Hacia el 2020, NZEB by Sergio Cañas

El objetivo del presente documento es, en primer lugar, estudiar y conocer todo lo relativo a la aplicación de la directiva europea 2010/31/UE para 2020 en edificios residenciales y 2018 en edificios públicos, analizando su viabilidad y sus consecuencias arquitectónicas, económicas y sociales. En segundo lugar, ofrecer al lector un documento en el que se recoja de forma ordenada y concisa, toda la información recopilada y seleccionada sobre los edificios de consumo casi nulo, pues a pesar de su pronta entrada en vigor, no existe aún ningún documento que lo haga, habiendo importantes confusiones y contradicciones en lo relativo al tema. El trabajo se estructura en 5 capítulos englobados en dos grandes partes: En la primera de ellas (capítulos 1-3) se realiza una investigación sobre NZEB, analizando el marco legislativo y los objetivos que establece, la situación actual en España frente a la del resto de Europa y las medidas y estrategias a seguir para llegar a dichos objetivos. En la segunda parte (capítulos 4-5), de enfoque práctico y directo, se realiza una simulación energética de un proyecto propio para mejorarlo energéticamente y llegar a convertirlo en un edificio de consumo casi nulo, aplicando todos los conocimientos de los análisis realizados en los capítulos anteriores.

Índice

1.1 Introducción 1.2 Edificios de consumo casi nulo 1.3 Marco normativo 1.4 Situación actual

ESTRATEGIAS DE DISEÑO

2.1 Estándares de construcción y certificación 2.2 Los10 principios fundamentales para NZEB

3.1. Biblioteca pública Villamediana de Iregua 3.2 Edificio Ciem de Zaragoza 3.3 Edificio LUCIA Universidad de Valladolid 3.4 Edificio Sener en Cerdanyola 3.5 Instituto IMDEA Energía

Valores iniciales lo más desfavorable posible

Compacidad

10% 8%

28%

Orientación y tamaño de los huecos

Protecciones solares CONCLUSIONES

22%

14,16

5,94 10,63

8,33 7,33

Aislamiento térmico

BIBLIOGRAFÍA Puentes térmicos

42% 14%

4,52 4,52 23,92 23,92

Hermeticidad

10%

4,93 6,91

5.1 Análisis de los resultados obtenidos diseño 31,27

6.1 Libros, artículos, normativas, documentos 0% 0% 6.2 Sitios web, blogs 6.3 Conferencias, visitas 3% 5%

5,15 Ventanas y puertas 5.2 Recomendaciones de

17%

Valores iniciales del proyecto

4.1 Análisis de las2% condiciones de partida 0% y rediseño del proyecto 4.2 Análisis energético

CASOS DE ESTUDIO

Valores iniciales proyecto APLICACIÓN A UNdelCASO PRACTICO

HACIA DONDE NOS DIRIGIMOS

Ventilación

1,7

Reflectividad

0,08 0,17

Inercia

39,22

2,65

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

CAPÍTULO I HACIA DONDE NOS DIRIGIMOS

Investigación, selección y elaboración de la documentación más importante en lo que ha EECN se refiere: definiciones, marco normativo, situación actual.

1. Hacia donde nos dirigimos

1.1 INTRODUCCIÓN Con la crisis del petróleo en la década de 1970 resurgió la preocupación por los aspectos medioambientales en la edificación, y en la actualidad la inquietud creciente sobre el cambio climático ha quedad patente en el V Informe del Grupo Internacional de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC: Intergovernammental Panel on Clima Change) donde se estima con una gran probabilidad (superior al 90%) que la causa del calentamiento global del planeta son las emisiones de dióxido de carbono (CO2) que se derivan de las actividades humanas (además del CO2, la lista de gases incluye el metano [CH4], el óxido de nitrógeno [N2O] y otros gases de menor importancia). En el período de 1996 – 2005 se han registrado once de los doce años más cálidos desde que existen los registros meteorológicos (1850). Los escenarios que presenta el IPCC varían desde el pesimista –con un incremento global de la temperatura de hasta 6,4 ºC para 2100- hasta uno sostenible en el otro extremo, con un incremento de solo 1,1 ºC. El IPCC insiste que es necesario controlar el aumento del calentamiento global a un máximo de 2-2,4ºC en 2050, para evitar grandes catástrofes naturales debidas al calentamiento global. Según este organismo, solo puede garantizarse tal incremento con una reducción de los gases de efecto invernadero entre un 50-80% respecto a los de 2007. En este marco de cambio climático global, destaca el papel clave del sector de la edificación. La energía necesaria para la construcción, el mantenimiento y el uso de los edificios supone el 40% del consumo energético en la Unión Europea. Un tercio de las emisiones globales de CO2 equivalentes, tiene su causa en la construcción y el uso de los edificios.

En el año 2010, los edificios concentraron el 40% del consumo global de energía final.

En el año 2010, los edificios concentraron el 19% de todas las emisiones de GEI.

Las emisiones de CO en el sector de la construcción podrían duplicarse o triplicarse para el año 2050.

La Comunidad Europea ha valorado todos estos aspectos y ha propuesto un paquete integrado de medidas sobre cambio climático y energía que prevé nuevos y ambiciosos objetivos para 2020. Este protocolo se denomina “EL Triple 20”: Con respecto a las cifras de 1990, los compromisos de la Unión Europea para lograrlo son: 1. Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en un 20% (30% si se alcanza un acuerdo internacional). 2. Ahorrar el 20% del consumo de energía mediante una mayor eficiencia energética, además, en cada país el 10% de las necesidades del transporte deberán cubrirse mediante biocombustibles. 3. Promover las energías renovables hasta el 20%. El objetivo del 20/20/20 para 2020 es llevar a Europa hacia el camino del futuro sostenible, con una economía que genere pocas emisiones de carbono y consuma menos energía.

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

En la actualidad, el consumo de energía debido al uso de un edificio es responsable de la mayor parte de las emisiones de CO2 del sector de la edificación. Incluso en los países con un clima suave, como el mediterráneo, la energía que se consume en calefacción, refrigeración, agua caliente sanitaria e iluminación es la principal responsable de las emisiones de CO2 en las diferentes etapas de la vida de los edificios. Estos consumos suelen ocupar el primer lugar como fuente de emisiones de CO2, por delante de la energía necesaria para la extracción y la fabricación de los materiales, e incluso de la energía necesaria para la construcción de edificios. Por ello resulta de especial interés recuperar la relevancia de la arquitectura pasiva en la construcción o rehabilitación de edificios, pues tiene un gran potencial de ahorro energético.

EL ESTADO ACTUAL DE LA CONSTRUCCIÓN

Calentamiento y demanda energética El aumento de las temperaturas provocará cambios en la demanda energética relacionada con el clima. En los países de bajos ingresos, el aumento de la riqueza será el principal impulsor del aumento de la demanda de energía, principalmente en lo que respecta al aire acondicionado y el transporte.

Presiones de la demanda Según las proyecciones en el estado actual de las cosas, el consumo a nivel global podría duplicarse o incluso triplicarse para el año 2050. Algunos de los impulsores son los miles de millones de personas que adquieren una vivienda adecuada y acceso a la electricidad. El crecimiento de la riqueza, los habitantes urbanos y la población mundial también aumentará la demanda.

Energía en el hogar Los grandes electrodomésticos tradicionales concentran la mayor parte del consumo eléctrico de los hogares, sin embargo, su contribución está experimentando un rápido descenso. Los equipos electrónicos de comunicación y entretenimiento representan en la actualidad más del 20 % del consumo eléctrico residencial en la mayoría de los países.

Impactos y riesgos vulnerables a los impactos del cambio climático. Entre ellos se incluyen el aumento de las precipitaciones, el deshielo del permafrost y los fenómenos climáticos extremos, como son los incendios forestales y las tormentas e inundaciones intensas. Si no se invierte en mejorar la resiliencia o capacidad de adaptación, la vulnerabilidad seguirá aumentando.

PRINCIPALES PROBLEMAS INSEGURIDAD ENERGÉTICA CLIMA EXTREMO SEQUÍA CALENTAMIENTO GLOBAL COMPORTAMIENTO HUMANO

1. Hacia donde nos dirigimos

La aplicación de políticas eficaces puede conducir a la construcción de edificios y asentamientos más amplios, resilientes al clima y con mayor grado de eficiencia energética, lo que frenaría el aumento de emisiones de gases de efecto invernadoero (GEI). El potencial de ahorro energético tanto en edificios nuevos como ya existentes oscila entre un 50 % y un 90 % Es necesario que las administraciones impulsen su uso en los edificios públicos y redes urbanas de climatización, y cambien las normas y códigos del sector incluyendo a las fuentes de energía renovable. Conceptualmente, los edificios están empezando a pasar de ser un consumidor de energía a un productor-consumidor de energía, que puede ser autosuficiente.

CONSTRUCCIÓN PARA EL FUTURO La aplicación generalizada de buenas prácticas y tecnologías podría conducir a la estabilización o incluso la disminución del consumo energético de los edificios para el año 2050. Muchas de las opciones de mitigación prometen múltiples beneficios complementarios

del carbono 9 En la actualidad, la electricidad es la principal forma de energía utilizada en refrigeración y electro domésticos, mientras que los combustibles fósiles se utilizan para la calefacción. Para reducir en gran medida las emisiones, será necesario cambiar los combustibles y la infraestructura del suministro energético en los

energética 1

alto rendimiento. Por lo general, incluyen sistemas de aislamiento y ventanas de alto rendimiento, y aire interior de buena calidad. 2 Electrodomésticos, iluminación y sistemas de calefacción, ventilación y aire

3 Mejora de la automatización de los

disminuye. 10 En la actualidad hay más de 2.000 millones de personas que no tienen acceso a portadores de energía modernos. La evolución de su suministro de energía determinará las tendencias en las emisiones

respondan a las condiciones cambiantes. "Iluminación natural". Contadores y redes inteligentes que modulen el suministro en tiempo real. 4 Enfriamiento por evaporación y deshumidi3

Potencial de reducción de CO promedio: 20-45 % de la base de referencia

infraestructura del sistema 5 Existen los conocimientos técnicos para adecuar y

Reducción de la demanda de servicos

consumo energético muy bajo o nulo, a menudo con bajo costo marginal de la inversión o con periodos de amortización viables.

11 El aumento del consumo

pasivos que minimizan o eliminan la necesidad de calefacción, refrigeración y ventilación mecánica. 7 La remodelación exhaustipermitido ahorrar entre un 50% y un 90% de energía. 8 Los procesos de diseño integrado priorizan los factores de consumo y rendimiento energético en las operaciones de diseño, construcción y puesta en servicio. Potencial de reducción de CO promedio: 30-70 % de la base de referencia

Potencial de reducción de CO promedio: 20-45 % de la base de referencia

energético previsto para los mente a una mayor demanda de los servicios de energía, impulsada por la población que sale de la pobreza y cambia sus patrones de consumo. Entre los instrumentos que pueden reducir la demanda

los precios del carbono, el comercio personal de carbono, impuestos sobre la propiedad relacionados con las emisiones de CO en materia de electrodomésti co progresistas y códigos de 8

consumo absolutos. Potencial de reducción de CO promedio: 20-40 % de la base de referencia

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1.2 EDFICIOS DE CONSUMO CASI NULO

¿Qué es un edificio de consumo energético casi nulo? Un edificio de consumo de energía casi nulo es aquel cuyo nivel de eficiencia energética es muy alto y se determina de acuerdo a la Directiva Europea 2010/31/UE. La casi nula o muy baja energía demandada, procede de fuentes renovables, se produce in situ o bien en el entorno. La eficiencia energética del edificio se estima calculando la cantidad de energía consumida anualmente para satisfacer las demandas térmicas (calefacción, refrigeración y ACS) ligadas a un uso normal, y se expresa con un indicador de eficiencia energética y un indicador numérico del consumo de energía primaria. En la actualidad existe una amplia gama de conceptos similares a NZEB, y muchas empresas grandes e instituciones del sector de la construcción están aportando sus propios “sellos”, lo que contribuye a una cierta confusión entre los arquitectos, ingenieros y promotores (por ejemplo, “edificio CO2 neutro”, “edificio de energía positiva”, etc.). Dentro del concepto NZEB, se pueden distinguir los siguientes subconceptos: • • • •

Energía Casi Nula en parcela: se genera la misma cantidad de energía que la que se consume. Energía casi nula en fuente: se genera o compra tanta energía renovable como la energía renovable como la energía primaria que se consumo (energía primaria = energía final gastada x factor de energía primaria de cada fuente de energía usado). Energía casi nula en costes energéticos: el propietario o usuario paga la misma cantidad por la energía no renovable consumida que la que recibe por la venta de energía renovable producida en la parcela. Energía casi nula de emisiones: se produce la cantidad de energía renovable suficiente como para contrarrestar las emisiones derivadas por el uso del edificio.

Cada país define el concepto de Edificio de consumo casi nulo, y España deberá decidir su propia definición para los diferentes plazos marcados: 2015, 2018 y 2020. Posteriormente la Comisión evaluará cada plan nacional. El edificio de consumo casi nulo es una imposición, y será exigible si es técnica y económicamente posible: debe ser un edificio cuyo coste y consumo a lo largo de su vida útil, no sea superior en comparación con la reglamentación exigida anterior. ¿Cuáles son los requisitos para una adecuada definición por cada Estado Miembro? 1. Deberá ser clara en sus objetivos y plazos para evitar malos entendidos y errores de implementación. 2. Deberá ser técnica y económicamente viable. 3. Será lo suficientemente flexible y adaptable a las condiciones climáticas locales, hábitos constructivos, etc., sin que comprometa el objetivo general. 4. Se basará en los estándares existentes de edificios de bajo consumo de energía. 5. Permitir e incluso fomentar la competencia abierta entre las distintas tecnologías. 6. Ser ambicioso en términos de impacto ambiental y elaborarse como un concepto abierto capaz de seguir el ritmo del desarrollo tecnológico. 7. Desarrollarse sobre la base de un amplio consenso de las principales partes interesadas (políticos, industriales, inversores, usuarios,…). 8. Ser sugerente y estimular el apetito para una adopción más rápida. ¿Qué indicadores habrá que fijar en la definición de edificio de consumo casi nulo? La definición estará acotada mediante tres indicadores: 1. Limitación de la demanda: demanda < a un % determinado. 2. Porcentaje de aprovechamiento de energías renovables para satisfacer la demanda anterior: > a un % determinado. 3. Cantidad de Energía Primaria en kwh/ m² al año en condiciones estándar de operación y climática: valor numérico.

1. Hacia donde nos dirigimos

1.3 MARCO NORMATIVO La normativa oficial de edificación vinculante a cada país establece una serie de requisitos mínimos para la sostenibilidad, y sus exigencias varían según la orientación política y social en cada caso. Gran parte de esta normativa se centra en el control del consumo energético – calefacción, refrigeración, agua caliente sanitaria y electricidad- durante el uso del edificio, y reflejan, aunque de un modo más sucinto, otros aspectos de la sostenibilidad. El problema de dichas normativas es su dependencia de los sistemas políticos, que varían con el tiempo, y de la industria de la construcción que ejerce presión en su redacción. Por ello en las normativas oficiales no se definen mecanismo para sancionar productos con un mal balance energético o soluciones que emiten gases nocivos – fomaldehído, isocianatos, etc. – en el proceso de su elaboración, uso o destrucción. En el ámbito internacional destaca la iniciativa de la Unión Europea para reducir gases de efecto invernader (CO2 equivalente) en un 90% para 2050. Dentro de este marco se ha redactado una serie de leyes europeas de mejora de la eficiencia energética y el uso de energías renovables en la construcción. Como parte de la Unión Europea, España está obligada a trasladar a la legislación española todos los planteamientos marcados por las Directivas Europeas publicadas en los últimos años, que tenían los siguientes objetivos: Directiva 2002/91/CE: Establecimiento de requisitos de uso de la energía en edificios nuevos y existentes que lleven a cabo grandes obras de renovación, la introducción de certificados de eficiencia energética, y la exigencia de las inspecciones de sistemas de climatización de tamaño medio y grande Directiva 2010/31/UE: Fue una refundición de la Directiva 2002/91/CE. En ella se indica la necesidad de adoptar una metodología de cálculo por parte de los Estados miembros. Es aquí donde se incorpora el concepto de Edificios de Consumo de Energía casi Nulo. Se amplía la información referente al Certificado de Eficiencia Energética y se desarrolla un apartado referente a incentivos financieros y barreras de mercado. Directiva 2012/27/UE: Establece que los Estados miembros han de fijar unos objetivos de eficiencia energética nacionales para el año 2020, comprometiéndose a la renovación del parque nacional de edificios residenciales y comerciales movilizando inversiones, a la adquisición de productos y servicios eficientes, implantando sistemas de obligaciones de eficiencia energética para distribuidores y comercializadores, obligando a que los Estados miembros fomenten la implantación de un sistema de gestión energética y de la realización de las auditorías energéticas y promocionar la eficiencia en los sistemas de calefacción y refrigeración. Centra sus esfuerzos en dos aspectos: Cogeneración de alta eficiencia y redes urbanas de calefacción y refrigeración.

Todos los países miembros de la Unión Europea están obligados a actualizar estas normativas cada tres años para endurecer las exigencias energéticas en la construcción. En este sentido, aún no se ha desarrollado una herramienta legal eficaz para mejorar el comportamiento energétcio de los edificios antiguos, responsables de la mayor parte de las emisiones nocivos al medio ambiente. No obstante, y en el ámbito europeo, existe una amplia gama de iniciativas políticas locales, regionales y nacionales para el fomento de la rehabilitación energética del parque construido.

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1.4 SITUACIÓN ACTUAL El consumo energético en el sector residencial representa en España un 17% del total del consumo de energía final, un porcentaje que tiende además a incrementarse. Se trata, por tanto, de un sector clave para la reducción del consumo energético en nuestro país. Actualmente, se está desarrollando un plan de aproximación reglamentaria progresiva donde se prevén tres pasos, con actualizaciones del CTE en su Documento Básico HE Ahorro de Energía en 2012, 2015 y 2019. El objetivo de estas actualizaciones y su enfoque principal es conseguir una legislación más prestacional enfocada al consumo global de cada edificio y donde exista una mayor integración normativa entre la limitación de la demanda (actualmente relativa al edificio de referencia), las instalaciones (RITE), la iluminación y el aporte de energía solar (térmica y fotovoltaica). Esa exigencia global, supondrá el establecimiento de una cifra de consumo de energía primaria (kwh/m2/año), en términos absolutos, no afectados por clima, uso o tipología y no relativos al edifico de referencia, siendo probable también que se establezca un límite de emisiones de CO2 máximas (kgCO2/m2/año). Ambas exigencias serán complementadas con otros requisitos parciales para evitar descompensaciones, básicamente demanda energética. Los diversos estados miembros de la Unión Europea se encuentran en diferentes fases de avance en lo que se refiere a edificios de consumo de energía casi nulo. A continuación se muestran algunas de las medidas tomadas en diferentes países de nuestro entorno: • Austria: Planificados subsidios en vivienda social sólo para edificios pasivos a partir de 2015. • Dinamarca: En el año 2020 todos los edificios de nueva construcción utilizarán un 75 % menos energía que la actualmente exigida en el código. • Finlandia: 30-40% menos consumo de energía en el 2010 y estándar passivhaus en el 2015. • Francia: En el 2012 todos los edificios de nueva construcción serán edificios de bajo consumo de energía (Effinergie estándar) y en el 2020 la nueva edificación será de energía positiva. • Alemania: En el año 2020 todos los edificios deberán estar operando sin combustibles fósiles. • Hungría: Los edificios de nueva construcción serán de emisiones nulas en el 2020, en el caso de grandes inversiones deberán serlo ya en el 2012. • Irlanda: 60% de reducción en el 2010, Edificios de Consumo de Energía Nulo en el 2013. • Países Bajos: 50 % de reducción en el 2015, 25 % de reducción en el 2010, ambos comparados con los planes actuales de edificios de energía casi nula hasta el 2020.

Comparativa de la demanda de energía primaria de los estados miembros de la UE. Fuente: Fundación Repsol

1. Hacia donde nos dirigimos

Consecuencias de la aplicación de la Directiva Europea para nuevos edificios en España

• • • • • • • • • • •

Los requisitos de eficiencia energética para los nuevos edificios deberán endurecerse, para lo cual se están revisando los 5 documentos Base de Ahorro de Energía (DB-HE) del actual CTE. La calificación energética de todos los edificios nuevos será elevada. Posibilidad de tener que ampliar la escala añadiendo A+ o A++ o revisar la misma. Definición y promoción de “Edificios de Consumo de Energía Casi Nulo” para distintos usos y zonas climáticas. El diseño de edificios de consumo de energía casi nulo implicará una revolución en el proceso de diseño y construcción de los edificios. Necesidad de equipos pluridisciplinares colaborando desde concepción de edificio, urbanistas, arquitectos, ingenieros. Mayor presencia de sistemas pasivos en edificios (sistemas de protección solar regulables, ventilación natural…). Menor peso relativo de las instalaciones de climatización (menor potencia instalada por m2), ya que al reducirse considerablemente la cantidad de energía que el edificio puede demandar, las instalaciones térmicas tendrán una menor potencia. Mayor desarrollo de las instalaciones que utilizan fuentes renovables (solar, biomasa, geotérmica). La baja cantidad de energía demandada por el edificio, deberá de ser cubierta, en gran parte, por energías renovables producidas en el propio edificio, o cerca del mismo. Necesidad de integrar las renovables en el edificio y de coordinar su uso con la energía convencional. Necesidad de correcta gestión de los edificios y uso intensivo de las TIC.

En el caso de los edificios existentes, esta Directiva se limita a decir que podrán fijarse requisitos a los mismos e insta a fomentar la rehabilitación mediante políticas de rehabilitación para grandes consumidores y Administración Pública.

Fuente: IDAE

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CAPÍTULO 2 ESTRATEGIAS DE DISEÑO

Estudio de las principales estrategias de diseño para llegar a edificios de consumo casi nulo, así como de los estándares de construcción y certificación energética existentes en la actualidad.

2. Estrategias de diseño

2.1 LOS ESTÁNDARES DE CONSTRUCCIÓN Y CERTIFICACIÓN A nivel mundial existe todo un repertorio de estándares de construcción, herramientas medibles y comparables a nivel internacional. Se trata de herramientas para la evaluación de edificios que promueven la sostenibilidad y las buenas prácticas medioambientales para el diseño, construcción, funcionamiento y explotación de edificios. Mientras que los sistemas de certificación medioambiental intentan controlar todos los impactos medioambientales del edificio a través de sus criterios correspondientes, los estándares de construcción se centran en controlar criterios muy determinados. La mayor parte de los estándares actuales se han desarrollado para limitar la demanda y el consumo de energía durante el uso del edificio, aspecto que queda reflejado en la factura energética que debe pagar el usuario del mismo. Existen además otros estándares recientes que incorporan el impacto ecológico y de salud ambiental. Un estándar de construcción tiene tres vertientes: 1. Requisitos energéticos mínimos, basados en limitar la demanda de energía para calefacción y refrigeración, así como el consumo de energía primaria total. 2. Conjunto de soluciones muy concretas para conseguir estos requisitos mínimos, que suelen comprobarse en edificios prototipos antes de salir al mercado. 3. Herramienta de cálculo para que el proyecto desarrollado cumpla con los objetivos establecidos.

Conjunto de soluciones

Requisitos energéticos mínimos

Herramienta de calculo

En los sistemas de certificación para nueva construcción existen varios créditos o requisitos que pueden servir como guía de buenas prácticas o como un sistema de posibles indicadores de servicio. Representan un medio objetivo indispensable para la interpretación ponderada de los nuevos estándares de calidad y eficiencia energética, ya que se basan en métricas aceptadas y reconocidas internacionalmente. Estas certificaciones permiten la implementación de medidas de eficiencia energética, incluyendo el cambio y/o mejora de sus equipos, así como procedimientos para el mantenimiento preventivo y correctivo con la finalidad de reducir los consumos energéticos reduciendo los costes de explotación y mejorando sus instalaciones. Representan un medio fiable para garantizar ahorros energéticos y de operación.

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Los estándares de certificación energética más importantes son: - A nivel nacional y europeo: DGNB en Alemania; EFFINERGIE y HQE en Francia; BREEAM en Reino Unido; Verde CBCe en España, y NORDIC ECOLABEL en Suecia, Dinamarca, Noruega, Finlandia e Irlanda.

- A nivel mundial: LEED y GREEN GLOBES en EEUU y Canadá, MINERGIE en Francia, PASSIVHAUS en Alemania, CASBEE en Japón, CSIR en Sudáfrica, y GBC en Australia

2. Estrategias de diseño

2.2 LOS 10 PRINCIPIOS FUNDAMENTALES PARA NZEB En el siguiente apartado se explican las 10 estrategias de diseño fundamentales para llegar a niveles óptimos en materia de eficiencia energética. Se basan realmente en la tradición de la arquitectura popular, pero se han desarrollado para satisfacer los requisitos de confort climático de un usuario contemporáneo durante todo el año. Su aplicación en mayor o menor medida dependerá de una gran variedad de factores: tipología de edificio, ubicación, periodos de uso, requerimientos del programa, valores estéticos, etc. La combinación y relación de todas ellas es lo que aporta valor al edificio desde el punto de vista energético.

Compacidad Coeficiente de forma

Ventilación con recuperador de calor

Orientación de los huecos

Aislamiento térmico de la envolvente

Reflectividad solar

Eliminación de puentes térmicos

Protecciones solares

Hermeticidad. Control de las infiltraciones

Inercia térmica

Ventanas y puertas de altas prestaciones

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COMPACIDAD. EL COEFICIENTE DE FORMA DEL EDIFICIO

La compacidad se define como el coeficiente entre la superficie de la envolvente exterior y el volumen que encierra. Los edificios de mayor tamaño tienden a ser más compactos (0,2 – 0,5/m), por la propia definición matemática de compacidad (hospitales o grandes edificios administrativos alcanzan fácilmente estos valores). Un bloque de viviendas, donde se procura que las estancias tengan mayor ventilación e iluminación naturales, consigue valores de compacidad de 0,3 - 0,6/m. Una vivienda unifamiliar consigue una compacidad muy baja (0,6-1/m). En los climas moderadamente fríos los edificios muy compactos tienten menores demandas energéticas, ya que tienen una envolvente menor respecto a un edificio con el mismo volumen y mayor envolvente por tanto, las pérdidas también son menores.

Ejemplo de compacidades variables con el mismo volumen interior

En los climas cálidos con mucha radiación solar, un edificio menos compacto (con determinada configuración) podría generar más sombra propia, de modo que la pauta mencionada anteriormente no resulta tan clara, pues se reduciría la demanda energética en verano. En edificios con una mala orientación y que reciben mucha radiación solar, una alta compacidad puede llegar a ser un inconveniente. Esto ocurriría por ejemplo, si las temperaturas diurnas medias exteriores en verano son más bajas que la temperatura interior. En este caso, una baja compacidad con grandes superficies de envolvente térmica puede disipar más calor hacia el exterior.

Aumento de la superficie 10 % Aumento de la radiación 20 %

Aumento de la superficie 20 % Aumento de la radiación 40 %

Ejemplos de cómo varía la proporción Superficie / Volumen (A/V) en función de la forma arquitectónica

1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2

1.1

1.2

2. Estrategias de diseño

ORIENTACIÓN Y TAMAÑO DE LOS HUECOS

Cada elemento constructivo sobre rasante recibe una radiación solar que depende de varios factores: las sombras que obstruyen la radiación, la absortividad y la emisividad de la superficie de la envolvente y, sobre todo, la orientación del edificio. Esta orientación se refleja en la distribución de sus huecos. Un edificio a sur suele tener más huecos orientados hacia ese punto cardinal que hacia el resto. Sin tomar en consideración el efecto del viento, puede decirse que la mejor orientación solar del edificio es la sur, pues se maximizan las ganancias solares en invierno – cuando se precisa energía solar para calentar el edificio de forma pasiva – y el ángulo de incidencia de los rayos solares en verano permite una protección solar más fácil a sur que a este y oeste (al recibir mucha radiación solar en verano y poca en invierno, los huecos al este y oeste deberían ser reducidos).

Radiación solar en invierno y en verano (orientación sur)

Los huecos a norte tienen el balance energético más reducido porque reciben muy poca radiación solar, y las pérdidas energéticas por transmisión térmica son más elevadas respecto a los elementos opacos. En consecuencia, una planta rectangular alargada, con el lado largo orientado a sur, es la forma teórica ideal para un edificio pasivo.

Orientación ideal hacia el sol de medio día (hemisferio norte)

Es lógico que la orientación del edificio tenga más relevancia en climas con una alta radiación solar; en cambio, un edificio con en un lugar con poca radiación varía menos su balance energético al cambiar la orientación. De este modo, los edificios en zonas urbanas muy densas y con grandes superficies que arrojan sombra son menos sensibles a los cambios de orientación que aquellos situados en zonas de menor densidad.

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3 PROTECCIÓN SOLAR La radiación solar es la fuente pasiva que calienta los edificios en invierno, ventaja que en verano se convierte en un inconveniente. Por lo que cabe optimizar los huecos del edificio para maximizar las ganancias solares en invierno y minimizarlas en verano. La mejor manera de conseguirlo es utilizar protecciones solares móviles. Los voladizos o los filtros fijos son menos adaptables a las condiciones dinámicas del clima, pues, por ejemplo, hay días de primavera u otoño en los que interesa calentar el edificio con el sol y otros donde un exceso de calor solar podría sobre calentar los espacios interiores. No obstante, la protección solar fija suele ser más económica y tiene la ventaja de que no necesita mantenimiento, mientras que las persianas graduables y móviles suelen tener una vida útil reducida.

Para edificios de muy bajo consumo energético, la eficiencia de los elementos de protección solar fijos debe justificarse y optimizarse para cada zona climática. Si bien este tipo de protección pasiva protege el interior de la radiación durante el día, también puede impedir la disipación de calor a la atmósfera durante la noche (en climas continentales con noches frías). En general, las protecciones solares no deberían empeorar la calidad de la iluminación en el interior. Sobre todo en edificios de oficinas, una protección solar excesiva puede aumentar la demanda energética del edificio debido al mayor consumo eléctrico de iluminación artificial necesaria para los puestos de trabajo.

Protección exterior

Protección interior

PROTECCIÓN SOLAR

Blanco o reflectante con poca transparencia

0,75

Colores claros o con poca transparencia

0,80

Colores oscuros o con mayor transparencia

0,90

Persianas orientables ventiladas

0,25

Persianas poco transparentes

0,25

Persianas en general

0,40

Persianas enrollables

0,30

Voladizos (valor aproximado)

0,50

Toldos ventilados

0,40

Toldos en general

0,50

El valor que caracteriza el grado de protección solar es el factor FC (la fracción de radiación que incide en un hueco que no queda bloqueada por persianas, toldos, etc.).

2. Estrategias de diseño

VENTANAS Y PUERTAS DE ALTAS PRESTACIONES

Las pérdidas a través de las ventanas son proporcionales a su coeficiente U, por lo que en general es conveniente reducir este valor en todas las orientaciones en las que se coloquen ventanas. La mejora del comportamiento térmico de las ventanas se consigue a través de la combinación de los siguientes factores de diseño: 1. Incrementar el número de láminas. La mejor solución suele ser dos, pero se puede llegar hasta tres o incluso cuatro en función de la zona climática. 2. Ventanas rellenas con diferentes tipos de gases. El efecto aislante de la cámara de la ventana depende directamente del gas que contiene. Las ventanas de altas prestaciones se rellenan actualmente con argón.

3. Ventanas con vacío. Se reduce la transmisión de calor a través de la evacuación del espacio entre paneles a una presión sobre 0,01 Pa.

4. Aerogel. Se trata de un material con un tamaño medio de célula inferior al recorrido medio de las moléculas de aire. El resultado es un valor de conductividad térmica extremadamente bajo. Sin embargo, es caro y no completamente transparente.

5. Diferentes tipos de recubrimientos de baja emisividad. Estos recubrimientos presentan un comportamiento selectivo con la radiación: transparentes a longitudes de ondas cortas (correspondientes al visible) pero baja emisividad en el rango de infrarrojo.

Por conveniente, al reducirse el coeficiente U suele reducirse la radiación que pasa a través de la ventana y consecuentemente la ganancia térmica solar será menor. Es necesario un compromiso entre el aporte de luz y calor natural en el periodo invernal, tratando de evitar el excesivo sobrecalentamiento en verano. De forma general deberían seguirse los siguientes criterios:

CLÍMA FRÍO

CLIMA INTERMEDIO

CLIMA CALUROSO

TRANSMITANCIA (U)

Menor de 0,35

Valor bajo

Tan bajo como sea posible

FACTOR SOLAR

0,3 - 0,6

0,4 - 0,55

Menor de 0,4

RECOMENDACIONES

Sería necesario reducir los acristalamientos en las orientaciones norte, Será necesaria la utilieste y oeste, lo justo para zación de protecciones iluminación natural. Acrissolares adecuadas. talamiento orientado al sur combinado con el uso de la inercia en muros.

Es más conveniente el uso perferencial de ventanas al norte combinado con ventanas al sur con sombreados adecuados: arbolado, jardinería, toldos y pantallas.

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AISLAMIENTO DE LA ENVOLVENTE

Por definición, el aislamiento térmico sirve para aislar el interior del edificio del clima exterior. Resulta muy eficaz cuando la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior es muy elevada, y pierde su interés cuando esta es muy baja. Así, un buen aislamiento térmico es más eficiente en invierno que en verano, pues la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior es siempre mayor que en invierno. Existe la idea preconcebida de que un aislamiento excesivo perjudica el comportamiento térmico de los edificios en verano al no dejar disipar el calor acumulado durante el día por la noche. Esto puede ser cierto en edificios con ganancias solares excesivas en verano (mal orientados o poco protegidos) y con mala ventilación nocturna. En cambio, los edificios de consumo casi nulo tienen unas cargas solares muy controladas en verano, y si se combinan con una buena estrategia de ventilación nocturna mejora notablemente el comportamiento energético en verano. Por la mayor incidencia solar sobre las superficies horizontales en verano, las cubiertas deben tener siempre más aislamiento térmico que las paredes.

Para conseguir una máxima eficiencia, el edificio debería recubrirse con una piel aislante ininterrumpida; solo así pueden minimizarse los puentes térmicos y garantizar un confort muy alto en el interior. Es lo que el estándar PASSIVHAUS define como la “regla del rotulador”, que dice que en los planos de las plantas y secciones debería dibujarse con rotulador una línea continua de la envolvente térmica. “Regla del rotulador” PASSIVHAUS

Una de las partes más complicadas para resolver esta regla es la parte del encuentro con la cimentación. Se deberá estudiar si es conveniente aislar o no la solera en función de la severidad climática del lugar. Como regla general, la diferencia de temperatura entre la superficie del suelo y la temperatura operativa del ambiente interior no debería superar los 3 grados.

Detalle de cimentación. Casa Pasiva ENTRECINAS, Villanueva de Prias, LLanes

AISLAMIENTOS TÉRMICOS ECOLÓGICOS En la actualidad existe un amplio abanico de aislantes térmicos ecológicos, fabricados a base de materiales naturales que, además de tener unas buenas características de alta resistencia térmica, no son tóxicos. Algunos ejemplos son la celulosa, fibra de cáñamo, fibra de madera, planchas de corcho, mantas de lana de oveja, lino, algodón, etc.

2. Estrategias de diseño

ELIMINACIÓN DE PUENTES TÉRMICOS

Los puentes térmicos se definen como zonas de los elementos constructivos donde se produce una variación de su uniformidad. Hay dos tipos de puentes térmicos: puntual y lineal. Los puentes térmicos lineales suelen tener mayor impacto que los puntuales. Los podemos clasificar a su vez según su causa:

• • • •

Constructivos: cuando el cerramiento cambia de grosor. Por ejemplo, por la presencia de un pilar, capialzado, etc. Geométricos: se producen en las esquinas, allí donde a una superficie interior se corresponde una superficie exterior mayor. Debidos a cambios de material: cuando puntual o linealmente hay un material con mayor conductividad térmica que el cerramiento normal. Por ejemplos, los encuentros con carpinterías. Otros: por ejemplo encuentros con elementos exteriores como voladizos, donde la discontinuidad geométrica introduce un aumento de la densidad del flujo de calor.

Las reglas para evitar o minimizar el efecto de los puentes térmicos son: 1. Evitar: intentar no romper la continuidad del aislamiento. 2. Penetrar: si no se puede evitar romper la continuidad del aislamiento, en los puntos de ruptura debe utilizarse un elemento con una conductividad baja. 3. Conectar: conectar diferentes elementos constructivos sin interrumpir el aislamiento térmico.

Puentes térmicos y condensaciones Además del control energético, en los puentes térmicos hay que cuidar que no se produzcan condensaciones superficiales e intersticiales debido a la bajada de la temperatura en el detalle constructivo. Puede ser que un puente térmico no afecte al balance energético total de un edificio, pero sí a la higiene de los espacios interiores. En las soluciones constructivas con aislamiento exterior conseguimos factores de temperatura superior y, por lo tanto, menor riesgo de condensación Una mejora en el factor de temperatura de cerramientos y puentes térmicos permite asegurar la ausencia de condensaciones, incluso incrementando las condiciones puntuales de higroscopididad en el interior de los espacios, de forma que sea posible reducir el caudal nominal de ventilación. De este modo mejoramos la eficiencia del edificio también desde el punto de vista de las pérdidas por ventilación

Condensaciones producidas por la presencia de puentes térmicos

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HERMETICIDAD. CONTROL DE LAS INFILTRACIONES

Una correcta ejecución permite un control de las infiltraciones de aire indeseadas de forma tal que la vivienda o edificio pueda ser calefactado mediante la ventilación mecánica con recuperación de calor sin recurrir a ningún otro sistema. Las zonas donde se suelen presentar problemas suelen ser:

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Pasos de conexiones de la pared en las estructuras de madera La continuidad de la barrera de vapor en la albañilería o la construcción de madera Las juntas de la barrera de vapor, su continuidad y superposición Los cabios a la vista de un tejado Las conexiones de la pared con el forjado La colocación de ventanas y marcos de las ventas Las salidas de instalaciones en la cubierta (lucernarios, chimeneas, etc.). Las cajas de contraventanas, cajas de persianas Las penetraciones, habitaciones o huecos sin calefactar contemplados en el proyecto.

Realización del blower test door para infiltraciones de aire

Infiltraciones producidas por una incorrecta colocación del aislante térmico

Infiltraciones debido a la penetración de cables

MATERIALES ESTANCOS AL PASO DEL AIRE

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MATERIALES NO ESTANCOS AL PASO DEL AIRE

Tableros OSB/BFU (juntas selladas con cintas especiales) Tejas cortavientos o barreras de vapor (juntas solapadas y pegadas o selladas con cintas) Láminas PE/PVC/elastómeras, etc. (barreras de vapor) Hormigón, cemento (juntas selladas con pasta butílica o PU-elástico) Hormigón con consistencia adecuada para sellar huecos abiertos Pared de obra con la capa de enyesado interior Juntas de láminas con caucho butílico y fijación controlada adicional Juntas de láminas selladas con productos homologados Cintas precomprimidas con fijación controlada adicional

Materiales críticos

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Sellar las catas de instalaciones en pared de obra con mortero Paneles de madera: peligro de escape de aire por cambios en la superficie (astillas) Paneles de poliestireno rígido Juntas en cartón yeso

Materiales no estancos a medio y corto plazo

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Cubtas adhesivas no herméticas al paso del aire Cemento demasiado seco o demasiado húmedo Paneles de aislamiento en general Juntas de silicona o de poliuretano convencional, proyectadas sobre espuma de poliuretano

2. Estrategias de diseño

VENTILACIÓN CONTROLADA DE DOBLE FLUJO

Un recuperador de calor es un equipo que permite recuperar parte de la energía del aire climatizado del interior de una estancia o local, a través del sistema de ventilación mecánica de dicho aire, mediante un intercambiador que pone en contacto el aire interior que se extrae con el del exterior que se introduce, sin que se mezcle el aire de los dos circuitos. En invierno funciona calentando el aire frío que entra del exterior, mientras que en verano permite enfriar el aire caliente del exterior, disponiendo además de unos filtros que reducen el nivel de contaminantes y mejorando considerablemente la calidad de dicho aire.

Estos equipos permiten recuperar hasta un 60 % del calor que se perdería en un sistema de ventilación mecánica en el que los flujos de aire de admisión y extracción son independientes, permitiendo un ahorro de energía que puede alcanzar sobre el 40 % del consumo en los equipos de climatización. Existen tres tipos de intercambiadores, los de flujo cruzado que alcanzan una eficiencia de entre el 50% y el 85 %, de flujo paralelo con una eficiencia aproximada del 90% y los de flujo rotativo, que disponen de un rotor o masa que acumula calor, un motor y una carcasa y presentan una eficiencia aproximada del 70% :

Intercambiador de flujos paralelos

Eficiencia de los equipos recuperadores de calor: Dispone de ventiladores que permiten el flujo y la circulación de aire tanto para tomarlo del exterior como para expulsar el del interior (tanto en el flujo de impulsión como en el de retorno), lo cual implica un consumo energético y se debe valorar su eficiencia en función del caudal de aire y de la diferencia de temperatura entre el aire exterior y el interior. • •

Intercambiador de flujos cruzados

A mayor caudal menor será la eficiencia del recuperador. Cuanto mayor sea el gradiente térmico o diferencia de temperatura entre el aire exterior y el interior mayor será su eficiencia.

Recuperadores de calor combinados con energías renovables Una posibilidad es la ventilación con pozo canadiense y recuperador de calor. En este caso el aire que entra a la vivienda ya viene precalentado en invierno o preenfriado en verano, procedente del circuito de conductos enterrados del pozo canadiense, de esta forma el aire que entra en invierno está menos frio y el que entra en verano está menos caliente, consiguiéndose con mayor facilidad alcanzar condiciones de confort Otro caso de aplicación sería en sistemas de climatización de alta eficiencia energética con bombas de calor y pretratado del aire por conductos en pozos canadienses con recuperadores de calor, en los que estos equipos intercambiadores de calor permiten mejorar y conseguir un mayor aprovechamiento energético.

Ventilación con pozo canadiense y recuperador de calor

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REFLECTIVIDAD SOLAR

Una estrategia para minimizar el impacto de la ración solar en verano es aumentar la reflectividad de las superficies exteriores. A mayor grado de reflectividad, menor será la absorción de la radiación solar por los materiales – la suma del factor de absortividad y de reflectividad es 1 – y menor la demanda necesaria para frío en verano. El factor de reflectividad solar de una superficie es una propiedad física que depende también del color, la temperatura del ambiente y la rugosidad de la superficie. Aumentar de 0,1-0,2 a 0,6 la reflectividad de un material de cubierta puede reducir el consumo de refrigeración de un edificio hasta un 20 %. No obstante hay que tener en cuenta el posible efecto negativo a escala urbana del deslumbramiento de los materiales reflectantes y de los colores claros. Desde hace poco existen en el mercado láminas reflectantes con capas metalizadas que tienen valores de reflectividad elevados. Estas láminas se colocan en el interior de una pared o cubierta ventilada para reflejar la radiación solar hacia el exterior en verano. Todavía no existen normas que definan estos productos de una manera fiable, y aun no hay experiencia suficiente como para valorar su comportamiento a largo plazo. En todo caso, siempre hay que considerar el balance energético de estas láminas no solo en verano, sino también en invierno. Dado que los materiales tienen una absortividad determinada también para el espectro infrarrojo (NIR), recientemente se han desarrollado superficies “frías” que pueden absorber o emitir la radiación de onda larga con independencia del color visible que tengan. Estos materiales “inteligentes” no tienen el efecto negativo de deslumbramiento si se diseñan con colores más oscuros.

Reflectividad media de la radiación solar

MATERIAL

Aluminio liso

0,80

Asfalto

0,07

Hojas verde de árbol

0,25

Lámina bituminosa

0,18

Acero rugoso

0,25

Acero galvanizado

0,62

Cobre liso

0,82

Mármol blanco

0,54

Pizarra

0,12

Nieve limpia

0,70

Teja cerámica roja

0,25

Zinc blanco

0,78

Valores típicos de la reflectividad de algunos materiales. Cuanto mayor es el valor de reflectividad media mayor será la reducción de consumo de refrigeración del edificio.

2. Estrategias de diseño

INERCIA TÉRMICA

La inercia térmica es capaz de almacenar una cantidad determinada de energía hasta alcanzar un punto de saturación; cuando la temperatura del elemento constructivo es más alta que la del aire circundante, el flujo energético se invierte y la energía empieza a fluir de nuevo desde el elemento constructivo al aire. La ventaja que presenta la inercia térmica es que amortigua el exceso de energía que pueden recibir los espacios interiores, sobre todo la radiación solar y la actividad humana. La inercia térmica se mide a través de la amortiguación de la onda térmica y del desfase entre las ondas térmicas en el interior en relación con el exterior durante las 24 horas del día.

Desfase de la onda

ºC

T. Exterior

Amortiguación de la onda

T. Interior Alta inercia T. Interior Baja inercia

Noche

Mediodía

Noche

En climas cálidos, la inercia térmica puede tener ventajas tanto en invierno como en verando. En invierno, un edificio con alta inercia térmica puede absorver un exceso de calor durante los días de mucha radiación solar, para volver a disiparla a los espacios interiores cuando baja la temperatura del aire. En el mismo edificio, pero con poca inercia, este exceso de ganancias de calor se convertiría en una subida de la temperatura del aire interior. Para mantener el confort, tendrían que abrirse las ventans para disipar esta energía sobrante.

Comparativa de la inercia térmica de diferentes cerramientos 96 % 93 % 90 % 87 % 84 % 81 %

Del mismo modo, una alta inercia térmica en verano ayuda a gestionar los cambios de temperaturas diurnas, lo que se traduce en una menor fluctuación de temperatura, de ahí que la inercia térmica sea relevante en climas cálidos, con mayores alteraciones de temperatura y radiación muy alta. Además del cerramiento, los forjados son un buen elemento donde concentrar masa térmica. Por último, cabe mencionar que en edificios de uso muy intermitente una elevada masa térmica puede perjudicar el comportamiento energético. Puede ocurrir si, por ejemplo, un edificio con buena protección solar, se refrigera con un alto caudal de ventilación noctura, en este caso, una baja masa térmica puede acelerar el enfriamiento del edificio.

79 % 76 %

Amortiguación térmica (%)

14 12 10 8 6 4 2 0

Desfase térmico (%)

Pared convencional N. España Pared Passivhaus 10 cm aislamiento alta densidad Pared Passivhaus10 cm aislamiento baja densidad Pared tradicional 50 cm piedra natural

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CAPÍTULO 3 CASOS DE ESTUDIO NZEB

Análisis de ejemplos de edificios de bajo consumo en España. El criterio de elección se basa en la ubicación (zona climática) y el tipo de edificio. 1. Edificio LUCIA Universidad de Valladolid 2. Instituto IMDEA Energía 3. Biblioteca Pública Villamediana de Iregua 4. Edificio CIEM Zaragoza 5. Edificio Sener Cerdanyola

3. Casos de estudio NZEB

A continuación se muestra un listado de edificios que se aproximan a los estándares de NZEB. En cada ficha se encuentra información energética y ambiental de estos, técnicas y productos que se han utilizado para conseguir esta eficiencia, datos de la envolvente, etc. Son ya muchos los ejemplos de viviendas pasivas; sin embargo, existen aún muy pocos edificios públicos de consumo casi nulo, a pesar de su pronta implantación obligatoria en 2018. Es por esto que los cinco ejemplos analizados son edificios de uso público

03 Edificio LUCIA Universidad de Valladolid

01 Biblioteca Pública Villamediana de Iregua

05 Instituto IMDEA Energía

02 Edificio CIEM Zaragoza

Edificios NZEB estudiados

04 Edificio SENER Cerdanyola

Otros edificios NZEB

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3.1 BIBLIOTECA PÚBLICA VILLAMEDIANA DE IREGUA. LA RIOJA A

Tipo de edificio Biblioteca pública Año de construcción 2014-2015 Superficie útil 640 m2 Coste de la construcción 517 155 € Coste/m2 880 €/m2 Contratista general HARINSA NAVASFALT Promotor: AYUNTAMIENTO DE VILLAMEDIANA DE IREGUA. Autor del proyecto PLAY ARQUITECTURA S.L.P. Consultoría DARPE ARQUITECTURA S.L.P. Empresa de certificación ENERGIEHAUS ARQUITECTOS

DESCRIPCIÓN El edificio se encuentra semienterrado para aprovechar las propiedades térmicas del terreno y disimular el tamaño de la edificación en un entorno tan denso. Se estudiaron los soleamientos ubicando los mayores huecos a sur y a 0este y proponiendo sistemas de protección solar mediante lamas horizontales en la fachada sur, lamas verticales en la oeste y arbolado en el patio. Fachadas: Se ha optado por una envolvente cuya Transmitancia (U) es de 0,162 W/m2K. Las secciones de la parte ciega se componen de interior a exterior de los siguientes elementos: trasdosado autoportante de tablero de cartón yeso de 15mm y omega de acero de 46 mm con panel de lana de roca del mismo espesor, enlucido de yeso de 15mm, muro de ladrillo cerámico tipo termoarcilla colocado a media asta de 140 mm, sistema SATE compuesto de EPS 160 mm” sujeto al soporte mineral mediante tacos y colocado sobre perfil de arranque, malla universal para mortero, capa de adhesión de mortero base y capa de regularizacion de mortero base. Con acabado final de pintura blanca y textura de grano de 1,5 mm. El espesor total de la fachada es de 390 mm. Carpinterías y Acristalamiento: Las carpinterías de la edificación serán de aluminio-madera con triple acristalamiento, modelo Ventaclim Super-Comfort Sobredimensionado con perfiles de 70x70mm en los huecos de altura libre inferior a 2,50 metros y con perfiles de 140x70mm en el resto de huecos. Este tipo de carpinterías dispone de un valor de transmitancia de ventana de 0,84 W/m2K Puentes térmicos: Para evitar el puente térmico en la unión entre fachada y cubierta se ha dispuesto un bloque de POROTON debajo del arranque del peto de cubierta que garantiza la continuidad del aislamiento de la cubierta con el de la fachada. Hermeticidad: Se ha definido una línea de hermeticidad en la edificación compuesta por los siguientes elementos constructivos: En los muros de cimentación por el muro de contención hormigón armado. En los muros de cerramiento sobre rasante por el enlucido interior sobre la hoja de termoarcilla. En la solera la línea de hermeticidad es la misma solera de hormigón armado.

3. Casos de estudio NZEB

CALIDAD AMBIENTAL DEL EDIFICIO CONSUMO DE ENERGÍA

EMISIONES GEI

Energía primaria necesaria 82,00 kWh PE/m2/year Energía primaria edificio conventional 155,80 kWh PE/m2/year Coste de la eficiencia energética 0 kWh PE / € Energía final 120,00 kWh FE/m2/year Calefacción13.28 kWh/m2/año Refrigeración 5 kWh/m2/año ACS y electricidad auxiliar: 7 kWh/m2/año

GEI en la etapa de uso: 22,79 KgCO2/m2/año Metodología usada: Para la determinación de las emisiones de CO2 se han considerado el consumo de los sistemas del edificio (calefacción, refrigeración, ACS, electricidad aux, iluminación, aparatos eléctricos). No se han tenido en cuenta aspectos como los puestos de trabajo Vida útil de edificio : 50,00 year(s)

Los consumos de energía indicados son los valores obtenidos mediante la herramienta de cálculo PHPP y están basados en los valores característicos del edificio.

AGUA, SALUD Y CONFORT Concentración calculada de CO2 en interiores: Sistema de regulación mediante controlador remoto con pantalla táctil a color TFT con marco en acero inoxidable y tres sensores de CO2 situados en las zonas de máxima carga. Trabajan regulando el caudal de ventilación en función de la ocupación real del edificio

COMPORTAMIENTO DE LA ENVOLVENTE Valor de la U: 0,18 W.m-2.K-1 Coeficiente de compacidad del edificio: 0,35 n50 (I4) m3/H.m2 n50 (Vol/H) Q4 Valor de la permeabilidad al aire: 0,40

CONFORT TÉRMICO Temperatura interior invierno: 20ºC. Temperatura interior verano: 25ºC. Cargas internas de calor invierno/verano: 3,7W/m2

Para comprobar la correcta ejecución de la línea de hermeticidad se llevaron a cabo dos tests de tipo “Blower Door”

INFORMACIÓN TÉCNICA. SISTEMAS Y PRODUCTOS SISTEMAS Sistema de calefacción: Bomba de calor y Cassette Sistema de agua caliente: Bomba de calor Sistema de refrigeración: Bomba de calor reversible y Cassette Sistema de ventilación: Flujo de doble intercambiador de calor Sistemas renovables: Energía solar fotovoltaica Producción de energía renovable:15,00 % Sistemas de gestión del edificio: El diseño de la instalación ha sido realizado teniendo en cuenta la zonificación, para obtener un elevado bienestar y ahorro de energía.

PRODUCTOS UTILIZADOS POROTON T8-P (WIENERBERGER) Poroton P Bloque cerámico de alto rendimiento, alta inercia térmica, sin puentes térmicos, aislamiento acústico, bajos valores en conductividad térmica y altas prestaciones en los valores técnicos. Conductividad térmica=0,08W/mk ASCENSOR EVOLUX (ENOR) Sólo precisa 500 W de potencia para su funcionamiento. Se conecta como si fuese un electrodoméstico a la red monofásica de 220 V. Genera energía. El ascensor genera energía cuando sube vacío o baja cargado, logrando así un importante ahorro en la factura eléctrica ZEHNDER COMFOAIR 550 (ZEHNDER GROUP IBÉRICA INDOOR) La instalación se compone de tres recuperadores de calor de flujo a contracorriente. Provistos de intercambiador de calor de altísima eficiencia del 89%, eficiencia eléctrica de 0,29 Wh/m3 y rango de caudales de 50 a 450 m3/h.

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3.2 EDIFICIO CIEM DE ZARAGOZA A

Tipo de edificio Biblioteca pública Año de construcción 2011 Superficie útil 2309 m2 Coste de la construcción 5270651 € Coste/m2 2283 €/m2 Proyect Manager Octavio Cabello Villalobos Autores del proyecto Manuel Sánchez Iturbe Javier Gracia Martinez Aurora Sánchez Iturbe

DESCRIPCIÓN Dentro del planeamiento urbanístico del entorno de la Estación Delicias, el Ayuntamiento de Zaragoza quiere desarrollar un espacio urbano caracterizado por el uso de nuevas tecnologías; así surgió el proyecto de Milla Digital. El edificio CIEM, es un edificio nZEB (net Zero Energy Building) promovido por el propio Ayuntamiento, forma parte de este entorno, y expresa el concepto de sostenibilidad en la edificación. Este edificio pretende mostrar distintas soluciones de eficiencia energética que se han planteado en su concepción, y que han permitido conseguir el máximo ahorro energético y confort. Su principal elemento diferenciador con otros edificios radica en la fusión de un diseño basado en razonamientos bioclimáticos (diseño pasivo) con los sistemas activos (instalaciones de climatización) y los sistemas energéticos (producción fotovoltáica, eólica, biocombustibles y geotermia ). La conjugación de todos ellos, y el uso de un sistema de gestión inteligente nos permite obtener resultados mas que satisfactorios. El edificio se ha concebido también como un laboratorio de investigación, donde se recogen una gran cantidad de datos procedentes de sensores de todo tipo. Esto, además de permitirnos conocer en tiempo real el comportamiento energético del edificio, es una importante fuente de información que nos facilitará optimizar o mejorar su funcionamiento. La experiencia adquirida servirá también para darla a conocer a la comunidad comprometida con el medio ambiente. En la actualidad el edificio está en pleno funcionamiento como “Vivero de Empresas”, con prácticamente un 100% de ocupación. Parte de este éxito se debe a la propia imagen de sostenibilidad y eficiencia energética que se ofrece.

3. Casos de estudio NZEB

CALIDAD AMBIENTAL DEL EDIFICIO CONSUMO DE ENERGÍA

EMISIONES GEI

Coste de la eficiencia energética 0 kWh PE / € Energía primaria necesaria 49,80 kWh PE/m2/year E. primaria edificio estándar 85,50 kWh PE/m2/year Energía final 79,00 kWh FE/m2/year Climatización 25.79 kWh/m2/año Ventilación 11.77 kWh/m2/año Iluminación 12.32 kWh/m2/año

GEI en la etapa de uso 16,50 KgCO2/m2/year Metodología usada Para la determinación de las emisiones de CO2 se han considerado tanto el consumo de los sistemas del edificio (alumbrado, climatización...) como el de los propios usuarios (puestos de trabajo). No se han tenido en cuenta aspectos como el ciclo de vida. Vida útil de edificio 50,00 year(s)

COMPORTAMIENTO DE LA ENVOLVENTE

AGUA, SALUD Y CONFORT

Valor de la U 0,29 W.m-2.K-1 Fachadas 0,29 w/m2K Cubierta 0,39 w/m2K Solera 0,333 w/m2K Muro cortina 5,8 w/m2K Vidrio interior 2,8 w/m2K Muro cortina con cámara de aire 1,36 w/m2K Coeficiente de compacidad del edificio 0,19 DB HE1 (I4) m3/H.m2 n50 (Vol/H) Q4 Valor de la permeabilidad al aire 27,00

Índice de autosuficiencia del agua 0 % Consumo del agua / m2 0,15 m3/m2 Consumo del agua / unidad funcional 3,18 m3/Puesto de trabajo Consumo de agua de red 350,00 m3 Calidad del aire interior El sistema de climatización es del tipo ‘todo aire exterior’, lo que significa que el 100% del aire tratado procede del exterior después de haber sido filtrado, no existiendo por tanto recirculación del aire interior. El sistema de difusión por desplazamiento evita la concentración y dispersión de gases contaminantes en el interior del edificio.

INFORMACIÓN TÉCNICA. SISTEMAS Y PRODUCTOS SISTEMAS Sistema de calefacción Bomba de calor geotérmica, suelo radiante, sistema de volumen de aire variable (VAV) Sistema de agua caliente Sin sistema de agua caliente sanitaria Sistema de refrigeración Bomba de calor geotérmica, sistema de volumen de aire variable (VAV), suelo frío y suelo radiante Sistema de ventilación Ventilación natural, Ventilación nocturna, ventilación mecánica de flujo único y flujo de doble intercambiador de calor Sistemas renovables energía solar fotovoltaica, bomba de calor (energía geotérmica), mini-eólica, caldera de biomasa Producción de energía renovable 70,00 % Sistemas de gestión del edificio El sistema de gestión está concebido no solo para actuar sobre los diferentes sistemas, sino para capturar la mayor cantidad de información posible, con el objeto de estudiar su comportamiento.

PRODUCTOS UTILIZADOS MURO CORTINA EFICIENTE NORVENTAL Integra en una fachada de vidrio sistemas de paneles fotovoltaicos y vidrios serigrafiados. El juego entre las distintas emisividades de los vidrios interiores y exteriores nos permite conseguir un fuerte efecto invernadero en la doble fachada, a la vez que consigue reducir la penetración de radiación directa al interior de las zonas habitadas. UGE-4K (URBAN GREEN ENERGY) Aerogeneradores verticales con muy baja emisión de ruido, capaces de aprovechar un recurso eólico en zonas de gran turbulencia como es el caso de un ambiente urbano

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3.3 EDIFICIO L.U.C.I.A. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID A

Tipo de edificio Escuela, intituto, universidad Año de construcción 2013-2014 Superficie útil 5356 m2 Coste de la construcción 7 253 461 € Coste/m2 1 354 €/m2 Contratista general CONSTRUCTORA SAN JOSÉ,S.A. - CYM YAÑEZ,S.A., Autores del proyecto Francisco Valbuena García y equipo Empresas de certificación VEGA Ingeniería Kema Energy

DESCRIPCIÓN El edificio LUCIA, edificio CERO CO2, y CERO ENERGÍA, promovido por el Vicerrectorado de Patrimonio e Infraestructuras de la Universidad de Valladolid, está destinado a laboratorios y centros de investigación. Las estrategias utilizadas se basan en un cuidadosísimo diseño arquitectónico bioclimático; uso de energías renovables en su totalidad (intensivo de la biomasa, solar fotovoltaica y geotérmica); criterios de reducción de la demanda energética; especial atención a otros elementos como tratamiento de agua, vegetación, y gestión de los residuos, y especial incidencia en aspectos sociales. El edificio ha sido simulado con herramientas E-Quest, LEED, VERDE, alcanzando resultados económicamente excelentes y óptimos en materia de reducción de energía y nulo CO2. El Arquitecto del proyecto es Francisco Valbuena García y su equipo de colaboradores. El edificio ha sido cofinanciado con el Fondo Europeo de Desarrollo Regional de la UE y el Programa de Desarrollo de Infraestructuras de la Junta de Castilla y León. Es ocasión, tal como corresponde a la función docente e investigadora de una Universidad, para profundizar y desarrollar conocimiento que sirva de ejemplo y referencia en materia de sostenibilidad, específicamente en edificación sostenible y en el perfeccionamiento de energías autónomas locales que contribuyan a la descentralización energética e impulso de energías renovables locales.

3. Casos de estudio NZEB

CALIDAD AMBIENTAL DEL EDIFICIO CONSUMO DE ENERGÍA

EMISIONES GEI

Coste de la eficiencia energética 0 kWh PE / € Energía primaria necesaria 94,64 kWh PE/m2/year E. primaria edificio estándar 102,00 kWh PE/m2/year Energía final 81,82 kWh FE/m2/year Calefacción 6.02 kWh/m2 Refrigeración 54,82 kWh FE/m2/year ACS 5.24 kWh/m2 Ventilación 11.77 kWh/m2/año Electricidad 38.59 kWh/m2

GEI en la etapa de uso 5,00 KgCO2/m2/year Metodología usada EQUEST 3.64 siostema DOE-2 GEI antes del uso 7,92 KgCO2 /m2 Vida útil de edificio 50,00 year(s) Impacto de las emisiones de GEI de los materiales 395,00 Impacto de los materiales en el consumo de la energía primaria 55 092,00 kWhEP Materiales eco-diseñados 77,3% en peso de materiales reciclables; 10% en peso de material reutilizado

El sistema de cogeneración permite abastecer la demanda de calefacción, agua caliente y refrigeración (máquina de absorción), pudiendo, además, enviar a los edificios anejos del Campus el remanente de energía generada.

AGUA, SALUD Y CONFORT La cubierta es vegetal, y se recupera el agua de lluvia para su reutilización en las cisternas de inodoros. Se reciclan todas las aguas grises del edificio. Las aguas procedentes de laboratorio son tratadas previamente a su vertido a la red. Consumo de agua de red 0,65 m3 Consumo de aguas grises 684,00 m3 Consumo de agua de lluvia 694,00 m3 Calidad del aire interior : Calidad de aire IDA 2. Todos los despachos y estancias tienes disposición de ventilación directa. Concentración calculada de CO2 en interiores 234 ppm

COMPORTAMIENTO DE LA ENVOLVENTE Valor de la U: Fachadas 0,29 W.m-2.K-1 Cubierta 0.15 W/m2k Solera 0.16 W/m2k Coeficiente de compacidad del edificio 0,37 DIN 4108-7 (I4) m3/H.m2 n50 (Vol/H) Q4 Valor de la permeabilidad al aire 3,00

INFORMACIÓN TÉCNICA. SISTEMAS Y PRODUCTOS SISTEMAS Sistema de calefacción Calor y energía combinados Sistema de refrigeración Trigeneración Sistema de ventilación Free-cooling Sistemas renovables Energía solar fotovoltaica, Caldera de biomasa, Otros sistemas de energía renovable Producción de energía renovable 100,00 % Sistemas de gestión del edificio Gestión de iluminación con Instalación de winDIM2net, un sistema de gestión basado en software para control, sensores de presencia y sensores lumínicos en función de la iluminación exteior (ver simulación EQuest).

PRODUCTOS UTILIZADOS MATERIALES FOTOCATALÍTICOS Se han utilizado baldosas fotocatalíticas en el revestimiento exterior de fachada de casetón de cubierta y en el intradós del peto de cubiertam así como pintura fotocatalítica en los prefabricados de hormigón de fachada. POZOS DE LUZ SOLATUBE (TECLUSOL SOLATUBE) Se trata de elementos estáticos, que utilizan simplemente el efecto del reflejo de la luz incidente, por lo que no requieren energía para su funcionamiento. Según la simulación realizada, los 146,190 kWh anuales para iluminación que necesitaría el edificio de referencia (criterio ASHRAE), en el edificio LUCIA se reducen a 74,790 kWh (aproximadamente la mitad) gracias a estos dispositivos. FACHADA DE DOBLE PIEL FOTOVOLTAICA (ONYX SOLAR) Se integra en el edificio la energía fotovoltaica en dos espacios idóneos: 1) Muro tipo cortina de doble piel en la fachada Sur-este (espacios comunes de descanso) y 2) Lucernarios sobre los cuerpos de escaleras. Los propios paneles fotovoltaicos, y la doble piel permiten filtrar esta fuerte incidencia de luz natural al interior

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

3.4 EDIFICIO SENER EN CERDANYOLA A

Tipo de edificio Edificio de oficinas Año construcción 2013-14 Superficie útil 15 085 m2 Coste de la construcción 13 413 124 € Coste/m2 889 €/m2 Promotor: IRU ARRI SA Autor del proyecto SENER INGENIERIA Y SISTEMAS SA Empresa de certificación GBCe Paula Rivas Hesse

DESCRIPCIÓN l edificio deSENER en Barcelona, cuenta con 7.500 m2 de suelo y 16.000 E m2 detecho sobre rasante, con una capacidad extra de ampliación de 4.000 m2 adicionales. Está equipado con instalaciones de altas prestaciones para llevar a cabo proyectos en el estado del arte de la tecnología: oficinas técnicas, dos salas blancas, entre ellas una sala limpia clase 10.000, un laboratorio de electrónica con capacidades desoldadura SMD (Superficial Mounted Devices) y convencional, dos salas deintegración de hardware y talleres mecánicos de precisión de gran capacidad. El edificio diseñado se ha distribuido en 5 plantas, dos plantas subterráneas deaparcamiento, y 3 sobre rasante, dónde se localizan el resto de usos. El edificio seconfigura alrededor de un patio interior central que se localiza en plantabaja. En dicha planta se ubica por una parte la zona de locales másindustriales, como son salas de ensayo, sala de integración, etc. y porotra, los locales más representativos Una pérgola fotovoltaica se sitúa por encima del conjunto edificatorio, que servirá, almismo tiempo de protección solar. En las cubiertas seemplazarán la maquinaria de instalaciones, a las que se tendrá acceso mediantelas escaleras de servicio. Se ha diseñado un acceso principal al edificio en la zona central de la parcela frente a la calle. Desde este punto hacia el oeste se ha ubicado el acceso a la rampa de la planta parking y hacia el este el acceso de mercancías de la zona de talleres a nivel de planta baja . El solar cuenta con una fuerte pendiente del terreno natural hacia la zona norte, en la partetrasera de la parcela. La urbanización seconfigura a partir de zonas ajardinadas y zonas pavimentadas. El pavimento exterior se realiza con hormigón rayado in situ. Una rampa y unas escaleras conducen hasta una superficie pavimentada donde se localiza el accesoprincipal del edificio. Las zonas ajardinadas resuelven las diferencias de nivel entre rampas y zonaspavimentadas jugando con especies autóctonas y figuras geométricas que, en algún caso se sustituyen por zonas de tramex cuando es necesario alojarelementos de ventilación.

3. Casos de estudio NZEB

CALIDAD AMBIENTAL DEL EDIFICIO CONSUMO DE ENERGÍA

EMISIONES GEI

Coste de la eficiencia energética 0 kWh PE / € Energía primaria necesaria 152,40 kWh PE/m2/year E. primaria edificio estándar 521,20 kWh PE/m2/year Energía final 93,80 kWh FE/m2/year

GEI en la etapa de uso 35,60 KgCO2/m2/year Metodología usada Para la determinación de las emisiones de CO2 se han considerado tanto el consumo de los sistemas del edificio (alumbrado, climatización...) como el de los propios usuarios (puestos de trabajo). No se han tenido en cuenta aspectos como el ciclo de vida. Vida útil de edificio 75,00 year(s)

Demanda calefacción 8.8 kWh/m2 Demanda refrigeración 54.9 kWh/m2 Emisiones climatización 25.2 kg CO2/m2 Emisiones ACS 5.4 kg CO2/m2 Emisiones iluminación 5.0 kg CO2/m2 Emisiones totales 35.6 kg CO2/m2

COMPORTAMIENTO DE LA ENVOLVENTE Valor de la U 0,40 W.m-2.K-1 Cerramiento de vidrio 1,1 W/m2/K Superficie acristalada/ superficie opaca 0.35/0.65. DB HE1 (I4) m3/H.m2 n50 (Vol/H) Q4

INFORMACIÓN TÉCNICA. SISTEMAS Y PRODUCTOS SISTEMAS Sistema de calefacción Red urbana, Fan coil Sistema de agua caliente Red urbana Sistema de refrigeración Red urbana, Fan coil Sistema de ventilación Ventilación natural, Ventilación nocturna, Free-cooling, Unidad de tratamiento de la humedad (hygro A) Doble flujo, Flujo de doble intercambiador de calor Sistemas renovables Energía solar fotovoltaica El suministro de la producción de energía para calefacción y refrigeración se obtiene de una planta de cogeneración con ciclo de refrigeración por absorción. Producción de energía renovable 6,72 %

PRODUCTOS UTILIZADOS MURO CORTINA CW50 (REYNAERS ALUMINIUM) La elección de un sistema de muro cortina CW 50, junto con carpinterías de altas prestaciones, dotaron al proyecto de un perfecto balance entre; diseño, funcionalidad y coste, que permitieron alcanzar valores adecuados en el aislamiento térmico de la envolvente. PANEL PREF.HORM.CERRAMIENTO GRIS VT (PREFABRICAT ARUMI) Panel de cerramiento prefabricado de hormigón de 10+6 cm de espesor, acabado en color gris con árido y ligero decapado superficial al chorro de arena en la arista de la greca, en piezas de ancho variable

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3.5 INSTITUTO IMDEA ENERGÍA A

Tipo de edificio Edificio de oficinas Año de construcción 2012 Superficie útil 6957 m2 Coste de la construcción 9 270 724 € Coste/m2 1333 €/m2 Contructor principal SACYR Instalaciones INITEC Estructuras HCA Autores ARKITOOLS

DESCRIPCIÓN El Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Energía, se creó por iniciativa del Gobierno Regional de la Comunidad de Madrid con el fin de promover y realizar actividades de I+D relacionadas con la energía, con un énfasis especial en las cuestiones que conciernen a las energías renovables y a las tecnologías energéticas limpias. Se concibió un edificio modular desarrollado en torno a un NÚCLEO en tres alturas, con un vacío central como vestíbulo de acceso y acogida, que alberga los espacios comunes de administración, dirección y esparcimiento. En torno a este módulo central se yuxtaponen de forma radial los MÓDULOS que albergan las áreas de investigación. Sobre la cubierta de estos módulos se ubican salas técnicas como elementos de remate y coronación del edificio, dotados de la tecnología precisa para la generación de energías limpias y renovables, proporcionando además una defensa pasiva a la cubierta frente a la excesiva radiación solar. El edificio IMDEA ENERGÍA se ha diseñado y proyectado teniendo en cuenta las premisas de un Green Building buscando la máxima CALIFICACIÓN ENERGÉTICA (“A”) y cumpliendo con los requisitos de un sistema de certificación de edificios sostenibles, eligiendo el certificado LEED desarrollado por el Consejo de la Construcción Verde de Estados Unidos (US Green Building Council), obteniendo un certificado oro (LEED NC 2.2 Gold) Toda la envolvente del edificio (fachadas ciegas, carpinterías y cubiertas) proyectada dota al edificio de una protección pasiva muy importante Las fachadas del edificio son trasventiladas con 80 mm. de aislamiento y diferentes acabados exteriores: En la zona central y módulo de investigación cerrada con bandeja de chapa lacada de con fijación oculta; En la fachada del bloque del auditorio acabada en piedra Cuarcita de Segovia con fijación oculta; Y la fachada de las Naves Piloto rematada mediante chapa grecada con fijación oculta.Los muros cortina y carpinterías según la orientación de cada fachada plantean una solución formal diferente, pudiendo ser parasoles fijos (orientación sur y este) o bien parasoles móviles, con sistemas de control automatizados (orientación oeste)

3. Casos de estudio NZEB

CALIDAD AMBIENTAL DEL EDIFICIO CONSUMO DE ENERGÍA

EMISIONES GEI

Coste de la eficiencia energética 0 kWh PE / € Energía primaria necesaria 120,40 kWh PE/m2/year E. primaria edificio estándar 191,70 kWh PE/m2/year

GEI en la etapa de uso 23,50 KgCO2/m2/year Metodología usada Para la determinación de las emisiones de CO2 se han considerado tanto el consumo de los sistemas del edificio (alumbrado, climatización...) como el de los propios usuarios (puestos de trabajo). No se han tenido en cuenta aspectos como el ciclo de vida. Vida útil de edificio 50,00 year(s)

Climatización 25.79 kWh/m2/año Ventilación 11.77 kWh/m2/año Iluminación 12.32 kWh/m2/año

Los materiales utilizados derivados de la madera, están definidos con certificado, FOREST STEWARDSHIP COUNCIL (FSC)

COMPORTAMIENTO DE LA ENVOLVENTE Valor de la U 0,39 W.m-2.K-1 Fachada transventilada de piedra+aislante+fábrica ladrillo 0.392 W/m2 ºC Cerramiento Chapa: Chapa+aislante + fábrica de ladrillo 0.436 W/m2 ºC Cerramiento Muro cortina (lamas): U= 1.9 W/m2 ºC Factor Solar = 0.34 Ventanas: U= 2.8 W/m2 ºC Factor Solar= 0.72 Lucernario: U= 2.10 W/m2 ºC Factor Solar= 0.28 Cubierta Invertida 0.35 W/m2 ºC Forjado 0.44 W/m2 ºC Solera 0.43 W/m2 ºC Particiones 0.93 W/m2 ºC

AGUA, SALUD Y CONFORT El agua de lluvia en cubiertas y zonas adyacentes al edificio se recoge y almacena en un aljibe enterrado para su posterior utilización en tareas de riego.

INFORMACIÓN TÉCNICA. SISTEMAS Y PRODUCTOS SISTEMAS Sistema de calefacción Bomba de calor geotérmica, Suelo radiante a baja temperatura, Sistema de Volumen de Aire Variable (VAV) Sistema de agua caliente Caldera eléctrica individual, Paneles solares Sistema de refrigeración Bomba de calor reversible, Bomba de calor geotérmica, Sistema de Volumen de Refrigeración Variable (VRV) Sistema de ventilación Free-cooling, Unidad de tratamiento compensada Sistemas renovables energía solar fotovoltaica, bomba de calor (energía geotérmica) Producción de energía renovable 70,00 % Sistemas de gestión del edificio El sistema de gestión está concebido no solo para actuar sobre los diferentes sistemas, sino para capturar la mayor cantidad de información posible, con el objeto de estudiar su comportamiento.

PRODUCTOS UTILIZADOS GRANDES LAMAS SCHÜCO ALB - FIJAS (SCHUECO) El sistema de grandes lamas Schüco ALB fijas, es la solución completa para infinidad de protecciones solares con grandes lamas de 105 a 690 mm debido a su robustez y durabilidad. Con una amplia gama en lamas y soportes, el sistema de grandes lamas fijas ofrece unas ventajas convincentes: Desde la protección contra el calor excesivo, pasando por la entrada óptima de luz, hasta el alto confort CALIBEL (ISOVER) Producto compuesto por un panel rígido de lana de vidrio de alta densidad, al que se adhiere una placa de yeso laminado. Producto compuesto por un panel rígido de lana de vidrio de alta densidad, al que se adhiere una placa de yeso laminado.

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CAPÍTULO 4 APLICACIÓN EN UN CASO PRÁCTICO

Estudio de un proyecto concreto para convertirlo en un edificio de consumo casi nulo, aplicando toda la información analizada y estudiada en los apartados anteriores. 1. Análisis de las condiciones de partida 2. Análisis energético y reestructuración de los parámetros de diseño. 3. Análisis de los resultados obtenidos. Conclusiones.

4. Aplicación en un caso práctico

El objetivo de este capítulo es poner en práctica todo lo estudiado anteriormente, comprobando de una forma personal y directa la efectividad de las diferentes estrategias pasivas. Se pretende llegar a unas conclusiones claras sobre la importancia de cada una de ellas en el proyecto, así como su efectividad y rentabilidad. Tras haber estudiado por separado cada una de las estrategias de diseño se compararan los resultados obtenidos con el modelo incial, así como con los valores energéticos de los edificios estudiados. Esta parte del trabajo se desarrolla con el asesoramiento de SUSTAINABLE BUILDINGS S.L., tras la colaboración con dicha empresa en un convenio de prácticas. La elección del edifico corresponde a un proyecto real pendiente para su realización en 2016. Así mismo, es un edificio muy genérico y común, aspecto importante para que las conclusiones obtenidas sean extrapolables a otros edificios. La estrategia de trabajo se desarrolla de la siguiente forma: A. ANÁLISIS DE LAS CONDICIONES DE PARTIDA 1. Ubicación y entorno urbano 2. Análisis climático 3. El proyecto arquitectónico 4. Desarrollo constructivo

B. ANÁLISIS ENERGÉTICO Y RE-DISEÑO DEL PROYECTO 1. Compacidad 2. Orientación y tamaño de los huecos 3. Protección solar 4. Ventanas y puertas de altas prestaciones 5. Aislamiento de la envolvente 6. Puentes térmicos 7. Hermeticidad 8. Ventilación de doble flujo con recuperador de calor 9. Reflectividad solar 10. Inercia térmica

C. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS. CONCLUSIONES 1. Comparación con el modelo incial 2. Influencia de las estrategias de diseño en la demanda energética. 3. Evolución energética del proyecto inicial. 4. Presupuesto y huella de carbono 5. Análisis del modelo final para otras ubicaciones. La importancia del lugar. 6. Comparación con los casos estudiados

CASO PRÁCTICO ANALIZADO

EDIFICIOS NZEB ESTUDIADOS

ESTRATEGIAS DE DISEÑO

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4.1 ANÁLISIS DE LAS CONDICIONES DE PARTIDA 1

UBICACIÓN Y ENTORNO URBANO

El edificio se ubica en la ciudad de Ávila, junto a la Universidad de la Mística. Las coordenadas exactas de su ubicación son: latitud 40°39’47”N y longitud 4°42’6”O. La altitud es de 1080 m sobre el nivel del mar. Se corresponde con la zona climática E1.

Ávila

Se trata de un solar de 1675 m2, sin edificios en su entorno más próximos que generen sombra sobre la parcela. Presenta un desnivel de hasta 3,20 metros, por lo que parte de la planta baja queda semienterrada.

Universidad Católica de Ávila UCAV

Universidad de la Mística

Palacio de Exposiciones y Congresos JCYL

MURALLA DE ÁVILA

4. Aplicaciรณn en un caso prรกctico

PLANO DE SITUACIร N e = 1:1000

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2 ANÁLISIS CLIMÁTICO El clima de Ávila es mediterráneo continental, de un frío intenso durante 8 meses debido a su ubicación y altitud sobre el nivel del mar, con un verano fresco que no supera los 20 ºC de media y unas máximas de 32 ºC. Las precipitaciones se establecen entorno a los 450-500 mm anuales con sequía estival; los periodos de mayor precipitación se ditribuyen entre octubre-diciembre y marzo-junio, no son raras las tormentas estivales. Las precipitaciones de mayor cantidad se dan entre abril y mayo. El verano en Ávila es caluroso y seco mientras que el invierno es frío y con escasas percipitaciones. Las nevadas son frecuentes (cada vez menos).

DATOS CLIMÁTICOS GENERALES

Promedio detemperaturas temperaturas Promedio de (ºC) (ºC)

˚C 50 40 30 20 10

Precipitaciones (mm)

52 2

48 8

44 4

40 0

36 6

32 2

28 8

24 4

20 0

0 4 8 4 8 12 2 16 6

1 12

1 16

2 20

24 2 Hr

% 100 0

Humedad relativa Humedad relativa(%) (%)

80 60 40 20

52 2

48 8

44 4

40 0

36 6

32 2

28 8

24 4

20 0

0 4 8 4 8 12 2 16 6

1 12

1 16

2 20

24 2 Hr

4. Aplicación en un caso práctico

MOVIMIENTO SOLAR

345°

15°

330°

30° 10°

315°

45°

20° 30°

300° 1st Jun

60° 1st Jul

40°

1st Aug

50°

1st May 285°

60°

75°

70°

1st Sep

80°

1st Apr 270°

90° 1st Oct

1st Mar 255°

105° 1st Nov

1st Feb 1st Jan 240°

1st Dec 120°

225°

135° 210°

150° 195°

165°

180°

RADIACIÓN SOLAR DIRECTA Y DIFUSA

W/m² 1000

Radiación solar directa (W/m2)

Radiación solar difusa (W/m2)

800 0

52 2

48 8

44 4

40 0

36 6

32 2

28 8

24 4

6 20 0 16

800 0 600 0

600 0 400 0

400 0

200 0

4 0 4 8 12 28

1 12

1 16

2 20

24 2 Hr Wk

52 2

48 8

44 4

40 0

36 6

32 2

28 8

24 4

6 20 0 16

4 0 4 8 12 28

1 12

1 16

2 20

24 2 Hr

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

3 EL PROYECTO ARQUITECTÓNICO Planta 2. Aulas

En cuanto a la tipología del edificio, se trata de un aulario de tamaño medio: 2278 m2 y 3 alturas. Presenta una morfología simple y una distribución corriente, lo cual es positivo de cara al análisis energético (no existen grandes restricciones particulares que puedan afectar en su comportamiento energético). El programa se distribuye de la siguiente manera:

• • • • • • • • • • • • •

Planta 1. Acceso

13 aulas de 57 m2 2 aulas de 43 m2 Zona de trabajo: 235 m2 Biblioteca: 273 m2 Archivo privado: 43 m2 Aseos (uno por planta) Cuarto instalaciones: 46 m2 Zona de almacenaje: 78 m2 2 Despachos de 28 m3 Recepción/ administración: 58,7 m2 Vestíbulo principal: 50,7 m2 2 Cuartos limpieza Zona exterior de 715m2 con 15 plazas de aparcamiento

Planta 0. Servicios comunes

Usos docente Usos comunes Área administrativa Servicios/ comunicaciones Almacén/ instalaciones

PLANTA 0 e = 1:400

4. Aplicaciรณn en un caso prรกctico

PLANTA 1 e = 1:400

PLANTA 2 e = 1:400

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

c a

Sección A-A’ e = 1:300 b

c a

Sección B-B’ e = 1:300

Sección C-C’ / Alzado norte e = 1:300

4. Aplicaciรณn en un caso prรกctico

Alzado oeste e = 1:300

Alzado este e = 1:300

Alzado sur e = 1:300

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

ANÁLISIS Y DESARROLLO CONSTRUCTIVO

DETALLE 1

La sección inicial ha sido desarrollada de manera que cumpla con los requisitos establecios por el CTE. Con el posterior análisis se modificarán determinados valores para que sea lo más eficiente posible.

Composición de cubierta: 1. Nivel de vetación (Sédum) 2. Sustrato vetal e. aprox = 10 cm 3. Lámina drenante 4. Manta de separción 5. Aislamineto térmico lana mineral 6. Impermeabilizante antirraíces 7. Formación de pendiente 8. Perfil de alero 9. Alféizar de aluminio

DETALLE 2

DETALLE 3

Composición de fachada: 11. Entramado de fijación de madera laminada 10. Muro cortina de madera compuesto por (dentro a fuera): - Placa de cartón yeso - Barrera de vapor de PE - Trasdosado interior con tablero de virutas orientadas (OSB) e=1,8 cm sellado con cinta adhesiva - Aislamiento térmico lana mineral - Trasdosado exterior con panel de cemento con fibras e=1,8 cm, resistente a fuego y humedad, sellado con cinta adhesiva de estanqueidad - Chapa grecada de aluminio anodizado sobre montantes 12. Vidrio doble con cámara de aire 13. Carpintería mixta de aluminio y madera 14. Pletina de anclaje de acero 15. Estructura ligera de control solar 16. Capialzado con aislamiento térmico 17. Vierteaguas de aluminio Estructura. Forjado Holedeck ho30+CC bidireccional: 18. Armadura superior 19. Armadura inferior 20. Capa de compresión (e= 5 cm) 21. Suelo radiante 22. Zuncho perimetral 23. Pilares de H.A. in situ 24. Conductos textiles ventilación

DETALLE 4

Cerramiento en contacto con el terreno: 25. Muro de sótano H.A. in situ 26. Zapata corrida H.A in situ 27. Aislamiento térmico XPS 28. Capa de compresión 29. Módulos Cáviti 30. Solera de hormigón 31. Capa de grava 32. Firme resistente 33. Tubo de drenaje 34. Cama de arena 35. Grava

DETALLE 5

4. Aplicaciรณn en un caso prรกctico

D3 e= 1:15

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

e= 1:15 Leyenda de detalles constructivos

4. Aplicación en un caso práctico

4.2 ANÁLISIS ENERGÉTICO Y RE-DISEÑO DEL PROYECTO En el siguiente apartado se analiza energéticamente el edificio para rediseñarlo en los aspectos que requiera la mejora energética, con el objetivo de llegar finalmente a los estándares de un edificio de consumo casi nulo.

ELECCIÓN DEL SOFTWARE PARA LA SIMULACIÓN ENERGÉTICA Tras varias pruebas con diferentes tipos de software se eligió la herramienta DESIGNBUILDER, con la que a través de la simulación energética del motor ENERGYPLUS se puede evaluar de manera muy precisa la eficiencia energética durante el proceso de diseño. Durante el proceso también se emplean otras herramientas como LIDER, CALENER y ECOTEC para comprobar los datos obtenidos y obtener información complementaria. A continuación se muestran las principales características de cada una de ellas: DESIGN BUILDER

• • • • • • •

Compara fácilmente diferentes alternativas de diseño. Modeliza geometría compleja de forma rápida. Optimiza tu diseño en función de los objetivos. Importa diseños desde CAD o BIM. Renderiza imágenes y vídeo. Incorpora plantillas climáticas HE 2013, así como materiales y cerramientos más acordes a la tradicción constructiva española. Incluye algunos horarios correspondientes a condiciones operacionales de Lider/Calener.

DesignBuilder se basa en un diseño modular, con un modelador 3-D como elemento central y 8 módulos que se interrelacionan para proporcionar los análisis más detallados sobre el comportamiento energético del edificio:

• • • • • • • • •

Modelador 3-D - El módulo central, nuestro modelador 3-D de edificios. Visualización - Visualización: renders del edificio y un potente análisis de soleamiento y sombreado. Simulation - simulación energética del mundialmente reconocido motor de cálculo EnergyPlus. Iluminación Natural - Informes y gráficas de luz natural mediante el motor Radiance. HVAC - modelado de instalaciones en Energyplus. Coste - Estimación de costes en las fases iniciales de proyecto. LEED - Funcionalidades de apoyo a la justificación LEED EAp2 conforme el apéndice G del ASHRAE 90.1. Optimización - Optimización multi-criterio para alcanzar los máximos objetivos en el diseño. CFD - Dinámica de Fluidos Computacional fuera y dentro del edificio para calcular las distribuciones de flujos de aire y temperaturas.

Imágenes exportadas del motor de visualización de DESIGNBUILDING

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

ECOTEC Se trata de una herramienta muy potente sobre todo desde el punto de vista gráfico. El modelado 3d es sencillo y los análisis de sombras e insolación tienen una gran calidad. Los cambios en el modelo se efectuan de forma más sencilla que en DesignBuilder, y las simulaciones son más rápidas. Sin embargo, el problema de esta herramienta es que la última versión disponible data de 2011, por lo que el programa ha quedado algo obsoleto. Todas las funciones aparecen practicamente integradas en Revit, por lo que el programa está desapareciendo paulatinamente. Otro de los incoventientes por los que no ha usado ECOTEC como simulador principal, es que se basa en las normativas de UK, USA y Australia.

• • • • • • •

Programa con entrada gráfica del edificio en 3D (usando OpenGL). Analiza la insolación del edificio. Crea sistemas de sombras óptimos de forma automática. Una vez analizado el sombreado, puede guardar dicha información para aumentar la rapidez del cálculo cuando, en estudios paramétricos, las condiciones de sombra no cambian. Permite la creación de “scripts” guiones. Programación externa de ciertos cálculos. Escribe en otros formatos su modelo-D; ESP-r, EnergyPlus, Radiance, etc. Puede importar información de CAD.

Imágenes exportadas del motor de visualización de ECOTEC

HERRAMIENTA UNIFICADA LIDER-CALENER Los Ministerios de Fomento, Industria, Energía y Turismo, e IDAE han llevado a cabo de forma conjunta un proceso de unificación en una sola plataforma –Herramienta unificada LIDERCALENER- de los programas oficiales generales LIDER y CALENER y su adaptación a los cambios introducidos por el DB-HE del año 2013. La herramienta unificada Lider-Calener permite obtener los datos para la justificación del DB HE0 y el DB HE 1, pero no permite calcular la calificación energética del edificio. Esto supone un problema cuando has realizado toda la modernización del edificio en la herramienta unificada y debes calcular la calificación con otro, como pudiera ser el Calener VyP, ya que la extensión del archivo de la Herramienta Unificada no es compatible con Calener VyP, lo que hace que tengas que volver a modelizar el edificio y calcularlo.

Imagen exportada del modelo realizado en LIDER-CALENER

Se probaron también durante el proceso otras herramientas como THERM (para el análisis de puentes térmicos), Meteorm (para la obtención de datos climáticos y DESIGN PH + PHPP (para la certificación Passivhaus).

4. Aplicación en un caso práctico

CERRAMIENTOS DEL MODELO A continuación se muestran los parámetros introducidos en el programa para su cálculo energético, acordes con la documentación original del proyecto y la sección contructiva tipo. Los datos introducidos no contienen todas las capas reales del modelado. Se omiten aquellas capas que suponen una alteración mínima de los parámetros térmicos del cerramiento. Los espesores del aislamiento no están aún cálculados para cumplir la normativa. Se parte de unas condiciones a priori desfavorables para acabar conociendo la mejora real que implica una adecuada envolvente térmica

Cerramiento exterior Superficie interior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Superficie exterior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Comportamiento térmico Valor U de superficie a superficie (W/m2-K) Valor R (m2-K/W) Valor U (W/m2-K)

Superficie interior

2,152 5,540 0,130 19,87 5,130 0,040 0,507 2,144 0,466

5 mm Revestimiento de aluminio 20 mm Cámara de aire sin ventilar vertical 18 mm Cement-bonded partibleboard

60 mm Lana mineral [0,04 W/mK]

18 mm Tablero de virutas orientadas OSSB d\650 5 mm Polietileno de baja densidad 18 mm Placa de yeso laminadao 750-d\900

Superficie exterior

Cerramiento en coctacto con el terreno Superficie interior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Superficie exterior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Comportamiento térmico Valor U de superficie a superficie (W/m2-K) Valor R (m2-K/W) Valor U (W/m2-K)

Superficie interior

2,152 5,540 0,130 19,87 5,130 0,040 0,528 2,063 0,485

10 mm Revestimiento exterior 60 mm Lana mineral [0,04 W/mK]

100 mm Losa de hormigon

18 mm Placa de yeso laminadao 750-d\900

Superficie exterior

Cubierta ajardinada Superficie interior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Superficie exterior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Comportamiento térmico Valor U de superficie a superficie (W/m2-K) Valor R (m2-K/W) Valor U (W/m2-K)

Superficie interior

4,460 5,540 0,100 19,87 5,130 0,040

150 mm Tierra vegetal 10 mm Lamina drenante 2 mm Impermeabilizante PVC 90 mm Lana mineral [0,04 W/mK] 5 mm Polietileno de baja densidad 20 mm Hormigon con arcilla expandida

350 mm Forjado reticular entrevigado de hormigon.

0,356 2,947 0,339

Superficie exterior

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

Forjados interiores Superficie interior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Superficie exterior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Comportamiento térmico Valor U de superficie a superficie (W/m2-K) Valor R (m2-K/W) Valor U (W/m2-K)

Superficie interior

0,342 5,540 0,170 4,460 5,540 0,100 4,576 0,489 2,047

30 mm Timber Flooring 70 mm Floor/Roof Screading

350 mm Forjado reticular entrevigado de hormigon.

Superficie exterior

Solera Superficie interior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Superficie exterior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Comportamiento térmico Valor U de superficie a superficie (W/m2-K) Valor R (m2-K/W) Valor U (W/m2-K)

Superficie interior

0,342 5,540 0,170

30 mm Timber Flooring 70 mm Floor/Roof Screading 40 mm Lana mineral [0,04 W/mK]

19,87 5,130 0,040

150 mm Losa de hormigon

0,951 1,252 0,792

150 mmTimber capa de grava 30 mm Flooring

Superficie exterior

Particiones interiores Superficie interior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Superficie exterior Coeficiente de transferencia convectiva de calor (W/m2-K) Coeficiente de transferencia readiante de calor (W/m2-K) Resistencia superficial (m2-k/W) Comportamiento térmico Valor U de superficie a superficie (W/m2-K) Valor R (m2-K/W) Valor U (W/m2-K)

Superficie interior

2,152 5,540 0,130 2,152 5,540 0,130 2,857 0,610 1,639

150 mm Losa de hormigon

100 mm cámara de aire

150 mm Losa de hormigon

Superficie exterior

Envolvente transparente Composición Número de capas Vidrio exterior Gas de ventana Vidrio interior

Valores calculados Transmisión solar total (SHGC) Transmisión solar difusa Transmisión de la luz Valor U (ISO 10292/EN 673) [W/m2K) Valor U (ISO 10292/EN 673) [W/m2K)

4 Generic PYR B CLEAR 3mm Aire 13 mm Generic CLEAR 3mm

0,691 0,624 0,744 1,924 1,960

4. Aplicación en un caso práctico

CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS INICIALES

Los valores que se reflejan en las siguientes gráficas se corresponden a las condiciones inicales del modelo. Como podemos observar el consumo de calefacción prevalece frente al consumo de refrigeración (debido al tipo de clima). En cuanto a las pérdidas y ganancias del cerramiento, tienen especial importancia las pérdidas por ventilación e infiltraciones.

Desglose de consumos anuales (Wh/m2)

Pérdidas cerramiento totales (Wh/m2)

Ganancias internas totales (Wh/m2)

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

1 COEFICIENTE DE FORMA. COMPACIDAD

El coeficiente de forma del edificio es a priori muy positivo. Sin embargo la orientación no ayuda a mejorar la eficiencia energética. Debido a es to se propone una morfología alternativa que pueda mejorar la eficiencia energética del edificio, independientemente de los materiales y las diferentes soluciones constructivas adoptadas. Se realizará una simulación para comprobar cual de ambas opciones es más favorable, atendiendo fundamentalmente a la demanda energética anual total.

Compacidad

Orientación

Compacidad

Aulas Biblioteca Uso administrativo Comunicaciones/ servicios Instalaciones/ almacén

MORFOLOGÍA ORIGINAL • Buen coeficiente de forma. Se trata de un volumen muy compacto. La relación Superficie/ Volumen total es muy baja. • Por el contrario, la orientación no es buena. La cara con mayor porcentaje de huecos es la norte. Así mismo hay grandes ventanas a este y oeste en la parte central, correspondiente al núcleo de comunicaciones. • Otra de las desventajas de esta morfología es la poca luz que llegan a las ventanas. PROPUESTA CON ORIENTACIÓN SUR • La morfología propuesta para la comparación presenta una orientación óptima de los huecos. Todas las aulas se orientan al sur. Al norte los huecos son mucho más reducidos. • Sin embargo, el coeficiente de forma del edificio es peor que en el proyecto orginal. La superficie expuesta al exterior en relación al volumen es mucho mayor. • Desde el punto de vista de confort, las aulas tienen una mejor iluminación

Nuevo modelo modificado (DESIGNBUILDER).

4. Aplicación en un caso práctico

Se obtienen los siguientes resultados: P.Original

125,45

87,7

4,86

39,97

17,97

14,53

0,63

85,84

53,46

P.Modificado

132,51

100,47

6,40

41,39

20,20

14,03

1,48

86,96

104,71

140 120 100

[kWh/m2 año

80 60 40 20 0

Se comprueban los resultados con el software Herramienta Unificada CALENER+LIDER, y se obtienen los siguientes resultados.

57,19

60 50 40

36,88

39,07

42,89

58,32

Conclusión Como podemos comprobar en las gráficas el coeficiente de forma prevalece por encima de la orientación. Aumentando el tamaño de los huecos y eliminando la protección solar de voladizo se consigue reducir el consumo total de energía, a pesar del ligero aumento de la demanda de refrigeración. Con la incorporación de una adecuada protección solar se podría llegar a reducir aún más la demanda, pero con todo ello el balance seguiría siendo más negativo que la opción anterior, causa de la menor compacidad del edificio.

43,74

30 20 10 0

Demanda del E. Objeto

Demanda límite

Demanda del E. Referencia

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

En el modelo anterior no podemos comprobar realmente la importancia de la compacidad del edificio, dado que existen otros factores como la orientación que son determinantes en la demanda final del edifio. Debido a esto analizamos 4 modelos sin huecos en las mismas condiciones PERDIDAS DEL CERRAMIENTO [kWh/m2] Infiltraciones

Modelo 1 Compacidad alta

Modelo 2 Compacidad media

73,41

74,01

73,26

45,019

10,38

1,67

72,39

37,22

6,03

1,1

Solera

30,12

12,046

2,33

Cubierta

25,42

12,1

2,38

Fachada

DEMANDA ENERGÉTICA [kWh/m2] Demanda total

Calefacción

Refrigeración 121,71

74,18 3,38 126,2

81,44 3,29

Modelo 3 Compacidad media

124,86

79,28 3,31 135,87

97,61 2,95

COMPACIDAD DEL MODELO Volumen [m3]

Modelo 4 Compacidad baja

Superficie expuesta [m2]

Factor de Forma x 103

4625

1444 312,22 4625

1624 351,11 4625

1665 360 4625

2145 463

Conclusión Los modelos más compactos tienen una demanda de energía menor. Cuanto mayor es la compacidad menor es la demanda de calefacción, pues aumentan las pérdidas por cerramiento e infiltraciones. Sin embargo aumenta la de refrigeración. Esto es debido a que el edificio tiene más dificultad para disipar el calor generado por las ganancias internas de iluminación, ocupación, etc.

4. Aplicación en un caso práctico

2 ORIENTACIÓN Y TAMAÑO DE LOS HUECOS

La orientación del edifico es uno de los factores más determinantes para su comportamiento energético. Debido a la morfología de la parcela la orientación es desfavorable. Sin embargo, podemos modificar el tamaño de los huecos en función de su orientación para aumentar las ganancias solares y reducir las pérdidas por el acristalamiento

Mapa de sombras a lo largo del día. Herramienta ECOTEC

A la hora de diseñar los huecos es importante considerar también la luz natural. Debido a la compacidad el edificio la iluminación es bastante escasa. Debido a esto, se ampliarán los huecos de la fachada sur y se reducirán los del norte, de esta forma conseguiremos crear diferentes tipos de aula: aulas muy iluminadas al sur para la docencia tradicional y aulas más oscuras al norte para clases con proyector.

Análisis de la iluminación interior del edificio. Herramienta ECOTEC

A continuación se realiza un análisis por separado de cada una de las fachadas modificando los huecos. Partiendo de la morfología original se aumenta y reduce el porcentaje de aberturas de cada una de las fahcadas y se comparan resultados con el modelo inicial.

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

130

AUMENTO DE HUECOS

Demanda anual [kWh/m2a]

129 128 127 80

126

125

D. calefacción D. refrigeración Ganancias solares Pérdidas vidrio C. Calefac. [W/m2a] C. Refriger. [W/m2a]

124 123

122

121 120

N S E O

REDUCCIÓN DE HUECOS

Demanda anual [kWh/m2a] 130 129 128 127 80

126

125

D. calefacción D. refrigeración Ganancias solares Pérdidas vidrio C. Calefac. [W/m2a] C. Refriger. [W/m2a]

124 123

122

121 120

N S E O

4. Aplicación en un caso práctico

Conclusión Huecos al sur. Al aumentar los huecos de la fachada con orientación sur se reduce notablemente la demanda de calefacción (aumento de las ganancias solares); por el contrario, aumenta la demanda de refrigeración, debido a que no se utiliza ningún tipo de protección solar. A pesar de esto la demanda global se reduce ligeramente. Otra dato importante es que al aumentar el tamaño de los huecos se reduce la demanda, sin embargo aumenta la potencia de la calefacción. Esto puede deberse a que en días nublados con poca radiación o durante las últimas horas de los días de invierno, las pérdidas por los huecos son mayores. Huecos al norte. Al reducir los huecos al norte se reduce notablemente la demanda, pues son las aberturas que más penalizan energética al no tener ganancias solares. Hay que tener en cuenta que la esta diferencia de demanda va a variar en función del tipo de vidrio instalado, así como del cerramiento opaco. Si los vidrios son de baja resistividad y el cerramiento tiene una correcta cantidad de aislante, el tamaño de los huecos influirá mucho en la demanda. Si por el contrario la envolvente transparente tiene una resistividad similar al cerramiento opaco, el tamaño de los vidrios no influirá tanto en la demanda. Huecos a este y oeste. Estos huecos son los que menos influencia tienen en la demanda. Si hay un alto porcentaje de aberturas se reduce la demanda de calefacción, sin embargo aumenta la de refrigeración, así como las cargas de ambos sistemas. La solución óptima se basa en un porcentaje medio de aberturas más un sistema de protección solar que añadiremos más adelante. No obstante, este porcentaje podrá variar más adelante en función de las premisas arquitectónicas y de diseño de proyecto.

Ya hemos comprobado que porcentajes de huecos son los más óptimos, ahora bien, ¿Qué forma es la más óptima? A continuación se realiza una simulación con 4 edificios en las mismas condiciones de orientación, forma y cerramiento. Todos ellos presentan además el mismo tipo % de huecos, solo varía la forma de dichas aberturas. D. Refrigeración D. Calefacción

Pérdidas acristalamiento Ganancias solares acristalamiento

3.00

1.50 1.25

6.50 0.75 2.00

6.50 0.75 0.75 1.65

2.75 0.40

Conclusión

% Incremento / Reducción

-5

-4

-3

-2

-1

Como podemos observar en la gráfica la forma óptima es la vertical. Las ventanas más cuadradas son las que más ganancias tienen, pero también las que tienen más pérdidas. Cuanto más alargada es la ventana mayor son las pérdidas y menores las ganancias.

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

RESULTADO FINAL Azado este-norte

FINAL

INICIAL

Azado oeste-sur

En las siguientes gráfica se comparan los resultados mensuales y anuales de demanda energética y el balance térmico de las aberturas (ganancias y pérdidas) de la propuesta inicial y final, en base a las simulaciones realizadas anteriormente 20

Balance energético mensual [kWh/m2a] Demandas calefacción y refrigeración

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Abril

Julio

Octubre

Balance energético mensual [kWh/m2a] Envolvente transparente

10 8 6 4 2 0 -2 -4

Balance energético anual [kWh/m2a]

Consumo inicial Consumo final

MODELO INICIAL

125,45

87,70

-4,94

-14,62

D. Refrigeración D. Calefacción

4,86

Pérdidas acristalamiento Ganancias solares acristalamiento

24,4

53,56

MODELO FINAL

+1,26

-9,3

+37,5

4. Aplicación en un caso práctico

3 PROTECCIÓN SOLAR

En primer lugar se realiza un análisis del soleamiento. En la gráfica se muestra la trayectoria solar en tres meses del año y tres momentos del día. Este aspecto es fundamental para el estudio de las protecciones solares, pues e base a ello se determinará las dimensiones que resultan más óptimas de cara a la eficiencia energética.

Junio

Octubre

17:00

15:30

10:00

Febrero

A la hora de diseñar las protecciones solares es preciso tener en cuenta no solo la demanta total sino también el confort de los espacios. Aunque en determinados casos no sea lo más eficiente, ayudan a controlar el deslumbramiento de la sala. En las siguientes gráficas se realizan sumilaciones independientes para cada una de las fachadas. Se utilizan cuatro grandes grupos de protecciones solares:

Voladizos

Lamas horizontales

Toldo exterior regulable

Cortina interior

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

DEMANDA ANUAL DE REFRIGERACIÓN (KW.H/M2.A)

CARGA DE CALEFACCIÓN (WM2/A)

CARGA DE REFRIGERACIÓN (WM2/A)

DEMANDA ANUAL DE CALEFACCIÓN (KW.H/M2.A)

DEMANDA ANUAL DE REFRIGERACIÓN (KW.H/M2.A)

CARGA DE CALEFACCIÓN (WM2/A)

CARGA DE REFRIGERACIÓN (WM2/A)

DEMANDA ANUAL DE CALEFACCIÓN (KW.H/M2.A)

DEMANDA ANUAL DE REFRIGERACIÓN voladizos aumenta (KW.H/M2.A)

CARGA DE CALEFACCIÓN (WM2/A)

CARGA DE REFRIGERACIÓN (WM2/A)

77,34

78,13

75,07

5,52

5,46

5,62

5,22

58,45

58,01

56,39

59,03

66,58

58,45

56,39

58,01

58,01 58 58,45

59,03

59,03 56,3957,96

66,58

66,58 66,58 66,58

66,58

57,96

54,89 57,96 56,2 58 47,54

66,58

66,58 66,58 66,58 66,58 66,58

5,52

78,19 74,88 76,052 74,76 75,88

4,94

Lamas verticales Persianas exteriores

56,2

47,54

56,2

47,54

66,58 66,58

54,89

66,58 66,58

CARGA DE CALEFACCIÓN (WM2/A)

CARGA DE REFRIGERACIÓN (WM2/A)

54,89

66,58 66,58

4,26

CARGA DE CALEFACCIÓN (WM2/A)

CARGA DE REFRIGERACIÓN (WM2/A)

4,26

75,88 75,88

5,31

DEMANDA ANUAL DE REFRIGERACIÓN (KW.H/M2.A)

5,31

76,052 76,052

DEMANDA ANUAL DE CALEFACCIÓN (KW.H/M2.A)

Persianas exteriores

DEMANDA ANUAL DE REFRIGERACIÓN (KW.H/M2.A)

4,94

78,19 78,19

CONSUMO TOTAL DE E. PRIMARIA (KW.H/M2.A)

Lamas verticales

Lamas horizontales

4,94 5,52 5,31 5,52 4,26

116,14

DEMANDA ANUAL DE CALEFACCIÓN (KW.H/M2.A)

116,14

Lamas horizontales

CONSUMO TOTAL DE E. PRIMARIA (KW.H/M2.A)

119,41

F. ESTE OESTE

119,41

119,81

Fachada norte: la única opción para el norte es una cortina translúcida (baja reflectividad y alta resistencia térmica) que minimice las pérdidas interiores por el hueco. Se reduce muy ligeramente la Lamas horizontales demanda de calefacción y la carga de refrigeración. Esto se debe más que a reforzar el aislamiento Lamas verticales del vidrio a que filtra la radiación solar difusa en verano. Otra opción, que tiene más influencia en el Cortina interior Persianas exteriores diseño, es la utilización de un persiana translúcida (policarbonato o similar). Aislante translúcido

119,81

Conclusión

Cortina interior Aislante translúcido

66,58 66,58 66,58

5,52

5,46

5,52 5,52 5,46

5,62

5,22

5,62 5,225,52

74,76

74,88

119,13

119,81 119,19 119,41 119,13 116,14

Voladizo 1m Cortina Voladizointerior L=0,8 Aislante translúcido y h=0,3 m Lamas 0,5m

75,07 74,76 77,34

75,46 74,88 78,13

119,31 119,13 120,56

119,79 119,19 120,46

Fachada sur: como podemos comprobar, al poner la carga de calefacción debido a una reducción de la radiación solar incidente. Sin embargo se reduce la demanda y carga de refrigeración. Voladizo La 0,5msolución óptima es aquella con voladizos reducidos (0,8 m) y situados a una cierta altura de las ventanas (30 cm), para que se reciba la mayor radiación posible en invierno y la menor en verano. Voladizo 1m Voladizobuena L=0,8 Otra opción que reduciría aún más la demanda puede ser la plantación de árboles de hoja cay h=0,3 m duca frente a la fachada, de manera que reduzcan la radiación solo en verano. Lamas 0,5m

F. NORTE Voladizo 0,5m

Conclusión

66,58

77,34

78,13

75,07

75,46 75,46

120,56

120,46

119,31

CONSUMO TOTAL DE E. PRIMARIA (KW.H/M2.A)

119,19

Conclusión

119,79

CONSUMO TOTAL DE E. PRIMARIA (KW.H/M2.A) Voladizo 0,5m Voladizo 1m Voladizo L=0,8 y h=0,3 m Lamas 0,5m

DEMANDA ANUAL DE CALEFACCIÓN (KW.H/M2.A)

120,56

120,46

119,31

CONSUMO TOTAL DE E. PRIMARIA (KW.H/M2.A)

119,79

F. SUR

C Ooeste: N S U M O con T O T Ala L opción D E M Ade N D lamas A A N U A Lhorizontales D E M A N D Ano A Nse U A Lreduce la Cdemanda, ARGA DE GA DE Fachadas este y debidoCaA Rque DE E. PRIMARIA DE CALEFACCIÓN DE CALEFACCIÓN REFRIGERACIÓN disminuye las ganancias solares. Un pequeño voladizo, aunque hace que aumente ligeramente la (KW.H/M2.A) (KW.H/M2.A) REFRIGERACIÓN (WM2/A) (WM2/A) demanda total, reduce la carga de refrigeración, por lo que es una buena opción. Los mantendremos (KW.H/M2.A) sólo al este. No obstante, lo más óptimo es la utilización de una persiana exterior regulable, de manera que se pueda activar o desactivar en función de las condiciones exteriores.

4. Aplicación en un caso práctico

4 VENTANAS Y PUERTAS DE ALTAS PRESTACIONES

1. VIDRIO SENCILLO Composición Número de capas Tipo de vidrio Valores calculados Transmisión solar total (SHGC) Transmisión solar directa Transmisión de la luz Valor U (ISO 10292/ EN 673) Valor U (ISO 15099 / NFRC) Coste (GBP/m2)

A continuación se realiza un análisis con diferentes tipos de ventanas. En las siguientes fichas se muestran los valores de cada uno de ellos.

1 Cristal genérico 6 mm 0,810 0,775 0,881 6,121 6,121 100,00

2. VIDRIO DOBLE (proyecto original)

5. VIDRIO BAJA EMISIVIDAD

Composición Número de capas Vidrio exterior Gas de ventana Vidrio interior

2 Genérico PYR B Aire 13 mm Cristal genérico 3mm

Composición Número de capas Vidrio exterior Gas de ventana Vidrio interior

1 Genérico PYR B Argón 12 mm Cristal genérico 3mm

Valores calculados Transmisión solar total (SHGC) Transmisión solar directa Transmisión de la luz Valor U (ISO 10292/ EN 673) Valor U (ISO 15099 / NFRC)

0,691 0,614 0,744 1,924 1,960

Valores calculados Transmisión solar total (SHGC) Transmisión solar directa Transmisión de la luz Valor U (ISO 10292/ EN 673) Valor U (ISO 15099 / NFRC)

0,672 0,624 0,744 1,521 1,414

Coste (GBP/m2)

160,00

Coste (GBP/m2)

160,00

3. VIDRIO TRIPLE (proyecto original)

6. VIDRIO SEMI-TINTADO ABSORBENTE

Composición Número de capas Vidrio exterior Gas de ventana 1 Vidrio intermedio Gas de ventana 2 Vidrio interior

3 Genérico 6 mm Aire 6 mm Genérico 6 mm Aire 25 mm Genérico 6 mm

Valores calculados Transmisión solar total (SHGC) Transmisión solar directa Transmisión de la luz Valor U (ISO 10292/ EN 673) Valor U (ISO 15099 / NFRC)

0,592 0,472 0,696 1,910 1,910

Composición Número de capas Vidrio exterior Gas de ventana Vidrio interior Valores calculados Transmisión solar total (SHGC) Transmisión solar directa Transmisión de la luz Valor U (ISO 10292/ EN 673) Valor U (ISO 15099 / NFRC) Coste (GBP/m2)

Coste (GBP/m2)

210,00

2 ACG Glass Co. N.A. Aire 13 mm Cristal genérico 3mm 0,350 0,308 0,546 1,985 1,800 120,00

4. VIDRIO DOBLE CON CÁMARA DE ARGÓN

7. VIDRIO BAJA EMISIMIDAD MAYOR ESPESOR

0,691 0,624 0,744 1,688 1,702

160,00

Coste (GBP/m2)

2 Genérico PYR B Argón 12 mm Cristal genérico 3mm

2 Genérico PYR B 6 mm Aire 30 mm Cristal genérico 6 mm 0,676 0,624 0,744 1,409 1,464 160,00

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

COMPARACIÓN DEMANDA ENERGÉTICA

Demanda total

141,3

Calefacción

Refrigeración

141,05

140

DEMANDAS TOTALES, DE CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN [KWh/m2a]

122,8 120

115,18

119,2 113,5

110,49

111,02

100

94,85 83,04 75,73

72,31 67,37

66,3

4,5 4,04

3,98

3,76

3,69 3,4

3,5 3

3,11

2,74

CARGAS CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN [W/m2a]

2,5

76,18

80 70

66,58

66,62

65,84

64,81

65,97

64,7

43,69

43,84

44,26

44,84

43,6

44,73

Doble vidrio

34 Triple vidrio

VD con cámara de Argón

Vidrio absorvente

7 BE con mayor espesor

60 50

44,47

12 Vidrio sencillo

56 Baja emisividad

Conclusión El tipo de vidrio tiene una gran influencia en la demanda energética. Con un vidrio simple se eleva notablemente la demanda de calefacción y se reduce ligeramente la de refrigeración. Con un vidrio tiple aumenta la demanda, es decir, tiene un efecto negativo. Esto es debido a que no permite el paso de la radiación, se reducen las ganancias solares por ventanas. Este tipo de vidrio sería adecuado solo para la fachada norte. Los vidrios tintados (absorbentes) tampoco son una buena solución, pues aumentan la demanda de refrigeración. La opción óptima es la de doble vidrio de 6 mm con cámara de 25 mm y capa interior de baja emisividad. Permite el paso de la radiación y presenta a la vez un buen aislamiento, evitando que el calor del interior se disipe hacia el exterior.

4. Aplicación en un caso práctico

5 AISLAMIENTO DE LA ENVOLVENTE

Realizamos en primer lugar una simulación con diferentes espesores de aislamiento en fachada, cubierta y solera Aislamiento fachada

110,5

Espesor rentable

Espesores analizados

109 108,5 108

0,56 kWh/m2

3,2 kWh/m2

109,47

109,5

4,54 kWh/m2

110,03

110

107,5

106,83

107 106,5 106

105,49

105,5

100

150

200

250

300

350

Espesor (mm)

66,68 7,20 kWh/m2

DEMANDA CALEFACCIÓN [kWh/m2a]

64,74

65 64 63

1,94 kWh/m2

105

8,50 kWh/m2

DEMANDA TOTAL [kWh/m2a]

Aislamiento solera

Aislamiento cubierta

62 61 60

59,48

58,18

ESPESORES INICIALES RENTABLES Y ÓPTIMOS

100

4,25

150

200

250

300

350

Espesor (mm)

4,23

4,22

4,2

4,17

4,1 4,05

4,03 4

100

150

200

U= 0,466 W/m2K

U= 0,177 W/m2K

U= 0,339 W/m2K

U= 0,431 W/m2K

U= 0,245 W/m2K

250

300

350

U= 0,145 W/m2K U= 0,122 W/m2K

U= 0,286 W/m2K

Espesor (mm)

U= 0,106 W/m2K

0,22 kWh/m2

0,14 kWh/m2

4,15 0,21 kWh/m2

DEMANDA REFRIGERACIÓN [kWh/m2a]

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

Conclusión Al aumentar el aislamiento en fachada se reduce la demanda de calefacción considerablemente pero aumenta ligeramente la de refrigeración, pues se pone más dificultad a la disipación del calor. Con la cubierta ocurre algo similar. En la solera apenas hay diferencia en la demanda energética. Con 6 cm sería suficiente. En este caso demasiado aislamiento resulta incluso negativo, pues el terrreno tiene una temperatura bastante constante durante todo el año que ayuda a regular la temperatura interior.

Reducción de consumos: global, calefacción y refrigeración [kWh/m2]

La solución óptima de aislamiento habría que calcularla de manera más exacta, teniendo en cuenta no solo el confort térmico sino el coste, y considerando si es rentable la relación inversión y ahorro durante el ciclo de vida del edificio. Para ello son fundamentales las gráficas de la página anterior, donde se muestra la curva de eficiencia del aislante; como podemos observar a partir de determiandos valores se reduce la eficacia. 16

110,03

101,70

14 13 12 11 10

66,38

9 8

49,50

7 6 5 4 3 2 1

4,58 4,03

Abril

Julio

Octubre

0 0,1 0,2

3,06

0,3

Pérdidas del cerramiento [kWh/m2]

0,4 0,5

5,53 5,85 6,47

0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

155,15

1,6

172,12

1,7 1,8 1,9

Consumo inicial Consumo final Diferencia consumo

D. Refrigeración D. Calefacción D. Total

Pérdidas cubiertas Pérdidas solera Pérdidas muros

4. Aplicación en un caso práctico

6 ELIMINACIÓN DE PUENTES TÉRMICOS

PORCENTAJE DE PUENTES TERMICOS 75% 50% 25%

Incluyendo revestimiento de fachada

Cubierta - fachada

0,42

0,315

0,21

0,105

0.00

Fachada- solera

1,73

1,2975

0,865

0,4325

0.00

Fachada - fachada (esquina)

0,38

0,285

0,19

0,095

0.00

Fachada - forjados

0,04

0,03

0,02

0,01

0.00

Dinteles sobre puertas o ventanas

1,91

1,4325

0,955

0,4775

0.00

Alféizar de ventanas

1,91

1,4325

0,955

0,4775

0.00

Jamas de ventanas y puertas

1,91

1,4325

0,955

0,4775

0.00

Sin incluir revestimiento de fachada

100%

Cubierta - fachada

0,18

0,135

0,09

0,045

0.00

Fachada- solera

0,24

0,18

0,12

0,06

0.00

Fachada - fachada (esquina)

0,14

0,105

0,07

0,035

0.00

Fachada - forjados

0,11

0,0825

0,055

0,0275

0.00

Dinteles sobre puertas o ventanas

0,45

0,3375

0,225

0,1125

0.00

Alféizar de ventanas

0,08

0,06

0,04

0,02

0.00

Jamas de ventanas y puertas

0,09

0,0675

0,045

0,0225

0.00

101,45

101,7

100,79

101 100

99,53

99 97,86

98 97

Demanda refrigeración [kWh/m2a]

La presencia de puentes térmicos tiene un peso muy importante en la reducción de la demanda. La demanda se reduce de forma progresiva a medida que se reducen los puentes térmicos. Al igual que ha ocurrido con otras de las estrategias de diseño adoptadas, la demanda de refrigeración aumenta ligeramente. Esto es debido a que el calor interior se disipa con más dificultad.

Demandacalefacción [kWh/m2a]

Conclusión

Demanda total [kWh/m2a]

102

La simulación se realiza reduciendo los valores predeterminados al 75, 50, 25 % hasta llegar a la eliminación completa de puentes térmicos.

4,65

4,61

4,6 4,55

4,55 4,51

4,5 70 60

59,174 49,52

47,99

45,78

43,05

40 100

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

7 HERMETICIDAD. CONTROL DE LAS INFILTRACIONES

En las siguientes gráficas se refleja la importancia de las infiltraciones en la demanda global del edificio. Se va reduciendo progresivamente la tasa de estanqueidad (renovaciones/hora). En la gráfica inferior se muestra la relación pérdidas por infiltraciones/tasa de estanqueidad.

Pérdidas por infiltraciones exteriores [kWh/m2a]

,70,7ren/h R EN/H

100

73,94

76,58

39,01 39,61

44,28 40,8

49,52 42,04 0,5 0,5ren/h REN/ H0

1,09 5,38

4,79

0,90,9ren/h REN/ H0

6,23 5,16

4,65

15,78 4,98

40 20

54,71 43,3

28,47

59,88 44,57

81,96

89,28

97,86

100

43,05

Balance energético [kWh/m2a]

120

,30,3ren/h R EN/H

Demanda total [kWh/m2a]

D. Calefacción [kWh/m2a]

Carga calefacción [W/m2a]

Carga refrigeración [W/m2a]

0,1 0,1ren/h REN/ H

D. Refrigeración [kWh/m2a]

90,56

90 73,54

80 70

55,2

60 50

35,11

40 30 20

12,47

10 0 1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,10

Tasa de estanqueidad (renovaciones/hora)

Conclusión Las infiltraciones son el factor más determinante en la demanda de calefacción. Sin embargo, suponen un incremento de la demanda de refrigeración. Este problema se solucionará más adelante con una ventilación controlada, es decir, ventilando sólo en las condiciones más favorables. Con ello podemos reducir el caudal de la ventilación mecánica, por lo que se disminuye la demanda de refrigeración, aunque aumenta la carga del sistema.

4. Aplicación en un caso práctico

8 VENTILACIÓN CON RECUPERADOR DE CALOR

111,46

1 AB

Demanda total [kWh/m2a]

D. Calefacción [kWh/m2a]

Carga calefacción [W/m2a]

Carga refrigeración [W/m2a]

34,87

72,24 0,06 4,93

0,12 5,036

33,8

35,91

3 CD

Recuperador de calor Cargas del sistema [Wh/m2]

72,53

72,67 0,137 5,092

6,97 4,67

6,97 5,26

46,49

58,16 46,49

75,86

77,26

100

46,49

120

6,75 19,88

Balance energético [kWh/m2a]

En primer lugar, establecemos el nivel de ventilación adecuada para el uso, 12,5 l/s por persona (1), ya que en los valores por defecto solo se consideraban 5 l/s persona. Así mismo desactivamos el enfriamiento gratuito, puesto en el proyecto original por defecto. Como podemos comprobar aumenta en un buen porcentaje la demanda, en especial la de refrigeración. A continuación vamos mejorando el sistema progresivamente, con el siguiente orden: free cooling caudal medio (2), free cooling caudal alto (3), recuperador eficiencia media (4), recuperador eficiencia alta (5), y ventilación nocturna (6). El cambio de free-cooling con caudal alto no le aplicamos, pues aunque mejora ligeramente la demanda requeriría grandes conductos.

5 EF

D. Refrigeración [kWh/m2a]

Sin recuperador de calor

2000 1000 0 -1000 -2000 -3000 -4000 -5000 -6000 -7000 -8000 ene feb mar abr may jun jul ago sept oct nov dic Enfriamiento total

Calentamiento total

ene feb mar abr may jun jul ago sept oct nov dic Calent/Enfriam total Recuperador de calor

Conclusión Como se refleja en las gráficas, lo más eficiente es utilizar enfriamiento gratuito y recuperador de calor. La eficiencia del recuperador no es demasiado determinante en este caso, bastaría con una eficiencia media. Con la ventilación natural nocturna en los meses de verano la demanda mejora ligeramente. Sin embargo, las cargas del sistema de calefacción aumentan. Esto es debido a que en ciertos días a principio de verano las temperaturas todavía son bajas y sin embargo la ventilación nocturna ya está activada por la programación dada, haciendo que esos días aumente la carga de calefacción. Esta estrategia no la consideraremos debido a que sería necesario un sistema monotorizado o alguna persona que se encargara de abrir y cerrar las ventanas o las rejillas de ventilación.

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

9 REFLECTIVIDAD

En las siguientes gráficos se muestra la radiación solar incidente sobre el edificio. En el primero de ellos podemos ver la radiación promedio sobre las diferentes caras de la envolvente. El valor máximo se alcanza en la cubierta, seguido de la fachada sur y este. Los valores mínimos los encontramos en la fachada norte y oeste.

A continuación se muestra la radiación solar incidente a lo largo del año para el clima de Ávila. La mayor radiación corresponde al mes de julio; la menor al mes de diciembre

RADIACIÓN SOLAR GLOBAL - Promedio diario

Avila, ESP

W/m² 1000 900

800

700

600

500

400

300

200

100

02 Jan

Tot. 3904

Feb

Mar

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

4532

5696

6530

7654

8496

9814

9264

7211

5972

4137

3182

Probamos modificando el acabado superficial de la envolvente con materiales de diferente grado de reflectividad solar. Obtenemos los siguientes resultados Acabado metálico (aluminio) Acabado madera exterior Acabado revoco oscuro Acabado revoco claro 72,5

Conclusión

72,5 57

2,67

2,65

72,7

72,7 5

Demanda energética [kWh/m2a]

La refletividad solar del acabado no tiene una importancia determinante en la demanda. Como podemos ver la diferencia no llega a superar el kWh/m2a. Esto puede deberse al tipo de clima existente en Ávila. Posiblemente si el edificio se encontrara en otro lugar más cálido este factor sería más determinante. Mantenemos el acabado inicial de aluminio, que además es el más resistente a los agentes externos.

4. Aplicación en un caso práctico

10 INERCIA TÉRMICA

Analizamos el modelo realizando dos modificaciones: aumentando y reduciendo la inercia de cerramientos y forjados. Se obtienen los siguientes resultados:

Inercia inicial C

Carga calefacción [W/m2a]

D. Calefacción [kWh/m2a]

Demanda total [kWh/m2a]

0,041

Inercia alta B

Inercia baja

Carga refrigeración [W/m2a]

0,328

0,137

35,97

24,78

5,095

D. Refrigeración [kWh/m2a]

72,62 34,5

24,78

3,912

70,02 35,91

24,78

5,092

72,67

En la siguiente gráfica, se muestra el balance térmico de dos tipos de forjados: inercia baja e inercia alta.

Baja inercia Techos (interior) Baja inercia Suelo (interior)

Alta inercia Techos (interior) Alta inercia Suelo (interior)

Balance térmico [W/m2]

-5

-10

-15

-20 20 enero

21 enero

22 enero

Conclusión En este caso concreto la inercia no tiene una gran relevancia. En la gráfica inferior se puede observar como varía el balance térmico a lo largo del día. Un aspecto fundamental al considerar la inercia térmica es tener en cuenta el uso del edificio. Si vamos a tener un uso intermitente y queremos que el edificio se caliente y enfríe rápidamente es conveniente una baja inercia térmica. Por el contrario si queremos que se mantenga la temperatura interior para equilibrar el ciclo térmico del edificio será imprescindible tener una inercia térmica alta.

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

CAPĂ?TULO 5 CONCLUSIONES

Estudio de un proyecto concreto para convertirlo en un edificio de consumo casi nulo, aplicando toda la informaciĂłn analizada y estudiada en el apartado anterior.

4. Aplicación en un caso práctico

5.1 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS 1

COMPARACIÓN CON EL MODELO INICIAL

En el siguiente apartado se comparan los resultados obtenidos con el modelo inicial para observar en que grado hemos conseguido reducir la demanda energética, así como la importancia de cada una de las estrategias adoptadas.

Proyecto inicial

Proyecto final

Conclusión

140

La demanda global se ha reducido en un 45%. La demanda de calefacción ha disminuido drásticamente en un 99%, a diferencia de la de refrigeración que solo ha disminuido 0,9 kWh/m2a. Consecuentemente las cargas del sistema de calefacción y refrigeración también se han reducido en un 62 y 38 % respectivamente. La iluminación no ha sido tenida en cuenta durante el proceso, por lo que se podría reducir mucho más la demanda utilizando, por ejemplo, luminarias LEED regulables en función de la iluminación natural. Este simple cambio supondría una reducción de la demanda anual de 70,02 a 58,5 kWh/m2a.

125,45 120

100

Balance energético [kWh/m2a]

87,7 80 70,02

65,63

55,82

34,5 24,78

0,328

0 E. Primaria (KW.h/m2.a)

D. Calefacción (KW.h/m2.a)

4,86 3,912 D. Refrigeración (KW.h/m2.a)

C. calefacción (Wm2/a)

C. refrigeración (Wm2/a)

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

27,0 26,5 26,0 25,5 25,0 24,5 24,0 23,5 23,0 22,5 22,0 21,5 21,0 19,5 19,0 18,5 18,0

La curva de confort ha variado notablemente. Hemos pasado de una variación de 6ºC a 2,5ºC. Las temp. de invierno y verano cumplen con las temp. de confort para uso docente

abril Ganancias internas [kWh/m2]

PROYECTO FINAL

Conclusión

Temperatura de confort [ºC]

PROYECTO INICIAL

julio

octubre

abril

julio

octubre

80 70 60 50 40 30 20 10

-10 -20 -30 -40 -50

Las curva de ganancias solares por ventanas a variado positivamente gracias a las protecciones solares, aumentando en invierno y disminuyendo en verano. Las perdidas por acristalamiento se mantienen. Importante reducción también de las pérdidas por infiltraciones

-60 -70 -80 -90

-100 -110

Temp. radiante temp. operativa Temp. del aire

Ganancias solares ventanas Iluminacion general Ocupacion Computadoras y equipos

Muros enterrados Cubierta Muros Acristalamiento Infiltraciones

Conclusión

Pérdidas del cerramiento [kWh/m2]

2% Compacidad

10% 8%

28%

4. Aplicación en un caso práctico 14,16

Orientación y tamaño de los huecos

5,94 10,63

INFLUENCIA DE LAS ESTRATEGIAS DE DISEÑO EN LA DEMANDA ENERGÉTICA FINAL

4,93 Protecciones solares A continuación se realiza un análisis sobre la importancia que han tenido las diferentes estrategias adoptadas en 6,91 la reducción de la demanda energética. Se realiza primero sobre los valores iniciales del proyecto (caso concreto) 22% y posteriormente tomando los valores iniciales más desfavorables (caso general). 5,15 17% Ventanas y puertas 31,27 5%

Reducción de la demanda [kWh/m2a]

Reducción de la demanda %

3% Valores iniciales del proyecto Valores iniciales del proyecto 0% 0% 2% 0% 3% 5% 10%

10% 28%

Compacidad

5% Valores iniciales del proyecto Aislamiento térmico Valores iniciales 3% lo más desfavorable posible 2% 0% Puentes térmicos 0% Compacidad 0% 10% 8% 5% 9% 9% 22%

42% 17% 5% 3%

Hermeticidad Orientación y tamaño de los huecos Ventilación Protecciones solares Reflectividad Ventanas y puertas

14%

Inercia Aislamiento térmico

Valores iniciales más desfavorables

14,16 1,7 Ventilación Orientación y tamaño 5,94 de los huecos 10,63 0,08 Reflectividad 0,17 4,93 Protecciones solares 6,91 2,65 Inercia 2,65 5,15 Ventanas y puertas

9% 8%

10%

23,92 23,92

Hermeticidad

14% 22%

3% 5%

Valores iniciales del proyecto Valores iniciales lo más desfavorable posible

42%

28%

4,52 4,52

Puentes térmicos

9% 5%

17%

8,33 7,33

Aislamiento térmico

Puentes térmicos

Conclusión

0% Valores 0% iniciales lo más desfavorable posible

Para el proyecto en particular lo que más peso tiene con diHermeticidad ferencia son3% las5% pérdidas 10% por infiltraciones. Esto es debido a que el resto de condiciones de partida son relativamen9% te favorables: compacidad óptima, porcentaje de aberturas Ventilación medio, ventilación con un caudal bajo (5 l/s), etc. 9% Olvidando las condiciones de partida y tomando los valores Reflectividad más42% desfavorables (baja compacidad, mala orientación de los huecos, ventilación de 12,5 l/s, etc.), observamos que los que más importancia tiene 14%en la reducción de la demanda global es la ventilación, seguido de la mejora de las ven-Inercia tanas. 8%

Valores iniciales lo más desfavorable posible

39,22

31,27

Valores iniciales 8,33 del proyecto

7,33 lo más desfavorable posible Valores iniciales

4,52 4,52 14,16 5,94 10,63 1,7 4,93 6,91 0,08 0,175,15

23,92 23,92

39,22

31,27 2,65 2,658,33 7,33 4,52 4,52 Orden de importancia de las E. de diseño 23,92 Valores Valores 23,92 iniciales desfavorables

1 Hermeticidad 1,7 2 Aislamiento 3 Orient. huecos 4 Prot. solares 0,08 5 Ventanas 0,17 6 Puentes térmic. 7 Inercia 82,65 Ventilación 92,65 Reflectividad 10 Compacidad

1 Ventilación 2 Ventanas 39,22 3 Hermeticidad 4 Compacidad 5 Orient. huecos 6 Aislamiento 7 Prot. solares 8 Puentes térmic. 9 Inercia 10 Reflectividad

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

1.1

141,84

124,34

4,13

72,26

59,81

1.2

132,51

100,47

6,4

74,21

73,44

F.F.

(Wm2/a)

Carga de

55,82

(Wm2/a)

65,63

Carga de

4,86

(KW.h/m2.a)

87,7

2.1.

Aumento de huecos al sur (50%)

123,91

83,71

5,23

66,19

58,04

2.2.

Muro cortina de vidrio al sur (100% huecos)

121,56

75,66

6,33

67,49

63,87

126,8

91,17

4,53

64,94

53,97

Aumento de huecos al norte (95%)

126,42

88,17

5,15

66,49

57,64

124,85

87,14

4,76

65,19

55,07

2.3. 2.4. 2.5. 2.6

124,33

86,5

4,69

64,9

54,66

125,59

82,48

6,27

67,48

62,54

125,81

89,97

4,42

65,08

53,8

127,46

84,39

6,57

68,39

71,65

2.10

124,52

88,99

4,15

64,58

50,81

2.11

119,51

73,08

6,12

66,58

62,29

2.7

Aumento de huecos al este (95%)

2.8 2.9

Protecciones solares

Demanda anual de

125,45

(KW.h/m2.a)

Consumo total de E. Primaria (KW.h/m2.a)

Valores iniciales (hs= 30%, hn= 50%)

Fase de la

Cambios realizados sobre el sobre la etapa anterior

0.0

Aumento de huecos al oeste

3.1

SUR Voladizo 0,5 m

119,79

75,46

5,62

66,58

59,03

3.2

SUR Voladizo 1 m

120,46

78,13

5,22

66,58

56,39

3.3

SUR Voladizos escalonados (1,5 – 1,0 – 0,5)

120,78

78,37

5,29

66,58

56,78

119,31

75,07

5,52

66,58

58,01

3.4 3.5

SUR Lamas 0,5 m (4)

120,56

77,34

5,46

66,58

58,45

3.6

NORTE Cortina interior

119,19

74,88

5,52

66,58

57,96

119,13

74,76

5,52

66,58

3.7 3.8

ESTE OESTE Lamas horizontales

119,81

78,19

4,94

66,58

54,89

3.9

ESTE OESTE Lamas verticales

119,41

76,052

5,31

66,58

56,2

3.10

ESTE OESTE Persianas exteriores

3.11

Ventanas de altas prestaciones

Demanda anual de

3 EVOLUCIÓN DE LOS VALORES ENERGÉTICOS RESPECTO AL MODELO INICIAL

116,14

75,88

4,26

66,58

47,54

115,18

,75,73

3,69

66,58

43,69

4.1

Vidrio sencillo: 66 mm

141,3

122,8

2,74

44,47

76,18

4.2

Vidrio doble

115,18

75,73

3,69

66,58

43,69

4.3

Vidrio triple

119,2

83,04

3,4

66,62

43,84

113,5

72,31

3,76

65,84

44,26

4.4 4.5

Vidrio doble de baja emisividad

111,02

67,37

3,98

64,81

44,84

4.6

Vidrio semi-tintado

141,05

94,85

3,11

65,97

43,6

110,49

66,3

4,04

64,7

44,73

4.7 4.8

110,48

66,11

4,04

64,64

44,07

4.9

110,03

66,38

4,03

64,2

44,66

Aislamiento de la envolvente

(Wm2/a)

Carga de

(Wm2/a)

Carga de

(KW.h/m2.a)

Demanda anual de

109,2

64,37

4,06

64,16

44,45

AIS muro 12

108,09

61,97

4,12

63,73

44,21

5.3

AIS muro 18

107,18

60,22

4,16

63,52

44,05

5.4

AIS muro 25

106,83

59,48

4,17

63,56

5.5

AIS cubierta 12

105,36

57,04

4,2

62,91

43,66

5.6

AIS cubierta 18

104,02

54,42

4,3

62,17

43,28

5.7

AIS cubierta 25

103,05

52,68

4,35

61,7

43,03

5.8

AIS cubierta 35

102,29

51,28

4,37

61,32

42,83

5.9

AIS sotano 8

101,91

50,31

4,47

61,31

43,38

5.10

AIS sotano 14

101,73

49,64

4,56

61,27

43,88

101,7

49,5

4,58

61,29

43,77

S. rentable: 20, 30, 15

102,38

50,99

4,51

61,42

43,75

5.13

106,42

59,174

4,1

60,6

42,64

6.1

101,45

49,52

4,5

61,05

43,91

6.2

100,79

47,99

4,61

60,7

44,11

6.3

99,53

45,78

4,65

60,27

44,39

6.4

97,86

43,05

4,65

59,88

44,57

5.11

7.1

0,7 renovaciones

89,28

28,47

4,79

54,71

43,3

7.2

0,5 renovaciones

81,96

15,78

4,98

49,52

42,04

7.3

0,3 renovaciones

76,58

6,23

5,16

44,28

40,8

7.4

0,1 renovaciones

73,94

1,09

5,38

39,01

39,61

111,46

6,75

19,88

58,16

46,49

77,26

6,97

5,26

58,16

46,49

8.1 Free-cooling <caudal

8.4

Free-cooling >caudal

75,86

6,97

4,67

58,16

46,49

8.5

Recuperador de calor <eficiencia

72,67

0,137

5,092

24,78

35,91

8.6

Recuperador de calor >eficiencia

72,53

0,12

5,036

17,63

33,8

72,24

0,06

4,93

75,35

34,87

8.7

Reflectividad

(KW.h/m2.a)

AIS muro 08

5.2

8.3

Inercia

Demanda anual de

5.1

5.12

Hermeticidad

Cambios realizados sobre el sobre la etapa anterior

Consumo total de E. Primaria (KW.h/m2.a)

Fase de la

4. Aplicaciรณn en un caso prรกctico

9.1

72,67

0,137

5,092

24,78

35,91

9.2

Acabado de madera

72,64

0,14

5,083

24,75

35,2

9.3

Acabado revoco oscuro

72,76

0,141

5,09

24,76

36,11

9.4

Acabado revoco blanco

72,59

0,141

5,06

24,73

35,73

10.1

Inercia original

72,67

0,137

5,092

24,78

35,91

10.2

Mayor inercia

70,02

0,328

3,912

24,78

34,5

10.3

Menor inercia

72,62

0,041

5,095

24,78

35,97

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

Demanda refrigeraci—n

Demanda calefacci—n

Demanda total

Estrategias óptimas

DEMANDA INICIAL [kWh/m2a]

100

0.0 1.1

120

140

Compacidad inicial

1.2 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6 2.7 2.8 2.9

95 % sur 15 % norte 30 % E,O

2.10 2.11 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9

Persianas ext. Voladizos S E O Aisl. translúcido N

3.10 3.11 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

Vidrio doble 6mm baja emisividad con 25 mm cámara

4.9 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10

25 cm cubierta 20 cm muros 10 cm solera

5.11 5.12 5.13 6.1 6.2 6.3

Eliminación de puentes térmicos

6.4 7.1 7.2 7.3

Hermeticidad 0,1 ren/h

7.4 8.1 8.3 8.4

Free-cooling Recuperador

8.5 8.6 8.7

Reflectividad media

9.1 9.2 9.3 9.4 10.1

Alta inercia térmica

10.2 10.3 DEMANDA FINAL [kWh/m2a]

4. Aplicación en un caso práctico

CARGA DE CALEFACCIîN INICIAL [W/m2] CARGA DE REFRIGERACIîN INICIAL [W/m2]

0.0 1.1 1.2 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 6.1 6.2 6.3 6.4 7.1 7.2 7.3 7.4 8.1 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 9.1 9.2 9.3 9.4 10.1 10.2 10.3 C. CALEFACC. FINAL [W/m2a[ CARGA DE REFRIGERACIîN FINAL

[W/m2a]

Carga de calefacci—n

Carga de refrigeraci—n

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

3 PRESUPUESTOS Y HUELLA DE CARBONO COMPARATIVA DE COSTES Modelo incial Structure Structure Costs Costs SubSub Total Total HVAC HVAC Costs Costs SubSub Total Total Lighting Lighting Costs Costs SubSub Total Total Sub-Structure Sub-Structure Costs Costs SubSub Total Total Super Super Structure Structure Cost Cost

Modelo final

Floor Floor Area Area (m2)(m2) Cost Cost (euro) (euro) Floor Floor Area Area (m2)(m2) Cost Cost (euro) (euro) 2278,5 2278,5

660322,3 660322,3

2232,1 2232,1

646867,5 646867,5

Floor Floor Area Area (m2)(m2) Cost Cost (euro) (euro) Floor Floor Area Area (m2)(m2) Cost Cost (euro) (euro) 2278,5 2278,5

343960 343960

2232,1 2232,1

337416,3 337416,3

Floor Floor Area Area (m2)(m2) Cost Cost (euro) (euro) Floor Floor Area Area (m2)(m2) Cost Cost (euro) (euro) 2278,5 2278,5

171980 171980

2232,1 2232,1

168708,2 168708,2

Floor Floor Area Area (m2)(m2) Cost Cost (euro) (euro) Floor Floor Area Area (m2)(m2) Cost Cost (euro) (euro) 887887

134648,1 134648,1

887887

134648,1 134648,1

Constr. Constr. Area Area (m2)(m2) Cost Cost (euro) (euro) Constr. Constr. Area Area (m2)(m2)Cost Cost (euro) (euro)

Puerta Puerta exterior exterior

12 12

828828

12 12

828828

Techo Techo semi-expuesto semi-expuesto

16,616,6

4577,7 4577,7

16,616,6

4577,7 4577,7

Suelo Suelo externo externo

13,413,4

2776,7 2776,7

13,413,4

2776,7 2776,7

Suelo Suelo semi-expuesto semi-expuesto

39,139,1

10787,7 10787,7

39,139,1

10787,7 10787,7

Suelo Suelo interno interno

1438,7 1438,7

297806,8 297806,8

1438,7 1438,7

297806,8 297806,8

Techo Techo semi-expuesto semi-expuesto

16,616,6

4577,7 4577,7

16,616,6

4577,7 4577,7

Cubierta Cubierta plana plana

900,4 900,4

434904,8 434904,8

900,4 900,4

434904,8 434904,8

Masa Masa interna interna

174174

12006 12006

132132

9108 9108

Muro Muro enterrado enterrado

178,1 178,1

49160,4 49160,4

178,1 178,1

49160,4 49160,4

Muro Muro

723,3 723,3

349368,8 349368,8

633,4 633,4

305917 305917

Muro Muro semi-expuesto semi-expuesto

296,6 296,6

81872,9 81872,9

296,6 296,6

81872,9 81872,9

Puerta Puerta interior interior

213,8 213,8

14752,3 14752,3

213,8 213,8

14752,3 14752,3

Particiรณn Particiรณn

2589,1 2589,1

357295,7 357295,7

2589,1 2589,1

357295,7 357295,7

Suelo Suelo sobre sobre terreno terreno

887887

306018,5 306018,5

887887

306018,5 306018,5

SubSub Total Total

7498,8 7498,8

1926734,2 1926734,2

7366,8 7366,8

1880384,4 1880384,4

Glazing Glazing Cost Cost Acristalamiento Acristalamiento exterior exterior

Surface Surface Area Area (m2)(m2)Cost Cost (euro) (euro)Surface Surface Area Area (m2)(m2)Cost Cost (euro) (euro) 288,2 288,2

63631,1 63631,1

Local Local shading shading Blinds Blinds andand internal internal shades shades SubSub Total Total Surface Surface Finish Finish Costs Costs

378,1 378,1

83494,8 83494,8 25317,5 25317,5 20027,2 20027,2

63631,1 63631,1

128839,6 128839,6

Surface Surface Area Area (m2)(m2)Cost Cost (euro) (euro)Surface Surface Area Area (m2)(m2)Cost Cost (euro) (euro)

Walls Walls

3548,9 3548,9

41467,6 41467,6

3416,5 3416,5

36477,8 36477,8

Floors Floors

2179 2179

43545,1 43545,1

2179 2179

43545,1 43545,1

Ceiling Ceiling

2179 2179

31969,2 31969,2

2179 2179

31969,2 31969,2

SubSub Total Total

116982,6 116982,6

111992,5 111992,5

Building Building Total Total Cost Cost (euro) (euro)

3418257,2 3418257,2

3408856,7 3408856,7

4. Aplicaciรณn en un caso prรกctico

IMPACTO AMBIENTAL MODELO INCIAL Materials Embodied Carbon and Inventory Miscellaneous materials - perlite bitumen bonded Loose fill/powders - gravel Metals - aluminium cladding Polyethylene / Polythene low density Cement-bonded particleboard Painted Oak Plywood (Heavyweight) Timber Flooring External Rendering Floor/Roof Screed Plasterboard Gypsum Plastering Gypsum Plasterboard MW Stone Wool (rolls) MW Glass Wool (rolls) XPS Extruded Polystyrene - CO2 Blowing Concrete Block (Medium) Cast Concrete Cast Concrete (Lightweight) Cast Concrete (Dense) Brickwork Outer Leaf Hormigรณn con arcilla expandida d 1400 FR Entrevigado de hormigรณn -Canto 350 mm MW Lana mineral [0.04 W/[mK]] Cloruro de polivinilo [PVC] Placa de yeso laminado [PYL] 750 < d < 900 Tablero de virutas orientadas [OSB] d < 650 Tierra vegetal [d < 2050] PVC/Rubber floor covering Sub Total Constructions Embodied Carbon and Inventory Puerta exterior del proyecto Techo semi-expuesto del proyecto_Reversed Suelo externo del proyecto Suelo semi-expuesto del proyecto Suelo interno del proyecto Techo semi-expuesto del proyecto Cubierta plana del proyecto Masa interna del proyecto Muro enterrado del proyecto Muro del proyecto Muro semi-expuesto del proyecto Puerta interior del proyecto Particiรณn del proyecto Suelo sobre terreno del proyecto Sub Total Glazing Embodied Carbon and Inventory Acristalamiento exterior del proyecto Local shading Window shading Sub Total Building Total

Area (m2) 474,8 887 723,3 1623,8 723,3 225,8 33,2 2339,1 13,4 2325,7 33,2 513,8 5178,2 13,4 33,2 926,1 513,8 887 33,2 174 39,1 900,4 2339,1 2098,5 900,4 723,3 723,3 900,4 900,4

Area (m2) 12 16,6 13,4 39,1 1438,7 16,6 900,4 174 178,1 723,3 296,6 213,8 2589,1 887 7498,8 Area (m2) 288,2

Embodied Carbon (kgCO2) 0 4896,3 237484 14490,4 9374,4 0 188,1 9267 43,6 13855 458,8 2538,4 13981,1 13,8 5,1 3656 5755,1 21288,2 318,5 2923,2 1461,8 4033,9 276797,9 6422,8 6032,7 1289 3984,1 5402,5 0 645961,7 Embodied Carbon (kgCO2) 0 485,2 77,4 2172,3 173470,3 485,2 133459,8 2923,2 3323,7 260409,2 5535,3 0 13981,1 49638,9 645961,58 Embodied Carbon (kgCO2)

Equivalent CO2 (kgCO2) 0 4896,3 255538,3 17776,9 9686,8 0 195,1 9468,5 43,6 13855 483 2672 15146,2 14,7 5,6 12161,3 5755,1 21288,2 318,5 2923,2 1528,3 4033,9 276797,9 6851 6483,2 1396,4 4140,3 0 0 673459,2 Equivalent CO2 (kgCO2) 0 501 78,8 2434 173498,4 501 135959,7 2923,2 3399,9 280625,3 5662,3 0 15146,2 58132 678861,77 Equivalent CO2 (kgCO2)

288,2

3674,4 0 0 3674,4

3890,5 0 0 3890,5

7787

649635,9

682752,3

Mass (kg) 1139,4 244814,8 27775,9 7469,3 15623,9 5532,1 232,2 20145,7 436 86593,8 1207,5 6680 116509,4 13,1 3,3 1269,4 71938,3 266103 3980,6 36540 6644,6 25211,9 1318085,2 6116,9 2503,2 10741,5 7812 270127,2 12425,9 2573676,2

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

IMPACTO AMBIENTAL MODELO FINAL Materials Embodied Carbon and Inventory Miscellaneous materials - perlite bitumen bonded Loose fill/powders - gravel Metals - aluminium cladding Polyethylene / Polythene low density Cement-bonded particleboard Painted Oak Plywood (Heavyweight) Timber Flooring External Rendering Floor/Roof Screed Plasterboard Gypsum Plastering Gypsum Plasterboard MW Stone Wool (rolls) MW Glass Wool (rolls) XPS Extruded Polystyrene - CO2 Blowing Concrete Block (Medium) Cast Concrete Cast Concrete (Lightweight) Cast Concrete (Dense) Brickwork Outer Leaf Hormigรณn con arcilla expandida d 1400 FR Entrevigado de hormigรณn -Canto 350 mm MW Lana mineral [0.04 W/[mK]] Cloruro de polivinilo [PVC] Placa de yeso laminado [PYL] 750 < d < 900 Tablero de virutas orientadas [OSB] d < 650 Tierra vegetal [d < 2050] PVC/Rubber floor covering Sub Total Constructions Embodied Carbon and Inventory Puerta exterior del proyecto Techo semi-expuesto del proyecto_Reversed Suelo externo del proyecto Suelo semi-expuesto del proyecto Suelo interno del proyecto Techo semi-expuesto del proyecto Cubierta plana del proyecto Masa interna del proyecto Muro enterrado del proyecto Muro del proyecto Muro semi-expuesto del proyecto Puerta interior del proyecto Particiรณn del proyecto Suelo sobre terreno del proyecto Sub Total Glazing Embodied Carbon and Inventory Acristalamiento exterior del proyecto Local shading Window shading Sub Total Building Total

Area (m2) 474,8 887 633,4 1533,8 633,4 225,8 33,2 2339,1 13,4 2325,7 33,2 513,8 5178,2 13,4 33,2 926,1 513,8 887 33,2 132 39,1 900,4 2339,1 2008,6 900,4 633,4 633,4 900,4 900,4

Area (m2) 12 16,6 13,4 39,1 1438,7 16,6 900,4 132 178,1 633,4 296,6 213,8 2589,1 887 7366,8 Area (m2) 378,1

Embodied Carbon (kgCO2) 0 4896,3 207947,6 13687,6 8208,5 0 188,1 9267 43,6 13855 458,8 2538,4 13981,1 13,8 5,1 9020,6 5755,1 21288,2 318,5 2217,6 1461,8 4033,9 276797,9 18909,4 6032,7 1128,7 3488,6 5402,5 0 630946,3 Embodied Carbon (kgCO2) 0 485,2 77,4 2172,3 173470,3 485,2 141401,5 2217,6 4371 231745,8 5535,3 0 13981,1 55003,5 630946,27 Embodied Carbon (kgCO2)

Equivalent CO2 (kgCO2) 0 4896,3 223756,5 16792 8482,1 0 195,1 9468,5 43,6 13855 483 2672 15146,2 14,7 5,6 30006,2 5755,1 21288,2 318,5 2217,6 1528,3 4033,9 276797,9 20170 6483,2 1222,7 3625,4 0 0 669257,3 Equivalent CO2 (kgCO2) 0 501 78,8 2434 173498,4 501 144430,9 2217,6 4517,1 249695,7 5662,3 0 15146,2 75976,9 674659,85 Equivalent CO2 (kgCO2)

378,1

9642,7 0 0 9642,7

10210 0 0 10210

7745

640589

684869,8

Mass (kg) 1139,4 244814,8 24321,4 7055,4 13680,8 5532,1 232,2 20145,7 436 86593,8 1207,5 6680 116509,4 13,1 3,3 3132,2 71938,3 266103 3980,6 27720 6644,6 25211,9 1318085,2 18008,9 2503,2 9405,5 6840,4 270127,2 12425,9 2570491,8

-15000

-15015,31

4. Aplicación en un caso práctico

-20000

Diferencia costes 80000 60000

Coste construcción (€)

40000 20000 0 -20000 -40000

Building Total Cost

Surface Finish Costs

Glazing Cost

Super Structure Cost

Sub-Structure Costs

Lighting Costs

HVAC Costs

Structure Costs

-60000

Diferencia huella de Carbono Embodied Carbon (kgCO2)

Equivalent CO2 (kgCO2)

5968,3

6319,5

Huella de Carbono [kgCO2]

10000

5000 2117,5 0

Constructions Embodied Carbon and Inventory

-5000

-4201,92

Glazing Embodied Carbon and Inventory Building Total

-10000

-15000

-9046,9

-15015,31

-20000 Conclusión

En primer lugar es preciso indicar que los datos de costes y carbono son orientativos, dados por Design Builder según la (ISO 13790). Dicho esto, podemos observar que los costes totales han variado muy poco respecto al modelo inicial. Al aumentar la superficie de vidrio y mejorar su eficiencia aumentan notablemente los costes de acristalamiento, pero se reducen los del resto del edificio. 80000 En cuanto al carbono incorporado para su construcción vemos que aumenta también el debido al acristalamiento, pero en términos globales queda reducido. Ahora bien, en el proceso de fabricación 60000 de las ventanas se genera una mayor cantidad de CO2 equivalente (incluye los efectos de otros GEI), por lo que en este aspecto el modelo final es menos ecológico que el inicial. 40000 20000 0

Hacia el 2020. Nearly Zero Energy Buildings

ANÁLISIS DEL MODELO FINAL CON OTRAS UBICACIONES. LA IMPORTANCIA DEL LUGAR

A continuación se realiza un estudio del modelo final cambiando la ubicación. El objetivo es determinar la influencia del clima respecto a las estrategias a priori más eficientes. 130 120 110

Demanda total Demanda calefacción Demanda refrigeración Ganancias ventanas

Balance energetico kWm2a

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

OVIEDO

MADRID

VALENCIA

SEVILLA

Zona climática C1 Latitud 43.36 Longitud -5.83 Altura 214 m Zona climática D3 Latitud 40.4 Longitud -3.68 Altura 589 m

Zona climática B3 Latitud 39.46 Longitud -0.37 Altura 8 m

Zona climática B4 Latitud 37.40 Longitud -5.99 Altura 9 m

Conclusión En la gráfica se puede apreciar que la demanda total aumenta notablemente para otras ubcaciones. Como es lógico las medidas que hemos considerado óptimas para el edificio en Ávila no lo son para otros climas. Las conclusiones obtenidas pueden extrapolarse para otros edificios, pero cada caso debe ser estudiado particularmente acorde a los datos climáticos de su ubicación.

4. Aplicación en un caso práctico

COMPARACIÓN CON LOS CASOS ESTUDIADOS Demanda global

Demanda climatización

Valor U

Coste/m2

70,02 kWh/m2a

Proyecto analizado

4,29 kWh/m2a 0,25 W.m-2.K-1 1527 €/m2

01 Biblioteca Pública Villamediana de Iregua

02 Edificio CIEM Zaragoza

03 Edificio LUCIA Univers. de Valladolid

04 Edificio SENER Cerdanyola

82,00 kWh/m2a 18,28 kWh/m2a 0,18 W.m-2.K-1 880 €/m2

49,80 kWh/m2a 25,79 kWh/m2a 0,29 W.m-2.K-1 2283 €/m2

94,65 kWh/m2a 61,25 kWh/m2a 0,22 W.m-2.K-1 1354 €/m2

152,40 kWh/m2a 63,70 kWh/m2a 0,40 W.m-2.K-1 889 €/m2

120,40 kWh/m2a 05 Instituto IMDEA Energía

25,79 kWh/m2a 0,39 W.m-2.K-1 1333 €/m2

Conclusión El modelo al que hemos llegado presenta unos valores bastante acorde con los edificios que hemos analizado como ejemplos de NZEB. Presenta la demanda más baja de climatización y la segunda más baja en cuanto a energía primaria. El valor U medio del cerramiento es 3º mejor. Los costes por el contrario no son tan óptimos (2º más caro).

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5.2 RECOMENDACIONES DE DISEÑO

El objetivo debe ser planteado desde el inicio del proyecto, incluso ser considerado desde la planificación urbana de distritos y ciudades. La arquitectura pasiva es aquella que parte del análisis del entorno y el clima del lugar para desarrollar un edificio lo más eficiente posible, dando prioridad a parámetros como la orientación y la compacidad. Si obviamos estos aspectos será mucho más complicado llegar a valores bajos de demanda. Los materiales, elementos y sistemas constructivos deberán ser mucho más eficientes, y consecuentemente más caros. Los ahorros energéticos durante la vida útil del edificio tendrán menor relevancia en relación con el coste de la construcción, y la inversión puede llegar a no ser rentable. Además de ello, por norma general, cuanto más eficiente deben ser los elementos constructivos, mayores emisiones de GEI se generan en su fabricación. Evidentemente existe una gran diferencia entre 10 centímetros de aislamiento natural y 20 centímetros de espuma de poliuretano, un vidrio doble o uno triple, etc. Cada uno de los sistemas utilizados va haciendo que se incremente el gasto de recursos y emisiones de GEI. Es importante también considerar desde el inicio la integración de fuentes de energía renovables en el edificio: eólica, solar térmica, solar fotovoltaica, biomasa, etc. De esta forma el edificio puede autoabastecer la demanda que requiere el edificio e incluso exportar el sobrante energético para otros edificios o usos. Cada una de ellas requiere un determinado espacio e infraestructura dentro del edificio, por lo puede requerir una mayor inversión su instalación si no se consideran desde el inicio. Para una mayor eficiencia podríamos seguir mejorando energéticamente el edificio con otros sistemas más particulares: muro trombe, torres de viento, vegetación de tipo caduca como elemento de protección solar, tubos de luz en cubierta, etc. Estas medidas tienen una mayor relevancia en el diseño del edificio, por lo que dependerán de las necesidades y requerimientos del cliente. Evidentemente, nunca hay que olvidar la calidad arquitectónica en favor de la eficiencia energética. Si estos aspectos se tienen en cuenta en las fases prematuras del edificio, no solo se podrán integrar con facilidad, si no que pueden llegar a mejorar y dar personalidad el proyecto.

Cada una de las estrategias de diseño consideradas está relacionada con el resto, es más, muchas de ellas no son totalmente efectivas si no se complementan con otras. Por ejemplo, puede resultar muy efectivo abrir grandes huecos al sur para aumentar las ganancias solares, pero se requiere de un sistema de protección solar que contrarreste el sobrecalentamiento en verano. Este factor a su vez se relaciona con iluminación natura; una excesiva protección solar o una reducción del porcentaje de aberturas para reducir huecos pueden contribuir negativamente en la demanda al requerirse mayor cantidad de luz artificial. La ventilación está directamente relacionada con el control de las infiltraciones, el aislamiento de la envolvente con la reducción de puentes térmicos, y así sucesivamente. Debemos entender el edificio como un conjunto a la hora de realizar un diseño eficiente. En cuanto a la importancia de las medidas adoptadas, es complicado establecer cuál es la más determinante, ya que el ahorro energético de cada una de ellas depende de las condiciones iniciales. Por ejemplo, si partimos de un aislamiento muy desfavorable, la mejora debida a un incremento del aislamiento será la más favorable. Esto mismo sucedería con el resto de las medidas. Sin embargo, podemos llegar a una conclusión: los aspectos más relevantes en la reducción de la demanda energética son aquellos que determinan la morfología del proyecto, como la compacidad, debido a su gran influencia sobre el resto de factores. Si desde el inicio de proyecto se tienen en cuenta estos aspectos será muy fácil llegar a unos valores óptimos de demanda energética. El siguiente aspecto más determinante es el de la hermeticidad y la ventilación. Casi el 50 % de las pérdidas térmicas de un edificio se debe a las infiltraciones y la ventilación no controlada, por lo que si conseguimos que el edificio sea hermético y tenga un sistema de recuperación de calor habremos conseguido reducir notablemente la demanda.

4. Aplicación en un caso práctico

En el análisis llevado a cabo se han obtenido unos resultados relativamente abstractos, es decir, se han supuesto unas condiciones lo más acorde posible al uso que se va a desempeñar en el edificio. Es un factor totalmente determinante en el diseño; por ejemplo, de nada sirve un sistema de cortina exterior por muy eficiente que resulte en los análisis si luego no se va a utilizar. Lo mismo sucedería con las ganancias solares a través de los vidrios si bajamos constantemente las persianas para controlar los niveles de iluminación o evitar el excesivo deslumbramiento. Llegados a este punto es muy complicado ser totalmente precisos en las simulaciones realizadas, por lo que el sentido común en las decisiones de proyecto juega un papel fundamental. La sensibilización y educación del usuario en la eficiencia energética es por tanto, una de las claves para asegurar el buen funcionamiento de los edificios a lo largo de su vida útil. Simples acciones como abrir las ventanas al comienzo del día en verano o utilizar adecuadamente las protecciones solares móviles pueden contribuir notablemente a reducir la demanda energética. El tipo de uso también influirá en las condiciones interiores de cada espacio. Habrá que llegar a unas determinadas condiciones de confort en función de la actividad que se vaya a desarrollar.

Un tema fundamental es el aspecto económico. Como ya se anuncia en la Directiva 2010/31/UE, “los Estados Miembros tomarán las medidas necesarias para garantizar que se establezcan unos requisitos mínimos de eficiencia energética de los edificios o unidades de estos con el fin de alcanzar niveles óptimos de rentabilidad”. Cuando el ahorro energético, y consecuentemente económico, durante la vida útil del edificio es menor que la inversión realizada durante su construcción, deberían replantearse de nuevo el proyecto y buscar nuevos sistemas constructivos o estrategias que resulten rentables a largo plazo. Algo parecido ocurre con las emisiones de GEI (gases efecto invernadero) que supone la construcción. Existen, por ejemplo, sistemas de aislamiento altamente eficientes pero cuya fabricación implica altos valores de GEI. Se deberán buscar sistemas lo más ecológicos y sostenibles posibles (madera proveniente de bosques controlados, aislamientos de fibras vegetales, materiales reciclados, cubiertas ecológicas, etc.). Este aspecto no se ha considerado durante la simulación energética, pero bastaría con sustituir los materiales utilizados por otros más ecológicos y con las mismas prestaciones.

El clima del lugar es totalmente determinante. Cada estrategia de diseño será más eficiente para un tipo de clima. Si bien la reflectividad de los acabados o las protecciones solares no tienen una gran importancia en Ávila, en otro clima pueden ser factores totalmente determinantes en la demanda del edificio. Un edificio que es totalmente en una determinada ubicación puede tener una gran demanda en otro. Es imprescindible realizar un análisis completo del clima antes de empezar a diseñar, para posteriormente adaptar el uso de materiales y soluciones constructivas a las condiciones del entorno. Las condiciones climáticas (temperatura, niveles de humedad, velocidad y dirección de los vientos, soleamiento, etc) pueden constituir un inconveniente o una ventaja para un adecuado rendimiento energético del edificio.

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BIBLIOGRAFÍA

LIBROS, ARTÍCULOS, NORMATIVAS Y DOCUMENTOS WASSOUF, Micheel (2014). De la casa pasiva al estándar PASSIVHAUS. La arquitectura pasiva en climas cálidos. Barcelona: Editorial Gustavo Gili, S.L. FENERCOM, Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid (2014). Guía del estándar Passivhaus. Edificios de consumo casi nulo. Madrid: Gráficas Arias Montano, S. A. NEILA GONZALEZ, F.J. (2004) Arquitectura bioclimática en un entorno sostenible. Madrid: Munilla Leira. JODIDIO, Philip (2009). Green Architecture Now. Arquitectura sostenible hoy. Barcelona: Taschen. TORRES AVIÉS, Carlos (2012). Aplicación del estándar Passivhaus a la realidad constructiva española. Madrid. GARRIDO, Luis (2014). Arquitectura bioclimática extrema. Barcelona: Instituto Monsa de Ediciones.

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CONFERENCIAS, VISITAS Vivienda Passivhaus “Casa100x100madera”, Guadalix de la Sierra (04/06/15) Visita organizada por la Plataforma de Edificación Passivhaus (PEP) con motivo de la jornada de puertas abiertas VERANO PASSIV 2015 (03-05 de julio).

Arquitecto BioArk Arquitectura Biopasiva Gorka Elorza Consultor PH Cristina Romero Ingeniero Mrosa de la Iglesia Promotor 100x100 MADERA Constructor Grupo Final, S.L. Tipología Unifamiliar aislada m² útiles construidos 103 m2 Tipo de construcción Madera Tipo de obra Obra nueva Certificación Certificada

Se trata de una vivienda de estructura de entramado ligero construida con criterios de bioconstrucción. La vivienda es un modelo ya existente de la marca Kuusamo que se ha adaptado al clima de Guadalix de la Sierra para cumplir el estándar Passivhaus. Aspectos técnicos: • • • • •

Recuperador de calor certificado por el Passivhaus Institut tipo Renovent-Sky300-Brink de Siber Climatización mediante suelo radiante/refrescante de Schlüter Bekotec Ventanas con marco de madera tipo V92 de Carinbisa Acristalamientos con vidrio triple y cámara con argón: 4lowE/20AR/4/20Ar/4lowE (valor g=0,55 y U=0,55W/m2k) y 4-4lowE/16Ar/4/16Ar/4-4lowE (valor g=0,46 y U=0,65W/m2k) Espaciador con warm edge. (0,04W/mk)

Gasto Energético • • • • • •

Test de presión: 0.55 h-1 Demanda de calefacción anual: 11.7 kWh/(m²a) Carga de calefacción: 13.0 W/m² Demanda de refrigeración anual: 14.5 kWh/(m²a) Carga de refrigeración: 12.0 W/m² Demanda total de energía primaria: 108.0

Bibliografía

Jornada PEP en Cuenca el 11 de junio del 2015 La Plataforma de Edificación Passivhaus - PEP organizó una jornada denominada “El estándar Passivhaus: qué es, cuánto cuesta y cómo se construye” el 11 de junio en el Colegio de Arquitectos de Cuenca (Bajada de San Martín 5).

Se hizo una presentación del estándar Passivhaus y su relación con los Edificios de Consumo Casi Nulo - ECCN. También se presentaron proyectos y se contaron experiencias de edificios construidos en nuestro país bajo estos criterios. La jornada divulgativa estuvo dividida según el siguiente programa: • • • • •

17.00 h.- Presentación de la jornada y de la Plataforma Passivhaus, por Luis Antonio Martinez, vocal de la Estrategia de la Plataforma Passivhaus. 17.15 h.- “Que es el estándar Passivhaus y por qué es óptimo para construir Edificios de Consumo Casi Nulo”, por Cristina Romero Medina, delegada de la Plataforma Passivhaus en Castilla la Mnacha. 17.45 h.- “Cuánto cuesta y cómo se construye una casa pasiva”, por Antonio Garrido Martínez (Qubo arquitectura) 18.15 h.- “La ventilación en una vivienda pasiva”, por Juan Postigo Castellanos (Poscon, S.L.) 18.45 h.- Mesa redonda y coloquio.

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HACIA EL 2020: NEARLY ZERO ENERGY BUILDINGS SERGIO CAÑAS VADILLO TUTOR: ALBERTO ALARCÓN GARCÍA Departamento: Arquitectura Área de conocimiento: Construcción Grado en Fundamentos de Arquitectura y Urbanismo Escuela Técnica Superior de Arquitectura UNIVERSIDAD DE ALCALÁ DE HENARES Curso 2014/2015