les petites (de menys de 5kwp), gràcies a la possibilitat de connectar a la xarxa de les companyies la producció total que vendrem a un preu molt superior al de compra -.

En aquest punt, considero que allò que realment pot ajudar-nos en la implantació de l’energia solar és el que anunciava al principi i que anomeno integració arquitectònica dels elements de captació solar.

Si realment estem convençuts de la necessitat d’incloure captadors solars als edificis, l’eina més efectiva de què disposem per dur a terme això passa per considerar-los com a part integrant de l’edifici. És en aquest terreny on ens movem més fàcilment i -encara que cada cop menys- on tenim més possibilitats d’incidir. Si analitzem els materials que el mercat ens ofereix, constatarem que tenen prou valor estètic i que depèn de nosaltres el fer-los lluir. No ens agrada veure les cobertes o terrats plens de pannells col·locats a 45º orientats al sud sense cap tipus d’integració amb l’edifici. Aquí és on entra a escena la meva visió de la integració arquitectònica. Em penso que hem de veure els captadors solars des de la perspectiva de l’arquitecte, cosa que, per a mi, vol dir considerar-los com un material més que col·locarem amb llibertat i sense deixar-nos encotillar pels manuals dels fabricants. No vull dir que col·loquem pannells a nord, però sí que no els col·loquem exactament a sud i a 45º; crec que poden pagar un preu per integrar-se en el projecte, malgrat reduïm així la seva eficàcia en un 15 o 20%.

En els exemples que presento, hem utilitzat captadors solars tèrmics per construir un porxo d’una escola. En aquest exemple, el principal problema era la durabilitat dels pannells, ja que estan sobre el pati d’esbarjo i previsiblement rebran cops de pilota. A la vegada, no volíem que el porxo tingués un pendent excessiu. Únicament l’encertàvem en l’orientació, que sí era cap al sud. La solució ha passat per utilitzar un pannell molt enginyós, fet d’acer inoxidable i de la marca Energie Solaire, en mòduls d’1,93m² i amb una inclinació de 10º. En estar el porxo en un lloc arrecerat i ben orientat, el comportament ha estat molt bo, fins i tot a ulls de l’empresa instal·ladora, que inicialment considerava que la inclinació havia de ser major. Als extrems al cantó de l’edifici, on es presentaven formes irregulars, el pannell té una utilitat tot just decorativa, ja que, en tallar-lo, perdíem la continuïtat dels circuits d’aigua.

Un altre exemple el constitueix una escola bressol. Per la seva posició dins d’un pati d’illa i la seva alçada de només una planta, vam considerar més interessant que els pannells es veiessin des dels habitatges veïns. Tampoc volíem col·locar les típiques escaires. La solució va ser emprar pannells orientables sobre una coberta dissenyada com a suport per als captadors.

El mercat ens ofereix nombrosos models de captadors tèrmics que podem utilitzar en qualsevol posició. Fins i tot podem dissenyar-los, vist que, al marge de sofisticacions, l’important és de disposar un circuit d’aigua al qual toqui el sol.

Més senzill és integrar pannells fotovoltaics gràcies a la facilitat que tenen les cèl·lules de silici per encapsar-les entre dos vidres. Així aconseguim un producte que podem tractar com si fos un vidre. Tots coneixeu el magnífic exemple de la biblioteca de Mataró, on es configura un mur cortina a partir de pannells fotovoltaics.

En els exemples que presento, els pannells són usats en una escola com a para-sol a la façana oest combinant les cèdules fotovoltaiques amb la serigrafia. Això ha permès, d’una banda, no col·locar cèdules on no toca el sol i, d’altra, aconseguir tons i transparències homogènies. Podem així preveure exactament la quantitat de llum que volem que hi passi; en el meu cas, el pannell és un 80% opac. La resistència la dóna el tipus de vidre i les despeses de manteniment són pràcticament nul·les. La instal·lació està formada per quaranta pannells que donen 3,4 kWp connectats a la xarxa elèctrica de l’escola, amb la preinstal·lació feta per poder, en un futur molt breu, connectar-nos a la xarxa de la companyia i d’aquesta manera aprofitar al màxim la radiació solar, en vendre’n els excedents.

En l’altre exemple que aporto, els vam col·locar per tapar una paret posterior d’un bloc de nínxols que donava a la part més oberta del cementiri. En aquest cas, volíem que els pannells estiguessin en posició vertical per adaptar-se a l’espai de què disposàvem i desitjàvem cobrir. La pèrdua de rendiment va ser, segons els instal·ladors, d’un 20%.

Per finalitzar, vull animar-vos a utilitzar l’energia solar, des del convenciment que, en la mesura que els arquitectes assumim aquestes tecnologies, aconseguirem que el mercat ofereixi productes cada vegada més bons, més imaginatius i de ben segur més econòmics.

Tornar a Arquitectura, paisatge i producció d'energia
Tornar a Simposi