Economía circular. Aplicación a un edificio de consumo energético casi nulo, nZEB

Abstract

El sector de la construcción en la UE es responsable de casi el 40% de las emisiones de gases de efecto invernadero. Esto implica que reducir la huella de carbono de los edificios nuevos y renovados es una prioridad clave para alcanzar el objetivo de convertirse en un continente de emisiones netas cero para 2050. El Pacto Verde de la UE, el principal instrumento político en la UE para la transición verde, establece cuatro vectores relevantes en el ámbito de la construcción: Edificios de Consumo de Energía Casi Nulo (nZEB), edificios con altos niveles de confort, edificios inteligentes y edificios que utilizan principios de economía circular y análisis del ciclo de vida (ACV). Los principios de una economía circular aplicados a los edificios pueden ayudar a reducir los residuos, disminuir la dependencia de los recursos naturales y finitos, y promover diseños que faciliten la recuperación y reutilización de recursos a lo largo de su ciclo de vida. Este trabajo de investigación se centra en estudiar cómo los principios de la economía circular pueden aplicarse a un edificio de energía casi nula (nZEB), tanto en la fase de diseño (materiales de construcción) como en la fase operativa (recuperación de agua y energía). El objetivo es proporcionar evidencia sobre cómo el sector de la construcción puede transformarse mediante la adopción de prácticas más sostenibles que conduzcan a un uso más efectivo de los recursos naturales, permitiendo que se reutilicen y reciclen en lugar de ser desechados. El estudio implica un análisis cuantitativo de la economía circular centrado en los recursos naturales aplicados al edificio de la universidad LUCIA (UVA), que está certificado como el mejor nZEB en el hemisferio norte según la certificación LEED. Detallará el funcionamiento actual del edificio y realizará un análisis exhaustivo de la gestión de recursos hídricos, materiales de construcción y energía térmica recuperada a través de la obtención de calor geotérmico e intercambiadores de calor aire-aire en un sistema de ventilación inteligente. A partir del diseño arquitectónico y la selección de materiales reciclados para el edificio nZEB, el estudio también considerará el consumo de recursos durante la fase operativa, incluida el agua y la energía recuperada del sistema de ventilación del edificio. El objetivo es identificar áreas de mejora y proponer nuevas estrategias de economía circular que puedan aplicarse tanto al edificio LUCIA como a otros nZEB. En última instancia, este enfoque promueve la creación de edificios más eficientes y descarbonizados a lo largo de su ciclo de vida, alineándose con los objetivos de sostenibilidad establecidos por la UE.

The building sector in the EU is responsible for almost 40% of greenhouse gas emissions. This implies that reducing the carbon footprint of new and renovated buildings is a key priority to achieve the goal of becoming a net-zero emissions continent by 2050. The EU's Green Deal, the flagship policy instrument in the EU for the green transition, establishes four relevant vectors in the building domain, namely: Nearly Zero Energy Buildings (nZEBs), buildings with high levels of health and comfort, smart buildings, and buildings that use circular economy andLife Cycle Assessment (LCA) principles. The principles of a circular economy applied to buildings can help reduce waste, decrease dependence on natural and finite resources, and promote designs that facilitate resource recovery and reuse throughout their life cycle. This research work focuses on studying how circular economy principles can be applied to a nearly zero energy building (nZEB), both in the design phase (construction materials) and in the operational phase (water and energy recovery). The aim is to provide evidence on how the building sector can be transformed by adopting more sustainable practices that lead to more effective use of natural resources, enabling them to be reused and recycled instead of being disposed of. The study involves a quantitative analysis of circular economy focused on natural resources applied to the LUCIA university building (UVa), which is certified as the best nZEB in the northern Hemisphere according to the LEED Certification. It will detail the current functioning of the building and conduct a comprehensive analysis of water resource management, recycled construction materials, and recovered heat energy through geothermal heat recovery and air-to-air heat exchangers in a Smart ventilation system during its operational phase. Starting from the architectural design and selection of recycled materials for the nZEB building, the study will also consider resource consumption during the operational phase, including water and energy recovered from the building's ventilation air system. The objective is to identify areas for improvement and propose new circular economy strategies that can be applied to both the LUCIA building and other nZEBs. Ultimately, this approach promotes the creation of more efficient and decarbonized buildings throughout their life cycle, aligning with the sustainability goals established by the EU.