Urbanización Valdespartera: Configuraciones de edificios y necesidades de calefacción y refrigeración en edificaciones según la orientación

Transcripción

1 Urbanización Valdespartera: Configuraciones de edificios y necesidades de calefacción y refrigeración en edificaciones según la orientación

2 CONTENIDO: 1. Estimación de espacios con diferentes tipologías y criterios. 2. Análisis energético. Objetivo. Condiciones de análisis. Conclusiones. Análisis en detalle: Tipologías y características de diseño. Efecto de la tipología y orientación de los edificios. Efectos del sombreamiento. 1

3 1. Estimación de espacios con diferentes tipologías y criterios. A continuación se adjuntan datos sobre diferentes configuraciones de la urbanización habiendo introducido varias tipologías edificatorias. 2

4 Ocupación espacio en urbanización VALDESPATERA. Estimaciones de partida. Área neta urbanización (m2) Edificabilidad (m2/m2) 0,5 Superficie edificable (m2) Porcentaje uso residencial 85% Número viviendas Superficie total viviendas (m2) Superficie m2/vivienda 106,3 Superf total uso no residencial (m2) Dotaciones según Ley del Suelo mínimas (para grandes sectores) Sistemas de espacios libres de dominio y uso público Superficies ocupadas en urbanización Porcentajes Jardines (m2 suelo/vivienda) ,4% Áreas de juego y recreos de niños (m2 suelo/ vivienda) Centros docentes (unidades mínimas de en m2) Preescolar, guardería (m2 suelo/ vivienda) ,4% EGB BUP Servicios de interés público y social Parques deportivos (m2 suelo/vivienda) ,8% Equipamiento comercial (m2 suelo/vivienda) Equipamiento social (m2 suelo/vivienda) Plazas aparcamiento (% máximo en la calle) (máximo espacio m2 en calles aparcam.) nº plazas / 100 m2 edificios 50% ,0% Ocupación superficie de dotaciones (m2)= TOTAL 23,6% Espacio libre urbanización para edificación residencial + viales (m2)= Tamaño mínimo plaza de aparcamiento 9,9 anchura 2,2 profundidad 4,5 Tamaño mínima plaza aparcamiento minusvalido 14,85 anchura 3,3 profundidad 4,5 Número mínimo plazas minusvalido urbanización (2%) 196 3

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6 Urbanización con viviendas en Planta Baja (Configuración Opción A) 2 edificios/parc 1 edificio/parc Bloques con tipología lineal: Lineal (B+5) Patio interior (B+5) Parcelas de la 1 a la 18 Viviendas/planta 8 24 Largo (m) Bloques con patio interior: Ancho (m) 10,6 54 Parcelas de la 19 a la 72 Hueco largo (m) 0 58,8 Hueco ancho (m) 0 32,8 Nº edificios/ha 2 1 Nº plantas vivienda 6 6 Uso comercial en Planta Baja (0-1) 0 0 Nº viviendas/bloque Nº viviendas/ha Superficie ocupada solar / edificio (m2) ,0 Superficie construida / edificio (m2) ,16 Edificabilidad parcela 6,0 3,3 Nº bloques idénticos TOTALES Nº viviendas / urbanización Longitud fachadas SUR total edificios (m) Nº viviendas configuración A Bolsa NE Área fachadas SUR total edificios (m2) USO RESIDENCIAL FIJADO PLAN Superfie construida / urbanización (m2) Superfie ocupada en urbanización (m2) Ha ocupadas <245 Ha % sobre total % sobre zona viv. Ocupación uso residencial en urbanización 10,8% OCUPACION EDIFICIOS (m2) ,8% 20,1% Ocupación uso dotaciones urbanización 23,6% DOTACIONES URBANIZACIÓN (m2) ,6% 12,6% Espacio sin ocupación 65,6% QUEDA PARA VIALES+RETRANQUEOS (m2) ,7% 67,2% ANCHURA MEDIA VIALES + RETRANQUEO (m) x 5 ESPACIO SIN OCUPAR ,9% 5

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8 Urbanización SIN viviendas en Planta Baja (Configuración Opción B) 2 edificios/ha 1 edificio/ha Bloques con tipología lineal: Lineal (B+5) Patio interior (B+5) Parcelas de la 1 a la 18 Viviendas/planta 8 24 Largo (m) Bloques con patio interior: Ancho (m) 10,6 54 Parcelas de la 19 a la 77 Hueco largo (m) 0 58,8 Hueco ancho (m) 0 32,8 Nº edificios/ha 2 1 Nº plantas vivienda 6 6 Uso comercial en Planta Baja (0-1) 1 1 Nº viviendas/bloque Nº viviendas/ha Superficie ocupada solar / edificio (m2) ,0 Superficie construida / edificio (m2) ,16 Edificabilidad parcela 6,0 3,3 Nº bloques idénticos TOTALES Nº viviendas / urbanización Longitud fachadas SUR total edificios (m) Nº viviendas configuración B Bolsa NE Área fachadas SUR total edificios (m2) USO RESIDENCIAL FIJADO PLAN Superfie construida / urbanización (m2) Superfie ocupada en urbanización (m2) Ha ocupadas <245 Ha % sobre total % sobre zona viv. Ocupación uso residencial en urbanización 11,6% OCUPACION EDIFICIOS ,6% 21,8% Ocupación uso dotaciones urbanización 23,6% DOTACIONES URBANIZACIÓN ,6% 12,6% Espacio sin ocupación 64,8% QUEDA PARA VIALES+RETRANQUEOS ,8% 65,6% ANCHURA MEDIA VIALES + RETRANQUEO (m) x 5 ESPACIO SIN OCUPAR ,9% 7

9 Opción B con varias viviendas en Planta Baja ( 8 % ) 2 edificios/ha 1 edificio/ha 1 edificio/ha Bloques con tipología lineal: Lineal (B+5) Patio interior (B+5) Patio interior (B+5) Parcelas de la 1 a la 19 Viviendas/planta Largo (m) Bloques con patio interior: Ancho (m) 10, Parcelas de la 20 a la 78 Hueco largo (m) 0 58,8 58,8 Hueco ancho (m) 0 32,8 32,8 Nº edificios/ha Nº plantas vivienda Uso comercial en Planta Baja (0-1) (1->No hay vivienda) Nº viviendas/bloque Nº viviendas/ha Superficie ocupada solar / edificio (m2) ,0 4320,0 Superficie construida / edificio (m2) , ,16 Edificabilidad parcela 6,0 3,3 3,3 Nº viviendas urbanización Bolsa NE Nº bloques idénticos TOTALES Nº viviendas / urbanización Longitud fachadas SUR total edificios (m) Área fachadas SUR total edificios (m2) USO RESIDENCIAL FIJADO PLAN Superfie construida / urbanización (m2) Superfie ocupada en urbanización (m2) Ha ocupadas <245 Ha % sobre total % sobre zona viv. Ocupación uso residencial en urbanización 11,2% OCUPACION EDIFICIOS ,2% 20,9% Ocupación uso dotaciones urbanización 23,6% DOTACIONES URBANIZACIÓN ,6% 12,6% Espacio sin ocupación 65,2% QUEDA PARA VIALES+RETRANQUEOS ,3% 66,5% ANCHURA MEDIA VIALES + RETRANQUEO (m) x 5 ESPACIO SIN OCUPAR ,9% 8

10 2. Análisis energético. Objetivo Determinar las necesidades anuales de calefacción y refrigeración en edificios de distintas tipologías y diferentes grados de orientación. Condiciones del análisis En la estimación de las necesidades de calefacción y refrigeración de edificios se han considerado diversos parámetros con carácter general, tales como: a. Climatología del emplazamiento b. Características térmicas de los materiales c. Tipología de la edificación, incluido el % de acristalamiento según orientación. d. Orientación de las fachadas principales respecto al eje Norte-Sur e. Uso de las viviendas por parte de sus ocupantes. Conclusiones Dado un grupo de edificios que tienen los mismos parámetros a, b, c y e idénticos; es el edificio con fachadas orientadas hacia el sur el que tiene menores necesidades de calefacción para conseguir el confort. De igual modo, dado un grupo de edificios que tienen los parámetros a, b, d y e idénticos; es el edificio con tipología en forma lineal el que tiene menores necesidades de calefacción para conseguir el confort, siendo las diferencias significativas. En la Fig-1 pueden verse como resumen los resultados obtenidos de una simulación para edificios de diferente tipología y con diversos grados de orientación. Las figuras 2 y siguientes recogen los resultados de forma más detallada. 9

11 30,00 NECESIDADES ENERGETICAS EN EDIFICIOS SEGÚN TIPOLOGIA Y ORIENTACION (kwh/m2-año) 25,00 0 º 30 º 60 º 90 º 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Tipo I Calef Tipo I Refrig Tipo L calef Tipo L Refrig Tipo U (sur) Calef Tipo U (sur) Refrig Tipo U (norte) Calef Tipo U (norte) Refrig Tipo O (sur) Calef Tipo O (sur) Refrig Tipo O (norte) Calef Tipo O (norte) Refrig Fig-1. Necesidades de calefacción y refrigeración en edificios ubicados en Zaragoza Análisis en detalle Para el desarrollo del presente trabajo se han tomado en cuenta las siguientes consideraciones: 1. Tipologías de edificios: a) Forma lineal (Tipo I) N 10

12 b) Forma en L (Tipo L) N c) Forma en U con fachada al sur (Tipo U sur) N d) Forma en U con fachada al norte (Tipo U norte) N 11

13 e) Forma en O con fachada hacia el sur (Tipo O - sur) Salón N f) Forma en O con fachada hacia el sur (Tipo O - norte) Salón N 12

14 2. Características de diseño y operación de los edificios: Características Localización Zaragoza Número de alturas por edificio 5+B Altura por edificio 20 m Cerramientos Porcentaje sobre fachada Conductancia U (W/m 2 K) Muro fachadas verticales 0,71 Forjado cubierta 0,49 Forjado suelo 0,72 Ventanas sur 50% 4 Ventanas este 35 % 4 Ventanas oeste 35 % 4 Ventanas norte 15 % 4 Parámetros de operación de los edificios Tasa renovación (1/h) Transmitancia vidrio Ganancias internas (kwh/dia- m 2 ) Ocupación Inercia Absortancia Tª confort verano (ºC) Tª confort invierno (ºC) 0,5 0,65 0,15 1 Alta Color medio

15 Efecto de la tipología y orientación de los edificios La cantidad de energía solar captada por los edificios varía según la tipología y orientación de las fachadas expuestas al sol. En la Tabla-1 y Tabla-2 se muestran los resultados de la simulación de las necesidades de calefacción y refrigeración para un grupo de edificios de distinta tipología y orientación. Orientación Tipo I Tipo L Tabla-1. Necesidades de calefacción (kwh/m 2 -año) Tipo U (Sur) Tipo U (Norte) Tipo O (Sur) Tipo O (Norte) 0 º 15,48 19,75 21,44 22,20 20,52 23,61 30 º 16,96 20,54 20,80 21,81 21,20 23,65 60 º 20,42 21,38 20,42 21,77 21,67 22,89 90 º 23,93 22,68 20,93 21,18 20,51 23,61 Tabla-2. Necesidades de refrigeración (kwh/m 2 -año) Orientación Tipo I Tipo L Tipo U (Sur) Tipo U (Norte) Tipo O (Sur) Tipo O (Norte) 0 º 30 º 60 º 90 º 8,71 10,11 9,93 9,92 9,59 9,48 9,05 9,23 9,74 6,73 7,18 7,05 11,13 9,97 9,64 9,48 9,33 9,29 11,15 9,78 9,38 9,40 9,59 9,48 En la Fig-2 y Fig-3 puede apreciarse los resultados comparativos de las necesidades de calefacción y refrigeración respectivamente para un grupo de edificios de distinta tipología y orientación. 14

16 NECESIDADES DE CALEFACCION (kwh / m2-año) 30,00 25,00 0 º 30 º 60 º 90 º 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Tipo I Tipo L Tipo U (Sur) Tipo U (Norte) Tipo O (Sur) Tipo O (Norte) Fig.- 2. Necesidades de calefacción en edificios de distinta tipología y orientación 12,00 10,00 NECESIDADES DE REFRIGERACION (kwh / m2-año) 0 º 30 º 60 º 90 º 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Tipo I Tipo L Tipo U (Sur) Tipo U (Norte) Tipo O (Sur) Tipo O (Norte) Fig.- 3. Necesidades de refrigeración en edificios de distinta tipología y orientación 15

17 Los gráficos de las figuras Fig.-4 y Fig.-4 muestran las tendencias del incremento de las necesidades de calefacción de los edificios para distintas tipologías y orientaciones. NECESIDADES DE CALEFACCION 200% 0 º 30 º 60 º 90 º 150% 15,48 100% kwh/m2 año 50% 0% Tipo I REFERENCIA 0º Tipo L Tipo U (Sur) Tipo U (Norte) Tipo O (Sur) Tipo O (Norte) Fig - 4. Incremento de las necesidades de calefacción según la tipología y orientación NECESIDADES DE REFRIGERACION 140% 120% 0 º 30 º 60 º 90 º 8,71 100% kwh/m2 año 80% 60% 40% 20% 0% Tipo I REFERENCIA 0º Tipo L Tipo U (Sur) Tipo U (Norte) Tipo O (Sur) Tipo O (Norte) Fig - 5. Incremento de las necesidades de refrigeración según la tipología y orientación 16

18 Efectos del sombreamiento La cantidad de energía solar captada por los edificios varía según la tipología y orientación de las fachadas expuestas al sol, pero además dependerá del posible sombreamiento que le estén produciendo los edificios circundantes. En verano la altura solar es mayor con lo que este análisis no variará el consumo de refrigeración. Influencia en el consumo de calefacción de la distancia frontal del patio de la tipología con patio interior (altura del edificio: 20 m). d Fig - 6. Variación del consumo de calefacción segun el tamaño del patio interior (d) 3,5% 3,0% 2,5% 2,0% 1,5% 1,0% 0,5% 0,0% Distancia frontal del patio interior - d (m) 17

19 Influencia en el consumo de calefacción la variación de distancia entre edificios (altura de los edificios h=20 m). d Fig-7. Variación del consumo de calefacción según la distancia entre edificios (d) 12,0% 10,0% 8,0% 6,0% 4,0% 2,0% 0,0% Distancia - d (m) Relación d/h 18