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Abstract

INTRODUCCION: Debido al enorme consumo de energía no renovable y al conocimiento de su pronta desaparición, cada vez se plantean nuevas medidas, protocolos y normativas para fomentar el uso eficiente de la energía. Por ello el siguiente proyecto trata sobre el estudio de la limitación de la demanda y certificación energética de un colegio en Madrid. OBJETIVOS: El objetivo del siguiente proyecto consiste en realizar un estudio de la limitación de la demanda y certificación energética de un colegio situado en Madrid. Por ello, apoyándonos en las herramientas informáticas LIDER y CALENER GT, realizaremos el diseño de dicho edificio y comprobaremos que cumple con la normativa vigente en cuanto a envolvente arquitectónica. También realizaremos un cálculo para conocer que calificación energética le corresponde conforme al sistema climatológico instalado, además de estimar su consumo energético mensual y anual. Continuaremos realizando un estudio de las posibilidades que ofrece LÍDER y de qué manera repercuten en el edificio, para conocer cómo afecta el uso o la variación de elementos de los cerramientos a la demanda estimada por LÍDER. Análogamente, y respetando los subsistemas secundarios, se realiza un estudio similar para los equipos de producción en Calener GT, y con ello conoceremos que maquinas son más productivas y como afectan a nuestro edificio. Finalmente, gracias a la información obtenida, se proponen una serie de mejoras o alternativas en dicho colegio y se calcula su ahorro energético. También se tratara de conocer los costes de dichos cambios para plasmar la amortización de dichas mejoras. DESCRIPCION DEL EDIFICIO: El edificio que se describe a continuación es un centro de educación infantil y primaria situado en Madrid. Sobre este edificio se realizara la verificación de la limitación de la demanda según el método general mediante el programa LIDER, y para las instalaciones propuestas en los diferentes apartados se efectuará la certificación energética mediante el programa CALENER GT. El edificio se dispone en dos alturas y se deja preparado para en un futuro duplicar el número de aulas efectuando un cerramiento de fachada en el porche de infantil, aumentando la superficie de comedor y generando una nueva planta segunda. La distribución en planta es la siguiente: Planta Baja: 3 aulas de infantil, administración y Apas, gimnasio, usos múltiples, Psicomotricidad, Comedor, Oficio, Aseos y Salas Técnicas. Planta Primera: 6 aulas de primaria, varias aulas didácticas, biblioteca, tutorías y aseos. El sistema de climatización que se plantea es de producción de agua fría mediante enfriadora de accionamiento eléctrico y producción de agua caliente mediante caldera de condensación. Se prevé unas redes hidráulicas de transporte de energía entre los equipos generadores y una serie de subsistemas secundarios dispuestos por el edificio tanto a nivel de sistema como a nivel de zona. También se va acondicionar dos zonas con equipos autónomos bombas de calor, una con un sistema VRV y otra con un autónomo partido. Para climatización de los espacios del edificio se definen diferentes subsistemas secundarios y climatizadores de aire primario. HERRAMIENTAS INFORMATICAS: LIDER es la aplicación informática que permite cumplir con la opción general de verificación de la exigencia de Limitación de Demanda Energética establecida en el Documento Básico de la Habitabilidad y Energía del Código Técnico de la Edificación (CTE-HE1) y está patrocinada por el Ministerio de Vivienda y por el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE). Esta herramienta está diseñada para realizar la descripción geométrica, constructiva y operacional de los edificios, así como para llevar a cabo la mayor parte de los cálculos recogidos en el CTE-HE1 y para la impresión de la documentación administrativa pertinente. El Programa informático CALENER es una herramienta promovida por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, a través del IDAE, y por el Ministerio de Vivienda, que permite determinar el nivel de eficiencia energética correspondiente a un edificio. El programa consta de dos herramientas informáticas para una utilización más fácil por el usuarioNT. CONCLUSIONES: Gracias al estudio que hemos realizado podemos conocer mediante simulaciones como afecta al consumo energético de un edificio las diferentes posibilidades arquitectónicas, asi como de los diferentes tipos de equipos y sistemas de producción. Estas simulaciones permiten estimar consumo de energías primarias y finales, además de valoras las emisiones de CO2 a la atmosfera. También se destaca la importancia del uso de medidas y técnicas de ahorro, que gracias a ellas se ha conseguido dar al edificio una certificación positiva reduciendo notablemente el consumo de energías y emisiones Omedes Domene, José Ignacio; Monne Bailo, Carlos

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Repositorio de la Universidad de Zaragoza – Zaguan http://zaguan.unizar.es Proyecto Fin de Carrera LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID Autor José Ignacio Omedes Domene Director Carlos Monné Bailo EINA-UNIZAR Ingeniería Técnica Industrial esp. Mecánica Junio 2013 LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 3 INDICE 1 .- ANTECEDENTES____________________________________________________ 4 2 .- NORMATIVA______________________________________________________ 8 3 .- OBJETIVOS_______________________________________________________ 11 4 .- DEFINICION DEL EDIFICIO___________________________________________ 12 4.1 .- DESCRIPCION DEL EDIFICIO_________________________________ 12 4.2 .- VERIFICACIÓN CUMPLIMIENTO LIMITACIÓN DEMANDA HE-1______ 20 4.3 .- ILUMINACIÓN DEL EDIFICIO________________________________ 21 4.4 .- CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA EDIFICIO EN CALENER GT___________ 22 4.5 .- SISTEMA DE PRODUCCION DE ACS___________________________ 25 5 .- LÍDER____________________________________________________________ 26 5.1 .- DESCRIPCIÓN____________________________________________ 26 5.2 .-RESULTADOS_____________________________________________ 27 5.3 .-ESTUDIO DE ALTERNATIVAS_________________________________ 31 6 .- CALENER GT______________________________________________________ 40 6.1 .- DESCRIPCIÓN____________________________________________ 40 6.2 .- RESULTADOS____________________________________________ 41 6.3 .- ESTUDIO DE ALTERNATIVAS_________________________________ 43 7 .- PROPUESTA DE MEJORA____________________________________________ 49 7.1 .- PROPUESTA LÍDER_________________________________________ 49 7.2 .- PROPUESTA CALENER______________________________________ 51 7.3 .- COSTES Y AMORTIZACIÓN__________________________________ 54 7.4 .- OTRAS MEDIDAS DE AHORRO________________________________ 55 LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 4 1. ANTECEDENTES En 1997, en un encuentro llevado a cabo por los principales países en Kioto, se debatió el panorama medioambiental del planeta actual y venidero. De este encuentro se desprendió la necesidad de un cambio radical por parte de los Estados, para frenar el cambio climático global. Así se firmó el Protocolo de Kioto, el primer y único gran tratado medioambiental vinculante para la comunidad internacional en la que los estados firmantes se comprometían a poner coto a sus vertidos atmosféricos. Entre 2008 y 2010 deberán reducir, en conjunto, un 5,2% por debajo de los índices de 1990, año de referencia, las emisiones de 6 gases de efecto invernadero. En la actualidad la sociedad empieza a ser consciente de que un mejor aprovechamiento energético conlleva reducir los consumos de energía y con ello la demanda. España ocupa el séptimo lugar en dependencia energética de la UE-27 con una tasa de dependencia del 81,4%, 4,7 puntos porcentuales más que en el año 2000, según los datos del Eurostat referentes al año 2006 recogidos hoy por el Instituto de Estudios Económicos (IEE). Una disminución de la dependencia energética con otros países, combinado con una estrategia de fomento de las energías renovables podría ser un gran avance para España económica y medioambientalmente. El 16 de febrero de 2005 entró en vigor el Protocolo de Kioto en el que se comprometen 141 países, entre ellos España. España arrancó con una situación complicada, pues cuenta con un 30% de emisiones más de las permitidas. Por otro lado, el sector de la vivienda y el de servicios absorbe más del 40% del consumo final de energía en la Comunidad Europea, y la tendencia es a seguir aumentando. Esto implica una parte importante de las emisiones de dióxido de carbono. Durante la segunda mitad del siglo XX unos procesos de urbanización y edificación acelerados han configurado la realidad actual de una gran parte del patrimonio edificado de nuestro país. Estos grandes procesos de urbanización han generado unos entornos edificados que dan satisfacción razonable a las necesidades básicas de la mayoría de la población española. Sin embargo, la gran cantidad de nueva edificación construida en los últimos años y en décadas anteriores no siempre ha alcanzado unos parámetros de calidad adaptados a las nuevas demandas de los ciudadanos. Efectivamente, la sociedad española, como ocurre en los países de nuestro entorno, demanda cada vez más calidad en los edificios y en los espacios urbanos. El edificio es un consumidor de energía de forma continuada, desde su construcción, durante su uso y hasta su destrucción, en cantidades muy importantes, generando al mismo tiempo emisiones contaminantes. España es el país de la Unión Europea (UE) con mayor consumo energético en el sector terciario, además de ser el de mayor potencial de aprovechamiento de las fuentes de energía renovables. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 5 Este consumo energético y el impacto ambiental a él asociado pueden y deben ser reducidos de forma drástica, mediante una serie de medidas, relacionadas, por un lado, con el planeamiento urbanístico y por otro, a través de la articulación de una serie de estrategias que permitan que la energía pueda entrar a formar parte de los criterios de partida de los proyectos. Como estado miembro, ha llevado a cabo la transposición de esta Directiva aprobando el Real Decreto 47/2007, de 19 de enero, de Certificación Energética de los Edificios de Nueva Construcción. Además, en el Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo, se aprobó el Código Técnico de la Edificación (CTE), en el que se establecen reglas y procedimientos que permiten cumplir las exigencias básicas de ahorro de energía. A través de esta normativa se da satisfacción a ciertos requisitos básicos de la edificación relacionados con la seguridad y el bienestar de las personas, que se refieren, tanto a la seguridad estructural y de protección contra incendios, como a la salubridad, la protección contra el ruido, el ahorro energético o la accesibilidad para personas con movilidad reducida. Entre otras Estrategias es importante mencionar: Certificación energética de edificios, basada en proporcionar, a los compradores de edificios, una información clara y concreta sobre la eficacia energética del mismo, de forma que permita incorporar este criterio en su decisión de compra. Principal objetivo de este proyecto. Ordenanzas municipales y normativas urbanísticas comprometidas, en la medida que el ahorro energético y la protección del medio ambiente responden a objetivos asumidos por la sociedad. Beneficios fiscales para edificios de alta calidad energética y para los planes de ordenación con buenas soluciones energéticas. Disponibilidad de infraestructuras energéticamente eficientes. La oferta de alternativas energéticas basadas en esquemas eficientes o de bajo impacto ambiental, facilita la utilización de soluciones eficientes. Internalización de costes ambientales. La inviabilidad económica de algunas medidas de ahorro energético se debe a que los costes ambientales del consumo de energía no estén reflejados en su precio. Esta normativa contribuye de manera decisiva al desarrollo de las políticas del Gobierno de España en materia de sostenibilidad, en particular del Plan de Acción de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética, y se convierte en instrumento de compromisos de largo alcance del Gobierno en materia medioambiental, como son el Protocolo de Kyoto o la Estrategia de Göteborg. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 6 La Estrategia de ahorro y Eficiencia Energética en España (E4) 2004-2012, aprobado por el Gobierno el 28.11.2003, definió sobre un escenario al horizonte de dicha Estrategia, los potenciales de ahorro y las medidas a llevar a cabo al objeto de mejorar la intensidad energética1 de nuestra economía e inducir un cambio de convergencia hacia los compromisos internacionales en materia de medio ambiente. Sobre esta Estrategia se concretó un Plan de Acción para el periodo 2005-2007, actualmente en vigor, con concreción en las medidas e instrumentos a activar en dicho periodo, la financiación del mismo y los objetivos energéticos y medioambientales a lograr en dicho periodo. Un nuevo Plan de Acción, para el periodo 2008-2012, continuación en el tiempo del anterior completa el horizonte de aquella Estrategia, recoge el testigo y la experiencia de los tres años de gestión del anterior plan de acción, y se focaliza hacia los sectores menos visibles, denominados difusos (principalmente transporte y edificación), y en los que se requieren nuevos instrumentos orientados a un público objetivo muy atomizado y con patrones de comportamiento muy diversos. Gracias a esa experiencia, se ha introducido en la propuesta inicial con respecto a la E4, un esfuerzo adicional, fundamentalmente económico y normativo, en respuesta a la Estrategia Española de Cambio Climático y Energía Limpia que persigue el cumplimiento español del protocolo de Kyoto, pues representa un reto adicional especialmente en los sectores difusos. Así, la Directiva 2006/32/EC, sobre eficiencia en el uso final de la energía y los servicios energéticos, define un marco de esfuerzo común para conseguir un ahorro de un 9% en el año 2016. En este contexto, el IDAE está promoviendo acciones para la eficiencia energética en edificación, en el marco de los Planes de Acción de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética en España (E4) y se pueden citar los siguientes: Para edificios existentes, se consideran apoyos económicos, en el marco de la E4, a las siguientes medidas:  Rehabilitación de la envolvente:  Incremento del nivel de aislamiento en fachadas, cubiertas y soleras.  Mejora del nivel de aislamiento y reducción de infiltraciones en ventanas.  Renovación de las instalaciones térmicas:  Renovación del Parque de Calderas de Calefacción y ACS.  Renovación del Parque de Grupos de Frío.  Renovación del Parque de unidades de tratamiento de aire.  Renovación de las instalaciones de iluminación interior:  Sustitución de lámparas incandescentes por otras de bajo consumo en residencial.  Renovación de la iluminación en edificios del terciario. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 7 Para Edificios de Nueva Construcción, el IDAE, junto al Ministerio de la Vivienda, ha promovido una serie de medidas normativas a nivel estatal, fruto de la transposición de la Directiva de Eficiencia energética en Edificios. Estas son:  EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN. La aprobación del CTE supone un gran avance en la reducción de los consumos directos de energía en el uso de los nuevos edificios en España, ya que incluyen exigencias que van a permitir una reducción entre el 30-40% del consumo de energía de los edificios.  EL REGLAMENTO PARA LAS INSTALACIONES TÉRMICAS DE LOS EDIFICIOS (RITE), supone la revisión y modificación de la reglamentación vigente sobre instalaciones térmicas de los edificios y recoge todo lo que es de obligado cumplimiento sobre la seguridad, bienestar, higiene y eficiencia energética de las instalaciones térmicas de los edificios.  LA CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS consiste en la implantación de un procedimiento de etiquetado energético del edificio que servirá como herramienta de información al consumidor en el momento de cualquier transacción comercial del mismo. Se puede decir que la nueva normativa energética propone un cambio radical en la forma de diseñar los edificios y sus instalaciones consumidoras de energía. El proyecto, el edificio terminado y el edificio en uso serán calificados energéticamente a lo largo de su vida útil. Nos encontramos en las primeras etapas de este proceso, que en los próximos años se deberá ir consolidando. Además, el Plan de Acción de la E4 incorpora ayudas para la construcción de nuevos edificios con alta calificación energética, clases A y B. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 8 2. NORMATIVA El Código Técnico de la Edificación da cumplimiento a los requisitos básicos de la edificación establecidos en la Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación, con el fin de garantizar la seguridad de las personas, el bienestar de la sociedad, la sostenibilidad de la edificación y la protección del medio ambiente. Por un lado, la aprobación del Código Técnico de la Edificación supone la superación y modernización del hasta el entonces vigente marco normativo de la edificación en España, regulado por el Real Decreto 1650/1977, de 10 de junio, sobre normativa de la edificación, que estableció las Normas Básicas de la Edificación, como disposiciones de obligado cumplimiento en el proyecto y la ejecución de los edificios. Por otro, el Código Técnico de la Edificación crea un marco normativo homologable al existente en los países más avanzados y armoniza la reglamentación nacional existente en la edificación con las disposiciones de la Unión Europea vigentes en esta materia. En primer lugar, con las relativas a la libre circulación de productos de construcción dentro del mercado único europeo. En segundo lugar ha de considerarse la Directiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 16 de diciembre, relativa a la eficiencia energética de los edificios, en virtud de la cual se han incorporado al Código Técnico de la Edificación las exigencias relativas a los requisitos de eficiencia energética de los edificios, que se establecen en los artículos 4, 5 y 6 de esta Directiva. REAL DECRETO 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación (CTE). REAL DECRETO 235/2013, de 5 de abril, por el que se aprueba el procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética de los edificios. (Recientemente implantado y reemplazando al anterior de 2007). El Código Técnico de la Edificación se divide en dos partes, ambas de carácter reglamentario. En la primera se contienen las disposiciones de carácter general y las exigencias que deben cumplir los edificios para satisfacer los requisitos de seguridad y habitabilidad de la edificación. La segunda parte está constituida por los Documentos Básicos cuya adecuada utilización garantiza el cumplimiento de las exigencias básicas. En los mismos se contienen procedimientos, reglas técnicas y ejemplos de soluciones que permiten determinar si el edificio cumple con los niveles de prestación establecidos. Dichos Documentos no tienen carácter excluyente. Como complemento para la aplicación del Código se crean los Documentos Reconocidos como aquellos documentos técnicos externos e independientes del Código cuya utilización facilita el cumplimiento de determinadas exigencias y contribuyen al fomento de la calidad de la edificación. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 9 Documento Básico HE: Ahorro de Energía  El objetivo del requisito básico «Ahorro de energía» consiste en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo y conseguir asimismo que una parte de este consumo proceda de fuentes de energía renovable, como consecuencia de las características de su proyecto, construcción, uso y mantenimiento.  Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen en los apartados siguientes.  El Documento Básico «DB-HE Ahorro de Energía» especifica parámetros objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de ahorro de energía. A través de este Código Técnico de la Edificación se crea un nuevo marco normativo para regular las exigencias básicas de calidad en los edificios. El CTE está dividido en 3 capítulos con un total de 15 artículos. El capítulo 3 contiene los documentos básicos de calidad que se desarrollan en los artículos 10, 11, 12, 13, 14 y 15. A continuación se muestra la estructura dada en el CTE:  Artículo 10: Exigencias básicas de seguridad estructural (SE)  Artículo 11: Exigencias básicas de seguridad en caso de incendio (SI)  Artículo 12: Exigencias básicas de seguridad de utilización (SU)  Artículo 13: Exigencias básicas de salubridad (HS)  Artículo 14: Exigencias básicas de protección frente al ruido (HR)  Artículo 15: Exigencias básicas de ahorro de energía (HE) Obligatoriamente el edificio debe cumplir con las exigencias de ahorro de energía del CTE. Como se acaba de ver, estas exigencias están recogidas en el artículo 15 que se estructura como se muestra a continuación:  HE 1: Limitación de demanda energética  HE 2: Rendimiento de las instalaciones térmicas  HE 3: Eficiencia energética de las instalaciones e iluminación  HE 4: Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria (ACS)  HE 5: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 16 Resumen de Superficies: LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 17 Descripción de los cerramientos: Los cerramientos del edificio se describen a continuación especificando materiales que los componen y sus espesores correspondientes. Estos son: Cubierta DESCRIPCIÓN ESPESOR ( m.) Arena y grava [1700 < d < 2200] 0,050 Subcapa, fieltro 0,003 Polipropileno [PP] 0,010 MW Lana mineral [0.031 W/[mK]] 0,080 Polipropileno [PP] 0,010 Betún fieltro o lámina 0,020 BH convencional espesor 250 mm 0,250 Pladur 0,010 Muro de fachada DESCRIPCIÓN ESPESOR ( m.) Hormigón con áridos ligeros 1600 < d < 1800 0,200 Betún fieltro o lamina 0,005 MW Lana mineral [0.04 W/[mK]] 0,07 Pladur 0,02 Linóleo 0,001 LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 18 Forjado a suelo planta baja DESCRIPCIÓN ESPESOR ( m.) Plaqueta o baldosa cerámica 0,015 Mortero cemento o cal albañilería para revoco/enlucido 1000 < d < 1250 0,020 EPS Poliestireno Expandido [ 0.029 W/[mK]] 0,060 BH convencional espesor 250 mm 0,25 Cámara sanitaria ligeramente ventilada de h<1m. Suelo terreno Forjado a suelo planta primera y techo porche DESCRIPCIÓN ESPESOR ( m.) Plaqueta o baldosa cerámica 0,015 Mortero cemento o cal albañilería para revoco/enlucido 1000 < d < 1250 0,020 EPS Poliestireno Expandido [ 0.029 W/[mK]] 0,060 BH convencional espesor 250 mm 0,250 Pladur 0,010 Tabique interior DESCRIPCIÓN ESPESOR ( m.) Linóleo 0,001 Pladur 0,020 MW Lana mineral [0.031 W/[mK]] 0,060 Pladur 0,020 Linóleo 0,001 LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 19 Tabique Interior EI DESCRIPCIÓN ESPESOR ( m.) Enlucido de yeso 1000 < d < 1300 0,010 BH convencional espesor 150 mm 0,150 MW Lana mineral [0.031 W/[mK]] 0,060 Pladur 0,020 Linóleo 0,001 Cerramientos semitransparentes: Vidrios Los vidrios son dobles 4+12+4 - UH,V (W / m2 K) = 2,80 - Factor Solar = 0,80 Marcos Los marcos son metálicos con rotura del puente térmico - UH,M (W / m2 K) = 3,20 − α = 0,700 - FM ( fracción del hueco ocupada por marco) = 0,2 Huecos Retranqueo 25 cm. Protección solar mediante dispositivos basados en lamas horizontales de 30 cm. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 20 4.2 VERIFICACIÓN CUMPLIMIENTO LIMITACIÓN DEMANDA HE-1 La verificación del cumplimiento de la limitación de la demanda según la HE-1, se realizará según opción general con el programa LIDER. Usos y ventilación. Se adjunta la tabla resumen definiendo si el espacio está o no acondicionado, los diferentes usos y su ventilación. Dicha tabla alberga información conjuntamente con la proporcionada en el apartado de iluminación, por lo que se encuentra en el siguiente apartado. Todos locales serán de clase higrométrica 3. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 21 4.3 ILUMINACIÓN DEL EDIFICIO Se define la iluminación para cada una de las zonas del edificio en la tabla que se adjunta a continuación. Las zonas aquí especificadas son las empleadas en la verificación del cumplimiento de la limitación de la demanda según la HE-1 y que han sido especificadas en el apartado 4.2. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 22 4.4 CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA EDIFICIO EN CALENER GT En el presente apartado se van a definir los diferentes sistemas propuestos para la instalación de climatización del edificio que está destinado a uso docente. La descripción pormenorizada del edificio y de su envolvente se realiza en el apartado 2.1. La verificación del cumplimiento de la limitación de la demanda según la HE-1, se ha efectuado según el apartado 4.2. La iluminación para cada una de las zonas del edificio se especifica en la tabla que se adjunta en el apartado 4.3. Demanda energética: El cálculo de la demanda energética del edificio fue realizado según el proyecto inicial de verificación de cumplimiento de la demanda. Se adjunta en el Anexo 1 la tabla resumen del cálculo de cargas para los diferentes espacios, en la que se especifica el sistema definido para cada uno de ellos. Descripción de la instalación de climatización: El sistema de climatización que se plantea es de producción de agua fría mediante enfriadora de accionamiento eléctrico y producción de agua caliente mediante caldera de condensación. Se prevé unas redes hidráulicas de transporte de energía entre los equipos generadores y una serie de subsistemas secundarios dispuestos por el edificio tanto a nivel de sistema como a nivel de zona. También se va acondicionar dos zonas con equipos autónomos bombas de calor, una con un sistema VRV y otra con un autónomo partido. Para climatización de los espacios del edificio se definen diferentes subsistemas secundarios y climatizadores de aire primario. Subsistema Primario - Producción de Frio La producción de agua fría se realizará mediante una enfriadora de accionamiento electico y condensación por aire, con las siguientes características: - Marca: AERMEC - Modelo: NRL 1500-E - Potencia Frigorífica: 331 KW. - EER : 1,95 LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 23 - Incorpora grupo hidráulico - Bajo nivel sonoro - Incorpora sistema free-cooling. La distribución de agua fría se realizará mediante el grupo hidráulico que incorpora la enfriadora. Se adjunta la ficha técnica de los diferentes equipos en el Anexo 1. - Producción de Calor La producción de agua caliente para calefacción se realizará mediante una caldera de condensación, que dé servicio a los diferentes sistemas. Sus características principales son: - Marca: YGNIS - Modelo: VARINO V300 - Potencia Útil: 292 KW. - Tipo: Condensación - Rendimiento: 97 Se adjunta la ficha técnica de los diferentes equipos en el Anexo 1. - Distribución Hidráulica La distribución hidráulica del agua fría se realizará mediante el grupo hidráulico existente en la enfriadora. La distribución del agua caliente se realizará de caldera a colectores de distribución mediante un circuito primario y de colectores a equipos terminales con cuatro circuitos secundarios, uno para radiadores, otro para suelo radiante, otro para climatizadores y UTAS y el último para ACS. Todos los circuitos montarán grupo de bombas dobles. Todos los circuitos secundarios de agua caliente son a caudal variable. Se adjunta la ficha técnica de las diferentes bombas en el Anexo 1. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 24 Subsistemas Secundarios Se definen diferentes sistemas para cada una de las zonas del edifico. Las especificaciones de los diferentes equipos que componen los subsistemas secundarios se adjuntan en las fichas técnicas del Anexo 1. La tabla de distribución del sistema por zonas es la que sigue a continuación. Se han designado las zonas con el código que da el programa LIDER, y por la denominación de los planos de arquitectura que se aportan. Los planos de distribución de subsistemas secundarios por zonas se adjuntan en el Anexo 2. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 25 4.5 SISTEMA DE PRODUCCION DE ACS El sistema de ACS no está descrito, por ello y dado que nos encontramos ante un proyecto didáctico, simularemos un termo eléctrico con un depósito acumulador y lo calcularemos conforme a la demanda del edificio. Conforme a esto, el equipo destinado a producción de ACS no aparecerá junto al resto de equipos en el Anexo 1. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 32 Cerramientos opacos: Comenzaremos por estudiar el aislante, por ser la capa de los cerramientos con mayor resistencia térmica respecto del resto. Ya se dijo anteriormente que el resto de capas cumplen funciones diferentes que no varían notablemente la transmitancia del cerramiento. Por ello, probamos varios tipos de aislantes con resistencia térmica similar y analizaremos sus resultados. EPS Poliestireno expandido (0,029 W/mK) MW Lana mineral (0,031 W/mK) PUR Plancha con HFC o pentano y revestimiento permeable a gases (0,030 W/mK) PUR Proyección con CO2 celda cerrada (0,032 W/mK) PUR proyección con HFC (0,028 W/mK) XPS Expandido con dióxido de carbono CO2 (0,034 W/mK) XPS Expandido con HFC (0,032 W/mK) En vista de los resultados del grafico, todos los aislantes probados tienen identicos resultados. Se esperaba encontrar variaciones según el tipo de aislante, y la diferencia mas notable es que, teniendo resistencias termicas similares, esa mínima diferencia produce las variaciones entre los diferentes aislantes, por lo que usar un tipo u otro no es tan importante como la propia resistencia termica del elemento empleado. 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 EPS MW PUR 1 PUR 2 PUR 3 XPS 1 XPS 2 Calefaccion Refrigeracion LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 33 Puesto que en el caso anterior no hemos encontrado variación de demanda usando distintos materiales con similar resistencia térmica, vamos a probar un par de ellos pero con diferentes valores de resistencia. Estos aislantes son: EPS Poliestireno expandido (0,029 W/mK - 0,037 W/mK - 0,046 W/mK) XPS Expandido con HFC (0,025 W/mK - 0,032 W/mK - 0,039 W/mK) En este caso se desprende que reduciendo la calidad del aislante aumenta la demanda de calefacción, siendo los valores más bajos de W/mK más eficientes. En refrigeración apenas hay variaciones, manteniéndose estable. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 EPS 29 EPS 37 EPS 46 XPS HFC 25 XPS HFC 32 XPS HFC 39 Calefaccion Refrigeracion LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 34 Continuamos con el estudio del grosor del aislante. En este caso, aplicando sobre el aislante original, variamos el espesor de 0 a 20cm para ver si la relación es lineal o, por el contrario, resulte una curva que se pueda optimizar. Si eliminamos el aislante el edificio sobrepasa la demanda térmica en calefacción. Este hecho se produce hasta los 4 cm de espesor, considerando los aislantes originales. Un aislante de mayor resistencia puede producir los mismos resultados con menor espesor. También se aprecia que la relación demanda-espesor no es lineal, si no que presenta una asíntota horizontal. Por lo que la selección del espesor deberá tomarse considerando un valor que se pretenda alcanzar, o bien tomando un punto donde la curva tiene un cambio brusco de pendiente para optimizar su función. En el caso de refrigeración, parece extraño el aumento de demanda según el espesor. Pero ello en LIDER resulta normal, y su valor depende de las condiciones climáticas de la zona. 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 0 cm 2 cm 4 cm 6 cm 8 cm 10 cm12 cm14 cm16 cm18 cm20 cm Calefaccion Refrigeracion LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 35 El edificio no dispone de cámara de aire, por ello planteamos la inclusión de una cámara de aire, ya sea ligeramente ventilada o sin ventilar y con un espesor u otro. Sin cámara Cámara no ventilada de 5cm Cámara no ventilada de 10cm Cámara ligeramente ventilada de 5cm Cámara ligeramente ventilada de 10cm La ubicación de cámaras, ventiladas o no, en los cerramientos exteriores tiene mayor uso evitando condensaciones que reduciendo la demanda. Los resultados son similares y apenas destaca sobre las demás la cámara no ventilada de 10 cm de espesor. Aprovecharlo o no en un edificio dependerá de las condiciones de metros útiles que dispongamos y de la posibilidad de que se produzcan condensaciones entre las capas. 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 sin camara sin ven 5cm sin ven 10cm lig ven 5cm lig ven 10cm Calefaccion Refrigeracion LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 36 Cerramientos opacos: Un foco grande de pérdidas energéticas son los cerramientos semitransparentes, por lo que lo dividimos en 3 subclases estudiando en cada una de ellas por separado. Marcos LIDER ofrece marcos metálicos, de madera y pvc. Madera densidad alta Madera densidad baja Metálicos sin rotura de puente térmico Metálicos con rotura de puente térmico entre 4 y 12 mm Metálicos con rotura de puente térmico más de 12 mm PVC 2 cámaras PVC 3 cámaras El grafico muestra la importancia de usar buenos marcos en el edificio. La relación entre superficie de marcos y la de el edificio es minúscula, y aun así las variaciones de demanda entre un tipo u otro son notables. Los marcos metálicos son los que tienen peores resultados, frente a los de pvc que son los más funcionales y los de madera que también ofrecen buenos resultados. 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 madera den alta madera den baja sin rot puent term con rot puent term 1 con rot puent term 2 pvc 2 cam pvc 3 cam Calefaccion Refrigeracion LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 37 Vidrios La lista de vidrios ofrecida por LIDER es, cuanto menos, inmensa. Por ello solo estudiamos un caso concreto de cada familia. Para seleccionarlo se ha considerado tomar uno con un valor de transmitancia medio, entre los vidrios de mayor y menor transmitancia térmica de cada familia. Monolíticos Dobles Dobles bajo emisivos 1 Dobles bajo emisivos 2 Dobles bajo emisivos 3 Al sobrepasar el 100% de demanda, los cristales monolíticos quedan prohibidos. El resto, considerando la gran cantidad de huecos que tiene el edificio, tienen niveles de demanda muy similares, en los que la selección de uno u otro dependerá del factor económico y del nivel de reducción de demanda que se pretenda alcanzar. 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 monoliticos dobles doble bajo emis 1 doble bajo emis 2 doble bajo emis 3 Calefaccion Refrigeracion LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 38 Elementos adicionales. El edificio ya contiene retranqueos y lamas en los huecos, así que solo nos resta proponer voladizos que reduzcan la radiación incidente. Por ello colocaremos un alero en cada hueco con unas dimensiones aproximadas a la mitad de la superficie del hueco que cubren. En vista de los resultados, parece que colocar voladizos en cada hueco es la mejor de las propuestas. En este caso se consigue reducir en gran medida la demanda de refrigeración, cosa que hasta ahora no hacía más que aumentar. Según LIDER también disminuye la demanda de calefacción, aunque la función principal de un voladizo es reducir carga por radiación. 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 Sin voladizo Con voladizo Calefaccion Refrigeracion LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 39 Orientación. Si el espacio lo permite, es interesante conocer cómo afecta la orientación de un edificio a la demanda térmica. En general un edificio con forma cuadrada puede mantener su demanda constante frente a los giros, mientras que un edificio con forma rectangular puede verse más afectado a los cambios. Si consideramos la posibilidad de girar 360º, tomaremos datos cada 45º. El resultado es el siguiente: Parece que la orientación apenas afecta a la demanda en invierno, puesto que la radiación solar se puede considerar prácticamente nula. En refrigeración se produce mayor variación, siendo la orientación sur la más desfavorable. Si las condiciones del entorno lo permiten, este y noroeste son las opciones óptimas. El resto de orientaciones presentan demandas similares. 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 NO OSO SSE ENE NNO Calefaccion Refrigeracion LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 40 6. CALENER GT 6.1 DESCRIPCIÓN El Programa informático Calener es una herramienta promovida por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, a través del IDAE, y por el Ministerio de Vivienda, que permite determinar el nivel de eficiencia energética correspondiente a un edificio. El programa consta de dos herramientas informáticas para una utilización más fácil por el usuarioNT. La aplicación ha sido diseñada para la descripción geométrica, constructiva y operacional de los edificios y sus instalaciones de climatización, agua caliente sanitaria (A.C.S.) e iluminación (para edificios no residenciales), llevando a cabo todos los cálculos necesarios para su calificación energética, de acuerdo a la normativa vigente. El alcance de la aplicación se limita a grandes edificios terciarios climatizados mediante los tipos de equipos incluidos en este programa. El comportamiento de los equipos frente a las condiciones de contorno (temperaturas, caudales, fracción de carga) se rige por unas curvas de comportamiento que se deben conocer para los equipos que se precise simular. La definición de los edificios es compatible con la requerida por el programa LIDER, siendo preciso el conocimiento de dicha aplicación para todo lo referente a la definición geométrica y constructiva de los edificios. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 41 6.2 RESULTADOS Para poder introducir el edificio en CALENER GT es necesario exportarlo previamente de LIDER, o bien volver a diseñarlo dentro del propio programa. Por ello se exporta el edificio inicial sin aplicar ninguna mejora arquitectónica, ya que esto se estudiara en el siguiente capítulo. De esta manera podemos obtener resultados sobre el propio edificio original y estudiar el rendimiento de las modificaciones en su instalación. Una vez realizada toda la instalación detallada en la descripción del edificio pasaremos a estudiar los diferentes sistemas de producción, es decir, subsistemas primarios. Introducidos ya todos los equipos y sistemas planteados en la descripción del edificio, añadimos un nuevo circuito de ACS, con un generador eléctrico de 33 KW y un depósito acumulador de 200 litros. Con ello procedemos a calificar el edificio mediante CALENER, obteniendo los siguientes resultados: Una vez introducido y calculado el edificio en CALENER se genera un documento en PDF que será incluido en el Anexo 2. El edificio queda catalogado como D, un valor aceptable. Si nos centramos en la segunda tabla se observa que la demanda de calefacción y climatización tienen un resultado nefasto, siendo un lastre para la calificación global. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 48 Según los DB HE 4 y 5, se requiere una contribución solar mínima de agua caliente sanitaria y una contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica. Dichas contribuciones vendrán reflejadas en el proyecto de instalación, en el caso de que existan, y se señalaran en CALENER para que lo tenga en cuenta cuando calcule los consumos. Dado que el proyecto sobre el que trabajamos no dispone de ello, estudiaremos su mejora respecto del valor mínimo exigido.  Contribución mínima solar: Podemos reducir el consumo energético en producción de ACS, indicando su porcentaje de cobertura. Si tenemos en cuenta que Madrid se encuentra en la zona IV, y su contribución mínima es de un 60%.  Contribución mínima fotovoltaica: Al igual que anterior, reduce el consumo eléctrico. Si consideramos el valor mínimo que se relata en DB-HE5, supone 6,25 KWp y una potencia de 5KW. Gracias a estas contribuciones mínimas reducimos sustancialmente el consumo de energía primaria. Y el aporte necesario para ACS queda reducido a un tercio. En calefacción no se produce ahorro, pues funciona con gas natural y no con electricidad. Y como queda expuesto líneas más arriba, las contribuciones reducen consumo eléctrico y de ACS. Si se añadiesen otros métodos de ahorro, el consumo todavía se reduciría más. Y con ello las emisiones de CO2, mejorando el resultado de la calificación energética. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 49 7. PROPUESTA DE MEJORA Una vez realizado el análisis de tipos y alternativas, tanto en LIDER como en CALENER GT, vamos a realizar una propuesta del edificio teniendo en cuenta dicho estudio. Puesto que se trata de un proyecto didáctico, se prioriza el ahorro energético sobre el económico (costes de edificio e instalaciones). 7.1 PROPUESTA LIDER Para el diseño en LIDER vamos a tener en cuenta las siguientes consideraciones: Cerramientos opacos: En cerramientos opacos vamos a modificar, tanto el aislante empleado como su espesor. Como vimos en el estudio, apenas hay variación entre los aislantes, y las diferencias se encuentran en las mínimas variaciones de resistencia entre ellos. Por ello seleccionaremos el de mayor resistencia térmica. Referente al espesor, vemos que no tiene una relación lineal, sino que es una curva asintótica. Por lo que seleccionaremos un punto donde la curva ofrezca, por llamarlo de algún modo, un punto de inflexión, desde el lado del ahorro de demanda. Aunque no resultase una mejora muy significativa, también vimos que colocar cámaras en las paredes aportaba su granito de arena en la demanda energética. Cerramientos semitransparentes: En este caso la elección es más sencilla puesto que, según el estudio realizado, hay mayor diferenciación entre vidrios y marcos. También observamos los buenos resultados que da colocar elementos de sombreamiento en los huecos. Por todo ello los cambios realizados son los siguientes:  XPS Expandido con HFC (0,025 W/mK)  Espesor 8 cm.  Cámara no ventilada de 10cm  Marco de PVC de 3 cámaras  Cristales dobles bajo emisivos 3  Voladizos sobre los huecos  Orientación este LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 50 Las mejoras añadidas en LIDER consiguen disminuir la demanda en un 10%, tanto en calefacción como en refrigeración. Exportando estas mejoras a CALENER se ha conseguido reducir unos 5000 KWh la demanda de calefacción. Por el contrario, la refrigeración se mantiene más o menos estable. El resto de consumos no son afectados por las variaciones realizadas en LIDER, a excepción de la ventilación, que disminuye ligeramente. 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0 Calefaccion Refrigeracion Inicial Propuesta LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 51 7.2 PROPUESTA CALENER Hemos comprobado que existen diferencias notables en cuanto a consumo tanto en el tipo de caldera como en su combustible. Si pretendemos obtener buena puntuación en certificación sin considerar costes, las calderas de biomasas no tienen emisiones de CO2, pero consumen bastante energía. Para seleccionar la máquina de refrigeración hay que tener en cuenta varios puntos: El edificio es un colegio. Por tanto, aunque formen parte del estudio, quedan descartadas las torres de refrigeración por los problemas de legionela que surgen en aguas estancadas. Aunque hay toda una serie de normativas y medidas de prevención, en el colegio hay niños. También hay que tener en cuenta que en Madrid, lugar donde se encuentra el edificio, hay una distancia considerable desde la superficie hasta el manto freático, con su elevado coste económico de perforación. Si tenemos un edificio pequeño como un colegio, hay alternativas más baratas e igual de eficientes como la geotermia. Aunque hay combustibles más económicos que otros, en la mayoría de los casos su selección vendrá determinada por la propia máquina. Por ello se seleccionan los siguientes componentes o sistemas:  Caldera de condensación  Enfriadora por motor de combustión interna  Combustible gas natural  Condensación por agua con geotermia LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 52 Resultando: LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 53 Para entender los gráficos, las barras rojas representan al edificio de partida, las verdes a las mejora propuestas en CALENER y las amarillas a las mejoras conjuntas de CALENER y LIDER. En vista de los resultados, parece que las mejoras colaboran más con el medio ambiente que con el bolsillo del usuario. La parte más notable es la reducción de energía primaria consumida y de las emisiones de CO2 en refrigeración. Llegando a alcanzarse una reducción del 50% en consumo y de casi dos tercios de emisiones. El equipo seleccionado en calefacción es el mismo que ya había previamente, y la mejora en su consumo responde a las mejoras que se seleccionaron en LIDER. Dichas mejoras consiguen contrarrestar el aumento de consumo en refrigeración y en bombeo. Si nos centramos en los consumos totales de energía final, el edificio de partida consume un total de 228.270,5 KWh al año, mientras que nuestra propuesta consume 229.131,4 KWh al año. Atendiendo a las emisiones de CO2, el edificio inicial emite 126.432,8 Kg CO2, tiene una calificación D y un índice 1,20. El edificio propuesto emite 118.487,8 Kg CO2, tiene una calificación D y un índice de 1,11. Si queremos rentabilizar energéticamente la propuesta será necesario aplicar técnicas de ahorro que consigan reducir el consumo de energía final. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 54 7.3 COSTES Y AMORTIZACIÓN Para evaluar los costes de la propuesta del edificio se considerará solamente el incremento de coste de las mejoras sobre el edificio de partida, es decir, aislantes, huecos, maquinas… En algunos casos se ha simplificado considerado el coste de un metro cuadrado de superficie y tomándolo como referencia para obtener el coste total de esa mejora. En el caso del sistema de condensación por geotermia, es necesario un estudio previo que, entre otras cosas, determine su coste de implantación. Consultando varios proyectos similares, se plantea dar un coste aproximado similar al de varios proyectos de equivalente envergadura. Aunque sería necesario un estudio para ajustar su valor real. El coste total de las mejoras arquitectónicas asciende a la cantidad de 44.813,17€. El coste total de las mejoras sobre los equipos asciende a la cantidad de 33.000,00€. El coste total de las mejoras sobre el edificio propuesto asciende a la cantidad de 77.813,00€. El edificio de partida presenta un consumo anual de 228.270,5 KWh de energía final. Con las mejoras el consumo queda estimado en 229.131,4 KWh. Dando lugar a un aumento de consumo de 860,9 KWh anuales. Estableciendo un coste estimado y constante de 0,0594€ el KWh de gas natural y de 0,165€ el KWh de electricidad, el coste por climatizar el edificio supone 32.512,94€ al año. La propuesta de mejora supone 30.616.76€ al año. Siendo un ahorro de 1.896,18€ al año. Por todo esto, la propuesta de mejora sobre la inicial se amortizaría en un plazo de 41 años. Todo esto supone una variación de 126.438,2 kg de CO2 emitidos a 118.407,8 kg de CO2 emitidos. Lo que supone una reducción de 8.030,4 Kg de CO2 emitidos anualmente a la atmosfera. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 55 7.4 OTRAS MEDIDAS DE AHORRO Hemos visto que estudiar las posibilidades arquitectónicas y los equipos de producción puede reducir considerablemente el consumo, aunque en nuestro caso no ha tenido un resultado esperado ni satisfactorio. Por ello vamos a aplicar algunas medidas de ahorro que traten de reducir el consumo de energía final y mejorar su calificación.  Contribuciones mininas solares y fotovoltaicas: Como ya vimos en el estudio de Calener, colocar estos paneles reduce el consumo de demanda eléctrica y de ACS.  Sondas de iluminación solar: Dichas sondas controlan la iluminación natural y artificial, regulando esta última. Puesto que el consumo eléctrico es elevado se usaran sondas del tipo “progresivo-apagado”.  Climatizadores: Si se establece una ley de correspondencia en la temperatura de impulsión de aire, reducimos el consumo en los equipos de producción.  Recuperadores de calor: El uso de recuperadores de calor, ya sea sensibles o entálpicos, ayuda a reducir el consumo de energía en los climatizadores. Siendo necesarios los rotativos de alta eficiencia debido al elevado consumo en ventilación, respecto al resto de cargas.  Free-cooling: Esta medida de enfriamiento gratuito limita el consumo de energía en las baterías de las UTAs. LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 56 Tras aplicar las medidas de ahorro, estos gráficos muestran la evolución del edificio: LIMITACIÓN DE LA DEMANDA Y CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE UN COLEGIO EN MADRID JOSÉ IGNACIO OMEDES DOMENE Página 57 En este caso el ahorro energético toma un papel muy considerable, reduciendo contundentemente los consumos de iluminación y de calefacción. También es notable el ahorro en ACS, como ya vimos anteriormente en el estudio, debido a la ganancia solar y el aporte de las placas fotovoltaicas al termo eléctrico. Resulta extraño que pese a mejorar los recuperadores de calor iniciales apenas consigamos reducir consumo de energía final en refrigeración y ventilación. Aunque este último juega un papel importante en la calificación obtenida. Con todas estas medidas, el consumo de energía final pasa de 228.270,5 KWh a 153.514,2 KWh. Y el coste anual se reduce de 30.626,76€ a 21.539,18€, que frente a los 32.512,94€ iniciales conseguimos un ahorro de 10.973,75€ anuales. La calificación energética también pasa de D a B, premiando la labor realizada. Desconocemos el coste de dichas medidas, pero con el nuevo ahorro económico anual la propuesta resulta muy beneficiosa y se amortizaría en pocos años. En conclusión y como reflexión, sobra decir que si hubiese mayor conciencia sobre la importancia de los estudios y certificaciones energéticas, y no se primase tanto el ahorro económico de costes de instalación frente al ahorro a largo plazo, se limitaría el consumo energético de manera drástica. Y una vez amortizados dichos costes, el usuario dispone de un ahorro producido por los bajos consumos, que puede aprovechar, si así lo desea, en beneficios para sí mismo, para su negocio, ocio… Y así sumando los granitos de arena de cada individuo interesado en ello, se consigue crear una “montaña” de recursos energéticos, que será de mayor o menor tamaño según el tamaño de la conciencia que tengamos sobre ello.