SIMULACIÓN ENERGÉTICA EDIFICIO RESIDENCIAL

1

Master universitario de Tecnologías de la climatización y eficiencia energética en los edificios

ESTUDIO DE AHORRO ENERGÉTICO CONSEGUIDO CON LAS

MEDIDAS BIOCLIMÁTICAS ADOPTADAS, EN EL EDIFICIO

RESIDENCIAL DE CALLE CÓRDOBA EN CERDANYOLA DEL

VALLÈS, PROYECTO EUROPEO POLYCITY

TRABAJO FIN DE MASTER

AUTOR: Víctor Moreno Solana

Tarragona, a 3 de Septiembre de 2009

2


ÍND

ICE 1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

2. DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO

3. CÁLCULO DE LAS DEMANDAS ENERGÉTICAS

4. CÁLCULO DEL AHORRO ENERGÉTICO

5. ANÁLISIS PRELIMINAR COSTE / BENEFICIO

6. CONCLUSIONES Y FUTURAS LÍNEAS DE TRABAJO

3


INT

RO

DU

CC

IÓN

Y

OB

JET

IVO

S

• El proyecto europeo POLYCITY es una amplia iniciativa dirigida a

crear un futuro energéticamente más sostenible en Europa.

• Edificio residencial de la calle Córdoba, Cerdanyola del Vallès

(Barcelona).

• Establecer el ahorro energético obtenido, adoptando medidas

bioclimáticas y de eficiencia energética.

• Calcular el ahorro económico parcial, global, y tiempo de amortización.

• Certificar el cumplimiento de criterios fijados por POLYCITY.

• Simulación dinámica sub-horaria del año completo con DESIGN

BUILDER, motor de cálculo ENERGY+

4


DE

SC

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CIÓ

N D

EL E

DIF

ICIO

1. Situación y emplazamiento

2. Geometría general del edificio

3. Descripción de la envolvente térmica

4. Descripción de las aberturas y vidrios

5. Descripción de las medidas de ahorro energético

6. Ganancias internas

7. Ganancias externas

8. Datos climáticos

5


SIT

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CIÓ

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MP

LAZ

AM

IEN

TO

• Calle Córdoba. Cerdanyola del Vallés. Barcelona.• Latitud 41º 29' 43'‘• Longitud 2º 07' 28'‘• Elevación sobre mar 100 m• Orientación fachada principal: SUR• Plantas sótano, baja + 3 alturas

6


GE

OM

ET

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GE

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DIF

ICIO

PLANTA SÓTANO• 64,20 x 16,00 m• Altura libre: 3,67 m• Uso aparcamiento• Local sin climatizar

7


GE

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ET

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GE

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L E

DIF

ICIO

PLANTA BAJA• 64 x 12 m• Altura libre: 3,59 m• Uso comercial• Locales sin climatizar

8


GE

OM

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GE

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L E

DIF

ICIO

PLANTA TIPO• Plantas 1ª, 2ª y 3ª• 64 x 12 m• Altura libre: 2,60 m• Uso residencial• 8 viviendas• Edificio simétrico. Eje transversal a fachada principal

TIPOLOGÍA DE LAS VIVIENDAS• Vivienda tipo “L”• Vivienda tipo “rectangular”• Viviendas tipo “interior”

Tipo de vivienda A B C D TOTAL

Cocina 8,02 8,08 8,08 8,23

Baño 4,23 4,23 4,23 5,25

Salón 18,00 20,20 20,20 20,38

Dormitorios 25,03 25,73 25,73 22,55

Distribuidor 7,13 9,67 9,67 10,00

Trastero 2,35 2,07 2,07 3,41

SUBTOTAL 64,76 69,98 69,98 69,82

Nº de viviendas 12 2 9 1 24

TOTAL 777,12 139,96 629,82 69,82 1616,72

SUPERFICIES ÚTILES

9


DE

SC

RIP

CIÓ

N D

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E

NV

OLV

EN

TE

TÉ

RM

ICA

1. Fachada norte

2. Fachada sur, este y oeste

3. Particiones interiores. Vivienda con espacios no calefactados y

entre viviendas

4. Cubierta plana no transitable

5. Forjado interior

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DE

SC

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CIÓ

N D

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E

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EN

TE

TÉ

RM

ICA

1. Fachada norte

MaterialEspesor

(cm)

Conductividad

(W/m K)Densidad (Kg/m3)

Hormigón con áridos ligeros

12 1,15 1700

Cámara de aire sin ventilar vertical

10 0,526

Corcho Expandido 10 0,049 30

Placa de yeso laminado 1,5 0,25 825

TRANSMITANCIA TOTAL (W/m2K) 0,39

11


MaterialEspesor

(cm)Conductividad


Policarbonato celular

2 0,2 1250

Cámara de aire ligeramente

ventilada vertical 10 1,0526

Mortero de cal natural

2 0,32 850

Bloque de hormigón celular

20 0,12 8400

Lana natural 8 0,043 40

Placa de yeso laminado

1,5 0,25 825

TRANSMITANCIA TOTAL (W/m2K)

0,251

DE

SC

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CIÓ

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E

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EN

TE

TÉ

RM

ICA

2. Fachada sur, este y oeste

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3. Particiones interiores. Vivienda con espacios no calefactados y entre viviendas

MaterialEspesor

(cm)Conductividad


Mortero de cemento o cal para revoco/enlucido

1,5 0,8 1525

1/2 pie LP métrico o catalán

14 0,543 900

Lana natural 4 0,043 40



DE

SC

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EN

TE

TÉ

RM

ICA

13


4. Cubierta plana no transitable

MaterialEspesor

(cm)Conductividad


Grava para cubierta 10 2 1000

Mortero de cemento 3 1,3 1900

Arlita 35 0,098 79

FR Entrevigado de hormigón

30 2 1670

Mortero de yeso 1,5 0,8 1500


0,253

DE

SC

RIP

CIÓ

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E

NV

OLV

EN

TE

TÉ

RM

ICA

14


5. Forjado interno

MaterialEspesor

(cm)Conductividad


Baldosas de terrazo 5 2 2243

Hormigón en masa 2,5 1,65 2150


FR Entrevigado de hormigón 30 2 1670

Cámara de aire sin ventilar horizontal

5 0,3125



DE

SC

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NV

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EN

TE

TÉ

RM

ICA

15


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SC

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S

AB

ER

TU

RA

S Y

VID

RIO

S

• Transmisión solar total (SHGC) = 0,704

• Transmisión solar directa = 0,604

• Transmisión de luz = 0,781

• Valor U (W/m2 K) = 2,699

1. Acristalamientos

2 hojas de vidrio sencillo de 6 mm. de espesor, separados por una cámara de aire de 20 mm.

16


2. Cajones de persiana y partes opacas

MaterialEspesor

(cm)Conductividad


Aluminio rojo 0,1 230 2700


Tablero de partículas 1,5 0,13 360

Aluminio rojo 0,1 230 2700


0,583

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S

AB

ER

TU

RA

S Y

VID

RIO

S

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S

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DID

AS

DE

AH

OR

RO

E

NE

RG

ÉT

ICO

1. Optimización del aislamiento de la envolvente térmica

2. Construcción de voladizos en las fachadas soleadas

3. Construcción de muros Trombe

4. Ventilación cruzada

18



CÓDIGO TÉCNICO EDIFICACIÓN

Documento Básico DB HE-1, Limitación de la demanda energética

Zona climática C2:– U cerramientos: 0,95 W/m2·K– U cubiertas: 0,53 W/m2·K– U vidrios: 4,40 W/m2·K

DE

SC

RIP

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S

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DID

AS

DE

AH

OR

RO

E

NE

RG

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ICO

19


• U cerramientos: – Fachada norte: 0,39 W/m2·K

– Fachadas sur, este y oeste: 0,251 W/m2·K

• U cubiertas:– Cubierta plana: 0,253 W/m2·K

• U vidrios:– Acristalamiento doble: 2,699 W/m2·K

• Disminución de las cargas de refrigeración

• Disminución de las cargas de calefacción

DE

SC

RIP

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S

ME

DID

AS

DE

AH

OR

RO

E

NE

RG

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ICO


20


DE

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S

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DE

AH

OR

RO

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NE

RG

ÉT

ICO

2. Construcción de voladizos en las fachadas soleadas y lamas en las aberturas exteriores


• Leve aumento de las cargas de calefacción

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DE

SC

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S

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DID

AS

DE

AH

OR

RO

E

NE

RG

ÉT

ICO

2. Construcción de voladizos en las fachadas soleadas y lamas en las aberturas exteriores

Ganancia solar anual sin voladizos y lamas(Planta 3ª, mitad oeste):22940,88 KWh

Ganancia solar anual con voladizos y lamas(Planta 3ª, mitad oeste): 16289,49 KWh

22


DE

SC

RIP

CIÓ

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S

ME

DID

AS

DE

AH

OR

RO

E

NE

RG

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ICO

3. Construcción de muros Trombe

• Disminución de las cargas de calefacción

SECCIÓN HORIZONTAL

SECCIÓN VERTICAL

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DE

SC

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CIÓ

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AS

DE

AH

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RO

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RG

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ICO

4. Ventilación cruzada


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GA

NA

NC

IAS

INT

ER

NA

S

1. Iluminación


DB-SU 4, Seguridad frente al riesgo causado por iluminación inadecuada

• Iluminancia mínima: 50 lux

DB-HE 3, Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación

VEEI=P·100/S·Em

Siendo:• VEEI. Valor de la Efic. Energética de la Instalación. 4,5• P. Potencia total instalada (W).• S. Superficie iluminada (m2). 1• Em. Iluminancia media horizontal mantenida (lux). 50

Potencia mínima a instalar: 2,25 W/m2

25


• Tipo de luminaria: Superficial• Fracción radiante: 0,72• Fracción visible: 0,18• Programación:

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tiempo (h)

%

GA

NA

NC

IAS

INT

ER

NA

S

1. Iluminación

26


2. Ocupación


DB-HE 4, Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria

• Vivienda 3 dormitorios: 4 ocupantes• superficie útil: ≈ 70 m2• Ocupación: 0,05 pers/m2• tasa metabólica: 140 W/persona• Factor metabólico: 0,87

GA

NA

NC

IAS

INT

ER

NA

S

27


1. Ventilación

CÓDIGO TÉCNICO EDIFICACIÓNDB-HS 3, Calidad del aire interior

PLANTA 1ª PLANTA 1ª

Apartamento "A" qv (l/s) Apartamento "A" qv (l/s)

Salón comedor 12,00 Salón comedor 12,00

Dormitorio 1 10,00 Dormitorio 1 10,00



Total 32,00 Total 32,00

Cocina 16,00 Cocina 16,00

Baño 15,00 Baño 16,00

Total 31,00 Total 32,00

TOTAL 32 TOTAL 32

•Caudal: 32 l/s = 115,2 m3/h•Volumen: 183 m3

0,63 ≈ 0,7 renovaciones por hora

GA

NA

NC

IAS

EX

TE

RN

AS

28


DA

TO

S C

LIMÁ

TIC

OS

Archivo: ESP_BARCELONA_IWEC.epw

29


CÁ

LCU

LO D

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S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

EDIFICIO DE REFERENCIA

Edificio aislado térmicamente

Edificio con voladizos y lamas

Edificio con ventilación cruzada

Edificio con muros Trombe

1. Metodología

•Simulación dinámica sub-horaria del año completo con DESIGN BUILDER, motor de cálculo ENERGY+

• Idénticas cargas internas y externas •Similar geometría

• Medida ahorro energético diferente y por separado

•Consigna de calefacción: 21ºC

•Consigna de refrigeración: 25ºC

30


2. SIMPLIFICACIONES a) Planta tercera (bajo cubierta)b) Planta segunda

1. SIMPLIFICACIONES a) Viviendas tipo “L”b) Viviendas tipo “rectangular”c) Viviendas interiores

CÁ

LCU

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S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

1. Metodología

31


PLANTA 2ª

VIVIENDATIPO “L”

VIVIENDA TIPO“RECTANGULAR”

VIVIENDAS TIO“INTERIOR”

RESULTADOSFINALES PLANTA 3ª



VIVIENDAS TIPO“INTERIOR”

CARGA TOTALEDIFICIO COMPLETO



VIVIENDAS TIPO“INTERIOR”

CÁ

LCU

LO D

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S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

1. Metodología

32


2. Simulación edificio de referencia

• CÓDIGO TÉCNICO EDIFICACIÓN

Documento Básico DB HE-1, Limitación de la demanda energética

Zona climática C2:– U cerramientos: 0,95 W/m2·K– U cubiertas: 0,53 W/m2·K– U vidrios: 4,40 W/m2·K

EDIFICIO BASE, SIN NINGUNA MEDIDA DE AHORRO ENERGÉTICO

CÁ

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S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

33


(KWh) ILUMINACIÓN OCUPACIÓNGANANCIAS

SOLARES

CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 82.55 196.46 174.91 1071.38 0.00

FEBRERO 74.56 177.45 215.92 738.20 0.00

MARZO 82.55 196.20 310.67 468.93 -0.53

ABRIL 79.88 199.08 385.42 5.28 -5.38

MAYO 82.55 169.92 457.73 3.98 -65.77

JUNIO 79.88 146.45 459.78 1.85 -363.55

JULIO 82.55 146.09 478.68 0.84 -685.67

AGOSTO 82.55 146.13 416.41 0.81 -659.42

SEPTIEMBRE

79.88 147.32 327.33 1.88 -257.66

OCTUBRE 82.55 173.58 265.54 5.22 -4.70

NOVIEMBRE 79.88 190.03 164.76 540.00 -0.26

DICIEMBRE 82.55 196.46 163.10 924.29 0.00

TOTAL 971.90 2085.18 3820.24 3762.65 -2042.94

2.1.1 Vivienda tipo “L”

2.1 Planta 3ª


CÁ

LCU

LO D

E LA

S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

34



SOLARES

CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 79.09 185.20 803.61 405.11 -3.65

FEBRERO 71.44 164.47 804.76 206.69 -4.59

MARZO 79.09 176.67 799.39 127.18 -6.12

ABRIL 76.54 169.84 706.11 6.86 -7.04

MAYO 79.09 154.13 619.96 3.31 -151.19

JUNIO 76.54 140.05 521.95 1.55 -397.06

JULIO 79.09 139.78 635.42 0.64 -786.23

AGOSTO 79.09 139.11 737.46 0.42 -919.84

SEPTIEMBRE

76.54 137.48 718.80 1.50 -595.26

OCTUBRE 79.09 130.41 787.20 7.83 -7.47

NOVIEMBRE 76.54 169.11 654.79 139.47 -5.20

DICIEMBRE 79.09 185.25 750.82 339.87 -3.51

TOTAL 931.27 1891.49 8540.26 1240.44 -2887.16

2.1.2 Vivienda tipo “Rectangular”

2.1 Planta 3ª


CÁ

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S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

35



SOLARES

CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 46.42 382.88 919.58 1323.24 -0.70

FEBRERO 41.93 345.30 933.69 829.96 -1.25

MARZO 46.42 378.57 972.73 555.21 -3.34

ABRIL 44.93 379.03 902.75 7.45 -7.59

MAYO 46.42 332.68 843.07 5.15 -78.57

JUNIO 44.93 293.52 741.94 1.24 -543.27

JULIO 46.42 299.82 865.93 0.01 -1237.72

AGOSTO 46.42 299.91 946.60 0.09 -1384.82

SEPTIEMBRE

44.93 291.26 897.01 0.67 -715.34

OCTUBRE 46.42 310.10 939.01 8.17 -7.60

NOVIEMBRE 44.93 364.95 762.55 556.24 -3.08

DICIEMBRE 46.42 382.90 855.53 1132.03 -0.70

TOTAL 546.62 4060.92 10580.38 4419.45 -3983.97

2.1.3 Viviendas tipo “Interior”

2.1 Planta 3ª


CÁ

LCU

LO D

E LA

S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

36



SOLARES

CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 82,55 196,46 174,91 726,22 -0,02

FEBRERO 74,56 177,45 215,92 489,61 -0,02

MARZO 82,55 195,19 310,67 286,25 -1,51

ABRIL 79,88 191,60 385,42 5,00 -5,06

MAYO 82,55 166,85 457,73 3,77 -78,74

JUNIO 79,88 147,05 459,78 1,89 -336,43

JULIO 82,55 147,47 478,68 1,24 -568,56

AGOSTO 82,55 147,30 416,41 1,21 -551,58

SEPTIEMBRE

79,88 147,40 327,33 1,77 -265,81

OCTUBRE 82,55 164,19 265,54 4,83 -4,37

NOVIEMBRE 79,88 189,08 164,76 322,11 -1,09

DICIEMBRE 82,55 196,43 163,10 608,14 -0,09

TOTAL 971,90 2066,47 3820,24 2452,04 -1813,27


2.2 Planta 2ª


CÁ

LCU

LO D

E LA

S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

37



SOLARES

CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 79,09 176,70 803,61 144,56 -5,91

FEBRERO 71,44 153,25 804,76 52,36 -6,09

MARZO 79,09 162,01 799,39 34,59 -7,07

ABRIL 76,54 154,72 706,11 6,57 -6,63

MAYO 79,09 151,71 619,96 2,54 -218,67

JUNIO 76,54 140,59 521,95 1,50 -383,77

JULIO 79,09 140,91 635,42 0,95 -690,87

AGOSTO 79,09 139,18 737,46 0,66 -832,88

SEPTIEMBRE

76,54 136,99 718,80 1,31 -632,96

OCTUBRE 79,09 110,15 787,20 7,47 -7,07

NOVIEMBRE 76,54 152,36 654,79 37,27 -6,19

DICIEMBRE 79,09 177,22 750,82 102,35 -5,53

TOTAL 931,27 1795,78 8540,26 392,13 -2803,64


2.2 Planta 2ª


CÁ

LCU

LO D

E LA

S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

38



SOLARES

CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 46,42 379,20 919,58 662,28 -2,70

FEBRERO 41,93 339,74 933,69 366,39 -3,13

MARZO 46,42 367,76 972,73 225,66 -4,93

ABRIL 44,93 357,05 902,75 6,25 -6,32

MAYO 46,42 322,93 843,07 4,00 -115,93

JUNIO 44,93 293,37 741,94 1,08 -480,45

JULIO 46,42 299,93 865,93 0,12 -990,48

AGOSTO 46,42 299,22 946,60 0,10 -1154,21

SEPTIEMBRE

44,93 290,91 897,01 0,50 -752,28

OCTUBRE 46,42 279,59 939,01 6,79 -6,32

NOVIEMBRE 44,93 347,51 762,55 218,53 -4,39

DICIEMBRE 46,42 378,88 855,53 533,76 -2,66

TOTAL 546,62 3956,10 10580,38 2025,47 -3523,80


2.2 Planta 2ª


CÁ

LCU

LO D

E LA

S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

39



SOLARES

CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 82,55 196,46 174,91 841,27 -0,01

FEBRERO 74,56 177,45 215,92 572,48 -0,02

MARZO 82,55 195,52 310,67 347,14 -1,18

ABRIL 79,88 194,09 385,42 5,10 -5,17

MAYO 82,55 167,87 457,73 3,84 -74,42

JUNIO 79,88 146,85 459,78 1,87 -345,47

JULIO 82,55 147,01 478,68 1,11 -607,60

AGOSTO 82,55 146,91 416,41 1,08 -587,53

SEPTIEMBRE

79,88 147,37 327,33 1,81 -263,09

OCTUBRE 82,55 167,32 265,54 4,96 -4,48

NOVIEMBRE 79,88 189,40 164,76 394,74 -0,81

DICIEMBRE 82,55 196,44 163,10 713,52 -0,06

TOTAL 971,90 2072,71 3820,24 2888,91 -1889,83

KWh/m² 13,89 29,62 54,59 41,28 -27,01


2.3 Resultados finales


CÁ

LCU

LO D

E LA

S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

40



SOLARES

CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 79,09 179,53 803,61 231,41 -5,16

FEBRERO 71,44 156,99 804,76 103,80 -5,59

MARZO 79,09 166,90 799,39 65,45 -6,75

ABRIL 76,54 159,76 706,11 6,67 -6,76

MAYO 79,09 152,51 619,96 2,80 -196,18

JUNIO 76,54 140,41 521,95 1,51 -388,20

JULIO 79,09 140,53 635,42 0,85 -722,66

AGOSTO 79,09 139,16 737,46 0,58 -861,86

SEPTIEMBRE

76,54 137,15 718,80 1,38 -620,39

OCTUBRE 79,09 116,90 787,20 7,59 -7,20

NOVIEMBRE 76,54 157,94 654,79 71,33 -5,86

DICIEMBRE 79,09 179,90 750,82 181,53 -4,86

TOTAL 931,27 1827,68 8540,26 674,90 -2831,48

KWh/m² 14,38 28,22 131,88 10,42 -43,72




CÁ

LCU

LO D

E LA

S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

41



SOLARES

CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 46,42 380,43 919,58 882,60 -2,04

FEBRERO 41,93 341,59 933,69 520,91 -2,50

MARZO 46,42 371,37 972,73 335,51 -4,40

ABRIL 44,93 364,37 902,75 6,65 -6,75

MAYO 46,42 326,18 843,07 4,39 -103,47

JUNIO 44,93 293,42 741,94 1,14 -501,39

JULIO 46,42 299,89 865,93 0,08 -1072,89

AGOSTO 46,42 299,45 946,60 0,10 -1231,08

SEPTIEMBRE

44,93 291,03 897,01 0,56 -739,97

OCTUBRE 46,42 289,76 939,01 7,25 -6,75

NOVIEMBRE 44,93 353,32 762,55 331,10 -3,95

DICIEMBRE 46,42 380,22 855,53 733,18 -2,01

TOTAL 546,62 3991,04 10580,38 2823,46 -3677,19

KWh/m² 4,06 29,62 78,52 20,95 -27,29




CÁ

LCU

LO D

E LA

S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

42


-20000,00

-15000,00

-10000,00

-5000,00

0,00

5000,00

10000,00

15000,00

Fecha

KW

h

Calentamiento Enfriamiento

CÁ

LCU

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S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

(KWh)CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 11731,68 -43,24

FEBRERO 7183,16 -48,62

MARZO 4488,61 -74,00

ABRIL 110,50 -112,07

MAYO 66,12 -2244,41

JUNIO 27,15 -7410,35

JULIO 12,22 -14418,85

AGOSTO 10,52 -16082,84

SEPTIEMBRE 22,45 -9740,72

OCTUBRE 118,80 -110,57

NOVIEMBRE 4783,04 -63,76

DICIEMBRE 9769,38 -41,54

TOTAL 38323,63 -50390,98

KWh/m² 23,70 -31,17

2.4 Carga total del edificio completo


43


0,00

2000,00

4000,00

6000,00

8000,00

10000,00

12000,00

14000,00

ene-

09

feb-

09

mar

-09

abr-0

9

may

-09

jun-0

9jul

-09

ago-

09

sep-

09

oct-0

9

nov-0

9

dic-0

9

Aislado Muros Trombe Referencia Voladizos y lamas-18000,00

-16000,00

-14000,00

-12000,00

-10000,00

-8000,00

-6000,00

-4000,00

-2000,00

0,00en

e-09

feb-

09

mar

-09

abr-0

9

may

-09

jun-0

9

jul-0

9ag

o-09

sep-

09

oct-0

9

nov-0

9

dic-0

9

Aislado Ventilación cruzada Referencia Voladizos y lamas

CÁ

LCU

LO D

E LA

S

DE

MA

ND

AS

EN

ER

GÉ

TIC

AS

(KWh) Referencia Aislado térm.Voladizos y

lamasMuro

TrombeVent. cruzada

CARGA Calor Frío Calor Frío Calor Frío Calor Frío Calor Frío

Enero 11731,68 -43,24 7519,7 -42,64 12821,35 -18,43 9517,85 -47,87 5030,68 -151,73

Febrero 7183,16 -48,62 4243,87 -44,86 8780,41 -16,74 5387,48 -50,48 3948,4 -170,88

Marzo 4488,61 -74 2446,84 -67,27 6859,67 -22,71 4045,94 -64,41 4390,88 -290,27

Abril 110,5 -112,07 83,03 -83,43 64,05 -64,41 47,52 -42,6 485,14 -559,12

Mayo 66,12 -2244,41 43,64 -2251,31 51,74 -288,49 38,75 -633,82 648,42 -797,29

Junio 27,15 -7410,35 16,57 -6675,1 23,82 -4184,08 17,75 -4862,92 507,01 -1769,27

Julio 12,22 -14418,85 8,81 -12224,65 10,59 -9584,52 9,8 -9787,71 293,73 -5818,16

Agosto 10,52 -16082,84 8,05 -13724,75 11,53 -10062,87 10,66 -10251,84 262,36 -8476,51

Septie. 22,45 -9740,72 13,83 -9017,07 20,75 -5478,03 16,38 -6515,01 508,75 -2160,13

Octubre

118,8 -110,57 87,07 -83,09 72,5 -68,35 52,84 -39,12 606,47 -657,32

Novie. 4783,04 -63,76 2334,73 -61,12 5782,3 -30,71 3188,88 -64,04 3878,53 -255,29

Diciem. 9769,38 -41,54 5884,8 -41,66 10587,54 -19,4 6763,65 -51,28 4385,84 -156,48

TOTAL38323,6

3-50390,98

22690,94

-44316,9445086,2

6-29838,73

29097,5

-32411,124946,2

2-21262,44

KWh/m² 23,7 -31,17 14,04 -27,41 27,89 -18,46 18 -20,05 15,43 -13,15

3. Resumen de cargas

Calentamiento KWhEnfriamiento KWh

44


CÁ

LCU

LO D

EL A

HO

RR

O

EN

ER

GÉ

TIC

O

1. Cálculo del ahorro de energía frente al edificio de referencia.

(KWh) Aislado térm. Voladizos/lamas Muro Trombe Vent. cruzada

AHORRO Calor Frío Calor Frío Calor Frío Calor Frío

Enero 4211.99 -0.60 -1089.66 -24.81 2213.83 4.64 6701.00 108.49

Febrero 2939.28 -3.77 -1597.26 -31.89 1795.68 1.86 3234.75 122.25

Marzo 2041.77 -6.73 -2371.06 -51.29 442.68 -9.59 97.74 216.26

Abril 27.47 -28.64 46.44 -47.65 62.98 -69.47 -374.65 447.05

Mayo 22.48 6.90 14.38 -1955.92 27.37 -1610.60 -582.30 -1447.12

Junio 10.58 -735.26 3.32 -3226.27 9.39 -2547.43 -479.86 -5641.09

Julio 3.42 -2194.20 1.63 -4834.34 2.42 -4631.15 -281.50 -8600.69

Agosto 2.47 -2358.09 -1.01 -6019.97 -0.14 -5831.00 -251.84 -7606.32

Septiem. 8.62 -723.66 1.70 -4262.69 6.07 -3225.72 -486.31 -7580.59

Octubre 31.73 -27.48 46.30 -42.23 65.96 -71.46 -487.67 546.74

Noviem. 2448.31 -2.64 -999.26 -33.05 1594.16 0.28 904.51 191.53

Diciem. 3884.58 0.12 -818.16 -22.13 3005.73 9.75 5383.54 114.95

TOTAL15632.6

9-6074.03

-6762.63

-20552.259226.1

3-17979.88

13377.41

-29128.54

45


Energía (KWh)Calefacción 24858,82

Refrigeración -55754,82 TOTAL 80613,63

24858.8231%

55754.8269%

Calefacción Refrigeración

CÁ

LCU

LO D

EL A

HO

RR

O

EN

ER

GÉ

TIC

O

2. Ahorro energético total

46


15632,6963%

9226,1337%

E. AISLADO MURO TROMBE

CÁ

LCU

LO D

EL A

HO

RR

O

EN

ER

GÉ

TIC

O

3. Comparativa del ahorro energético en cada supuesto.

Calentamiento (KWh)

47


-6074,0311%

-29128,5452%

-20552,2537%

E. AISLADO VOLADIZOS Y LAMAS VENTILACION CRUZADA

CÁ

LCU

LO D

EL A

HO

RR

O

EN

ER

GÉ

TIC

O


Enfriamiento (KWh)

48


21706,7227%

-20552,2525%

9226,1311%

-29128,5437%

E. AISLADO VOLADIZOS Y LAMAS MURO TROMBE VENTILACION CRUZADA

“El edificio aislado participa tanto en el ahorro de calentamiento, como en enfriamiento.”

CÁ

LCU

LO D

EL A

HO

RR

O

EN

ER

GÉ

TIC

O


49


4. Cálculo de las cargas térmicas del edificio real

(KWh)CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍOENERO 5305.87 -126.32

FEBRERO 2448.20 -135.23

MARZO 2004.17 -232.25

ABRIL 20.05 -482.82

MAYO 16.27 1151.73

JUNIO 7.18 2192.26

JULIO 6.38 1210.38

AGOSTO 8.19 -98.46

SEPTIEMBRE

7.76 2826.22

OCTUBRE 21.11 -587.61

NOVIEMBRE 740.57 -219.59

DICIEMBRE 2879.07 -134.47

TOTAL 13464.81 5363.84

KWh/m² 8.33 3.32

CÁ

LCU

LO D

EL A

HO

RR

O

EN

ER

GÉ

TIC

O

50


AN

ÁLIS

IS P

RE

LIMIN

AR

C

OS

TE

/ BE

NE

FIC

IO

Energía térmica, suponiendo gas natural (Ton CO2/kWht) 0,000204

Electricidad de red (Ton CO2/kWhe) 0,000649

AHORRO ENERGÉTICO

Ahorro de CO2asociado

Económicoenergético

Económicoemitivo

AHORRO ECONÓMICO

Gas natural (€/kWht) 0,066

Electricidad de red (€/kWhe) 0,13

CO2 (€/ton) 14,03

Factores de emisión de CO2 (Pinazo et al., 2008)

Coste de la energía para edificios residenciales. 16% IVA incluido. Impuesto sobre la electricidad no incluido. (BOE 315, 31.12.2008) Precio de la tonelada de CO2 (ICAEN, 2009)

51


AHORRO

(€/año)

Energético

(KWh/año)

Económico

Energético

Toneladas

CO2/año

Económico

Emitivo

Económico

TOTAL

CALOR 15632,69 1031,76 3,19 44,74 1076,50

FRIO -6074,03 789,62 3,94 55,31 844,93

TOTAL 21706,72 1821,38 7,13 100,05 1921,43

5.1 Incremento del aislante térmico y los acristalamientos

Mejora del aislamiento térmico

en la envolvente del edificio16696,03 €

Mejora de las carpinterías

y vidreos15582,93 €

TOTAL 32278,96 €

• Inversión inicial

Amortización: 16,8 años

AN

ÁLIS

IS P

RE

LIMIN

AR

C

OS

TE

/ BE

NE

FIC

IO

52


AHORRO

(€/año)

Energético

(KWh/año)

Económico

Energético

Toneladas

CO2/año

Económico

Emitivo

Económico

TOTAL

FRIO -20552,25 2671,79 13,34 187,14 2858,93

5.2 Construcción de voladizos y lamas

Construcción de voladizos

en fachadas sur, este y oeste34318,99 €


Amortización: 12 años

AN

ÁLIS

IS P

RE

LIMIN

AR

C

OS

TE

/ BE

NE

FIC

IO

53


AHORRO

(€/año)

Energético

(KWh/año)

Económico

Energético

Toneladas

CO2/año

Económico

Emitivo

Económico

TOTAL

CALOR 9226,13 608,92 1,88 26,41 635,33

5.3 Construcción de muros Trombe

Construcción de muros Trombe en fachadas soleadas

22584,12 €



AN

ÁLIS

IS P

RE

LIMIN

AR

C

OS

TE

/ BE

NE

FIC

IO

54


AHORRO

(€/año)

Energético

(KWh/año)

Económico

Energético

Toneladas

CO2/año

Económico

Emitivo

Económico

TOTAL

FRÍO -29128,54 3786,71 18,90 265,23 4051,94

5.4 Construcción chimeneas interiores para crear ventilación cruzada

Construcción de chimeneas interiores

5035,49 €



AN

ÁLIS

IS P

RE

LIMIN

AR

C

OS

TE

/ BE

NE

FIC

IO

55


AHORROEnergético

(KWh/año)

Económico

Energético

Toneladas

CO2/año

Económico

Emitivo

Económico

TOTAL

CALOR 24858,82 1640,68 €/año 5,08 71,15 €/año 1711,83 €/año

FRIO -55754,82 7248,13 €/año 36,18 507,67 €/año 7755,80 €/año

TOTAL 80613,63 8888,81 €/año 41,26 578,82 €/año 9467,63 €/año

5.5 EDIFICIO REAL

Mejora del aislamiento térmico en la envolvente

16696,03 €

Mejora de las carpinterías y vidreos 15582,93 €

Construcción de voladizos

en fachadas sur, este y oeste34318,99 €

Construcción de muros Trombe en fachadas soleadas

22584,12 €

Construcción de chimeneas interiores 5035,49 €

TOTAL 94217,56 €

• Inversión inicialAmortización: 9,95 años

AN

ÁLIS

IS P

RE

LIMIN

AR

C

OS

TE

/ BE

NE

FIC

IO

56


CO

NC

LUS

ION

ES

Y F

UT

UR

AS

LÍN

EA

S D

E T

RA

BA

JO

Edificios

residenciales

Edificios de

oficinas

Calefacción [kWht /m2•año]

43 40,5

Refrigeración [kWht /m2•año]

7 54

Electricidad [kWhe /m2•año]

50 60

Valores máximos de demanda energética especificados por POLYCITY

(KWh/año)CARGAS

CALOR

CARGAS

FRÍO

TOTAL 13464.81 5363.84

KWh/m²·año 8.33

Valores de demanda energética del edificio real

“No es necesario sistema de refrigeración.”

3.32

57


GRACIAS POR LA ATENCIÓN

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SIMULACIÓN ENERGÉTICA EDIFICIO RESIDENCIAL