Estudio MEDIR PARA Edificatorio CONOCER: la C.A.P.V. … · MEDIR PARA CONOCER: DESDE LOS...

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


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?


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?


¿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


Futuras Mejoras

70%

30%

6

Edificio Tipo

Nuevo límiteCTE DB‐HE2013

Reparto de demanda

27 kWh/m2a


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



‐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


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


10

Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA

Conductividad materiales ‐ [W/mK]

Resistencia soluciones constructivas ‐ R [m2K/W]

Resistencia in situ‐ R [m2K/W]


11

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]


12

Caracterización de la ENVOLVENTE OPACAEJEMPLO APLICACIÓN: BARRERAS RADIANTES

Rensayo = 1,16 [m2K/W]Ufachada = 0,75 [W/m2K]


13

Caracterización de la ENVOLVENTE OPACA

Aerogel ( = 0,012 [W/mK])

Vacio ( = 0,001 [W/mK])


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

14

EFICIENCIA DE VENTANAS – REDUCCIÓN DE LA DEMANDA

17,7Demanda basede la envolvente


‐ 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


15



16

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]


Evolución de las VENTANAS

17

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


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.


19

Puentes Térmicos

FASE PROYECTO ‐ buen diseño‐ herramientas adecuadas de cálculo y caracterización

no existen soluciones mágicas

EDIFICIO CONSTRUIDO

monitorización in‐situ+

termografía


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



21

• Valores actuales:2 ‐ 3 renovaciones/hora

• Valores óptimos:1 ‐ 2 renovaciones/hora

VentilaciónESTANQUEIDAD


22

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


23


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


24


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


25

• 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


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


Efecto SFP (Service Fan Power)

27

Consum

o en

ergía prim

aria de Ve

ntilación

(kW

h)


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


29

MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO


30

MONITORIZACIÓN ESCALA EDIFICIO

Porcentaje de Insatisfechos con calefacción distribuida

distrib.

puntual

Comparativa de Categorías de Confort Interior


31

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).


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


33

De menor a mayor Volumen de acumulación solar

POTENCIA INSTALADACALDERAS CONDENSACIÓNVOLUMEN DE ACUMULACIÓN ACS

Análisis de las Instalaciones


34

% Contribución solar

34%

Análisis de la Cobertura Solar


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


36

ENVOLVENTES ACTIVAS – Celdas PASLINK


37



38


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]


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


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

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