El grupo de investigación ENEDI de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea (EHU) ha desarrollado una herramienta para estimar la demanda de calefacción de barrios completos y analizar qué medidas de rehabilitación pueden aplicarse para ahorrar energía y reducir las emisiones. El modelo, impulsado por la investigadora Milagros Álvarez Sanz, permite realizar estimaciones iniciales a escala urbana y desagregarlas por edificios. Para demostrar la utilidad práctica del modelo, llevaron a cabo un estudio a escala de distrito en Otxarkoaga y Txurdinaga (Bilbao).
La propuesta se enmarca en una línea de investigación que busca soluciones para conseguir distritos o barrios cuyo consumo neto de energía anual sea cercano a cero. Mediante técnicas de aprendizaje automático, la investigación ha mejorado la precisión en el cálculo de la demanda energética y en la evaluación de estrategias de renovación para disminuir el consumo térmico a escala de barrio.
Aprendizaje automático para estimar la demanda de calefacción
Los edificios urbanos concentran alrededor del 30% del consumo energético mundial total y, en la Unión Europea, más del 64% de ese consumo se destina a calefacción. Además, según datos de la Comisión Europea, el 75% del parque inmobiliario europeo se considera energéticamente ineficiente. En consecuencia, existe un creciente impulso para ampliar el concepto de edificios de consumo de energía casi nulo a distritos enteros, con el objetivo de acelerar la renovación y avanzar hacia la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la mejora de la eficiencia energética.
En este contexto, la investigadora ha desarrollado un nuevo modelo para cartografiar la demanda de calefacción de los edificios a escala urbana. Se trata de un modelo simple para hacer estimaciones iniciales de la demanda de calefacción, que se puede desagregar por edificios, y evaluar diferentes estrategias de renovación que podrían implementarse para disminuir dicha demanda.
La investigación subraya que la planificación energética municipal requiere conocer con rapidez y suficiente precisión cuánta energía necesitan los edificios. En este aspecto, cada vez más investigaciones y políticas de transición energética están pasando de analizar edificios aislados a estudiar barrios completos, ya que permite abordar la reducción de emisiones de manera más integral, señala el investigador Jon Terés Zubiaga. Esta herramienta es rápida, precisa y fácil de usar para profesionales que trabajan en el campo de la planificación energética, de la arquitectura y de la gestión urbana.
Datos públicos y aplicación en barrios de Bilbao
El modelo desarrollado por el grupo de investigadores de ENEDI determina una temperatura base para cada edificio a partir de sus características, que actúa como indicador de su rendimiento energético. Ese parámetro puede calcularse con variables y datos disponibles públicamente, lo que evita recurrir a campañas complejas de recopilación de información y facilita su uso en investigación y planificación energética urbana.
La investigación sostiene que los modelos simplificados pueden ofrecer estimaciones suficientemente precisas de la demanda de calefacción a gran escala sin necesidad de simulaciones complejas. Además de estimar el estado actual de un barrio, la herramienta permite comparar el impacto energético y económico de distintas actuaciones, como la rehabilitación pasiva, la incorporación de paneles fotovoltaicos o la sustitución de calderas, tanto en edificios concretos como en áreas más amplias.
Para comprobar su utilidad práctica, el equipo aplicó el modelo a los barrios bilbaínos de Otxarkoaga y Txurdinaga. En ese análisis se evaluaron varias estrategias de renovación energética, se estudiaron indicadores energéticos y económicos y se priorizaron los edificios menos eficientes para posibles intervenciones específicas. Los investigadores señalan que, por ahora, el modelo está limitado a condiciones climáticas del sur de Europa, por lo que uno de los próximos pasos será ampliar el rango de escenarios evaluados para generalizar su aplicación.
El trabajo forma parte de la tesis doctoral de Milagros Álvarez Sanz, supervisada por los doctores de la EHU Jon Terés Zubiaga y Álvaro Campos Celador, con participación de Cristina Villanueva y Pello Larrinaga, investigadora y profesor del Departamento de Ingeniería Energética, respectivamente.