D10.1_SANTA ENGRACIA DWELLINGS REHABILITATION PROJECT. After the simulation phases of the dwellings selected in Santa Engracia neighbourhood, several construction and installation improvements were selected in order to improve the energy efficiency of the dwellings. These improvements where designed and adjusted to the different situations of the 5 buildings renovated. Although the houses have different distributions, the construction and installation improvements are the same in all of them, in order to study the impact of the selected strategies with different family s behaviours and lifestyles.
ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN.3 2. DESCRIPCIÓN DEL BARRIO DE SANTA ENGRACIA....4 3. MEJORAS ENERGÉTICAS PASIVAS.... 6 4. MEJORAS ENERGÉTICAS ACTIVAS......8 5. RESULTADO DE LAS SIMULACIONES ENERGÉTICAS.......9 6. PLANIMETRÍA...15 2
1. INTRODUCCIÓN. El Proyecto EDEA Renov tiene como objetivo principal mejorar y fomentar la eficiencia energética de las rehabilitaciones de las viviendas sociales existentes en el parque edificado de Extremadura. Para poder experimentar mejoras de eficiencia energética se realizan obras en 4 viviendas seleccionadas del Barrio de Santa Engracia según criterios energéticos y sociales. Para elegir las mejoras energéticas se ha realizado una selección de medidas pasivas (construcción) y activas (instalaciones). Para decidir que medidas son las más propicias en su ejecución se ha realizado una serie de simulaciones energéticas con diferentes programas para determinar cuales son las medidas más óptimas. Estas mejoras, una vez efectuadas, se monitorizarán y supervisarán continuamente por el equipo del Proyecto EDEA-Renov para reducir al máximo la factura energética e incrementar al máximo el confort en las viviendas. 3
2. DESCRIPCIÓN DEL BARRIO DE SANTA ENGRACIA. El Barrio de Santa Engracia es un barrio de 800 viviendas ubicadas al Noroeste de Badajoz. Este Barrio se fundó en los años 60 como una unidad vecinal de acogida para las personas que llegaban a la ciudad, procedentes de zonas rurales. Todo el barrio tiene la misma tipología de viviendas unifamiliares entre medianeras en hilera, con pequeños quiebros entre ellas. Las viviendas tienen en su mayoría 3 dormitorios, pero las que están en esquina poseían inicialmente 4 dormitorios. De las 800 viviendas públicas actualmente el 75% pertenece a los inquilinos que las habitan. Desde hace muchos años, la Junta de Extremadura (ahora Gobierno de Extremadura) ha facilitado la compra a los vecinos que han estado interesados. Planimetría y ortofoto del Barrio de Santa Engracia. En general, lo más destacado del barrio es que después de 50 años de existencia las viviendas han sufrido muchas modificaciones. Pese a ser todas idénticas al principio, ahora tenemos viviendas con 2 plantas, con sótanos o semisótanos, con menos o más dormitorios, con el patio cubierto... Actualmente podemos decir que no hay 2 viviendas iguales, incluso la vivienda menos intervenida tiene alguna peculiaridad que la hace única. Imágenes interiores del barrio. 4
Otro aspecto a tener en cuenta es que el barrio sigue siendo eminentemente obrero, y pese a que algunas viviendas tienen condiciones de habitabilidad óptimas, también nos encontramos con viviendas sin agua caliente sanitaria, sin red eléctrica actualizada y con diversos problemas en sus cerramientos y acabados. En algunos casos existen construcciones ilegales con materiales de mala calidad o incluso tóxicos (asbesto) los cuales dificultan el proyecto y la ejecución de cualquier rehabilitación energética. Imágenes interiores de las viviendas del barrio. Elementos que dificultan la rehabilitación energética. Mantenimiento deficiente, materiales inapropiados, problemas estructurales, envolvente inapropiada, ventanas anticuadas, instalaciones ineficientes. 5
3. MEJORAS ENERGÉTICAS PASIVAS. El criterio que se ha seguido para la selección de mejoras energéticas pasivas se puede consultar en los documentos de resultados de la tarea 3.2.2. Simulaciones Energéticas: 3221_Medidas pasivas seleccionadas y 3221_Criterio de selección de medidas pasivas. Estos documentos explican cuales son las mejoras más convenientes según cada elemento constructivo y realizan una preselección razonada según aspectos técnicos. Las mejoras energéticas pasivas contempladas dentro de las intervenciones en el Barrio de Santa Engracia han sido: SOLUCIÓN CONSTRUCTIVA MATERIALES FUNDAMENTALES SISTEMA CONSTRUCTIVO MEJORA DE AISLAMIENTO TÉRMICO ESPESOR (mm) SISTEMA DE AISLAMIENTO TÉRMICO EXTERIOR TRASDOSADO DE AISLAMIENTO TÉRMICO POR EL INTERIOR AISLAMIENTO EXTERIOR PANEL DE LANA MINERAL (MW) PANEL DE LANA MINERAL (MW) PANEL DE POLIESTIRENO EXTRUIDO (XPS) Sistema adosado sobre fachada adherido y protegido con mortero de cemento. Trasdosado de cartón yeso interior con panel de lana mineral. Mejora de cubierta con mortero de regularización, grava (no transitable) o solería (transitable). 50 80 50 80 50 80 AISLAMIENTO INTERIOR EN FALSO TECHO PANEL DE LANA MINERAL (MW) Nuevo falso techo con mejora de aislamiento térmico. 50 80 SUSTITUCIÓN DE VENTANAS DOBLE VENTANA* MEJORA Y/O SUSTITUCIÓN DE HUECOS VENTANA: MARCO** + DOBLE VIDRIO. VENTANA: MARCO** + VIDRIO (DOBLE O SIMPLE). Ventana convencional con rotura de puente térmico y vidrio convencional Ventana convencional con rotura de puente térmico colocada en hoja de cerramiento que ya tenía otra preexistente. 4+12+4 (RPT 4mm) 4+12+4 (RPT 12mm) 4+12+4 (RPT 12mm) Bajo emisivo 6 (RPT 4mm) 4+12+4 (RPT 12mm) 4+12+4 (RPT 12mm) 4+12+4 Bajo emisivo 6
MEJORA DE LA PROTECCIÓN SOLAR LAMAS o VOLADIZOS HORIZONTALES SUR LAMAS o VOLADIZOS VERTICALES OESTE TOLDO DE LONA LAMAS o VOLADIZOS EN MATERIAL REFLEXIVO. LONA OPACA REFLECTANTE Lamas fijas metálicas con marco de fijación. Voladizo con rotura de puente térmico. Colocación de toldo practicable sobre cubierta. A/S-A/H*** =0,5 A/S-A/H = 1 A/S-A/H=0,2 A/S-A/H=0,5 - PERSIANA ENROLLABLE PERSIANA ALUMINOTÉRMICA Persiana tradicional. - Estas medidas de mejora de eficiencia energética se han seleccionado por la sencillez en su construcción, economía y por facilidad de implementación en las viviendas existentes en el Barrio. Algunas de las mejoras que se han contemplado y finalmente no se seleccionaron fueron: fachadas y cubiertas vegetales, cubiertas aljibes, fachadas ventiladas, mejoras de suelo, aislamientos reflexivos, vegetación, invernaderos, chimeneas solares y chimeneas naturales entre otras. 7
4. MEJORAS ENERGÉTICAS ACTIVAS. El criterio que se ha seguido para la selección de mejoras energéticas pasivas se puede consultar en los documentos de resultados de la tarea 3.2.2. Simulaciones Energéticas: 3222_Medidas activas seleccionadas y 3222_Criterio de selección de medidas activas. Estos documentos explican cuales son las mejoras más convenientes según cada instalación y combustible según datos actuales del mercado. Las mejoras energéticas activas contempladas dentro de las intervenciones en el Barrio de Santa Engracia han sido: SISTEMA NECESIDADES DE REHABILITACIÓN UNIDADES TERMINALES RENDIMIENTO POTENCIA kw CALEFACCIÓN Y AGUA CALIENTE SANITARIA. Caldera de butano de rendimiento standard Caldera de butano de baja temperatura Caldera de butano de condensación Necesidad de chimenea. Necesidad de desagüe. Necesidad de chimenea. Necesidad de desagüe. Necesidad de chimenea. Necesidad de desagüe. Fan-coil 0.938 (COP) 25,8 Fan-coil 0.96 (COP) 25 Fan-coil 1.067 (COP) 25 Caldera mixta eléctrica Fan-coil 1 (COP) 21 Bomba de calor Aire- Agua Fan-coil 4.99 (COP) 4.18 (COP) 8.9 9 Instalación solar térmica Espacio en cubierta. Espacio para el depósito Depósito ACS - - REFRIGERACIÓN Bomba de calor Aire-Aire Splits o Multisplits 3.63 (EER) 4.62 (COP) 9.1 8.6 Bomba de calor Aire-Agua Bomba de calor geotérmica Tierra-Agua Espacio para insertar las sondas. Ejecución compleja. Fan-coils Fan-coils 4.18 (EER) 4.99 (COP) 6 (COP) 4.53 (EER) 8.9 9 15.6 11.8 Estas medidas de mejora de eficiencia energética se han seleccionado por la facilidad de montaje y posibilidades técnicas y económicas de la intervención en las viviendas del Barrio de Santa Engracia. Algunas de las mejoras que se han contemplado y finalmente no se seleccionaron fueron: calderas de gas natural, calderas de biomasa, calefacción mediante paneles solares, instalación solar fotovoltaica y recuperadores de calor de aire entre otros. 8
5. RESULTADO DE LAS SIMULACIONES ENERGÉTICAS. SIMULACIONES DE MEDIDAS PASIVAS. Durante la fase de simulación de mejoras pasivas se consiguieron conclusiones muy importantes para la selección final de mejoras en el Barrio de Santa Engracia. Las viviendas presentan unos resultados muy similares: CÓDIGO SOLUCIÓN MATERIALES SISTEMA CONSTRUCTIVA FUNDAMENTALES CONSTRUCTIVO ESPESOR (mm) MEJORA DE AISLAMIENTO TÉRMICO M1 Sistema adosado sobre SISTEMA DE 50 PANEL DE LANA fachada adherido y AISLAMIENTO TÉRMICO M2 MINERAL (MW) protegido con mortero EXTERIOR 80 de cemento. M3 TRASDOSADO DE Trasdosado de cartón 50 PANEL DE LANA AISLAMIENTO TÉRMICO yeso interior con panel M4 MINERAL (MW) POR EL INTERIOR de lana mineral. 80 M5 Mejora de cubierta con PANEL DE mortero de 50 AISLAMIENTO EXTERIOR POLIESTIRENO regularización, grava (no M6 EXTRUIDO (XPS) transitable) o solería (transitable). 80 M7 Nuevo falso techo con AISLAMIENTO INTERIOR PANEL DE LANA 50 mejora de aislamiento M8 EN FALSO TECHO MINERAL (MW) térmico. 80 MEJORA Y/O SUSTITUCIÓN DE HUECOS M9 Ventana convencional 4+12+4 SUSTITUCIÓN DE VENTANA: MARCO** + con rotura de puente (RPT 4mm) M10 VENTANAS DOBLE VIDRIO. térmico y vidrio 4+12+4 convencional (RPT 12mm) Ventana convencional 6 M11 con rotura de puente (RPT 4mm) VENTANA: MARCO** + térmico colocada en 4+12+4 M12 DOBLE VENTANA* VIDRIO (DOBLE O hoja de cerramiento que (RPT 12mm) SIMPLE). ya tenía otra 4+12+4 M13 preexistente. (RPT 12mm) MEJORA DE LA PROTECCIÓN SOLAR Lamas fijas metálicas A/S-A/H*** M14 LAMAS o VOLADIZOS con marco de fijación. =0,5 HORIZONTALES SUR LAMAS o VOLADIZOS EN M15 A/S-A/H = 1 MATERIAL REFLEXIVO. M16 LAMAS o VOLADIZOS Voladizo con rotura de A/S-A/H=0,2 M17 VERTICALES OESTE puente térmico. A/S-A/H=0,5 M18 TOLDO DE LONA Colocación de toldo LONA OPACA practicable sobre REFLECTANTE cubierta. - M19 PERSIANA ENROLLABLE PERSIANA ALUMINOTÉRMICA Persiana tradicional. - 9
El ahorro máximo se ha conseguido con mejoras de fachada y cubierta con el aislamiento por el exterior (M2 y M4). La mejora obtenida es superior al 20% en todos los casos. Esta mejora es debida a que el aislamiento térmico de las viviendas del Barrio de Santa Engracia es originalmente muy deficiente. El ahorro conseguido con la sustitución de carpinterías o con la colocación de ventanas dobles es muy similar. La mejora de ventanas y puertas supone más del 5% de mejora (M9 y M13). Esta mejora no es muy importante debido a que la superficie de ventana supone un porcentaje muy pequeño estas viviendas, sin embargo el coste de la mejora (mucho menor a la mejora de aislamiento) hace que merezca la pena realizar este cambio. El ahorro conseguido con mejoras de protección solar son despreciables debido a que la mayor demanda y consumo de estas viviendas se da en calefacción, por lo que proteger las viviendas frente al sol no suponen una mejora importante (M18). MEJORAS SELECCIONADAS SEGÚN ESTOS RESULTADOS. Las mejoras pasivas seleccionadas han sido: Aislamiento térmico: M2 Sistema de aislamiento térmico por el exterior. (8 cm) M6 Aislamiento exterior en cubierta (8 cm) Mejora de aislamiento térmico en fachada. Mejora de aislamiento térmico en cubierta. Estas mejoras también se seleccionan por: Posibilitar una nueva imagen a las viviendas. No suponen una invasión de los usuarios. No suponen una pérdida de superficie útil de la vivienda. 10
Mejora de huecos: M10 Sustitución de ventana (4+12+4 con RPT 12mm) Esta mejora también se ha seleccionado por: Mejorar la imagen interior y exterior de la vivienda. Bajar la infiltración de aire existente en la vivienda. Mejorar la seguridad de las viviendas. Mejora de protección solar: M19 Persiana Enrollable Esta mejora también se ha seleccionado por: Mejora el aislamiento térmico cuando está bajada. Está incluida en sistema de ventanas mono-blocks. Mejora la seguridad de las viviendas. Mejora de huecos y persianas. 11
SIMULACIONES DE MEDIDAS ACTIVAS. Durante la fase de simulación de mejoras activas se consiguieron conclusiones muy importantes para la selección final de mejoras en el Barrio de Santa Engracia. Las viviendas presentan unos resultados muy similares: M 1.4.1.A M 1.4.1.B M 1.4.2.A M 1.5.1.A M 1.5.2.B M 1.5.4. D M 1.6. M 2.1.1.A M 2.1.2.A M 2.1.3.B SISTEMA Caldera de butano Caldera de butano de baja temperatura Caldera de butano de condensación Caldera mixta eléctrica Bomba de calor geotérmica Tierra-Agua Bomba de calor Aire-Agua Instalación solar térmica Bomba de calor geotérmica Tierra-Agua Bomba de calor Aire-Aire Bomba de calor Aire-Agua NECESIDADES ESPECIALES UNIDADES TERMINALES CALEFACCIÓN Y AGUA CALIENTE SANITARIA. RENDIMIENTO POTENCIA kw Necesidad de chimenea. Fan-coils 0.938 (COP) 25.8 Necesidad de chimenea. Fan-coils 0.96 (COP) 25 Necesidad de chimenea. Necesidad de desagüe. Fan-coils 1.067 (COP) 25 - Fan-coils 1 (COP) 21 Espacio para insertar los sondeos. Ejecución compleja. Fan-coils 4.53 (COP) 11.8 - Fan-coils 4.18 (COP) 9 Espacio en cubierta. Espacio para el depósito REFRIGERACIÓN Espacio para insertar los sondeos. Ejecución compleja. Depósito ACS - - Fan-coils 4.53 (EER) 11.8 - Multisplits 3.63 (EER) 8.6 - Fan-coils 4.18 (EER) 9 Resultados de la simulación de calefacción. 12
Resultados de la simulación de refrigeración. El ahorro máximo en calefacción y en refrigeración respecto al Caso Base se ha conseguido con los equipos de Bomba de Calor de Geotermia (M1.5.2.B en calefacción y M2.1.2B en refrigeración) con un ahorro en energía primaria del 70% respecto al sistema de calefacción del Caso Base (caldera estándar de gas natural). El problema principal que presenta esta mejora es la alta inversión inicial y las dificultades técnicas para ejecutar los pozos de bombeo en el patio de las viviendas. Por todos estos motivos se ha descartado como mejora en las viviendas. La mejora de Bomba de Calor Aire-Agua (M1.5.4.A en calefacción y M2.1.3.B en refrigeración) es la segunda estrategia más eficiente con un ahorro del 65% en calefacción y un 5% en refrigeración. Esta mejora es la que se ha seleccionado debido a su baja necesidad de espacio, versatilidad (ACS + Calefacción + Refrigeración) y porque al tener un consumo eléctrico es más fácil monitorizar sus consumos que en equipos de combustibles sólidos. Para mejorar el rendimiento de la Bomba de Calor Aire-Agua se ha seleccionado una Instalación Solar Térmica (M.1.6.) para apoyar al agua caliente sanitaria. El número de paneles seleccionado ha sido 2 paneles de 2 m². La cobertura de agua caliente sanitaria se estima ente el 70% y el 100% dependiendo del número de duchas al día que oscila según la vivienda. La energía sobrante se almacena para su uso posterior. MEJORAS SELECCIONADAS SEGÚN ESTOS RESULTADOS. Las mejoras activas seleccionadas han sido: Mejora de ACS y climatización: M1.5.4.D y M 2.1.3.B Bomba de calor Aire-Agua Esta mejora también se ha seleccionado por: Integrar calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. La compatibilidad con energía solar térmica. La facilidad de instalación. La poca necesidad de espacio e instalación. La facilidad de monitorizar. El consumo es energía eléctrica. 13
Mejora de Bomba de calor Aire-Agua: Climatización y ACS. Mejora de energías renovables: M1.6. Paneles solares térmicos Esta mejora también se ha seleccionado por: El ahorro energético que supone esta medida. El bajo impacto visual al tratarse de cubiertas inclinadas. La gran superficie de cubierta y facilidad de acceso. Economía del sistema renovable. Mejora de Paneles Solares Térmicos. 14
6. PLANIMETRÍA. Plano de situación de las Viviendas rehabilitadas. 15
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