Post on 08-Oct-2020
Estudio del parque Edificatorio en la C.A.P.V.
César EscuderoCastelló de la Plana30 de octubre de 2014
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIO
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
2
1. RELACIÓN DEMANDA‐CONSUMO
CC
BB
C
C
CCC
CC
B
CCC
B
B
CC
A
CB
C
CC B
B
CC
B
A
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 20 40 60 80 100
Consum
o total [kW
h/m² a
ño]
Demanda calefacción [kWh/m² año]
Zona Climática C
Zona Climática D Muestra para el análisis:
38promocionesde viviendas de la CAV
DB HE (2013)‐ D1
DB HE (2013)‐ C1
DB HE (2006)‐ C1
DB HE (2006)‐ D1
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2. DEMANDA
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0 50 100 150 200 250 300 350
Dem
anda
(Kwh/m2año
)
Nº Viviendas
Zona Climática D
NUEVA DEMANDA DB‐HE1 = 27 Kwh/m2a
DEMANDA REFERENCIA = 105 Kwh/m2a
Dmedia = 69,2 ± 10 Kwh/m2a
3
¿Dónde estamos?
‐40 %
‐35 %
¿Cuánto falta?
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0 50 100 150 200 250 300 350
Dem
anda
(Kwh/m2a)
Nº Viviendas
Zona Climática C
NUEVA DEMANDA DB‐HE1 = 20 Kwh/m2a
DEMANDA REFERENCIA = 74,8 Kwh/m2a
2. DEMANDA
4
¿Dónde estamos?
Dmedia = 41,9 ± 5,8 Kwh/m2a
BILBAO¿ DONOSTIA‐SAN SEBASTIÁN ?
‐30 %
‐45 %
¿Cuánto falta?
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¿Cómo se está construyendohoy en día?
Eaislamiento medio
(cm)
Uenvolventemedia
(W/m2k)
Uventanas media
(W/m2k)
2.1. Estado Actual del Parque Edificatorio
5
5
0,5
3
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Futuras Mejoras
70%
30%
6
Edificio Tipo
Nuevo límiteCTE DB‐HE2013
Reparto de demanda
27 kWh/m2a
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0
10
20
30
40
50
60
DEMANDA TOTAL
DEMANDA ENVOLVENTE
59.6
17.7
Dem
anda
(Kwh/m
2 a)
Optimización de la Envolvente
‐OPACO
‐VENTANAS
‐PUENTES TÉRMICOS
7
Edificio Tipo
Nuevo límiteCTE DB‐HE2013
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‐3.5
‐3.0
‐2.5
‐2.0
‐1.5
‐1.0
‐0.5
0.0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Eficacia (%
)
eaislante (cm)
Optimización de la ENVOLVENTE OPACA
8
Mayor aislamiento
Mayor eficiencia
EFICIENCIA DE AISLAMIENTO
¿Hasta dónde?
Punto óptimo
Edificio Tipo zona D1
UV UF eaislante DEMANDA Eficacia[W/m2K] [W/m2K] [cm] [kWh/m2a] [%]
2.4
0.7 3 22.1 ‐3.00.5 6 18.5 ‐1.50.4 8 15.7 ‐1.00.3 10 13.7 ‐0.60.2 16 9.7 ‐0.30.1 34 7.4 ‐0.1
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0
5
10
15
20
DEMANDA TOTAL
13.7
4
Dem
anda
(Kwh/m
2 a)
Edificio Tipo
Reducción Demanda
Demanda despuesmejoras opacos
UV UF eaislante DEMANDA Eficacia[W/m2K] [W/m2K] [cm] [kWh/m2a] [%]
2.4
0.7 3 22.1 ‐3.00.5 6 18.5 ‐1.50.4 8 15.7 ‐1.00.3 10 13.7 ‐0.60.2 16 9.7 ‐0.30.1 34 7.4 ‐0.1
Optimización de la ENVOLVENTE OPACA
9
EFICIENCIA DE AISLAMIENTO – REDUCCIÓN DE LA DEMANDA
17,7Demanda basede la envolvente
23% reducción
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10
Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA
Conductividad materiales ‐ [W/mK]
Resistencia soluciones constructivas ‐ R [m2K/W]
Resistencia in situ‐ R [m2K/W]
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Caracterización de la ENVOLVENTE OPACAEJEMPLO APLICACIÓN: BARRERAS RADIANTES
Fabricante: 1 cm 8cm
En Laboratorio: 1 cmRmaterial = 0,30 [m2K/W]
= 0,14
eaislamiento: 5cm 1 ca: Rtotal = 1,03 [m2K/W]2 ca: Rtotal = 1,25 [m2K/W]
Rconv = 1,50 [m2K/W]
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Caracterización de la ENVOLVENTE OPACAEJEMPLO APLICACIÓN: BARRERAS RADIANTES
Rensayo = 1,16 [m2K/W]Ufachada = 0,75 [W/m2K]
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Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA
Aerogel ( = 0,012 [W/mK])
Vacio ( = 0,001 [W/mK])
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UF UV DEMANDA Eficacia[W/m2K] [W/m2K] [kWh/m2a] [%]
0.3
2.4 13.7 12.72.2 10.2 11.32.0 9.0 9.91.8 6.9 8.41.6 5.5 7.01.4 4.5 5.61.2 2.9 4.2
0
5
10
15
20
DEMANDA TOTAL
5.5
12.2
Dem
anda
(Kwh/m
2 a)
Reducción Demanda
Demanda despues mejorasopacos + ventanas
0
5
10
15
20
DEMANDA TOTAL
5.5
12.2
Dem
anda
(Kwh/m
2 a)
Reducción Demanda
Demanda despues mejorasopacos + ventanas
69% reducción
Optimización de las VENTANAS
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EFICIENCIA DE VENTANAS – REDUCCIÓN DE LA DEMANDA
17,7Demanda basede la envolvente
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‐ CAJÓN DE PERSIANAUcp mín ≈ 2.7 W/m2K
‐MARCO ALUMINIOUmarco mín ≈ 3.2 W/m2K
‐ VIDRIOS 4/12/6‐U ≈ 2 W/m2K
Uventana ≥ Uvidrios
Optimización de las VENTANAS
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Optimización de las VENTANAS
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Fabricante perfil:
2000 Uperfil = 3,4 [W/m2K]
2007 Uperfil = 2,4 [W/m2K]
2012 Uperfil = 1,8 [W/m2K]
Ensayo Uperfil = 3,6 [W/m2K]
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Evolución de las VENTANAS
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VIDRIO BAJO EMISIVO MARCO CAJON PERSIANA VALOR U (W/m2k)
8/15/10 No Aluminio PVC + Neopreno 3.448/15/10 No Aluminio - 3.148/15/10 No Al. Junquillo poliamida - 3.11
Fijo: 6/10/8Pract: 4/12/4 No Aluminio PVC 3.07
6/12/5 Si Aluminio PVC + Aislamiento EPS 2.944/14/6 No Aluminio PVC 2.948/10/6 NO Aluminio PVC+Polietileno reticulado 2.92
Fijo: 4/16/6Pract: 4/15/6
No Aluminio PVC 2.86
6/16/4 No Aluminio PVC+Polietileno reticulado 2.76/16/8 No Aluminio PVC 2.638/15/10 Si Al. Junquillo poliamida PVC + EPS 2.58
Fijo: 6/10/4Pract: 4/12/4 No Aluminio PVC 2.55
6/16/8 Si Aluminio - 2.456/12/5 No Aluminio - 2.376/12/6 SI Aluminio PVC + EPS 2.38/12/10 Si Aluminio - 2.254/12/4 Si Aluminio PVC + EPS 2.25
Fijo: 4/16/6Pract: 4/12/6 SI Aluminio PVC 2.23
8/12/10 Si Aluminio PVC + Aislamiento EPS 2.156/15/4 Si Aluminio PVC + EPS 2.078/16/10 Si + Argon Aluminio - 1.886/16/8 Si Aluminio - 1.49
BAJO EMISIVO+
BUENOS VÍDRIOS+
BUENA ROTURA PT
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0
10
20
30
40
50
60
PT frente forjadoPT frente pilar
PT pilar en esquina
19.7119.71
19.71
7.04 12.74
36.13
Pérdidas térmicas (K
wh/m
2 a)
aumento Pérdidas térmicasPT kWh/m² año
Pérdidas térmicasenvolvente kWh/m² año
+36 %+65 %
+183 %
18
Puentes TérmicosFrente de Forjado Frente de Pilar Pilar de Esquina
Int. Ext. Int. Ext. Int. Ext.
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Puentes Térmicos
FASE PROYECTO ‐ buen diseño‐ herramientas adecuadas de cálculo y caracterización
no existen soluciones mágicas
EDIFICIO CONSTRUIDO
monitorización in‐situ+
termografía
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0
10
20
30
40
50
60
DEMANDA TOTAL
DEMANDA ENVOLVENTE
59.6
17.7
41.90
Dem
anda
(Kwh/m
2 a)
20
Ventilación
‐INFILTRACIONES
‐SISTEMAS DE VENTILACIÓN
Edificio TipoZona climática D
Nuevo límiteCTE DB‐HE2013
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• Valores actuales:2 ‐ 3 renovaciones/hora
• Valores óptimos:1 ‐ 2 renovaciones/hora
VentilaciónESTANQUEIDAD
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Ensayo de Recepción de Obra: GASES TRAZADORES
Método gases trazadores
Medidas Complementarias
10 l/s
10 l/s
10 l/s 18 l/s
16,4 l/s
15 l/s 15 l/s
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23
Ensayo de Recepción de Obra: GASES TRAZADORES
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
Esta
r - C
omed
or
Dor
mito
rio 1
Dor
mito
rio 2
Dor
mito
rio 3
Baño
Aseo
Coc
ina
Medición 1
Exigencia CTE
Sale Entra
49,9 ‐ 31,9 = 18 l/s
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Ensayo de Recepción de Obra: GASES TRAZADORES
Extracciones: Cumplen con elmínimo exigido por la norma.
Las medidas adoptadas hacenalcanzar los caudales exigidos.
Esto se debe a que se reducenlos pasos de aire no deseados.
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
Esta
r - C
omed
or
Dor
mito
rio 1
Dor
mito
rio 2
Dor
mito
rio 3
Baño
Aseo
Coc
ina
Medición 1
Medición 2
Medición 3
Exigencia CTE
Sale Entra
49,4 ‐ 46,7 = 2,7 l/s
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
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• 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 CO2 – Caudal de ventilación regulado por el detector de CO2
• Sistema mecánico de doble flujo– Caudal de ventilación constante– Permite incorporar recuperador de calor (85%)
Sistemas Habituales
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0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
FS CONTINUOFS HIGRO
FS PRESENCIAFS CO2
FDRECUPERACIÓN
41.9
30.0 30.7
9.0
6.7
11.9 11.2
32.935.2
Dem
anda
ven
tilación (Kwh/m
2 a)
REDUCCIÓNDEMANDA
DEMANDAVENTILACIÓN
26
‐28%‐27 %
‐78 %‐84 %
Eficiencia de Sistemas de Ventilación
Edificio Tipo, zona climática D1
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Efecto SFP (Service Fan Power)
27
Consum
o en
ergía prim
aria de Ve
ntilación
(kW
h)
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0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
EDIFICIO TIPO,D1 MEJORA
ENVOLVENTEOPACA
MEJORACARPINTERÍAS MEJORA
ENVOLVENTE+HIGRO
MEJORAENVOLVENTE+FS PRESENCIA
MEJORAENVOLVENTE+
FS CO2MEJORA
ENVOLVENTE+DF
17.7
13.7
5.55.5
5.55.5
5.5
41.9
41.941.9
30.0 30.7
9.06.7
Demanda
[kWh/m²a
ño]
REDUCCIÓN
DEMANDA VENTILACIÓN
DEMANDA ENVOLVENTE
‐7%
‐20%
‐40% ‐39%
‐76% ‐80%
28
Resultado final
Nuevo límiteCTE DB‐HE201327 kWh/m²a
Edificio Tipo, zona climática D1
59,635,5 36,2 14,5 12,2
55,6 47,4
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
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MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO
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30
MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO
Porcentaje de Insatisfechos con calefacción distribuida
distrib.
puntual
Comparativa de Categorías de Confort Interior
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MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIODía 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).
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
0
10
20
30
40
50
60
70
Zona Climática D
44.4
Consum
o [kWh/m
2 año
]
Zona D1
32
0
10
20
30
40
50
60
70
Zona Climática C
34.2Consum
o [kWh/m
2 año
]
Zona C1Nuevos límitesCTE DB‐HE2013
60 kWh/m²a50 kWh/m²a
Consumos de Edificio Tipo
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
33
De menor a mayor Volumen de acumulación solar
POTENCIA INSTALADACALDERAS CONDENSACIÓNVOLUMEN DE ACUMULACIÓN ACS
Análisis de las Instalaciones
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34
% Contribución solar
34%
Análisis de la Cobertura Solar
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
0
10
20
30
40
50
60
70
Zona Climática D
44.4
Consum
o [kWh/m
2 año
]
Consumo Edificio Tipo zona D
0
10
20
30
40
50
60
70
Zona Climática D
34.2
Consum
o [kWh/m
2 año
]
Consumo Edificio Tipo zona C
35
Nuevos límitesCTE DB‐HE2013
60 kWh/m²a
50 kWh/m²a
Futuro NZEB10 ‐ 20 kWh/m²a
10 ‐ 20 kWh/m²a 10 ‐ 20 kWh/m²a
Futuras mejoras
Zona climática C1Zona climática D1
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
36
ENVOLVENTES ACTIVAS – Celdas PASLINK
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
37
ENVOLVENTES ACTIVAS – Celdas PASLINK
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
38
ENVOLVENTES ACTIVAS – Celdas PASLINK
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Tem
pera
ture
[ºC
]
Time [h]
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
39
Planta Experimental de Instalaciones Térmicas en Edificios
Plataforma semi‐virtualEnsayos estacionarios y dinámicos de equipos individualesEnsayos estrategias de funcionamientoImplementación de estrategias de control avanzadasGestión del almacenamiento e integración en la plantaCalibración de algoritmos comportamiento equipos.Ensayos certificación energética
Instalación modular y flexibleque permite ensayar de un modo versátil la componente térmica y
eléctrica de plantas de calefacción y ACS de diferente
naturaleza
MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS MATERIALES AL EDIFICIOLaboratorio de Control de Calidad en la Edificación. Vitoria‐Gasteiz
40
ANÁLISIS ENERGÉTICO GLOBAL DEL EDIFICIO
César EscuderoVitoria‐Gasteiz, 30 de octubre de 2014
Medir para conocer: desde los materiales al edificio
termica@ej‐gv.es www.euskadi.net/LCCE
Muchas gracias por su atención