DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIO. 30 de octubre de 2014

Transcripción

1 Estudio del MEDIR parque PARA Edificatorio CONOCER: en la C.A.P.V. DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIO Castelló de la Plana 30 de octubre de 2014 César Escudero

2 2 1. RELACIÓN DEMANDA CONSUMO 160 DB HE (2006) D1 Consumo total [kwh/m² año] DB HE (2006) C1 DB HE (2013) D1 DB HE (2013) C1 B Zona Climática C Zona Climática D C C C C C C C C B C C C B C C C C C B C B B B C A B C B Muestra para el análisis: 38 promociones de viviendas de la CAV 20 A Demanda calefacción [kwh/m² año]

3 3 2. DEMANDA Zona Climática D D media = 69,2 ±10 Kwh/m 2 a 110 DEMANDA REFERENCIA = 105 Kwh/m 2 a Demanda (Kwh/m2año) Dónde estamos? 40 % 35 % 30 NUEVA DEMANDA DB HE1 = 27 Kwh/m 2 a Cuánto falta? Nº Viviendas

4 4 110 BILBAO DONOSTIA SAN SEBASTIÁN? 2. DEMANDA Zona Climática C D media = 41,9 ±5,8 Kwh/m 2 a DEMANDA REFERENCIA = 74,8 Kwh/m 2 a Demanda (Kwh/m2a) NUEVA DEMANDA DB HE1 = 20 Kwh/m 2 a Dónde estamos? Cuánto falta? 30 % 45 % Nº Viviendas

5 Estado Actual del Parque Edificatorio Cómo se está construyendo hoy en día? Eaislamiento medio (cm) Uenvolvente media (W/m 2 k) Uventanas media (W/m 2 k) 5 0,5 3

6 6 Futuras Mejoras Edificio Tipo Reparto de demanda 70% Nuevo límite CTE DB HE kwh/m 2 a 30%

7 7 Optimización de la Envolvente Demanda (Kwh/m 2 a) Nuevo límite CTE DB HE Edificio Tipo DEMANDA TOTAL DEMANDA ENVOLVENTE OPACO VENTANAS PUENTES TÉRMICOS

8 8 Optimización de la ENVOLVENTE OPACA EFICIENCIA DE AISLAMIENTO U V U F e aislante DEMANDA Eficacia [W/m 2 K] [W/m 2 K] [cm] [kwh/m 2 a] [%] Hasta dónde? 0.0 Mayor eficiencia Eficacia (%) Punto óptimo e aislante (cm) Mayor aislamiento Edificio Tipo zona D1

9 9 Optimización de la ENVOLVENTE OPACA EFICIENCIA DE AISLAMIENTO REDUCCIÓN DE LA DEMANDA U V U F e aislante DEMANDA Eficacia [W/m 2 K] [W/m 2 K] [cm] [kwh/m 2 a] [%] % reducción 20 Edificio Tipo Demanda (Kwh/m 2 a) Reducción Demanda Demanda despues mejoras opacos 0 DEMANDA TOTAL Demanda base de la envolvente 17,7

10 10 Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA Conductividad materiales [W/mK] Resistencia in situ R[m 2 K/W] Resistencia soluciones constructivas R[m 2 K/W]

11 11 Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA EJEMPLO APLICACIÓN: BARRERAS RADIANTES Fabricante: 1 cm 8cm En Laboratorio: 1 cm R material = 0,30 [m 2 K/W] = 0,14 e aislamiento : 5cm 1 ca: R total = 1,03 [m 2 K/W] 2 ca: R total = 1,25 [m 2 K/W] R conv = 1,50 [m 2 K/W]

12 12 Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA EJEMPLO APLICACIÓN: BARRERAS RADIANTES U fachada = 0,75 [W/m 2 K] R ensayo = 1,16 [m 2 K/W]

13 13 Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA Aerogel ( = 0,012 [W/mK]) Vacio ( = 0,001 [W/mK])

14 14 Optimización de las VENTANAS EFICIENCIA DE VENTANAS REDUCCIÓN DE LA DEMANDA U F U V DEMANDA Eficacia [W/m 2 K] [W/m 2 K] [kwh/m 2 a] [%] % reducción Demanda (Kwh/m 2 a) Reducción Demanda Demanda despues mejoras opacos + ventanas 0 DEMANDA TOTAL Demanda base de la envolvente 17,7

15 15 Optimización de las VENTANAS CAJÓN DE PERSIANA U cp mín 2.7 W/m 2 K U ventana U vidrios VIDRIOS 4/12/6 U 2 W/m2K MARCO ALUMINIO U marco mín 3.2 W/m 2 K

16 16 Optimización de las VENTANAS Fabricante perfil: 2000 U perfil = 3,4 [W/m 2 K] 2007 U perfil = 2,4 [W/m 2 K] 2012 U perfil = 1,8 [W/m 2 K] Ensayo U perfil = 3,6 [W/m 2 K]

17 17 Evolución de las VENTANAS VIDRIO BAJO EMISIVO MARCO CAJON PERSIANA VALOR U (W/m 2 k) 8/15/10 No Aluminio PVC + Neopreno /15/10 No Aluminio /15/10 No Al. Junquillo poliamida Fijo: 6/10/8 Pract: 4/12/4 No Aluminio PVC /12/5 Si Aluminio PVC + Aislamiento EPS /14/6 No Aluminio PVC /10/6 NO Aluminio PVC+Polietileno reticulado 2.92 Fijo: 4/16/6 Pract: 4/15/6 No Aluminio PVC /16/4 No Aluminio PVC+Polietileno reticulado 2.7 6/16/8 No Aluminio PVC /15/10 Si Al. Junquillo poliamida PVC + EPS 2.58 Fijo: 6/10/4 Pract: 4/12/4 No Aluminio PVC /16/8 Si Aluminio /12/5 No Aluminio /12/6 SI Aluminio PVC + EPS 2.3 8/12/10 Si Aluminio /12/4 Si Aluminio PVC + EPS 2.25 Fijo: 4/16/6 Pract: 4/12/6 SI Aluminio PVC /12/10 Si Aluminio PVC + Aislamiento EPS /15/4 Si Aluminio PVC + EPS /16/10 Si + Argon Aluminio /16/8 Si Aluminio BAJO EMISIVO + BUENOS VÍDRIOS + BUENA ROTURA PT

18 18 Puentes Térmicos Frente de Forjado Frente de Pilar Pilar de Esquina Int. Ext. Int. Ext. Int. Ext % Pérdidas térmicas (Kwh/m 2 a) % +36 % PT frente forjado PT frente pilar PT pilar en esquina aumento Pérdidas térmicas PT kwh/m² año Pérdidas térmicas envolvente kwh/m² año

19 19 Puentes Térmicos FASE PROYECTO buen diseño herramientas adecuadas de cálculo y caracterización EDIFICIO CONSTRUIDO no existen soluciones mágicas monitorización in situ + termografía

20 20 Ventilación Demanda (Kwh/m 2 a) Nuevo límite CTE DB HE Edificio Tipo Zona climática D DEMANDA TOTAL DEMANDA ENVOLVENTE INFILTRACIONES SISTEMAS DE VENTILACIÓN

21 21 Ventilación ESTANQUEIDAD Valores actuales: 2 3 renovaciones/hora Valores óptimos: 1 2 renovaciones/hora

22 22 Ensayo de Recepción de Obra: GASES TRAZADORES Método gases trazadores 10 l/s 18 l/s 10 l/s 16,4 l/s 10 l/s Medidas Complementarias 15 l/s 15 l/s

23 23 Ensayo de Recepción de Obra: GASES TRAZADORES 25,0 20,0 Medición 1 Exigencia CTE 15,0 10,0 5,0 0,0 Sale Entra Estar - Comedor Dormitorio 1 Dormitorio 2 Dormitorio 3 Baño Aseo Cocina 49,9 31,9 = 18 l/s

24 24 Ensayo de Recepción de Obra: GASES TRAZADORES Se reduce la pérdida de carga de las rejillas de admisión Corrección campana extractora Se sustituye la boca de extracción de la cocina por una de menor capacidad Sale Entra 49,4 46,7 = 2,7 l/s 25,0 Medición 1 Extracciones: Cumplen con el mínimo exigido por la norma. 20,0 15,0 Medición 2 Medición 3 Exigencia CTE Las medidas adoptadas hacen alcanzar los caudales exigidos. 10,0 5,0 Esto se debe a que se reducen los pasos de aire no deseados. 0,0 Estar - Comedor Dormitorio 1 Dormitorio 2 Dormitorio 3 Baño Aseo Cocina

25 25 Sistemas Habituales Sistema mecánico de flujo simple continuo Caudal de ventilación constante Sistema mecánico higrorregulable Caudal de ventilación regulado por humedad relativa Sistema mecánico de detector de presencia Caudal de ventilación regulado por el detector de presencia Sistema mecánico de detector de CO 2 Caudal de ventilación regulado por el detector de CO 2 Sistema mecánico de doble flujo Caudal de ventilación constante Permite incorporar recuperador de calor (85%)

26 26 Eficiencia de Sistemas de Ventilación 45.0 Edificio Tipo, zona climática D Demanda ventilación (Kwh/m 2 a) % % % % REDUCCIÓN DEMANDA DEMANDA VENTILACIÓN FS CONTINUO FS HIGRO FS PRESENCIA FS CO2 6.7 FD RECUPERACIÓN

27 27 Efecto SFP (Service Fan Power) Consumo energía primaria de Ventilación (kwh)

28 28 Resultado final Edificio Tipo, zona climática D ,6 55,6 47,4 7% 35,5 36,2 14,5 12,2 20% % 39% Demanda [kwh/m² año] % 80% Nuevo límite CTE DB HE kwh/m²a EDIFICIO TIPO, D1 MEJORA ENVOLVENTE OPACA 5.5 MEJORA CARPINTERÍAS 5.5 MEJORA ENVOLVENTE+ HIGRO 5.5 MEJORA ENVOLVENTE+ FS PRESENCIA MEJORA ENVOLVENTE+ FS CO MEJORA ENVOLVENTE+ DF REDUCCIÓN DEMANDA VENTILACIÓN DEMANDA ENVOLVENTE

29 29 MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO

30 30 MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO distrib. puntual Porcentaje de Insatisfechos con calefacción distribuida Comparativa de Categorías de Confort Interior

31 31 MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO Día frío: 14 de marzo (T.media de 1,7 C) tras una semana fría. Temperaturas en pilares revestidos Temperaturas en particiones Temperaturas de fachada norte y pilares del comedor Detalle de la solución de pilar enrasado en fachada Análisis de temperaturas en pilares: La diferencia entre Ts. de pilares y T.aire está en torno a 1 2⁰C: se ha evitado el puente térmico Similar a la Temperatura del resto de la fachada. La solución de aislamiento trasdosado cumple su objetivo. La T.sup. de las particiones varía menos de 1⁰C. Se detectaron Tp. y Ts. singulares por ubicación (ej. espacio instalaciones) y ganancias internas (estudio).

32 32 Consumos de Edificio Tipo Zona D1 Nuevos límites CTE DB HE2013 Zona C kwh/m²a kwh/m²a Consumo [kwh/m 2 año] Consumo [kwh/m 2 año] Zona Climática D 0 Zona Climática C

33 33 Análisis de las Instalaciones POTENCIA INSTALADA CALDERAS CONDENSACIÓN VOLUMEN DE ACUMULACIÓN ACS De menor a mayor Volumen de acumulación solar

34 34 Análisis de la Cobertura Solar 34% % Contribución solar

35 35 Futuras mejoras Consumo Edificio Tipo zona D Nuevos límites CTE DB HE2013 Consumo Edificio Tipo zona C kwh/m²a kwh/m²a Consumo [kwh/m 2 año] kwh/m²a kwh/m²a Consumo [kwh/m 2 año] 10 0 Zona Zona Climática climática D D1 0 Zona Climática climática DC1 Futuro NZEB kwh/m²a

36 36 ENVOLVENTES ACTIVAS Celdas PASLINK

37 37 ENVOLVENTES ACTIVAS Celdas PASLINK

38 38 ENVOLVENTES ACTIVAS Celdas PASLINK Temperature [ºC] Time [h]

39 39 Planta Experimental de Instalaciones Térmicas en Edificios Ensayos estacionarios y dinámicos de equipos individuales Ensayos estrategias de funcionamiento Implementación de estrategias de control avanzadas Gestión del almacenamiento e integración en la planta Calibración de algoritmos comportamiento equipos. Ensayos certificación energética Plataforma semi virtual Instalación modular y flexible que permite ensayar de un modo versátil la componente térmica y eléctrica de plantas de calefacción y ACS de diferente naturaleza

40 40 ANÁLISIS ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO

41 César Escudero Medir para conocer: desde los materiales al edificio Vitoria Gasteiz, 30 de octubre de 2014 Muchas gracias por su atención gv.es