PARA CONOCER: Estudio delMEDIR parque Edificatorio en la C.A.P.V. DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIO
Vitoria-Gasteiz
César Escudero
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIO
2
Laboratorio de Control de Calidad en la Edificaciรณn. Vitoria-Gasteiz
1. RELACIร N DEMANDA-CONSUMO DB HE (2006)- D1 Zona Climรกtica C Zona Climรกtica D DB HE (2006)- C1
DB HE (2013)- D1 DB HE (2013)- C1
Muestra para el anรกlisis:
38
promociones de viviendas de la CAV
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2. DEMANDA
Dmedia = 69,2
± 10 Kwh/m2a DEMANDA REFERENCIA = 105 Kwh/m2a
¿Dónde estamos?
NUEVA DEMANDA DB-HE1 = 27 Kwh/m2a
¿Cuánto falta?
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2.1. Estado Actual del Parque Edificatorio
¿Cómo se está construyendo hoy en día?
Eaislamiento medio (cm)
Uenvolvente media (W/m k) 2
Uventanas media (W/m2k)
5 0,5 3
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Futuras Mejoras Edificio Tipo Reparto de demanda 70%
Nuevo l铆mite CTE DB-HE2013 27 kWh/m2a
30%
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Optimización de la Envolvente
Nuevo límite CTE DB-HE2013
Edificio Tipo
-OPACO -VENTANAS -PUENTES TÉRMICOS
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Optimización de la ENVOLVENTE OPACA EFICIENCIA DE AISLAMIENTO UV
UF
eaislante
DEMANDA
[W/m K]
2
[W/m K]
[cm]
[kWh/m a]
2.4 2.4
0.7 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1
3 6 88 10 10 16 16 34 34
22.1 18.5 15.7 15.7 13.7 13.7 9.7 9.7 7.4 7.4
2
2
Eficacia Eficacia [%] [%] -3.0 -1.5 -1.0 -1.0 -0.6 -0.6 -0.3 -0.3 -0.1
¿Hasta dónde?
-0.1
Mayor eficiencia
Punto óptimo
Edificio Tipo
Mayor aislamiento
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Optimización de la ENVOLVENTE OPACA EFICIENCIA DE AISLAMIENTO – REDUCCIÓN DE LA DEMANDA UV
UF
eaislante
DEMANDA
[W/m K]
2
[W/m K]
[cm]
[kWh/m2a]
Eficacia [%]
2.4
0.7 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
3 6 8 10 16 34
22.1 18.5 15.7 13.7 9.7 7.4
-3.0 -1.5 -1.0 -0.6 -0.3 -0.1
2
23% reducción
Demanda base de la envolvente
17,7
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Caracterizaci贸n de la ENVOLVENTE OPACA Conductividad materiales - 位 [W/mK]
Resistencia soluciones constructivas - R [m2K/W] Resistencia in situ- R [m2K/W]
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Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA EJEMPLO APLICACIÓN: BARRERAS RADIANTES
Fabricante: 1 cm → 8cm Área Térmica: 1 cm Rmaterial = 0,30 [m2K/W] ε = 0,14
eaislamiento: 5cm →
1 ca: Rtotal = 1,03 [m2K/W] 2 ca: Rtotal = 1,25 [m2K/W]
Rconv = 1,50 [m K/W] 2
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Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA EJEMPLO APLICACIÓN: BARRERAS RADIANTES
Ufachada = 0,75 [W/m K] 2
Rensayo = 1,16 [m K/W] 2
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Caracterizaci贸n de la ENVOLVENTE OPACA Aerogel (位 = 0,012 [W/mK])
Vacio (位 = 0,001 [W/mK])
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A2. Optimización de las VENTANAS (V) EFICIENCIA DE VENTANAS – REDUCCIÓN DE LA DEMANDA UF
UV
DEMANDA
[W/m K]
[W/m K]
[kWh/m a]
0.3
2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2
13.7 10.2 9.0 6.9 5.5 4.5 2.9
2
2
2
Eficacia [%]
12.7 11.3 9.9 8.4 7.0 5.6 4.2
69% reducción
Demanda base de la envolvente
17,7
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Optimización de las VENTANAS - CAJÓN DE PERSIANA Ucp mín ≈ 2.7 W/m2K
Uventana ≥ Uvidrios
- VIDRIOS 4/12/6 -U ≈ 2 W/m2K
- MARCO ALUMINIO Umarco mín ≈ 3.2 W/m2K
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Optimización de las VENTANAS Fabricante perfil: 2000 → Uperfil = 3,4 [W/m2K] 2007→ Uperfil = 2,4 [W/m2K] 2012→ Uperfil = 1,8 [W/m2K]
Ensayo→ Uperfil = 3,6 [W/m2K]
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Optimizaciﾃｳn de las VENTANAS VIDRIO
BAJO EMISIVO
MARCO
CAJON PERSIANA
VALOR U (W/m2k)
8/15/10
No
Aluminio
PVC + Neopreno
8/15/10
No
Aluminio
-
8/15/10 Fijo: 6/10/8 Pract: 4/12/4
No
Al. Junquillo poliamida
-
3.44 3.14 3.11
No
Aluminio
PVC
3.07
6/12/5
Si
Aluminio
PVC + Aislamiento EPS
4/14/6
No
Aluminio
PVC
8/10/6 Fijo: 4/16/6 Pract: 4/15/6
NO
Aluminio
PVC+Polietileno reticulado
2.94 2.94 2.92
No
Aluminio
PVC
2.86
6/16/4 6/16/8
No No
Aluminio Aluminio
PVC+Polietileno reticulado PVC
8/15/10 Fijo: 6/10/4 Pract: 4/12/4
Si
Al. Junquillo poliamida
PVC + EPS
2.7 2.63 2.58
No
Aluminio
PVC
2.55
6/16/8
Si
Aluminio
-
6/12/5
No
Aluminio
-
6/12/6
SI
Aluminio
PVC + EPS
8/12/10
Si
Aluminio
-
4/12/4
Si
Aluminio
PVC + EPS
2.45 2.37 2.3 2.25 2.25
Fijo: 4/16/6 Pract: 4/12/6
SI
Aluminio
PVC
2.23
8/12/10
Si
Aluminio
PVC + Aislamiento EPS
2.15 2.07 1.88 1.49
6/15/4
Si
Aluminio
PVC + EPS
8/16/10
Si + Argon
Aluminio
-
6/16/8
Si
Aluminio
-
BAJO EMISIVO + BUENOS Vﾃ好RIOS + BUENA ROTURA PT
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Puentes T茅rmicos Frente de Forjado
Int.
Frente de Pilar
Ex t.
Int.
+36 %
Pilar de Esquina
Ex t.
+65 %
Int . % +183
Ex t.
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Puentes Térmicos FASE PROYECTO - buen diseño - herramientas adecuadas de cálculo y caracterización
EDIFICIO CONSTRUIDO no existen soluciones mágicas
monitorización in-situ + termografía
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Ventilación
Nuevo límite CTE DB-HE2013
Edificio Tipo Zona climática D
-INFILTRACIONES -SISTEMAS DE VENTILACIÓN
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Ventilación ESTANQUEIDAD
• Valores actuales: 2 - 3 renovaciones/hora
• Valores óptimos: 1 - 2 renovaciones/hora
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Ensayo de Recepción de Obra: GASES TRAZADORES Método gases trazadores 10 l/s
18 l/s
10 l/s
16,4 l/s
10 l/s
15 l/s
15 l/s
Medidas Complementarias
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Ensayo de Recepci贸n de Obra: GASES TRAZADORES
25,0 Medici贸n 1 Exigencia CTE 20,0
15,0
10,0
49,9 - 31,9 = 18 l/s
Cocina
Aseo
Ba帽o
Dormitorio 3
Entra
Dormitorio 2
Sale
Dormitorio 1
0,0
Estar - Comedor
5,0
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Ensayo de Recepción de Obra: GASES TRAZADORES Se reduce la pérdida de carga de las rejillas de admisión Corrección campana extractora Se sustituye la boca de extracción de la cocina por una de menor capacidad
Sale
Entra
49,4 - 46,7 = 2,7 l/s
25,0 Medición 1
10,0
Cocina
Aseo
Baño
Dormitorio 3
Dormitorio 2
5,0
0,0
Esto se debe a que se reducen los pasos de aire no deseados.
Exigencia CTE
15,0
Dormitorio 1
Las medidas adoptadas hacen alcanzar los caudales exigidos.
Medición 3
Estar - Comedor
Extracciones: Cumplen con el mínimo exigido por la norma.
Medición 2
20,0
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Sistemas Habituales
• Sistema mecánico de flujo simple continuo – Caudal de ventilación constante
• Sistema mecánico higrorregulable
– Caudal de ventilación regulado por humedad relativa
• Sistema mecánico de detector de presencia – Caudal de ventilación regulado por el detector de presencia
• Sistema mecánico de detector de CO2
– Caudal de ventilación regulado por el detector de CO 2
• Sistema mecánico de doble flujo
– Caudal de ventilación constante – Permite incorporar recuperador de calor (85%)
24
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIO
25
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Eficiencia de Sistemas
-28%
-27 % -78 %
-95 %
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Consumo energ茅tico total Ventilaci贸n (kWh)
Efecto SFP (Service Fan Power)
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Resultado final 47,4
Edificio Tipo, zona climática D
35,5
36,2 14,5
5,5
Nuevo límite CTE DB-HE2013 27 kWh/m²a
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MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO
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MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO distrib. puntual
Porcentaje de Insatisfechos con calefacción distribuida
Comparativa de Categorías de Confort Interior
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MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO
Día frío: 14 de marzo (T.media de 1,7°C) tras una semana fría. Temperaturas en pilares revestidos
Temperaturas de fachada norte y pilares del comedor
Temperaturas en particiones
Detalle de la solución de pilar enrasado en fachada
Análisis de temperaturas en pilares: - La diferencia entre Ts. de pilares y T.aire está en torno a 1-2⁰C:
se ha evitado el puente térmico
Similar a la Temperatura del resto de la fachada. La solución de aislamiento trasdosado cumple su objetivo. - La T.sup. de las particiones varía menos de 1⁰C. - Se detectaron Tp. y Ts. singulares por ubicación (ej. espacio instalaciones) y ganancias internas (estudio).
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Consumos
Nuevos límites CTE DB-HE2013
60 kWh/m²a 50 kWh/m²a
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Análisis de las Instalaciones POTENCIA INSTALADA CALDERAS CONDENSACIÓN VOLUMEN DE ACUMULACIÓN SOLAR
De menor a mayor Volumen de acumulación solar
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An谩lisis de la Cobertura Solar
34% % Contribuci贸n solar
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Futuras mejoras Nuevos límites CTE DB-HE2013
60 kWh/m²a 50 kWh/m²a
10 - 20 kWh/m²a
10 - 20 kWh/m²a
Futuro NZEB 10 - 20 kWh/m²a
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ENVOLVENTES ACTIVAS – Celdas PASLINK
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ENVOLVENTES ACTIVAS – Celdas PASLINK
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ENVOLVENTES ACTIVAS – Celdas PASLINK
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Planta Experimental de Instalaciones Térmicas en Edificios Ensayos estacionarios y dinámicos de equipos individuales Ensayos estrategias de funcionamiento Implementación de estrategias de control avanzadas Gestión del almacenamiento e integración en la planta Calibración de algoritmos comportamiento equipos. Ensayos certificación energética
Plataforma semi-virtual
Instalación modular y flexible que permite ensayar de un modo versátil la componente térmica y eléctrica de plantas de calefacción y ACS de diferente naturaleza
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ANÁLISIS ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO
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Medir para conocer: desde los materiales al edificio C茅sar Escudero
Vitoria-Gasteiz
Muchas gracias por su atenci贸n termica@ej-gv.es
www.euskadi.net/LCCE