Análisis comparativo de eficiencia energética en edificios universitarios mediante las herramientas HULC y Med-EcoSuRe

Dpto. Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2023 Trabajo Fin de Grado Ingeniería en Tecnologías Industriales Autor: Rafael Morillo Sánchez-Palencia Tutores: José Luis Molina Félix Servando Álvarez Dominguez Análisis comparativo de eficiencia energética en edificios universitarios mediante las herramientas HULC y Med-EcoSuRe i ii Trabajo Fin de Grado Ingeniería en Tecnologías Industriales Análisis comparativo de eficiencia energética en edificios universitarios mediante las herramientas HULC y Med-EcoSuRe Autor: Rafael Morillo Sánchez-Palencia Tutores: José Luis Molina Félix Servando Álvarez Dominguez Dpto. de Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2023 iii Proyecto Fin de Carrera: Análisis comparativo de eficiencia energética en edificios universitarios mediante las herramientas HULC y Med-EcoSuRe Autor: Rafael Morillo Sánchez-Palencia Tutores: José Luis Molina Félix Servando Álvarez Dominguez El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2023 iv El Secretario del Tribunal v vi vii Agradecimientos A mis padres, por aguantarme y por quererme tanto a cada paso. A mis hermanos, que me alegran los días. A mis compañeros y amigos, que saben reírse y hacer reír cuando más hace falta. Y, ante todo, a Dios. viii xv ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Composición fachada. Fuente: Elaboración propia ......................................................... 13 Ilustración 2: Composición cubierta. Fuente: Elaboración propia ......................................................... 13 Ilustración 3: Composición medianera climatizada. Fuente: Elaboración propia .................................... 14 Ilustración 4: Composición solera sótano. Fuente: Elaboración propia ................................................. 14 Ilustración 5: Composición muro sótano. Fuente: Elaboración propia .................................................. 15 Ilustración 6: Composición medianera sin climatizar. Fuente: Elaboración propia ................................. 15 Ilustración 7: Composición medianera aseos. Fuente: Elaboración propia ........................................... 16 Ilustración 8: Composición forjado interior. Fuente: Elaboración propia................................................ 16 Ilustración 9: Ventana simple. Fuente: Elaboración propia .................................................................. 17 Ilustración 10: Ventana aulas. Fuente: Elaboración propia ................................................................. 18 Ilustración 11: Puerta. Fuente: Elaboración propia ............................................................................. 18 Ilustración 12: Dispositivo de sombra ............................................................................................... 19 Ilustración 13: Espacios simplificados edificio 05. Fuente: Elaboración propia ...................................... 20 Ilustración 14: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 22 Ilustración 15: Autónomo bomba de calor- Fuente: Elaboración propia ................................................ 22 Ilustración 16: Boca de impulsión. Fuente: Elaboración propia ............................................................ 23 Ilustración 17: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 23 Ilustración 18: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 24 Ilustración 19: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 24 Ilustración 20: Espacios simplificados edificio 08. Fuente: Elaboración propia ...................................... 25 Ilustración 21: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 27 Ilustración 22: Autónomo bomba de calor- Fuente: Elaboración propia ................................................ 27 Ilustración 23: Boca de impulsión. Fuente: Elaboración propia ............................................................ 28 Ilustración 24: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 28 Ilustración 25: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 29 Ilustración 26: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 29 Ilustración 27: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 30 Ilustración 28: Bocas impulsión aulas 4 y 5. Fuente: Elaboración propia .............................................. 30 Ilustración 29: Espacios simplificados edificio 08. Fuente: Elaboración propia ...................................... 31 Ilustración 30: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 33 Ilustración 31: Autónomo bomba de calor- Fuente: Elaboración propia ............................................... 33 Ilustración 32: Boca de impulsión. Fuente: Elaboración propia ............................................................ 33 Ilustración 33: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 34 Ilustración 34: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 34 Ilustración 35: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia .................. 35 Ilustración 36: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ................ 35 Ilustración 37: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ................ 36 xvi Ilustración 38: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ................ 36 Ilustración 39: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ................ 37 Ilustración 40: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ................ 37 Ilustración 41: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ................ 38 Ilustración 42: Menú inicial. Fuente: Elaboración propia ..................................................................... 45 Ilustración 43: Aspectos constructivos. Fuente: Elaboración propia ..................................................... 46 Ilustración 45: Localización. Fuente: Elaboración propia .................................................................... 46 Ilustración 44: Zonificación inicial. Fuente: Elaboración propia .................................................. 46 Ilustración 46: Datos económicos. Fuente: Elaboración propia ........................................................... 48 Ilustración 47: Costes energéticos. Fuente: Elaboración propia .......................................................... 48 Ilustración 48: Lista de contadores energéticos. Fuente: Elaboración propia ........................................ 49 Ilustración 49: Pantalla de consumos energéticos de referencia. Fuente: Elaboración propia ................ 49 Ilustración 50: Pantalla de consumos energéticos de iluminación. Fuente: Elaboración propia ............... 52 Ilustración 51: Sistema de calefacción edificio 05. Fuente: Elaboración propia ..................................... 53 Ilustración 52: Datos constructivos edificio 05. Fuente: Elaboración propia .......................................... 55 Ilustración 53: Distribución de horas de operación para día tipo 1. Fuente: Elaboración propia .............. 55 Ilustración 54: Distribución de horas de operación para día tipo 2. Fuente: Elaboración propia .............. 56 Ilustración 55: Distribución ocupacional y de iluminación. Fuente: Elaboración propia ........................... 57 Ilustración 56: Resultados iniciales sistema de climatización edificio 05. Fuente: Elaboración propia...... 57 Ilustración 57: Resultados iniciales sistema de climatización edificio 08. Fuente: Elaboración propia...... 58 Ilustración 58: Resultados iniciales sistema de climatización edificio 16. Fuente: Elaboración propia...... 58 xvii ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Superficie, función y tipificación de espacios del edificio 5. (IMEE, 2023) .................................. 3 Tabla 2: Superficie, función y tipificación de espacios del edificio 8. (IMEE, 2023) ................................. 6 Tabla 3: Superficie, función y tipificación de espacios del edificio 16. (IMEE, 2023) ................................ 9 Tabla 4: Tabla de zonas climáticas. Fuente: (DBHE, 2022) ................................................................ 12 Tabla 5: Modelos roof-top. (IMEE, 2023) .......................................................................................... 21 Tabla 6: Datos técnicos equipos climatización edificio 05. Fuente: IMEE ............................................. 22 Tabla 7: Modelos roof-top. (IMEE, 2023) .......................................................................................... 26 Tabla 8: Datos técnicos equipos climatización edificio 08. (IMEE, 2023) .............................................. 27 Tabla 9: Modelos roof-top. (IMEE, 2023) .......................................................................................... 32 Tabla 10: Datos técnicos equipos climatización edificio 08. (IMEE, 2023) ........................................... 32 Tabla 11: Datos energéticos. Fuente: Elaboración propia ................................................................... 47 Tabla 12: Consumos edificio 05 año 2014. (IMEE, 2023) ................................................................... 50 Tabla 13: Consumos edificio 05 año 2015. (IMEE, 2023) ................................................................... 50 Tabla 14: Distribución diaria de temperaturas máximas y mínimas del 2014 en Sevilla. (AEMET, 2023) . 51 Tabla 15: Resumen grados-día estacional. Fuente: Elaboración propia ............................................... 52 Tabla 16: Sistema de refrigeración edificio 05. Fuente: Elaboración propia .......................................... 53 Tabla 17: Sistema de iluminación edificio 05. Fuente: Elaboración propia ............................................ 54 Tabla 18: Geometría exterior edificio 05. Fuente: Elaboración propia .................................................. 54 xviii ÍNDICE DE PLANOS Plano 1: Sótano edificio 05. (IMEE, 2023) ........................................................................................... 4 Plano 2: Planta baja 05. (IMEE, 2023) ................................................................................................ 4 Plano 3: Planta alta 05. (IMEE, 2023) ................................................................................................. 5 Plano 4: Cubierta 05. (IMEE, 2023) .................................................................................................... 5 Plano 5: Planta sótano 08. (IMEE, 2023) ............................................................................................ 7 Plano 6: Planta baja 08. (IMEE, 2023) ................................................................................................ 7 Plano 7: Planta primera 08. (IMEE, 2023) ........................................................................................... 8 Plano 8. Cubierta 08. Fuente: IMEE ................................................................................................... 8 Plano 21: Planta sótano 16. (IMEE, 2023) ........................................................................................ 10 Plano 22: Planta baja 16. (IMEE, 2023) ............................................................................................ 10 Plano 23: Planta alta 16. (IMEE, 2023) ............................................................................................. 11 Plano 24: Cubierta 16. (IMEE, 2023) ................................................................................................ 11 xix ÍNDICE DE IMÁGENES Imagen 1: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ...................... 38 Imagen 2: Modelo sustituido. (IMEE, 2023) ....................................................................................... 39 Imagen 3: Características técnicas del equipo. Fuente: (CARRIER, 2023) ........................................... 39 Imagen 4: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ...................... 40 Imagen 5: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ...................... 40 Imagen 6: Modelo sustituido. (IMEE, 2023) ....................................................................................... 41 Imagen 7: Características técnicas del equipo. Fuente: (CARRIER, 2023) ........................................... 41 Imagen 8: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ...................... 42 Imagen 9: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia ...................... 42 Imagen 10: Características técnicas del equipo. (CARRIER, 2023) ..................................................... 43 Imagen 11: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia .................... 44 Imagen 12: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia .................... 44 Imagen 13: Opciones de ahorro energético. Fuente: Elaboración propia ............................................. 59 Imagen 14: Ahorro mediante mejora de la envolvente. Fuente: Elaboración propia ............................... 60 Imagen 15: Tipo de cubierta. (CYPE, 2023). ..................................................................................... 60 Imagen 16: Precio aislamiento por metro cuadrado en cubierta. (CYPE, 2023) .................................... 61 Imagen 17: Tipo aislamiento de fachada. (CYPE, 2023). .................................................................... 62 Imagen 18: Desglose precio aislamiento de fachada. (CYPE, 2023). ................................................... 62 Imagen 19: Tipo aislamiento suelo. (CYPE, 2023). ............................................................................ 63 Imagen 20: Desglose precio aislamiento suelo. (CYPE, 2023). ........................................................... 63 Imagen 21: Ahorro mediante mejorade huecos. Fuente: Elaboración propia ........................................ 64 Imagen 22: Tipo aislamiento ventanas. (CYPE, 2023). ....................................................................... 64 Imagen 23: Desglose precio aislamiento ventanas. (CYPE, 2023). ..................................................... 65 Imagen 24: Menú de mejoras de sistemas del edificio. Fuente: Elaboración propia .............................. 65 Imagen 25: Desglose de precio de unidad rooftop. (CYPE, 2023) ....................................................... 66 xx Notación • CMNUCC: Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio climático. • IPCC: Panel Intergubernamental sobre Cambio Clinmático. • HULC: Herramienta Unificada LIDER-CALENER • Factor PER: Primary Energy Renowable Factor • Factor PEnR: Primary Energy Renowable Factor • UPO: Universidad Pablo de Olavide • ETSI: Escuela Técnica Superior de Ingeniería • IMEE: Departamento de Infraestructura, mantenimiento y eficiencia energética de la Universidad Pablo de Olavide. xxi 1 INTRODUCCIÓN 1.1 MOTIVACION La necesidad de reducir el consumo en la edificación surge como resultado de una serie de acontecimientos que comienzan durante la década de los noventa. Como punto de partida, es conveniente saber la historia en lo referente a la evolución de la legislación energética mundial, al igual que saber cuál fue la motivación de esta y hasta donde se ha conseguido avanzar en la actualidad. En 1992 se celebró la Cumbre de la Tierra en Río de Janeiro (Brasil). En esta reunión de las Naciones Unidas se adoptó la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC). Fue el precedente que sentó las bases para futuros acuerdos en materia energética. Posteriormente, en 1995 se publica el segundo informe de evaluación IPCC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático). En este se habla de los impactos del cambio climático en la salud. Desde impactos directos, como el aumento de la mortalidad (por enfermedades cardiorrespiratorias), hasta impactos indirectos, como el aumento de la posible transmisión de enfermedades infecciosas (Calvo, 2008). Este informe concluye en que es difícil cuantificar el impacto previsto sobre la salud debido a que el grado de afección dependerá de factores como las circunstancias sociales de cada país, la economía o el régimen nutritivo. Variando así la vulnerabilidad según el país en el que nos encontremos, acabando más afectadas personas desfavorecidas y de clase social baja. Este estudio, afectó a la concienciación sobre el cambio climático. Posteriormente en 1997, en la tercera Conferencia de las Partes (COP 3) de la CMNUCC en Kioto, Japón, se adopta el Protocolo de Kyoto. Este protocolo es un acuerdo internacional que estableció objetivos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en los países industrializados durante el periodo 2008-2012. En 2005 tuvo lugar la entrada en vigor del Protocolo de Kyoto, el 16 de febrero de ese año gracias a la ratificación de 141 países. Los distintos gobiernos se comprometen a desarrollar y promulgar normativas y estándares energéticos para así cumplir estos objetivos. España en concreto, firmo el protocolo en 1998 y lo ratificó en 2002. Posteriormente, tiene lugar el Acuerdo de París. En la COP 21 de la CMNUCC en Francia, se adopta este acuerdo internacional que establece un marco global para enfrentar el cambio climático además de promover la transición energética a energías renovables. Finalmente, este acuerdo entró en vigor el 4 de noviembre de 2016, después de ser ratificado por un número suficiente de países. La eficiencia energética juega un papel muy importante a la hora de reducir emisiones de efecto invernadero. Es entonces cuando la Comisión Europea desarrolla el Plan de Eficiencia Energética, en el cual se establece una estrategia energética encarada al ahorro en tres sectores concretos, edificación, transporte e industria. Siendo los edificios los que cuentan con un mayor potencial a la hora de ahorrar energía. Surge así la eficiencia energética en edificios. 1 En la actualidad, España cuenta con muchas edificaciones que no cumplen la certificación energética (F., 2013), ya que cuando se construyeron estos edificios, no se tenía tan en cuenta el aislamiento, los rendimientos de los equipos de climatización o el ahorro energético. Hoy en día, a la hora de construir, alquilar o vender un inmueble es necesario un certificado de eficiencia energética. Además de la obligación legal, la certificación energética conlleva una importante inversión ya sea en rehabilitación del edificio, como en la compra de equipo más eficiente. Esto aplicado en edificios considerablemente grandes, conlleva un gasto aún mayor. Debido al ahorro energético y al coste de la energía, este tipo de inversión se amortiza completamente aproximadamente en un lustro, lo cual aumenta el atractivo de estas inversiones. Cada vez más entidades públicas apuestan por la rehabilitación energética. Debido a esto, mientras mayor sea la precisión a la hora de definir edificaciones, se obtendrán mejores resultados a niveles económicos y energéticos, que beneficiarán de manera directa e indirecta a todos. El objetivo de este estudio es comparar herramientas nuevas, con las oficiales de referencia a nivel nacional, para impulsar nuevas ideas en este sector. 1.2 JUSTIFICACION Debido a la creciente preocupación respecto a la contaminación masiva originada por los países más industrializados, que desemboca en consecuencias muchas veces irreversibles, surge la necesidad en la sociedad de contribuir a mejorar o al menos, a no empeorar la situación climática actual. Esto nos lleva a analizar los posibles campos en los que la ineficiencia sea predominante y por tanto el margen de mejora sea más gratificante para la sociedad y el planeta. Debido a factores como, las estrategias de edificación seguidas desde los cincuenta hasta comienzos del siglo XXI, junto con la concienciación a nivel mundial sobre el cambio climático, se crea el ecosistema perfecto para el desarrollo de tecnología alrededor de la eficiencia energética. En España, un gran porcentaje de los edificios están obsoletos en cuanto a eficiencia energética se refiere y deben adaptarse a los objetivos de la Unión Europea que marca la Directiva 2018/844 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 30 de mayo de 2018, donde se modifica la Directiva 2010/31/UE relativa a la eficiencia energética de los edificios y se propone una ampliación del plazo inicial del 2020, para cumplir con las obligaciones de ahorro energético establecidas y conseguir para el 2050 un sistema energético sostenible, competitivo, seguro y descarbonizado. Por tanto, el ahorro en energía primaria en la edificación supone un consumo sobre el total de un 40 %, siendo fundamental a la hora de hablar de ahorros, ya que para alcanzar este objetivo es necesario impulsar este sector (Bustos, 2018). Las obras nuevas actualmente se han reducido considerablemente desde el inicio de siglo en nuestro país, y debido a que con el paso de los años la demanda en el sector de rehabilitación energética de edificios permanece constante, es interesante realizar este estudio comparativo de nuevas herramientas de certificación, que puedan mejorar la tarea del certificador (Ludevid, 2014). De cara a promover la rehabilitación energética, es interesante mirar hacia edificios públicos con carácter educativo, como colegios o universidades, que necesiten de esta actividad, consiguiendo unificar educación junto con sostenibilidad, promoviendo en las generaciones futuras la búsqueda del ahorro energético. El objetivo principal de este proyecto es analizar tres aularios de la Universidad Pablo de Olavide, que no han sido rehabilitados energéticamente. Una vez realizado un análisis inicial, se propondrán una serie de mejoras en los distintos edificios. 2 Como segundo objetivo, se pretende analizar el funcionamiento del programa Med-EcoSuRe, a la vez que explicar las distintas posibilidades que ofrece, buscando encontrar posibles mejoras a lo largo de la explicación y a la vez analizar los edificios objeto. Estando en condiciones de realizar una comparación final de resultados. 1.3 PRESENTACIÓN HERRAMIENTA HULC La herramienta unificada LIDER-CALENER (HULC) es el programa de certificación energética más usado de los reconocidos oficialmente. Ha sido desarrollada por el Grupo de Termotecnia de la Asociación de Investigación y Cooperación de Andalucía y es el programa de certificación energética de referencia (Toro, 2021). La metodología que se sigue a la hora de certificar energéticamente un edificio mediante la herramienta unificada LIDER-CALENER es la siguiente: 1. Se analiza el edificio y se recopila la información necesaria para poder ejecutar el estudio. 2. Basándonos en los planos del edificio se realiza una división de las plantas junto con las simplificaciones pertinentes. 3. Se clasifican los espacios según su función y se recopila la composición de cerramientos, particiones interiores, medianeras y huecos. 4. Se define el edificio geométricamente, particiones, forjados, fachadas, medianeras, huecos, dispositivos de sombras, sistema de climatización, iluminación y ACS. Cuenta con algunas limitaciones. En espacios de altura variable, lo que hace el programa es crear una altura tal que al multiplicarla por la base se obtenga un volumen equivalente. Otros ejemplos pueden ser que las ventanas solo pueden ser rectangulares, también ocurre que no es posible definir forjados o suelos con inclinación, limitando así algunos diseños en particular. 1.4 PRESENTACIÓN HERRAMIENTA MED-ECOSURE Este programa de certificación energética ha sido desarrollado recientemente por el Grupo de Termotecnia de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla, junto con otras universidades de la Unión Europea, con el objetivo de ofrecer una herramienta simplificada de certificación energética usando el mismo motor de cálculo que la herramienta unificada LIDER-CALENER. Ya que el programa está en proceso de pruebas, y debido a su reciente desarrollo, no se conocen aún las limitaciones o posibles fallos. En caso de que la herramienta presente errores se realizará un análisis de estos en las conclusiones del estudio. La metodología de definición de edificios en la herramienta Med-EcoSuRe es la siguiente: 1. Se analiza el edificio y se recopila la información necesaria para poder ejecutar el estudio. 2. Se definen los datos generales como localización, superficie total y año de construcción. Además de eso se definen algunos aspectos económicos y energéticos importantes. 3. Introducción de consumos energéticos desglosado por vectores energéticos, servicios y equipos. 4. Se definen los sistemas de climatización, ACS e iluminación. 5. Se define geométricamente el edificio y las condiciones operacionales. 6. Obtenemos un cálculo inicial calibrado respecto de los consumos energéticos, al cual se le aplicarán una serie de mejoras. 7. Finalmente, se calcula el coste del ciclo de vida, obteniendo una serie de propuesta finales de la herramienta para la mejora energética del edificio 9 2.3 EDIFICIO 16 “JOSÉ CADALSO Y VÁZQUEZ El edificio fue construido en 1956 y reformado en el año 2001. Cuenta con una superficie en planta de 816,58 m2 y con una superficie útil de 1618,32 m2 mientras que su superficie construida de 1948,16 m2. Cuenta con seis aulas, un despacho, tres seminarios y seis aseos. Este edificio se utiliza exclusivamente como aulario. La distribución superficial para los distintos usos se presenta en la Tabla 3. La distribución de los distintos espacios que presenta el edificio se muestra a continuación en los siguientes planos de las distintas plantas. Es importante añadir que el espacio existente entre plantas es también de 3 metros de altura y permanece constante en todas las plantas. La organización del edificio es la siguiente: Uso espacio Tipo de espacio Superficie (m²) Sótano No habitable 220,26 Pasillo No acondicionado 251,39 Aulas 1 y 2 Acondicionado 206,02 Aula 3 Acondicionado 185,89 Aseos No acondicionado 36,53 Vestíbulo Oeste No acondicionado 60,06 Aula 4 Acondicionado 75,96 Aula 5 Acondicionado 86,05 Aula 6 Acondicionado 147,59 Aseos No acondicionado 36,12 Vestíbulo Este No acondicionado 25,69 Seminario 3 No acondicionado 27,45 Seminario 2 No acondicionado 26,58 Seminario 1 No acondicionado 26,57 Pasillo No acondicionado 158,53 Tabla 3: Superficie, función y tipificación de espacios del edificio 16. (IMEE, 2023) 10 • Planta sótano: Plano 9: Planta sótano 16. (IMEE, 2023) • Planta baja: Plano 10: Planta baja 16. (IMEE, 2023) 11 • Planta alta: Plano 11: Planta alta 16. (IMEE, 2023) • Cubierta: Plano 12: Cubierta 16. (IMEE, 2023) 12 3 DESCRIPCIÓN DE LOS EDIFICIOS 3.1 DATOS CONSTRUCTIVOS COMUNES 3.1.1 DATOS GENERALES Y ADMINISTRATIVOS • Datos del proyecto: o Nombre: ED05 o Comunidad Autónoma: Andalucía. o Localidad: Sevilla. o Dirección: Ctra. De Utrera, km 1. o Uso: Intensidad Alta 12 horas o Tipo de edificio: Edificio pequeño o medio terciario o • Zona climática: o Zona: B4 (Tabla 4) o Altitud: 31 metros Tabla 4: Tabla de zonas climáticas. Fuente: (DBHE, 2022) Se ha seleccionado en la herramienta una certificación de eficiencia energética de un edificio existente con el concepto de reforma, con modificación de un porcentaje mayor al 25% de la envolvente junto con cambios en el sistema de climatización. 3.1.2 MUROS Y CERRAMIENTOS Es necesario introducir la composición de muros y forjados que se van a utilizar a la hora de definir los distintos edificios. Para ello, se hace uso de la librería de materiales con la que cuenta el programa para definir capa a capa los distintos elementos que conforman el edificio. Vamos a clasificar los distintos tipos de muro según su función final. 13 • Muros de fachada: Ilustración 1: Composición fachada. Fuente: Elaboración propia • Cerramiento horizontal en contacto con el aire: Ilustración 2: Composición cubierta. Fuente: Elaboración propia • Medianería: 14 Ilustración 3: Composición medianera climatizada. Fuente: Elaboración propia • Suelo en contacto con el terreno: Ilustración 4: Composición solera sótano. Fuente: Elaboración propia • Muro en contacto con el terreno: 15 Ilustración 5: Composición muro sótano. Fuente: Elaboración propia • Partición interior vertical: Ilustración 6: Composición medianera sin climatizar. Fuente: Elaboración propia 16 Ilustración 7: Composición medianera aseos. Fuente: Elaboración propia • Partición interior horizontal: Ilustración 8: Composición forjado interior. Fuente: Elaboración propia 17 3.1.3 HUECOS Y PROTECCIONES • Huecos: Se definen ahora los distintos huecos que van a aparecer en los edificios. En cómputo global, contamos con tres tipos de huecos, en cuanto a composición se refiere. Estos están compuestos por dos tipos distintos de ventanas, como se observa en la Ilustración 9 y en la Ilustración 10 y un único tipo de puerta, como se observa en la Ilustración 11. En primer lugar tenemos un tipo de ventana simple. Para diferenciar que tipo de ventana es la que aparece en los planos, se asigna este tipo de ventana a cualquier hueco que no sea una puerta, el cual no este en contacto con un aula. Ilustración 9: Ventana simple. Fuente: Elaboración propia El segundo tipo de ventana pertenece exclusivamente a los huecos en contacto con las aulas que no sean puertas. La diferencia entre ambos vidrios es el valor asignado a sus respectivas transmitancias totales. 18 Ilustración 10: Ventana aulas. Fuente: Elaboración propia Ilustración 11: Puerta. Fuente: Elaboración propia 25 Ilustración 20: Espacios simplificados edificio 08. Fuente: Elaboración propia De la misma manera que en el edificio anterior, se muestran algunas vistas a modo orientativo para poder visualizar mejor el edificio de estudio. En el apartado Anexos, constan el resto de las perspectivas. Figura 3: Vista Y edificio 08. Fuente: Elaboración propia 26 Figura 4: Vista aérea edificio 08. Fuente: Elaboración propia • Climatización: En la Tabla 7, podemos ver los distintos modelos de equipos encargados de la climatización del edificio 8. A partir de la Tabla 8 podemos completar los campos requeridos en la herramienta (HULC), para conformar la climatización del edificio ocho. Tabla 7: Modelos roof-top. (IMEE, 2023) CÓDIGO TIPO MARCA MODELO RT1_E8_CUB ROOF-TOP ROCA B5IH180G RT2_E8_CUB ROOF-TOP ROCA B5IH240G RT3_E8_CUB ROOF-TOP ROCA B5IH090G RT4_E8_CUB ROOF-TOP ROCA B5IH090G RT5_E8_CUB ROOF-TOP ROCA B5IH240G 8. FÉLIX DE AZARA EDIFICIO MÁQUINA 27 Tabla 8: Datos técnicos equipos climatización edificio 08. (IMEE, 2023) Se define en la Ilustración 21 un sistema de climatización multi zona por conductos, con una unidad exterior autónoma bomba de calor aire-aire con las especificaciones técnicas que aparecen en la Ilustración 22 y se ha definido como unidad terminal cuatro bocas de impulsión iguales a la que aparece en la Ilustración 23. Ilustración 21: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia Ilustración 22: Autónomo bomba de calor- Fuente: Elaboración propia SUPERFICIE POTENCIA FRIO CONSUMO FRIO EER POTENCIA CALOR CONSUMO CALOR COP CAUDAL IMPULSIÓN (m2) KG TIPO (KW) (KW) (KW) (KW) (m³/h) AULA 3 197,56 10.16/10.16 R-407C 46,5 17,2 2,70 50,6 18,2 2,78 10000 AULAS 6 y 7 197,54 11.66/11.66 R-407C 58,3 23,7 2,46 70 24,1 2,90 13700 AULA 1 112,06 4.1/4.1 R-407C 23,2 9,8 2,37 24,3 8,2 2,96 5100 AULA 2 116,82 4.1/4.1 R-407C 23,2 9,8 2,37 24,3 8,2 2,96 5100 AULAS 4 y 5 228,86 11.66/11.66 R-407C 58,3 23,7 2,46 70 24,1 2,90 13700 DA SERVICIO A REFRIGERANTE 28 Ilustración 23: Boca de impulsión. Fuente: Elaboración propia Este sistema se encarga de mantener un confort térmico en la zona PB01_E02, correspondiente al aula 1 de la planta baja como se puede ver. En este caso, se necesitarán de cuatro sistemas adicionales de climatización. Aparecen desde la Ilustración 24 hasta la Ilustración 27Ilustración 27 para cubrir así la demanda de este edificio. Los sistemas de climatización son análogos al visto anteriormente por lo que es innecesario volver a definirlos todos en detalle. Con la salvedad de un cambio en el caudal de ventilación y de retorno. Ilustración 24: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia 29 Ilustración 25: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia Ilustración 26: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia 30 Ilustración 27: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia Debido a que este sistema cubre dos aulas a la vez, y gracias a la opción de climatización multi zona, es posible colocar las bocas de impulsión en varias aulas diferentes como se muestra en la Ilustración 28. Esto pasa para las aulas 4 y 5 al igual que para las aulas 6 y 7. Ilustración 28: Bocas impulsión aulas 4 y 5. Fuente: Elaboración propia Los caudales de ventilación de estos dos últimos casos serán mayores que el resto debido a que la demanda que reciben estos equipos es más exigente. 3.2.3 JOSÉ CADALSO Y VÁZQUEZ • Zonificación: De nuevo, para introducir el edificio en la herramienta es necesario simplificar la planimetría original. Partiendo de los planos del edificio, se ha realizado la esta simplificación en la herramienta AutoCAD. Como se puede observar en la Ilustración 29, en color verde observamos el sótano, la planta baja de color rojo y finalmente la planta alta de color azul. En la planta alta además de varias aulas también hay algunos seminarios. Únicamente estarán climatizadas las aulas. 31 Ilustración 29: Espacios simplificados edificio 08. Fuente: Elaboración propia Para formar una mejor imagen, se facilitan las figuras siguientes de las vistas del edificio 16 tras la modelación de la herramienta HULC. Quedando cerrado la definición geométrica de todos los edificios de estudio. Figura 5: Vista Y edificio 16. Fuente: Elaboración propia 32 Figura 6: Vista aérea edificio 16. Fuente: Elaboración propia • Climatización: En la Tabla 9, podemos ver los distintos modelos de equipos encargados de la climatización del edificio 16. A partir de la Tabla 10 podemos completar los campos requeridos en la herramienta (HULC), para conformar la climatización del edificio 16. Tabla 9: Modelos roof-top. (IMEE, 2023) Tabla 10: Datos técnicos equipos climatización edificio 08. (IMEE, 2023) Se define en la Ilustración 31 un sistema de climatización multi zona por conductos, con una unidad exterior autónoma bomba de calor aire-aire con las especificaciones técnicas que aparecen en la Ilustración 30 y POTENCIA FRIO CONSUMO FRIO EER POTENCIA CALOR CONSUMO CALOR COP CAUDAL IMPULSIÓN (KW) (KW) (KW) (KW) (m³/h) 48,2 18,4 2,62 50,2 17,7 2,84 13700 35,6 13,1 2,72 32,0 11,7 2,74 8100 48,2 18,4 2,62 50,2 17,7 2,84 13700 35,6 13,1 2,72 32,0 11,7 2,74 8100 SUPERFICIE CÓDIGO TIPO MARCA MODELO (m2) KG TIPO RT1_E16_CUB ROOF-TOP ROCA B2IH180A50 AULAS 1 y 2 206,02 9,5/9,5 R-22 RT2_E16_CUB ROOF-TOP ROCA B2IH120A50 AULA 3 185,89 7,03/7,03 R-22 RT3_E16_CUB ROOF-TOP ROCA B2IH180A50 AULAS 4 y 5 75,96 9,5/9,5 R-407 RT4_E16_CUB ROOF-TOP ROCA B2IH120A50 AULA 6 233,64 7,03/7,03 R-22 EDIFICIO MÁQUINA DA SERVICIO A REFRIGERANTE 16. JOSÉ CADALSO Y VÁZQUEZ 33 se ha definido como unidad terminal cuatro bocas de impulsión iguales a la que aparece en la Ilustración 32. Ilustración 30: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia Ilustración 31: Autónomo bomba de calor- Fuente: Elaboración propia Ilustración 32: Boca de impulsión. Fuente: Elaboración propia 34 Este sistema se encarga de mantener un confort térmico en la zona PB01_E02, correspondiente al aula 1 Y 2 de la planta baja como se puede ver. En este caso, se necesitarán de tres sistemas adicionales de climatización. Aparecen desde la Ilustración 33 hasta la Ilustración 35 para cubrir así la demanda de este edificio. Los sistemas de climatización son análogos al visto anteriormente por lo que es innecesario volver a definirlos todos en detalle. Al igual que en el edificio anterior, hay ciertos sistemas que se encargan de climatizar dos aulas distintas. Ya que se ha comentado con anterioridad, no es necesario volver a explicar la distribución de las bocas de impulsión en este caso. Ilustración 33: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia Ilustración 34: Sistema climatización multi zona por conductos. Fuente: Elaboración propia 41 A su vez, debido al no cumplimiento de los requerimientos legales en cuanto al consumo de energía primaria se ha optado por reemplazar algunos de los equipos de climatización existentes y comprobar la calificación final del edificio. En concreto se ha optado por reemplazar dos de los cinco equipos de climatización disponibles (ambas unidades son el mismo modelo), como se observa en la Imagen 6. Imagen 6: Modelo sustituido. (IMEE, 2023) Como vemos en la Imagen 7, el modelo que ha servido de sustitución es una unidad rooftop compacta bomba de calor, de la marca Carrier, la cual ha sido seleccionada desde el catálogo disponible en internet. Imagen 7: Características técnicas del equipo. Fuente: (CARRIER, 2023) Ocurre algo interesante. Se plantea la posibilidad de realizar únicamente la sustitución de una de las dos unidades, y conseguir parcialmente nuestro objetivo. Se comprueba, como vemos en la Imagen 8, que por poco no cumple completamente con los límites. Si la capacidad de inversión estuviera comprometida, se podría plantear la posibilidad de, a pesar de no cumplir estrictamente con la normativa, sustituir únicamente uno de los equipos. CÓDIGO TIPO MARCA MODELO UNIDADES RT1_E16_CUB ROOF-TOP ROCA B2IH180A50 2 MÁQUINA SUPERFICIE (m2) CARRIER B5IH240G AULA 4,5,6 y 7 228.27 REFRIGERANTE POTENCIA FRIO CONSUMO FRIO TIPO (KW) (KW) R-454B 35,97 11,49 3,13 POTENCIA CALOR CONSUMO CALOR CAUDAL IMPULSIÓN (KW) (KW) (m³/h) 35,88 9,91 3,62 17000 MARCA MODELO MÁQUINA DA SERVICIO A EER COP 42 Imagen 8: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia A pesar de lo estipulado anteriormente, se estudia también la opción de sustituir ambas unidades. Como se observa en la Imagen 9, tras añadir las dos unidades nuevas se cumplen los objetivos requeridos por el reglamento. Imagen 9: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia 3.4.3 JOSÉ CADALSO Y VÁZQUEZ Ya que no se cumplen los requerimientos de ahorro energético estipulados por la herramienta, es necesario realizar algunos cambios de índole constructiva para mejorar la envolvente térmica del edificio, así como su eficiencia. o Se estudia a continuación el comportamiento del edificio objeto tras aplicar las siguientes medidas de mejora. o Se añaden 40 milímetros de EPS poliestireno expandido (0,029 W/[mK]) a la fachada. o Se añaden 40 milímetros de EPS poliestireno expandido (0,029 W/[mK]) a la cubierta. o Se sustituyen las puertas por otras de cristal doble bajo emisivo 0,1-0,2 en posición vertical. o Se cambian las ventanas por cristal doble bajo emisivo 0,1-0,2 en posición vertical. o Se cambian las ventanas de las aulas por cristal doble bajo emisivo 0,1-0,2 en posición vertical. Como consecuencia de estas mejoras en la envolvente térmica, se consigue cumplir con los valores límites del programa como se observa en la Imagen 8. 43 Imagen 8: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia A su vez, debido al no cumplimiento de los requerimientos legales en cuanto al consumo de energía primaria se ha optado por reemplazar algunos de los equipos de climatización existentes y comprobar la calificación final del edificio. De manera similar, se ha optado por reemplazar también dos de los equipos de climatización disponibles (ambas unidades son el mismo modelo) como se observa en la Imagen 9. Imagen 9: Modelo sustituido. (IMEE, 2023) Como vemos en la Imagen 10, el modelo que ha servido de sustitución es una unidad rooftop compacta bomba de calor, de la marca Carrier, la cual ha sido seleccionada desde el catálogo disponible en internet. Imagen 10: Características técnicas del equipo. (CARRIER, 2023) CÓDIGO TIPO MARCA MODELO RT1_E16_CUB ROOF-TOP ROCA B2IH180A50 MÁQUINA SUPERFICIE (m2) CARRIER B5IH240G AULA 1, 2, 4 y 5 228.27 REFRIGERANTE POTENCIA FRIO CONSUMO FRIO TIPO (KW) (KW) R-454B 35,97 11,49 3,13 POTENCIA CALOR CONSUMO CALOR CAUDAL IMPULSIÓN (KW) (KW) (m³/h) 35,88 9,91 3,62 17000 COP MÁQUINA MARCA MODELO DA SERVICIO A EER 44 De nuevo, como se ve en la Imagen 11, no se cumple con los valores límite por poco. Se podría proceder como se ha explicado en el edificio anterior, abaratando la inversión inicial y no cumpliendo por poco con los valores límites. Imagen 11: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia Si se decide realizar la sustitución de ambos equipos, como se ve en la Imagen 12, se cumple con los requerimientos de consumo de energía primaria establecidos en la herramienta. Imagen 12: Verificación de requisitos mínimos CTE-HE2019. Fuente: Elaboración propia 45 4 DEFINICIÓN DE EDIFICIOS EN MEDECOSURE Para analizar mejor el programa, se va a realizar una explicación paso a paso de cada procedimiento a la hora de definir los edificios de estudio y finalmente llegar a la solución inicial propuesta por el programa. La herramienta consta con un menú inicial donde se requiere de completar en orden cada uno de los apartados que aparecen en la Ilustración 42. Es necesario previamente, añadir un caso nuevo a través de la opción “Add”. Ilustración 42: Menú inicial. Fuente: Elaboración propia 4.1 DATOS GENERALES Como se observa en la Ilustración 43, se requiere información general como la superficie total construida, la altura desde la base de la construcción (en este caso se parte desde el sótano) y el año de construcción entre otras. Se solicita también información sobre la ubicación somo se aprecia en la Ilustración 45. 46 Ilustración 43: Aspectos constructivos. Fuente: Elaboración propia Ilustración 45: Localización. Fuente: Elaboración propia Pasamos a la definición de los distintos tipos de zonas que van a existir en nuestro edificio. Se selecciona el tipo de uso de la zona, la superficie que ocupan globalmente cada una de estas y por último, se selecciona las casillas de climatización, iluminación y ACS según las características de cada zona. Debido a que los edificios de estudio son todos aularios, no cuentan con una instalación de agua caliente sanitaria ya que no es necesaria. Como ya se estipuló en la definición de los edificios con el programa Ilustración 44: Zonificación inicial. Fuente: Elaboración propia 47 anterior, únicamente estarán climatizadas las aulas y despachos. El resto de las zonas se consideran habitables no acondicionadas a excepción del sótano, que se considera no habitable. 4.2 ASPECTOS ECONÓMICOS Y ENERGÉTICOS En la siguiente pestaña, seleccionando opción “Energy” se nos presenta la Tabla 11, en la que aparecen una serie de factores denominados “PER/PEnR”. Estos factores reflejan los recursos primarios renovables y no renovables, necesarios para cubrir la demanda de energía final de un edificio, incluidas las pérdidas de distribución y almacenamiento. Estos valores se pueden modificar si se desea. En este estudio se utilizarán los valores por defectos facilitados por la herramienta. Tabla 11: Datos energéticos. Fuente: Elaboración propia A continuación, en la pestaña “aspectos económicos y energéticos”, podemos observar como en la Ilustración 46 aparecen una serie de datos económicos como intereses, inflación o periodos de explotación del proyecto que también podemos modificar según nuestro caso. Más abajo, en la Ilustración 47, se nos da la posibilidad de introducir los distintos costes de combustible en el programa. Esto servirá para obtener soluciones más precisas a la hora de realizar un estudio económico. 48 Ilustración 46: Datos económicos. Fuente: Elaboración propia Ilustración 47: Costes energéticos. Fuente: Elaboración propia 4.3 CONSUMOS ENERGÉTICOS DE REFERENCIA El siguiente apartado es importante ya que, en este se definirá una serie de contadores, los cuales contabilizarán los consumos de cada sistema de climatización e iluminación del edificio. En este caso, se ha definido en la Ilustración 48 una serie de contadores de calefacción (CAL1, CAL2, CAL3, CAL4) y de refrigeración (REF1, REF2, REF3, REF4) donde se contabiliza el consumo de cada una de las aulas del edificio. Solo contamos con cuatro zonas a acondicionar, es por eso por lo que se han definido cuatro zonas distintas de calefacción y refrigeración. 49 Ilustración 48: Lista de contadores energéticos. Fuente: Elaboración propia Como se muestra en la Ilustración 49, en cada uno de estos contadores se nos requiere definir la fuente de energía que usará cada sistema que creemos (en este caso se usa electricidad), el uso que va a tener esa energía, el periodo donde se realiza el estudio (se pueden añadir varios periodos si se desea), el consumo energético de cada zona en kWh, y el grado-día correspondiente a la estación en la que nos encontremos en base 20. Ilustración 49: Pantalla de consumos energéticos de referencia. Fuente: Elaboración propia 50 Para calcular la energía consumida anualmente, se ha consultado informes oficiales de consumo de la Universidad Pablo de Olavide. Estos consumos aparecen en la Tabla 12 y en la Tabla 13, divididos por edificio. Tabla 12: Consumos edificio 05 año 2014. (IMEE, 2023) Tabla 13: Consumos edificio 05 año 2015. (IMEE, 2023) 57 Ilustración 55: Distribución ocupacional y de iluminación. Fuente: Elaboración propia 4.7 RESULTADOS INICIALES 4.7.1 JOSÉ MARÍA BLANCO WHITE Llegamos ahora a los resultados iniciales. Como vemos en la Ilustración 56, las demandas de calefacción y refrigeración aparecen alternadas y progresivamente crecen y decrecen con las estaciones. Hay que señalar, que las unidades que aparecen en la Ilustración 56 son incorrectas. No son kW sino W. Ilustración 56: Resultados iniciales sistema de climatización edificio 05. Fuente: Elaboración propia 58 4.7.2 FÉLIX DE AZARA Llegamos ahora a los resultados iniciales. Como vemos en la Ilustración 57, las demandas de calefacción y refrigeración aparecen alternadas y progresivamente crecen y decrecen con las estaciones. Las unidades siguen siendo incorrectas. Y cabe destacar la gran diferencia entre la necesidad de refrigeración y de calefacción. Ilustración 57: Resultados iniciales sistema de climatización edificio 08. Fuente: Elaboración propia 4.7.3 JOSÉ CADALSO Y VÁZQUEZ Como se puede apreciar en la Ilustración 58, las demandas de calefacción y refrigeración aparecen correctamente alternadas y se aprecia una gran diferencia entre ambas, al igual que en el edificio anterior. Ilustración 58: Resultados iniciales sistema de climatización edificio 16. Fuente: Elaboración propia 59 4.8 CATÁLOGO DE MEJORAS DE MEDECOSURE 4.8.1 ENVOLVENTE TÉRMICA Esta nueva pestaña es una herramienta para diseñar las diferentes medidas de ahorro que puedan mejorar las características energéticas del edificio de estudio. Para que no resulte repetitivo, es importante decir que todas las medidas realizadas en cada uno de los edificios de estudio son las mismas. La envolvente de todos los muros mejorados contiene el mismo añadido de aislamiento. El tipo de ventana sustituida es el mismo para todos los edificios, y el nuevo equipo de climatización es también el mismo modelo para todos los edificios de estudio. Por tanto, el siguiente paso será explicar los detalles de las mejoras aplicadas. Como se ve en la Imagen 13, podemos modificar las características de la envolvente, de los huecos, ventilación y protecciones entre otras. Imagen 13: Opciones de ahorro energético. Fuente: Elaboración propia El usuario se debe encargar de definir las medidas de mejora que considere oportunas. Una vez hecho esto, el programa realizará una combinación de todas las opciones posibles definidas y generará una solución desde el punto de vista del “coste del ciclo de vida”. La primera opción es modificar la envolvente térmica. Analizando nuestro edificio, es necesario añadir aislamiento a los muros ya que, en la época de construcción no se estaba contemplado en la legislación. Es importante destacar que parte de la información que aparece en la Imagen 14, es incoherente con lo introducido en la pestaña “Geometry and construction” ya que, en lugar de proporcionar el valor inicial de la transmitancia térmica de los muros, saca por pantalla el valor de la transmitancia térmicas de las ventanas. Aunque a efectos prácticos, es un mero detalle que no influye en el resultado calculado. 60 Imagen 14: Ahorro mediante mejora de la envolvente. Fuente: Elaboración propia El coste por metro cuadrado de las mejoras se ha consultado con bancos de datos de CYPE. A continuación, se muestra el valor de cada mejora utilizada desde la hasta la Imagen 15 hasta la Imagen 24. • Cubierta: Se ha seleccionado un aislamiento en la cubierta a base de poliestireno extruido de 70 milímetros de espesor tal como aparece en la Imagen 15. En la Imagen 16 aparece el coste total desglosado, quedando un total de 16,88 € por metro cuadrado (CYPE, 2023). Imagen 15: Tipo de cubierta. (CYPE, 2023). 61 Imagen 16: Precio aislamiento por metro cuadrado en cubierta. (CYPE, 2023) • Fachada: Se ha seleccionado un aislamiento en la cubierta a base de poliestireno extruido de 40 milímetros de espesor tal como aparece en la Imagen 18. A continuación, vemos en la Imagen 17 el coste total desglosado, quedando un total de 14,90 € por metro cuadrado. Imagen 19 Imagen 17: Precio aislamiento por metro cuadrado en fachada. (CYPE, 2023) 62 Imagen 18: Tipo aislamiento de fachada. (CYPE, 2023). Imagen 19: Desglose precio aislamiento de fachada. (CYPE, 2023). • Suelo: Se ha seleccionado un aislamiento en el suelo a base de poliestireno extruido de 50 milímetros de espesor tal como aparece en la Imagen 20. En la Imagen 21, aparece el coste total desglosado, quedando un total de 16,88 € por metro cuadrado. 63 Imagen 20: Tipo aislamiento suelo. (CYPE, 2023). Imagen 21: Desglose precio aislamiento suelo. (CYPE, 2023). 4.8.2 VENTANAS A la hora de definir en la herramienta se hace de manera análoga a la introducción de datos en el apartado de envolvente térmica. Como se ve en la Imagen 22 se definen la nueva transmitancia térmica al igual que el coste y el factor solar nuevo. 64 Imagen 22: Ahorro mediante mejorade huecos. Fuente: Elaboración propia • Ventanas: Se ha seleccionado una ventana de baja emisividad térmica para vidrios con superficies de entre 2 y 3 metros cuadrados. Cuenta con una cámara de aire de 6 milímetros como aparece en la Imagen 23. Podemos ver el desglose de precio por metro cuadrado en la Imagen 24, que queda en un total de 133,57 € por metro cuadrado. Imagen 23: Tipo aislamiento ventanas. (CYPE, 2023). 65 Imagen 24: Desglose precio aislamiento ventanas. (CYPE, 2023). Así definiendo las medidas de mejora que más interese, queda enviar la solución y analizarla. Cabe mencionar, que todos los valores de transmitancia térmica y factores de cada una de las mejoras diseñadas son los mismos en ambas herramientas. Esto es necesario para poder realizar una comparación si fuera oportuno. 4.8.3 SISTEMAS DEL EDIFICIO Debido a que se ha implementado mejoras en los equipos de climatización en la otra herramienta ya que, al no cumplir con el consumo límite establecido es necesario realizar la misma modificación en la herramienta Med-EcoSuRe, para estar en posición de realizar una comparación lo más precisa posible de los resultados aportados por ambas. Como se observa en la Imagen 25, podemos realizar mejores en los sistemas de climatización, iluminación o ACS definidos en el caso base. Introduciremos modificaciones únicamente en la climatización, utilizando el equipo compacto rooftop bomba de calor (CARRIER, 2023). Imagen 25: Menú de mejoras de sistemas del edificio. Fuente: Elaboración propia A continuación, introducimos los datos del equipo tanto para refrigeración como para calefacción. Como aparece en la Imagen 26, se ha calculado el desglose del precio de mantenimiento junto con el precio inicial del equipo a través del banco de datos de CYPE. 66 Imagen 26: Desglose de precio de unidad rooftop. (CYPE, 2023) 73 74 75 76 Certificado de eficiencia energética del caso base edificio 05 77 78 Verificación de requisitos del caso base edificio 08 79 80 81 82 89 Información proporcionada por IMEE acerca de equipos de climatización POTENCIA FRIO POTENCIA CALOR POTENCIA ELECTRICA TIPO MODELO S1 S2 (KW) (KW) (KW) 5 ROOF-TOP B2IH240A50C ROCA R-407 R-407 60.2 63.9 22.9 5 ROOF-TOP B2IH180A50C ROCA R-407 R-407 43.8 47.3 16.6 5 ROOF-TOP B2IH240A50C ROCA R-407 R-407 60.2 63.9 22.9 5 ROOF-TOP B2IH180A50C ROCA R-22 R-22 43.8 47.3 16.6 8 ROOF-TOP B2IH180A50 ROCA R-407 R-407 43.8 47.2 16.6 8 ROOF-TOP B2IH090A50C ROCA R-22 R-22 60.2 63.9 22.9 8 ROOF-TOP B2IH090A50b ROCA R-22 R-22 21.7 21.1 8.2 8 ROOF-TOP B2IH240A50b ROCA R-22 R-22 21.7 21.1 8.2 8 ROOF-TOP B2IH180A50C ROCA R-407 R-407 60.2 63.9 22.9 16 ROOF-TOP B2IH180A50 ROCA R-22 R-22 50.2 48.2 19.1 16 ROOF-TOP B2IH120A50 ROCA R-22 R-22 35.6 32.0 13.5 16 ROOF-TOP B2IH180A50 ROCA R-407 R-407 50.2 48.2 19.1 16 ROOF-TOP B2IH120A50 ROCA R-22 R-22 35.6 32.0 13.5 EDIF MARCA REFRIGERANTE MAQUINA 90 Datos de ocupación, iluminación y definición los edificios proporcionados por el Departamento de Termotecnia de la ETSI. EDIFICIO Uso espacio Caudal (m³/h·pax) ACH Sótano - - Aseos - - Vestíbulo Oeste - - Pasillo - - Vestíbulo Este - - Aula 1 18 1.84 Aula 2 18 2.12 Aseos - - Vestíbulo Oeste - - Pasillo - - Vestíbulo Este - - Aula 3 18 1.84 Aula 4 18 2.12 Aulario UPO 18 1.98 EDIFICIO Uso espacio Caudal (m³/h·pax) ACH Sótano - - Aseos - - Vestíbulo Este - - Pasillo - - Vestíbulo Oeste - - Aula 1 18 2.41 Aula 2 18 2.31 Aula 3 18 2.13 Aseos - - Vestíbulo Este - - Pasillo - - Vestíbulo Oeste - - Aula 4 18 2.45 Aula 5 18 2.27 Aula 6 18 2.98 Aula 7 18 2.52 Aulario UPO 18 2.44 EDIFICIO Uso espacio Caudal (m³/h·pax) ACH Sótano - - Pasillo - - Aulas 1 y 2 18 1.31 Aula 3 18 1.45 Aseos - - Vestíbulo Oeste - - Aula 4 18 3.55 Aula 5 18 3.14 Aula 6 18 1.83 Aseos - - Vestíbulo Este - - Seminario 3 - - Seminario 2 - - Seminario 1 - - Pasillo - - AULARIO UPO 18 2.26 5. JOSE MARÍA BLANCO WHITE 8. FÉLIX DE AZARA 16. JOSÉ CADALSO Y VÁZQUEZ VENTILACIÓN 91 EDIFICIO Uso espacio Potencia instalada (W) VEEI Iluminancia media (lux) Sótano 276 3.53 71.00 Aseos 336 6.00 111.78 Vestíbulo Oeste 336 6.00 139.35 Pasillo 1008 3.64 161.00 Vestíbulo Este 336 6.00 137.67 Aula 1 2576 2.17 569.75 Aula 2 2240 2.17 565.00 Aseos 336 6.00 111.78 Vestíbulo Oeste 336 6.00 165.18 Pasillo 1120 3.81 166.00 Vestíbulo Este 336 6.00 110.84 Aula 3 2576 3.64 569.75 Aula 4 2240 3.64 565.00 Aulario UPO 1081 4.51 264.93 EDIFICIO Uso espacio Potencia instalada (W) VEEI Iluminancia media (lux) Sótano 276 3.53 71.00 Aseos 336 6.00 107.07 Vestíbulo Este 336 6.00 138.54 Pasillo 1008 3.67 161.00 Vestíbulo Oeste 336 6.00 123.73 Aula 1 1232 2.47 500.00 Aula 2 1232 2.34 500.00 Aula 3 2240 2.16 565.00 Aseos 336 6.00 107.07 Vestíbulo Este 336 6.00 153.37 Pasillo 1120 3.73 166.00 Vestíbulo Oeste 336 6.00 111.51 Aula 4 1232 3.67 500.00 Aula 5 1232 3.67 500.00 Aula 6 1232 3.67 500.00 Aula 7 1232 3.67 500.00 Aulario UPO 878 4.29 294.02 EDIFICIO Uso espacio Potencia instalada (W) VEEI Iluminancia media (lux) Sótano 276.00 3,53 71 Pasillo 1680 15,67 166 Aulas 1 y 2 2200 2,29 565 Aula 3 2200 2,16 565 Aseos 336 6 109.4 Vestíbulo Oeste 336 6 83.3 Aula 4 1100 3,66 500 Aula 5 1100 3,66 500 Aula 6 2200 3,66 565 Aseos 336 6 109.4 Vestíbulo Este 336 6 194.6 Seminario 3 730 2,13 182.1 Seminario 2 730 2,13 188.1 Seminario 1 730 2,13 188.2 Pasillo 1120 6166 AULARIO UPO 1027.33 6.00 276.88 5. JOSE MARÍA BLANCO WHITE 8. FÉLIX DE AZARA 16. JOSÉ CADALSO Y VÁZQUEZ ILUMINACIÓN 92 EDIFICIO Uso espacio Tipo de espacio Superficie (m²) Intensidad de uso h (m) Volumen (m³) Sótano No habitable 221.77 Alta 12h 3 665.31 Aseos No acondicionado 56.16 Alta 12h 3 168.48 Vestíbulo Oeste No acondicionado 38.81 Alta 12h 3 116.43 Pasillo No acondicionado 172.66 Alta 12h 3 517.98 Vestíbulo Este No acondicionado 78.66 Alta 12h 3 235.98 Aula 1 Acondicionado 228.27 Alta 12h 3 684.81 Aula 2 Acondicionado 198.26 Alta 12h 3 594.78 Aseos No acondicionado 56.16 Alta 12h 3 168.48 Vestíbulo Oeste No acondicionado 38.81 Alta 12h 3 116.43 Pasillo No acondicionado 172.64 Alta 12h 3 517.92 Vestíbulo Este No acondicionado 80.96 Alta 12h 3 242.88 Aula 3 Acondicionado 228.29 Alta 12h 3 684.87 Aula 4 Acondicionado 198.26 Alta 12h 3 594.78 Aulario UPO 1769.71 3 5309.13 EDIFICIO Uso espacio Tipo de espacio Superficie (m²) Intensidad de uso h (m) Volumen (m³) Sótano No habitable 221.65 Alta 12h 3 664.95 Aseos No acondicionado 56.17 Alta 12h 3 168.51 Vestíbulo Este No acondicionado 38.85 Alta 12h 3 116.55 Pasillo No acondicionado 172.78 Alta 12h 3 518.34 Vestíbulo Oeste No acondicionado 78.62 Alta 12h 3 235.86 Aula 1 Acondicionado 112.06 Alta 12h 3 336.18 Aula 2 Acondicionado 116.82 Alta 12h 3 350.46 Aula 3 Acondicionado 197.56 Alta 12h 3 592.68 Aseos No acondicionado 56.17 Alta 12h 3 168.51 Vestíbulo Este No acondicionado 38.85 Alta 12h 3 116.55 Pasillo No acondicionado 172.8 Alta 12h 3 518.4 Vestíbulo Oeste No acondicionado 80.96 Alta 12h 3 242.88 Aula 4 Acondicionado 110.07 Alta 12h 3 330.21 Aula 5 Acondicionado 118.79 Alta 12h 3 356.37 Aula 6 Acondicionado 90.57 Alta 12h 3 271.71 Aula 7 Acondicionado 106.97 Alta 12h 3 320.91 Aulario UPO 1769.69 3 5309.07 EDIFICIO Uso espacio Tipo de espacio Superficie (m²) Intensidad de uso h (m) Volumen (m³) Sótano No habitable 220.26 Alta 12h 3 660.78 Pasillo No acondicionado 251.39 Alta 12h 3 754.17 Aulas 1 y 2 Acondicionado 206.02 Alta 12h 3 618.06 Aula 3 Acondicionado 185.89 Alta 12h 3 557.67 Aseos No acondicionado 36.53 Alta 12h 3 109.59 Vestíbulo Oeste No acondicionado 60.06 Alta 12h 3 180.18 Aula 4 Acondicionado 75.96 Alta 12h 3 227.88 Aula 5 Acondicionado 86.05 Alta 12h 3 258.15 Aula 6 Acondicionado 147.59 Alta 12h 3 442.77 Aseos No acondicionado 36.12 Alta 12h 3 108.36 Vestíbulo Este No acondicionado 25.69 Alta 12h 3 77.07 Seminario 3 No acondicionado 27.45 Alta 12h 3 82.35 Seminario 2 No acondicionado 26.58 Alta 12h 3 79.74 Seminario 1 No acondicionado 26.57 Alta 12h 3 79.71 Pasillo No acondicionado 158.53 Alta 12h 3 475.59 AULARIO UPO 1570.69 Alta 12h 3 4712.07 16. JOSÉ CADALSO Y VÁZQUEZ 8. FÉLIX DE AZARA DEFINICIÓN EDIFICIO 5. JOSE MARÍA BLANCO WHITE 93 EDIFICIO Uso espacio % m²/pax según CTE pax Sótano - - - Aseos 6 Vestíbulo Oeste 4 Pasillo 17 Vestíbulo Este 8 Aula 1 70 Aula 2 70 Aseos 6 Vestíbulo Oeste 4 Pasillo 17 Vestíbulo Este 8 Aula 3 70 Aula 4 70 Aulario UPO 29 EDIFICIO Uso espacio % m²/pax según CTE pax Sótano - - - Aseos 6 Vestíbulo Este 4 Pasillo 17 Vestíbulo Oeste 8 Aula 1 45 Aula 2 45 Aula 3 70 Aseos 6 Vestíbulo Este 4 Pasillo 17 Vestíbulo Oeste 8 Aula 4 45 Aula 5 45 Aula 6 45 Aula 7 45 Aulario UPO 27 EDIFICIO Uso espacio % m²/pax según CTE pax Sótano - - - Pasillo 22 Aulas 1 y 2 45 Aula 3 45 Aseos 19 Vestíbulo Oeste 4 Aula 4 45 Aula 5 45 Aula 6 45 Aseos 45 Vestíbulo Este 4 Seminario 3 3 Seminario 2 3 Seminario 1 3 Pasillo 3 AULARIO UPO 23 5. JOSE MARÍA BLANCO WHITE 8. FÉLIX DE AZARA 16. JOSÉ CADALSO Y VÁZQUEZ OCUPACIÓN 15.31 10 16.04 14.58 10.00 10.00 94 Verificación de requisitos edificio 05 rehabilitado 95 96 97 98 105 106 Certificado de eficiencia energética edificio 08 rehabilitado 107 108 109 Verificación de requisitos edificio 16 rehabilitado 110 111 112 113 114 Certificado de eficiencia energética edificio 16 rehabilitado 121