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Propuesta de la certificación energética, mediante simulación dinámica, como herramienta de gestión energética ISO 50001 Versus auditoria energética en edificios.

Abstract

Producción Científica

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Propuesta de la certificación energética, mediante simulación dinámica, como herramienta de gestión energética ISO 50001 Versus auditoria energética en edificios.

Author: Rey Hernández, Javier María,Rey Hernández, Alberto,Velasco Gómez, Eloy,San José Alonso, Julio Francisco,Rey Martínez, Francisco Javier
Publisher: Instituto Politécnico de Braganza ( Portugal)
Year: 2017
Source: https://uvadoc.uva.es/bitstream/10324/25500/6/Propuesta-certificaci%c3%b3n-energ%c3%a9tica.pdf
P opues a de la ce i icación ene gé ica, median e simulación dinámica, como
he amien a de ges ión ene gé ica ISO 50001 Ve sus audi o ia ene gé ica en
edi icios.
J.M Rey He nández, A. Rey He nández, E. Velasco, J. San José, F.J. Rey
Escuela de Ingenie ías Indus iales. Uni e sidad de Valladolid.
Valladolid, España.
[email protected] a.es
RESUMEN
El obje i o es el es udio de la ges ión ene gé ica ISO 50001, median e las he amien as de
sis ema de ges ión ales como la audi o ía ene gé ica y compa a lo con la ce i icación
ene gé ica median e simulación dinámica, aplicadas a un edi icio uni e si a io es ánda .
La me odología empleada pa a alcanza unos esul ados de aho o y e iciencia ene gé ica,
aplicados a un edi icio uni e si a io, p e enden se i de modelo pa a pode ex apola los a
edi icios que componen los campus uni e si a ios. La me odología sigue el siguien e esquema:
 Selección del edi icio, ubicación, ca ac e ís icas del mismo e in en a io de ma e iales,
equipos y sis emas del edi icio
 Ce i icación ene gé ica, u ilizando un p og ama de so wa e econocido po el gobie no
de España denominado HULC he amien a uni icada LIDER-CALENER GT. 
Audi o ía ene gé ica
 Análisis de los esul ados y conclusiones.
En es e es udio se demues a, que median e los esul ados ob enidos en un edi icio uni e si a io,
la ce i icación ene gé ica, obliga o ia a ni el nacional, con un so wa e de simulación dinámica
como el LIDER-CALENER GT se puede conside a sus i u i a a la he amien a de audi o ia
ene gé ica base pa a implemen a un SGEn como la ISO 500001. De es a mane a nos pe mi i á
ob ene los mismos esul ados y supond á una educción económica signi ica i a.
1.-INTRODUCCION
El consumo inal de ene gía de los edi icios en la UE se si úa ac ualmen e en o no al 40%,
siendo los edi icios di ididos en sec o es esidenciales y e cia ios. El sec o e cia io, ambién
denominado edi icios come ciales o no esidenciales y obje o de es udio, comp ende a ios
ipos de edi icios (o icinas, ho eles, hospi ales, museos, edi icios uni e si a ios ...) que se
u ilizan pa a di e sos ines y Emplean una gama de se icios ene gé icos (ai e acondicionado,
cale acción, en ilación, ACS, iluminación, e c.)
En España, el consumo inal de ene gía pa a edi icios en el sec o e cia io es de casi el 30%.
Po lo an o, el sec o de la cons ucción es un á ea impo an e en la que cen a las polí icas
ene gé icas, como las medidas p omo idas po los países de la UE pa a alcanza los obje i os
es ablecidos en el ho izon e 20-20-20, 2020.
En el sec o de la cons ucción, la UE ha adop ado una di ec i a impo an e en 2010 como la
Di ec i a sob e el endimien o ene gé ico de los edi icios (EPBD) e undida.
Pa alelamen e, los Sis emas de Ges ión de la Ene gía (EMS) aplica on a los edi icios que
adqui ie on un g an desa ollo debido a los al os aho os ene gé icos ya la educción de las
emisiones de CO2.
Un EMS el conjun o de elemen os que in e ac úan en e sí pa a es ablece la polí ica ene gé ica,
los obje i os ene gé icos, los p ocesos y los disposi i os necesa ios pa a alcanza los obje i os,
según la No ma UNE-EN- ISO50001: 2011
La No ma ISO 50001 es á basada en el ciclo de Deming PDCA (Plan, Do, Check, Ac )
Figu a 1: Sis ema de Ges ión Ene ge ica. Fuen e: AENOR
Una de las he amien as más impo an e que u iliza la ISO 50001 en su e apa de plani icación es
la e isión ene gé ica o audi o ía ene gé ica.
• Analiza el uso y consumo de ene gía median e mediciones.
• Iden i ica las á eas de uso de ene gía.
• Iden i ica , p io iza y egis a opo unidades pa a mejo a la a ea ene gé ica.
La audi o ía ene gé ica es un p oceso sis emá ico en el que se ob iene un conocimien o del
consumo ene gé ico pa a de ec a los ac o es que a ec an al consumo, iden i ica y e alua el
aho o ene gé ico en unción de su en abilidad económica. En 2014 se publica la No ma ISO
50002: 2014 Audi o ías ene gé icas.
Según la di ec i a eu opea EPBD 2010, la ce i icación ene gé ica es obliga o ia en odos los
países que componen la UE.
La ce i icación ene gé ica de edi icios es la desc ipción de las ca ac e ís icas ene gé icas, que la
in o mación a los usua ios sob e la e iciencia ene gé ica del edi icio.
En España la ce i icación ene gé ica de edi icios median e el mé odo gene al LIDER-
CALENER, conside a el consumo de ene gía necesa ia pa a sa is ace anualmen e la demanda
ene gé ica del edi icio en unas condiciones no males de uncionamien o y ocupación. La
ce i icación ene gé ica se exp esa con una e ique a ene gé ica, median e le as
La cali icación ene gé ica se exp esa a a és de a ios indicado es que pe mi en explica el
buen compo amien o ene gé ico del edi icio y p opo ciona in o mación ú il sob e los
esul ados.
Es os indicado es, en base anual, se e ie en a la unidad de supe icie ú il del edi icio, y
de e minan la ene gía inal consumida po el edi icio.
El indicado ene gé ico p incipal o global se á el co espondien e a las emisiones
anuales de CO2, exp esadas en kg/m2 de supe icie ú il del edi icio.
En España el p ocedimien o gene al de la ce i icación ene gé ica pa a los edi icios, se ealiza a
a és de un p og ama de so wa e de simulación dinámica llamada HULC (he amien a
uni icada LIDER-CALENER).
2.- METODOLOGIA
a) Audi o ías Ene gé icas
La me odología de una audi o ía ene gé ica aplicada a edi icios se desc ibe en la no ma
española UNE-EN16247 las e apas: P e diagnós ico, Diagnós ico ene gé ico y Diagnós ico de
seguimien o. En P e diagnós ico encon amos la p ime a e apa co espondien e a la ecogida de
da os y plani icación de la audi o ía.
En Diagnós ico ene gé ico se encuen an Medidas expe imen ales. Balance ene gé ico. Análisis
de mejo a ene gé ica. Resul ados inales.
En Diagnos ico de seguimien o se lle a a cabo un seguimien o el consumo ene gé ico ob enido
después de aplica las medidas de aho o ene gé ico de la e apa an e io .
a) La ce i icación ene gé ica de edi icios:
La ce i icación ene gé ica de los edi icios iene como obje i o p opo ciona una in o mación
obje i a ace ca de las ca ac e ís icas ene gé icas de los edi icios a los in e inien es en el sec o
de la edi icación. También pod á inclui opciones pa a la mejo a de dichas ca ac e ís icas
ene gé icas.
La HERRAMIENTA UNIFICADA LIDER-CALENER (HULC) es una implemen ación
in o má ica so wa e de simulación dinámica, que pe mi e ob ene los esul ados necesa ios
pa a la e i icación de una se ie de exigencias de las Secciones HE0 y HE1 del Documen o
Básico de Aho o de Ene gía (DB-HE) del Código Técnico de la Edi icación (CTE), y que
posibili a la ce i icación ene gé ica de edi icios nue os y exis en es.
3.-EDIFICIO ESTUDIADO
Se ha seleccionado la Escuela de Ingenie ías Indus iales del campus de la Uni e sidad de
Valladolid (UVa) como edi icio de es udio pa a aplica las he amien as de un SGEn po dos
azones p incipales:
1) Es e edi icio dispone, de un indicado de consumo ene gé ico inal Kw·h/m2 de los
mayo es que componen el Campus. Po lo an o un análisis de sus mejo as ene gé icas,
pe mi i án una mayo e iciencia ene gé ica, económica y una mayo educción de las
emisiones de CO2.
2) Po o a pa e ep esen a un edi icio ipo de un Campus ya que combina, espacios
adminis a i os, aulas, despachos, labo a o ios y zonas comunes.
Figu a 2: Edi icio Escuela de Ingenie ías Indus iales del campus de la UVa
Se ealiza á un in en a io de la localización y ma e iales, que componen el edi icio es udiado,
así como, un in en a io de los equipos de las ins alaciones é micas y eléc icas del edi icio.
A con inuación, se u iliza el p og ama de ce i icación ene gé ica LIDER-CALENER GT que
nos calcula la cali icación ene gé ica del edi icio y los consumos ene gé icos.
También se aplica la he amien a de audi o ía ene gé ica en la que se analiza el his ó ico de
ac u ación ene gé ica del edi icio y después siguiendo la me odología ya expues a
an e io men e ob enemos los consumos ene gé icos.
Finalmen e se es udia la compa ación de consumos ene gé icos en e ambas he amien as.
En p ime luga , se comienza con un in en a io geomé ico y de ma e iales del edi icio.
Y a con inuación un in en a io de equipos e ins alaciones que in eg an el edi icio.
4.-ANALISIS DE LOS RESULTADOS
En las igu as siguien es 3 y 4 se mues an los esul ados g á icos, del edi icio y de los sis emas
p ima ios y secunda ios ob enidos del p og ama de ce i icación LIDER-CALENER GT.
Figu a 3: Ven ana en CALENER GT
El p ime esul ado, es la ce i icación ene gé ica del edi icio como se mues a en la igu a en
ella se obse a que es e edi icio en base al indicado ela i o de CO2 en e el edi icio obje o y el
de e e encia, nos esul a una clase in e media en e A y B.
Figu a 4: E ique a de cali icación ene gé ica del edi icio
Los da os de consumo ene gé ico de ene gía p ima ia, inal y CO2 en odo el edi icio pa a el
consumo en iluminación, ai e acondicionado y cale acción se mues an en las siguien es ablas.
Tabla 1: Emisiones CO2 Edi icio Real (kg/año)
Tabla 2: Ene gía P ima ia CO2 Edi icio Real (kW·h/año)
Tabla 3: Ene gía Final Edi icio Real (kW·h/año)
Rep esen ando un po cen aje de consumo en ene gía p ima ia.
Figu a 5: Consumo Ene gía P ima ia Año.

Pos e io men e se ealiza una audi o ía ene gé ica siguiendo la me odología mos ada
an e io men e. Y algunos de los esul ados son los siguien es:
Figu a 6. E olución del consumo ene gé ico en la E.I.I. Sede Paseo del Cauce.
Figu a 7. E olución del cos e ene gé ico en la E.I.I. Sede Paseo del Cauce.
Figu a 8. Repa o de cos es en la E.I.I. Sede Paseo del Cauce
El desglose de consumos ene gé icos y cos es se mues an en la igu a 9
Figu a 9: Desglose de consumos y cos es ene gé icos.
Agua
2% Gas Na u al
38%
Elec icidad
60%
Una ez que hemos u ilizado en el es udio de un edi icio dos he amien as, una co espondien e
a un sis ema de ges ión ene gé ica SGE, como es la audi o ía ene gé ica, y o a aplicada a la
ce i icación ene gé ica de edi icios LIDER-CALENER GT podemos hace un análisis
compa a i o en e ambas de los da os de consumo de ene gía inal ob enidos en el edi icio en
Kw·h/año en iluminación, e ige ación o ai e acondicionado y cale acción.
Los da os de la abla 4 nos mues an los alo es de consumo de ene gía inal en la audi o ia y
en la simulación ene gé ica usada en la ce i icación ene gé ica. Si compa amos ambas
ob enemos el e o de cálculo que en los es se icios ene gé icos son meno es que el 10%
Tabla 4: Consumos de Ene gía Final.
Figu a 10.- Compa ación en e los consumos de ene gía inal en e la audi o ia y la ce i icación ene gé ica.
5.-CONCLUSIONES
Se han u ilizado dos he amien as, una de ges ión ene gé ica SGEn, como es la audi o ia
ene gé ica y la o a es la ce i icación ene gé ica pa a el es udio de un edi icio uni e si a io ipo,
que in eg an nues os Campus. Cada he amien a u ilizada, p esen a me odologías de análisis
di e en es. Así la Ce i icación ene gé ica a a és del p og ama de so wa e LIDERL-
CALENER GT p esen a un p ocedimien o o almen e eó ico median e la simulación dinámica,
mien as que la audi o ía ene gé ica emplea un mé odo o almen e expe imen al a a és de
medidas de pa áme os ísicos. Las dos he amien as consiguen el mismo obje i o inal y que
consis e en calcula y analiza los consumos ene gé icos e impac os ambien ales. Además los
dos pe mi en p opone MAES y cuan i ica su en abilidad económica. A a és de es e es udio
sob e ges ión ene gé ica de un edi icio uni e si a io, y median e las he amien as de
ce i icación y audi o ía ene gé ica, se han podido de e mina los consumos ene gé icos, las
p opues as de MAES, los aho os ene gé icos y económicos, la en abilidad económica y las
emisiones de e ec o in e nade o e i adas. 
Finalmen e, en base a los esul ados ob enidos po ambas he amien as de ges ión ene gé ica, se
comp ueban que los po cen ajes de e o son in e io es al 10%. Es o p esen a una no edad
ele an e y es que si bien la no ma in e nacional ISO 50001 solo p opone la audi o ía ene gé ica
como he amien a de ges ión, noso os, dado los esul ados an a o ables como se mues an en
es e es udio, p oponemos como al e na i a solo pa a edi icios no esidenciales, la o a
he amien a que es la ce i icación ene gé ica siemp e que se emplee como p og ama de
so wa e uno de simulación dinámica como el LIDER-CALENER GT. Es o educi ían los
cos es de análisis, ya que la ce i icación es obliga o ia en la UE y pod ía sus i ui en los
edi icios a la audi o ia ene gé ica pa a pode la usa como he amien a en un SGEn ISO 50001.
6.-BIBLIOGRAFIA
[1]. F ancisco Ja ie Rey Ma ínez y Eloy Velasco Gómez. “E iciencia ene gé ica en
edi icios. Ce i icación y audi o ías ene gé icas”. Edi o ial Thomson. Mad id
2006.
[2]. Minis e io de Economía y Hacienda. “Es a egia de Aho o y E iciencia
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[3]. P.H. Shaikh, N.B.M. No , P. Nallagownden, I. Elam azu hi, T. Ib ahim
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managemen o sma sus ainable buildings Renew. Sus ain. Ene gy Re ., 34
(2014), pp. 409–429
7.-AGRADECIMIENTOS
Es e abajo es u o de un p oyec o de in es igación apoyada po la Jun a de Cas illa y León
pa a g upos de excelencia compe i i os, cuyo í ulo es: "E aluación ene gé ica y medidas de
con o é mico en edi icios uni e si a ios hacia ce o ene gía, combinando el en iamien o
e apo a i o y la es uc u a ac i ada é micamen e TAB´S (Re .:VA029U16-2016).