Medir para conocer desde los materiales al edificio, Cesar Escudero

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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3

Laboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria-Gasteiz

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

4

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5

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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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6

Optimización de la Envolvente

Nuevo límite CTE DB-HE2013

Edificio Tipo

-OPACO -VENTANAS -PUENTES TÉRMICOS

MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIO

7

Laboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria-Gasteiz

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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8

Laboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria-Gasteiz

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]

9

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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])

12

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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]

15

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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

20

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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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27

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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

28

MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL 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