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Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla)

Jiménez Sánchez, Gloria Georgina

Abstract

Este trabajo consiste en el estudio de alternativas para la rehabilitación energética de un distrito real: los 14 edificios que conforman la Plaza de Oriente, en Parque Alcosa, Sevilla. Este trabajo se realiza en el contexto de un proyecto global que pretende convertir la Plaza de Oriente en un distrito de balance de energía neta igual a cero (que genera la misma cantidad de energía que consume). Por ello, se pretende reducir el consumo de energía para climatización para conseguir un bajo consumo de energía del distrito. La generación eléctrica en el distrito es de 548 MWh al año, con lo que el consumo de climatización debe quedar en torno a un 40% de ésta, es decir, 219.2 MWh al año, para que el balance neto nulo anual sea posible. Sin embargo, este trabajo consigue aún más, reduciendo el consumo de climatización a 172.69MWh al año, que supone un ahorro del 87.4%, gracias a una rehabilitación energética que logra una reducción de la demanda de aproximadamente el 69% en cada edificio y una sustitución de las instalaciones de climatización por otras de mayor eficiencia. La rehabilitación energética que se aplica al distrito es el resultado de un estudio de alternativas basado en el coste del ciclo de vida de diferentes alternativas, del que se concluye cuál es la óptima. Por último, se estudia la influencia de la inclusión de una solución innovadora de fachada en los edificios del distrito, que supone ahorros energéticos de un 27%a un 43% del consumo en función de las características del elemento. Además se realiza un análisis de los posibles costes de este elemento de fachada innovador.

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1 Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería de la Energía Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) Autor: Gloria Georgina Jiménez Sánchez Tutor: Servando Álvarez Domínguez Dep. Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2016 Índice de Tablas 2 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 3 Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería de la Energía Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) Autor: Gloria Georgina Jiménez Sánchez Tutor: Servando Álvarez Domínguez Profesor titular Dep. de Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2016 Índice de Tablas 4 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 5 Trabajo Fin de Grado: Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) Autor: Gloria Georgina Jiménez Sánchez Tutor: Servando Álvarez Domínguez El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2016 Índice de Tablas 6 El Secretario del Tribunal Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 7 A todos mis compañeros de clase, que me han acompañado en el camino. Índice de Tablas 8 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 9 Agradecimientos En primer lugar, agradezco a mi familia todo el apoyo que me ha brindado durante estos años, imprescindible para seguir adelante cada curso. A mi tutor Don Servando Álvarez Domínguez, por brindarme la oportunidad de realizar este proyecto y aprender de él, ofreciéndome su ayuda y apoyo desde el principio. A mis compañeros de clase, que me han acompañado durante esta etapa dándome lo mejor de cada uno. En especial a los que han compartido conmigo este último año, codo con codo: Emilio Maillo, Jorge Ordoñez, Antonio José Rodriguez, Fco. Javier Gomez, y por supuesto Cristina Vázquez, por darme su ayuda incondicional, además de quien merecería cien páginas de agradecimientos: Sacha Gomez, por demostrar ser una persona comprometida, honesta, paciente y generosa, por estar a mi lado durante la realización de este proyecto y por ayudarme en todo momento. Gracias por estar a mi lado. Gracias por vuestro apoyo. A mis amigas, a las que siento a mi lado por muchos kilómetros que nos separen. El mundo no es lo suficientemente grande como para que estemos lejos. A todos los profesores que me han enseñado y motivado para querer seguir aprendiendo. Y también a los que han sido exigentes, haciendo que me esfuerce y dé lo mejor de mí, realizándome y obteniendo finalmente muchas satisfacciones de esta etapa universitaria. En especial a Luis Pérez Lombard, que me motivó para elegir la especialidad de Ahorro y Eficiencia Energética, sin la que no habría sido capaz de realizar este proyecto. Los mejores educadores son los que inspiran a sus alumnos. Finalmente, a todos aquellos que han formado parte de mi vida durante estos años. Hoy soy el conjunto de todas las cosas que me habéis aportado. Gracias de corazón. Gloria Georgina Jiménez Sánchez Sevilla, 2016 Índice de Tablas 16 4.3.1.1 Demanda de calefacción 42 4.3.1.2 Demanda de refrigeración 42 4.3.2 Cálculo de la demanda mediante el método detallado 42 4.3.2.1 Demanda de energía de los catorce edificios 44 5 Definición de alternativas para la reducción de la demanda 46 5.1 Estrategia de reducción de la demanda 46 5.2 Tácticas para la reducción de la demanda 47 5.3 Propuesta de alternativas de reducción de la demanda 48 6 Estudio del coste de ciclo de vida 50 7 Situación mejorada de la demanda de energía 54 7.1 Nuevos parámetros característicos 55 7.2 Cumplimentación de la reglamentación energética 56 7.3 Efecto de la rehabilitación en la demanda energética del distrito completo 56 8 Mejora de las instalaciones de climatización y reducción del consumo 59 8.1 Consumos de energía iniciales en el distrito 59 8.2 Reducción del consumo de energía 60 8.3 Efecto de la rehabilitación y reposición de equipos en el consumo de energía del distrito completo 60 9 Efecto de la rehabilitación en la calificación energética 62 10 Influencia de incluir una solución innovadora de fachada 65 10.1 Características de la celda de ensayo del elemento 66 10.2 Descripción de la caracterízación experimental del comportamiento del elemento 67 10.3 Validación de los resultados experimentales y estudio de sensibilidad 67 10.4 Características de la inclusión del elemento activo en el edificio 68 10.5 Cálculo de la solución innovadora implantada en el edificio 70 10.6 Efecto en la demanda de la implantación de la solución innovadora de fachada en los diferentes casos 70 10.7 Estudio de costes de la solución innovadora de fachada 71 11 Conclusiones 74 12 Anexos 77 Referencias 96 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 17 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 3-1. Descripción general de las características constructivas iniciales de los edificios 33 Tabla 4-1. Parámetros característicos iniciales: Transmitancias térmicas 38 Tabla 4-2. Valores de las transmitancias térmicas en comparación con los valores exigidos por la reglamentación 39 Tabla 4-3. Parámetros característicos iniciales: Otros parámetros relevantes 39 Tabla 5-1. Definición de alternativas para la reducción de la demanda 48 Tabla 7-1. Reducción de la demanda conseguida tras la mejora 54 Tabla 7-2. Parametros característicos tras la rehabilitación energética: Transmitancias 55 Tabla 7-3. Otros parámetros característicos tras la rehabilitación energética 55 Tabla 8-1. Reducción del consumo conseguido tras la mejora (edificio 5) 60 Tabla 10-1. Resultados del modelo de caracterización experimental de una solución innovadora de fachada, por Juan Daniel Sánchez Ortiz 68 Tabla 10-2. Área disponible en las orientaciones deseadas 68 Tabla 10-3. Efecto en la demanda de la implantación de la solución innovadora de fachada en los seis casos estudiados 70 Índice de Figuras 18 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1-1. Consumo final por sectores en el Mundo 23 Figura 1-2. Consumo final por sectores en la UE-27 23 Figura 1-3. Consumo final por sectores en España 23 Figura 1-4. Consumo por servicios en el sector residencial y sector terciario 24 Figura 1-5. Sistema solar pasivo de ganancia indirecta 26 Figura 3-1. Parque Alcosa 31 Figura 3-2. Porcentaje de edificios en cada configuración 32 Figura 3-3. Tipologías 1, 2 y 3 32 Figura 3-4. Plaza de Oriente: Configuración manzana tipo “Plaza” 32 Figura 3-5. Esquema y características de la composición de la fachada exterior del edificio en su estado inicial 34 Figura 4-1. Tipología de bloque rectangular A (Bloque 4, Plaza de Oriente) 37 Figura 4-2. Tipología de bloque rectangular B (Bloque 1, Plaza de Oriente) 37 Figura 4-3. Tipología de bloque en H (Bloque 5, Plaza de Oriente) 38 Figura 4-4. Desglose de las pérdidas de calefacción 40 Figura 4-5. Desglose de las ganancias en regriferación 40 Figura 4-6. Evolución de la temperatura interior en oscilación libre a lo largo del año 41 Figura 4-7. Distribución de la demanda de energía a lo largo del año 43 Figura 4-8. Demanda energética anual extraida de HULC para Bloque 5 43 Figura 4-9. Demanda de energía anual de cada bloque de la Plaza de Oriente (del 1 al 14), desglosada en calefacción y refrigeración 44 Figura 5-1. Diagrama de síntesis de la estrategia de reducción de la demanda 47 Figura 6-1. Análisis de alternativas de rehabilitación energética mediante el estudio del Coste del Ciclo de Vida 51 Figura 6-2. Análisis de las mejores alternativas mediante el estudio del Coste del Ciclo de Vida para obtener la opción óptima 54 Figura 7-1. Demanda de energía tras la rehabilitación del edificio objeto a lo largo del año 54 Figura 7-2. Desglose de pérdidas y ganancias en calefacción en la situación mejorada 56 Figura 7-3. Cumplimentación de la reglamentación energética HE1 con la demanda mejorada extraida de HULC 56 Figura 7-4. Comparación de las demandas antes y después de la rehabilitación energética en los 14 edificios 57 Figura 7-5. Comparación de la fachada exterior de los edificios del distrito en la situación inicial y mejorada 57 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 19 Figura 8-1. Consumo de energía anual de cada edificio 59 Figura 8-2. Comparación de los consumos antes y después de la rehabilitación energética de los 14 edificios 60 Figura 9-1. Certificación energética del bloque 5 en la situación inicial extraida de HULC 63 Figura 9-2. Certificación energética del bloque 5tras la rehabilitación extraida de HULC 63 Figura 10-1. Funcionamiento de un muro trombe en régimen de calefacción 65 Figura 10-2. Celda de ensayo experimental del elemento 66 Figura 10-3. Situación del elemento innovador de fachada en el edificio 5 de la Plaza de Oriente rehabilitado, en fachadas SE y SO 69 Figura 10-4. Estudio del coste de ciclo de vida del elemento innovador 71 Figura 10-5. Estudio del coste de ciclo de vida del elemento innovador en detalle 72 Figura 11-1. Distrito Plaza de Oriente en el contexto del proyecto global NZED 75 Índice de Figuras 20 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 21 Notación As ASSE CCV COP Cp DC DR EER FI FU g GD Isur U α ρ Área solar Área solar sur equivalente Coste del ciclo de vida Coeficiente de eficiencia energética de los equipos de climatización en modo calefacción Coeficiente de calor específico del aire a presión constante Demanda de calefacción Demanda de refrigeración Coeficiente de eficiencia energética de los equipos de climatización en modo refrigeración Fuentes internas Factor de utilización Factor solar Grados día Radiación solar incidente en una superficie orientada al sur Transmitancia térmica o Coeficiente global de transferencia Absortividad térmica Densidad del aire Índice de Figuras 22 23 1 INTRODUCCIÓN n la actualidad, parece existir una gran concienciación de la población sobre los graves problemas que provocan los altos consumos de energía, sin embargo, el consumo mundial de energía primaria sigue creciendo a un ritmo del 2% anual. Puede decirse que el consumo final de energía se concentra en tres grandes sectores: industria, transporte y edificación, suponiendo este último el 32.1 % del consumo de energía mundial, hasta un 40% del consumo de energía de la Unión Europea y un 30.7% del consumo de energía en España. Esto significa que la mayor parte de la energía que consumimos se consume en edificios. Un grave problema (al que trágicamente nos enfrentamos en pleno siglo XXI) derivado de la alta necesidad energética de los edificios, es la pobreza energética. Actualmente en España, una de cada diez familias se encuentra en situación de pobreza energética, según un estudio de la Asociación de Ciencias Ambientales. Se dice que una familia sufre pobreza energética cuando sus ingresos no son suficientes para cubrir unas necesidades energéticas mínimas, tales como cocinar, tomar duchas de agua caliente o mantener su hogar a una temperatura adecuada, es decir, en confort térmico. El confort térmico a menudo suele relacionarse con un lujo en lugar de una necesidad, pero lo cierto es que ambientes demasiado calurosos o demasiado fríos traen consecuencias graves en la salud: Golpes de calor, desmayos, deshidratación en caso de altas temperaturas o hipotermia y congelación en caso de bajas temperaturas, que pueden incluso causar la muerte (produciéndose cuando la temperatura del cuerpo es inferior a 28ºC, por fallo cardíaco). De hecho, un estudio de la Universidad British Columbia de Canadá afirma que cada año mueren más personas a consecuencia de la pobreza energética que como consecuencia de la Malaria, lo que pone de manifiesro la importancia de este problema a nivel global. E Un camino de mil millas comienza con un paso. - Benjamin Franklin - 28% 27% 32% 13% Consumo Mundial de Energía Final (8677Mtep) INDUSTRIA TRASNPORTE EDIFICACION OTROS 25% 32% 40% 3% Consumo en UE-27 de Energía final (1152 Mtep) INDUSTRIA TRASNPORTE EDIFICACION OTROS 25% 40% 31% 4% Consumo en España de Energía Final INDUSTRIA TRASNPORTE EDIFICACION OTROS Figura 1-2. Consumo final por sectores en la UE-27. Fuente: Eurostat, 2010 Figura 2-3. Consumo final por sectores en España. Fuente: Eurostat, 2012 Figura 1-1. Consumo final por sectores en el Mundo. Fuente: IEA, 2010 1 Introducción 24 La pobreza energética debe combatirse directamente actuando sobre su causa: viviendas antiguas y de baja calidad constructiva que suponen la necesidad de altos consumos energéticos para poder alcanzar el confort térmico. El alto consumo de energía no solo es el causante de altas facturas que muchas familias no pueden pagar, sino que también provoca otros graves problemas como el agotamiento de los recursos energéticos limitados y las elevadas emisiones de gases de efecto invernadero, causantes del cambio climático. Además, en países como España, supone una dependencia energética de otros países para cubrir unas altas necesidades energéticas de sus habitantes. En relación con estos problemas, la Unión Europea ha fijado los Objetivos de Desarrollo Sostenible para el 2020, entre los cuales se encuentran:  Poner fin a la pobreza en todas sus formas en todo el mundo  Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos  Lograr que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles  Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles  Adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos 1.1 El consumo de energía en los edificios En este contexto de ambiciosos objetivos, es necesario actuar urgentemente sobre la causa de los problemas que queremos combatir. Por ello es necesario conocer qué es el consumo de energía y qué factores influyen en él: Consumimos energía porque existe una demanda de la misma que cubrimos con una instalación energética que tiene un rendimiento o eficiencia energética. Así, el consumo será la demanda entre el rendimiento. Por ello si nuestro objetivo es reducir el consumo de energía, debemos atender a una reducción de la demanda y/o a un aumento de la eficiencia energética. Los edificios demandan energía para cubrir distintos servicios: iluminación, cocina, electrodomésticos, agua caliente sanitaria, equipos, climatización y otros. El porcentaje de consumo que supone cada servicio es diferente en edificios residenciales y edificios terciarios pero, en España, ambos tipos destinan la mayor parte de la energía que consumen a la climatización (42 y 59% respectivamente). Por ello ponemos el foco en la demanda de energía para climatización, energía necesaria para mantener los edificios en condiciones de confort térmico. Ésta demanda de energía depende del clima en el que se encuentre el edificio en cuestión, las cargas internas al edificio (que suponen una fuente de calor), la epidermis o envolvente del edificio (calidades constructivas) y la temperatura a la que se quiera mantener el edificio (qué temperatura consideramos confort térmico, normalmente la banda comprendida entre los 20ºC y 25ºC). Entonces, el único factor influyente en la demanda energética sobre el que podemos actuar es la epidermis: la calidad constructiva del edificio en relación a la transferencia de energía a través de sus cerramientos (paredes, ventanas, suelos y cubierta), ya que es el factor clave en el intercambio energético entre el ambiente (demasiado caluroso o demasiado frío) y el interior del edificio que queremos mantener en confort térmico. Así, en función de las características del edificio en cuestión (situación geográfica, orientación, tipología…) podemos adaptar la epidermis a las necesidades energéticas del mismo para disminuir al mínimo su demanda de energía para obtener el confort térmico. 42% 26% 12% 11% 9% Sector residencial (España 2005) CLIMA ACS ELECTROD. COCINA ILUMINACIÓN 60% 3% 4% 3% 27% 3% Sector terciario (España 2005) CLIMA ACS EQUIPOS COCINA ILUMINACIÓN OTROS Figura 1-4. Consumo por servicios en el sector residencial y sector terciario. Fuente: Secretaría General de Energía Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 25 Por otro lado, bien es sabido que las instalaciones térmicas (o de cualquier otro tipo) más eficientes, suponen un ahorro energético. Sin embargo debido a su precio, al desconocimiento o a otras prioridades, es normal optar por equipos menos eficientes que, a la larga, consumirán mucha más energía, con todo lo que ello conlleva. A pesar de la importancia de la eficiencia energética, pocas veces es considerada una prioridad a la hora de elegir un equipo, sea un equipo acondicionador de aire o un automóvil. Aunque ciertamente, cada vez más se compran electrodomésticos altamente eficientes y se instalan lámparas de bajo consumo. Estamos en el camino correcto pero quedan muchos pasos que dar, por ello la eficiencia de las instalaciones térmicas para climatizar debe convertirse en una prioridad, ya que es un factor de gran importancia que tiene un gran potencial para conseguir grandes ahorros de energía. Finalmente, cabe destacar la importancia del ahorro de energía (reducción del consumo) en términos de ahorro económico y reducción de emisiones. Toda reducción de consumo de energía final en kWh se traduce directamente en una reducción del gasto económico que supone esa energía, además de una reducción del consumo de energía primaria en kWh, lo que supone un paso hacia la sostenibilidad y al uso responsable de los recursos energéticos limitados de los que disponemos. Y por último pero no menos importante, una reducción del impacto ambiental que supone ese consumo de energía (en función de la fuente de energía que estemos empleando para dar el servicio), disminuyendo así las emisiones de CO2 a la atmósfera, medidas habitualmente en kg o toneladas de CO2. Todas estas conversiones que podemos hacer con 1 kWh de energía final consumida están estandarizadas, existiendo unos coeficientes de paso oficiales publicados por el Gobierno de España, por lo que podemos cuantificar exhaustivamente el impacto energético y ambiental de una reducción del consumo de energía. 1.2 Energías renovables en edificación Una estrategia para combatir tanto el impacto ambiental como el consumo de recursos energéticos fósiles es el uso de energías renovables. Esta estrategia es aplicable a pequeña o gran escala, tanto en sectores industriales como en transporte y edificación. Concretamente, en el sector de la edificación ya se está apostando por el uso de energías renovables y un ejemplo de ello es que la normativa empieza a incluirlas: En el Documento Básico de Ahorro de Energía (CTE-HE) del Código Técnico en la Edificación (Septiembre 2013) se incluye la obligatoriedad de una contribución solar mínima de ACS (HE 4) y una contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica (HE 5). Así se avanza hacia un futuro sostenible y libre de CO2 mediante la producción de energía limpia en el lugar de consumo: los edificios. Por ello cada vez más se aplican las energías renovables a la eficiación, aprovechando los recursos renovables de la zona en la que se encuentre el edificio. Podemos encontrar diversas fuentes de energía renovables utilizadas en edificación: 1.2.1 Energía solar térmica de baja temperatura Este tipo de sistema térmico de energía solar es aplicable a industria y edificación. Es un sistema activo, es decir, en el que un fluido de trabajo se mueve para transportar la energía. Este tipo de sistemas tiene muchos usos y aplicaciones, por ejemplo el secado, calefacción, refrigeración, climatización de piscinas o la producción de ACS (por debajo de los 100ºC). La energía solar térmica de baja temperatura se diferencia de las de media y alta temperatura en que estas últimas utilizan sistemas de reflexión y concentración de la energía para alcanzar esas temperaturas mayores (media temperatura en la industria y alta temperatura en centrales termosolares). 1.2.2 Sistemas solares pasivos (arquitectura pasiva) Los elementos solares pasivos en la edificación se clasifican en:  Sistemas solares pasivos de ganancia directa: a través de cerramientos semitransparentes (ventanas), con los que se consiguen ganancias solares muy altas, aunque también altas pérdidas. 3 Antecedentes 32 Dado que el 54% del barrio se compone de plazas de los años 70, este proyecto centra su estudio en una de ellas, la Plaza de Oriente, obteniendo resultados replicables al resto. Las Plazas se conforman por un espacio delimitado por catorce bloques, de dos alturas diferentes (Baja+III, Baja+VII), quedando en su interior un espacio de unos 7000 m2 formado por espacios verdes, plazas, aparcamientos y accesos. 2176 27% 4364 54% 1573 19% Tipos de configuración Martillo Plazas '70 Plazas Modernas Figura 3-2. Porcentaje de edificios en cada configuración. Fuente: De Manuel Jerez, Esteban (2012-2014). Barrios en transición. Avanzando hacia la rehabilitación urbana sostenible de Parque Alcosa, Sevilla. Grupo ADICI HUM-810 Figura 3-3. Tipologías 1, 2 y 3. Fuente: De Manuel Jerez, Esteban (2012-2014). Barrios en transición. Avanzando hacia la rehabilitación urbana sostenible de Parque Alcosa, Sevilla. Grupo ADICI HUM-810 Figura 3-4. Plaza de Oriente: Configuración manzana tipo “Plaza”. Fuente: Trabajo LAE 2011-2012. Bloque de viviendas del Parque Alcosa. C. Barroso, ML. Río, E. Rodriguez, C. Rubiales. Profesor: E. de Manuel Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 33 Los planos de los edificios se detallan en el anexo 1, diferenciando entre bloques tipo 1 (rectangulares) y bloques tipo 2 (bloques en forma de H). 3.2.1 Análisis de las condiciones constructivas Desde el punto de vista de la eficiencia energética la envolvente de los edificios se compone de un sistema muy precario: Bloques de hormigón de 20 cm de espesor, sin aislamiento ni cámara de aire, acabado con un mortero de cemento al exterior y un guarnecido de yeso al interior, que no proporciona aislamiento del entorno habitado, ni en invierno ni en verano; carpinterías de aluminio, con vidrios simples, cubiertas inclinadas sobre tabiquillos mal aisladas e impermeabilizadas. De este modo, durante el período invernal, el calor se dispersa fácilmente hacia el exterior; mientras que en el periodo caluroso de verano, en el que se alcanzan los 40ºC, los muros y ventanas no impiden que el aire caliente del exterior entre en la vivienda. Éstos repercuten directamente en unos elevados costes por las instalaciones de climatización y la exigencia de utilizarlos por largos períodos del año. A continuación se detallan las características constructivas de los edificios: Tabla 3-1. Descripción general de las características constructivas iniciales de los edificios. Fuente: De Manuel Jerez, Esteban (2012-2014). Barrios en transición. Avanzando hacia la rehabilitación urbana sostenible de Parque Alcosa, Sevilla. Grupo ADICI HUM-810 Cimentación La cimentación se resuelve mediante forjado sanitario y jácenas HA bajo muros de carga. Embrochalando las jácenas se disponen vigas de atado de HA y en dicho encuentro zapatas y pozos de cimentación. El forjado sanitario permite una altura libre desde la cota del terreno de 80 cm aproximadamente. En algunos casos el forjado sanitario durante la ejecución del edificio se rellenó de escombros o terreno sobrante de la obra, esto ha provocado finalmente daños por humedad debido a la subida por capilaridad de agua desde el terreno. Estructura Los edificios se ejecutan mediante estructura de muros de carga de bloques de hormigón de 20 cm de espesor, forjados unidireccionales de viguetas pretensadas y nervios de borde perpendiculares a fachada en las medianeras y cerrando el núcleo de escaleras. Escaleras Las escaleras se resuelven mediante bóveda tabicada, escaleras a salta caballo apoyada sobre los muros de carga y sobre el brochal del vestíbulo de planta tipo. Se ejecuta mediante 2 gruesos de rasilla, sentada la primera con yeso y la 2ª con mortero de cemento, y peldañeado de fábrica de ladrillo. Cubierta Cubierta inclinada de tabiques palomeros en los dos laterales de la H y cubierta plana andaluza en el núcleo de escaleras terminada con solería de 14x28 en espiga. Acabados Mortero de cemento en exteriores y guarnecido de yeso en interiores. Pinturas Pintura a la cal en patio interior y pintura con terminación a la tirolesa es exteriores. Particiones Las particiones interiores se componen de bloques de hormigón de 4 cm, mientras que las medianeras son del mismo material pero de 14 cm de espesor. Fachadas Las fachadas se resuelven con bloque de hormigón de 20cm. Los pretiles con fábrica de ladrillo visto de 14 cm en balcones. 3 Antecedentes 34 En el anexo 2 se exponen las características constructivas de cada cerramiento del edificio a un nivel más detallado (capa a capa de material), tal y como se introducirán en la Herramienta Unificada LIDER-CALENER para su simulación. 3.2.2 Problemas añadidos: degradación de la envuelta Además de las pobres calidades constructivas propias de los años 70 de las que constan los edificios del barrio, existe humedad capilar en paramentos y muros de carga de zonas comunes y privativas de la planta baja. Además, hay grietas y fisuras en las cajas de escaleras de los edificios, que podría provocar el descalce de la zanca de escalera en las plantas superiores. Esto supone que partimos de construcciones en un estado defectuoso. Por lo tanto, los edificios de Alcosa necesitan rehabilitación. Se pretende llevar a cabo la rehabilitación de los edificios con el objetivo no sólo de reparar los daños existentes sino de llevar los edificios a una situación energética mejorada. 3.2.3 Instalaciones de climatización Para la climatización de los espacios, el 60% de las viviendas dispone de equipos de bombas de calor, cuyo uso se limita en la mayoría de los casos sólo para la refrigeración de la estancia principal de la vivienda en verano; utilizando durante el invierno braseros o radiadores eléctricos. 3.2.4 Síntesis de diagnóstico 3.2.4.1 Envejecimiento generalizado del parque de viviendas Los edificios del Parque Alcosa, con más de 40 años de antigüedad, poseen una patología generalizada en los cimientos y estructuras de los edificios. La falta de aislamiento e incluso de cámara de aire, o cualquier otra necesidad de la envolvente del edificio se encuentran sin resolver en la actualidad en el 100% de los casos. 3.2.4.2 Espacios intercomunitarios En el barrio tiene la necesidad de un rediseño del espacio urbano intercomunitario, en términos de distribución de usos, ya que cuentan con zonas comunes con gran potencial para ser aprovechadas por la comunidad. 3.2.4.3 Ineficiencia energética La degradación física de los edificios existente y las deficientes condiciones constructivas con un sistema envolvente carente de aislamiento térmico, provocan una excesiva demanda de energía para mantener unas condiciones de confort adecuadas en el interior de las viviendas, que la mayoría de las familias no se pueden permitir, motivo por el que la mayoría de familias del barrio Parque Alcosa se encuentran en situación de pobreza energética. Figura 3-5. Esquema y características de la composición de la fachada exterior del edificio en su estado inicial. Fuente: Tranajo LAE 2011-2012. Plaza Collao. C. Barroso, ML. Río, E. Rodríguez, C. Rubiales. Prodesor: E. de Manuel. Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 35 4 Situación inicial de la demanda de energía 36 4 SITUACIÓN INICIAL DE LA DEMANDA DE ENERGÍA a demanda de energía térmica de un edificio es la cantidad de energía necesaria para mantener un local a una temperatura interior deseada durante un periodo de tiempo (normalmente un año). Su valor suele darse en kWh/m2año e incluye la demanda de calefacción y la de refrigeración. Para obtener una visión precisa de la situación energética de los edificios de la Plaza de Oriente, éstos se han simulado en la Herramienta Unificada LIDER-CALENER (HULC), introduciendo sus características geométricas y constructivas, además de su relación con el entorno (sombras debidas a obstáculos remotos). Esta relación puede observarse en la cartografía catastral del barrio, incluida en el anexo 1. Se han simulado los catorce edificios que conforman la plaza para obtener su demanda energética. Pero después se ha tomado un edificio en concreto para poder analizar en detalle sus parámetros característicos y todos los factores que influyen en su demanda de energía, con el fin de obtener un diagnóstico energético minucioso sobre el cual poder proponer mejoras y aplicar en éste y en el resto de edificios. L No sabemos lo que nos pasa y eso es precisamente lo que nos pasa. - José Ortega y Gasset - Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 37 4.1 Características generales de las tres tipologías de edificio existentes en la Plaza de Oriente Bloques rectangulares A: Los edificios número 4, 7, 8 y 10 de la Plaza de Oriente tienen esta distribución. Constan de cuatro plantas, con cuatro viviendas por planta, haciendo un total de 1597 m2 de superficie cada uno. Bloques rectangulares B: Los edificios número 1, 3, 11 y 14 de la Plaza de Oriente siguen este modelo. Constan de ocho plantas, con cuatro viviendas por planta, haciendo un total de 3195 m2 de superficie cada uno. Figura 4-1. Tipología de bloque rectangular A (Bloque 4, Plaza de Oriente). Fuente: Elaboración propia Figura 4-2. Tipología de bloque rectangular B (Bloque 1, Plaza de Oriente). Fuente: Elaboración propia. 4 Situación inicial de la demanda de energía 38 Bloques en H: Son los edificios número 2, 5, 6, 9, 12 y 13 de la Plaza de Oriente. Como vemos es la tipología que más se repite dentro de la Plaza, por lo que un edificio de este tipo será el escogido para analizar en profundidad. Estos edificios constan de cuatro plantas, con cuatro viviendas por planta, haciendo un total de 1597 m2 de superficie cada uno. 4.2 Análisis de los parámetros característicos de la envolvente de los edificios en relación con la transferencia de energía Los edificios se caracterizan por las transmitancias de sus cerramientos, además de otros parámetros característicos que influyen en la demanda de energía. Se han obtenido los parámetros característicos del edificio en H: Bloque 5, Plaza de Oriente. De aquí en adelante nuestro edificio objeto. El análisis de estos parámetros se realiza mediante la comparación de los resultados obtenidos con los rangos típicos de los mismos a nivel de componentes y edificios. Tabla 4-1. Parámetros característicos iniciales: Transmitancias térmicas. U medio del edificio (W/m2K) Rango (0.4, 2.5) U medio 2.15 U componentes (W/m2K) Cerramiento U resultado U máximo Cubierta 1.68 1 Muro exterior 2.09 0.65 Solera 2.62 0.65 Ventanas 5.7 4.2 Figura 4-3. Tipología de bloque en H (Bloque 5, Plaza de Oriente). Fuente: Elaboración propia. Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 39 Las deficientes calidades constructivas de estos edificios se corresponden con transmitacias muy altas, que superan los niveles exigidos por la reglamentación energética aplicable (CTE-DB-HE, 2013). Incremento de U medio debido a los puentes térmicos (W/m2K) Rango (20%, 60%) Recomendable < 40% ΔUpt 5.50% Compacidad (m) Rango (2, 4.5) Compacidad 3.48 Relación ASSE/Aútil Rango recomendable en verano (0.01, 0.05) ASEE/Aútil verano 0.054 Valor normal invierno < 0.2 ASSE/Aútil invierno 0.034 La compacidad es algo sobre lo que no podemos influir en edificios existentes, pero podemos comprobar que se encuentra en el rango normal de compacidades y que es alta, lo cual es beneficioso. Respecto al área solar sur equivalente en relación con el área útil del edificio, sólo se sale del rango recomendable el valor de verano, por lo que tampoco será un parámetro objetivo en nuestro estudio, en principio. Sin embargo, las altas tranmitancias térmicas sí serán nuestro objetivo, ya que se traducen en unas pérdidas a través de los cerramientos muy altas, que suponen el 79% de las pérdidas totales en calefacción. El resto de pérdidas se debe a la transmisión a través de los puentes térmicos (5%) y a las infiltraciones y exfiltraciones de aire (16%), que no suponen un porcentaje significativo en comparación con las primeras. Por ello, las propuestas de rehabilitación irán en la línea de mejorar la transmisión a través de los cerramientos y la permeabilidad de los huecos. Transmitancia térmica, U (W/m2K) Cerramiento Edificios Alcosa Valores de alta eficiencia Valores exigidos U muro exterior 2.09 0.27 1 Ucubierta 1.68 0.21 0.65 U solera 2.62 0.32 0.65 U ventanas 5.7 2.10 4.2 Tabla 4-2. Valores de las transmitancias térmicas en comparación con los valores exigidos por la reglamentación. Fuente: elaboración propia a través de los resultados de HULC y del DB-HE1 Tabla 4-3. Parámetros característicos iniciales: Otros parámetros relevantes 4 Situación inicial de la demanda de energía 40 En el régimen de refrigeración, el término crítico es el de las ganancias. Éstas provienen de la radiación solar (69%) y de las fuentes internas del edificio (31%). En un clima como el de Sevilla (zona climática B4) las ganancias solares son importantes, efecto que se acentúa por la mala calidad de las ventanas. Sin embargo, las fuentes internas no son significativas en edificios residenciales. Por ello, para mejorar en refrigeración se contemplará el control solar como medida. Los periodos de calefacción y refrigeración los determina la evolución de la temperatura interior al edificio a lo largo del año en oscilación libre, es decir, sin equipos de climatización. Se analiza esta evolución en superposición con la banda de confort, intervalo de temperaturas en el que se da la situación de confort térmico, es decir, en el que queremos que se sitúe la temperatura interior. Se define esta banda en los (20, 25) ºC. Cuando la temperatura interior en oscilación libre se encuentra por debajo de los 20ºC significa que el edificio demanda energía para aumentar su temperatura y nos encontramos en régimen de Calefacción. Por el contrario, cuando la temperatura interior en oscilación libre sobrepasa los 25ºC, se demanda energía para disminuirla, por lo que nos encontraremos en régimen de refrigeración. 79% 5% 16% Contribución a las pérdidas UA cerramientos UA puentes térmicos Ventilación e infiltración Figura 4-4. Desglose de las pérdidas de calefacción. Fuente: elaboración propia a través de los resultados de simulación en HULC 31% 69% Contribución a las ganancias Fuentes Internas Ganancias solares Figura 4-5. Desglose de las ganancias en regriferación. Fuente: elaboración propia a través de los resultados de simulación en HULC Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 41 En la figura 4-6 puede observarse el resultado en nuestro edificio objeto de la Plaza de Oriente: el periodo de calefacción comprende los meses de octubre a mayo y el periodo de refrigeración comprende los meses de junio a septiembre. 4.3 Cálculo de la demanda de energía De la Herramienta Unificada LIDER-CALENER se obtienen resultados directamente en la interfaz de usuario como la demanda energética y la certificación. Pero este proyecto además extrae valores clave en el estudio de la situación energética de un edificio a través de los archivos .INP que genera la simulación del edificio en el programa. El edificio simulado en HULC es el bloque 5 de la Plaza de Oriente, obteniendo resultados replicables al resto de edificios que conforman la manzana cerrada. Para el análisis de la demanda de refrigeración se toma como referencia el mes de agosto y para la de calefacción el mes de febrero. Se toma febrero y no enero debido a que la simulación del edificio (durante un periodo de un año) empieza en enero, por lo que los resultados de este primer mes no son fiables, ya que para la herramienta no han existido otros meses antes. En este proyecto no sólo se analiza la situación energética de partida de los edificios, sino que se proponen mejoras y se realiza un estudio del Coste del Ciclo de Vida (CCV) de cada una de ellas para así obtener la óptima. Para realizar este estudio es necesario calcular la demanda de energía de cada propuesta así como su CCV, por lo que el cálculo se realiza mediante un método simplificado con el que se puedan acoplar todas estas soluciones y obtener la óptima. Por ello, para comparar los resultados de las demandas mejoradas (método simplificado) con la demanda inicial obtenida mediante HULC (método detallado), es necesario obtener unos factores que corrijan el método simplificado. Esta comparación es la necesaria para calcular el ahorro de energía que supone cada mejora. Para obtener los factores correctores se calcula la demanda de energía de la situación inicial mediante los dos métodos y se comparan. Los valores de estos factores pueden observarse en el anexo 3. 0 5 10 15 20 25 30 35 1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 7 8 8 9 9 101011111212 Tª (ºC) Meses del año Temperatura interior Figura 4-6. Evolución de la temperatura interior en oscilación libre a lo largo del año. Fuente: elaboración propia a través de los resultados de simulación en HULC Calefacción Calefacción Refrigeración 5 Definición de alternativas para la reducción de la demanda 48 Ventilación nocturna: Se estudian diferentes alternativas: Las pérdidas nocturnas variarán en función de las renovaciones/hora que se impongan. Sin embargo, algunas de las mejoras orientadas a la refrigeración son excesivas, (algunas de ventilación nocturna y otras de lamas) haciendo que en meses de verano se necesite calefacción, por lo que se eliminan esos casos quedando 16 para el estudio del CCV. 5.3 Propuesta de alternativas de reducción de la demanda Las alternativas de refrigeración van desde la R0 a la R5 (añadiendo otras combinaciones de ventilación nocturna) y las alternativas de calefacción de la C0 a la C3. Todas ellas se combinarán entre sí. Tabla 5-1. Definición de alternativas para la reducción de la demanda. Fuente: elaboración propia Refrigeración Control solar Ventilación nocturna R0 No No R1 Toldos No R2 No Si, 10 ren/h R3 Toldos Si, 10 ren/h R4 Lamas No R5 Lamas Si, 10 ren/h R2-5 No Si, 5 ren/h R3-5 Toldos Si, 5 ren/h R2-7 No Si, 7 ren/h Calefacción Transmitancias Permeabilidad Ventanas C0 Inicial Alta C1 Mínimo Alta C2 Recomendado Media C3 Óptimo Baja Las diferentes alternativas se refieren concretamente a los siguientes valores:  Toldos: en las orientaciones SE y SO, reducen el factor solar de las ventanas hasta un 50% de la inicial.  Lamas: en las orientaciones SE y SO, reducen el factor solar de las ventanas hasta llegar a 0.33.  Ventilación nocturna: 10, 7 ó 5 renovaciones hora durante la noche.  Transmitancias: los valores referidos en la tabla 4-2.  Permeabilidad de las ventanas: 9 (baja), 27 (media) o 50 (alta) m3/hm2 a 100Pa. Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 49 6 Estudio del coste de ciclo de vida 50 6 ESTUDIO DEL COSTE DE CICLO DE VIDA l coste de ciclo de vida (CCV) de un edificio es el coste total que supone el edificio, durante toda su vida desde que se construye hasta que se demuele. En este caso el estudio se hace para la vida útil del edificio considerando que es de 30 años. El estudio del coste de ciclo de vida que se pretende realizar consiste en volcar sobre una gráfica diferentes puntos que corresponden con diferentes alternativas para la rehabilitación energética para la reducción de la demanda. En el eje x de esta gráfica se mostrará la demanda de energía total (calefacción y refrigeración) de las diferentes opciones, y en el eje y se mostrará el coste de ciclo de vida de cada una de ellas, dando lugar a una dispersión de puntos en los que podemos ver todas las combinaciones. Así, elegiremos como alternativa óptima la que presente una mayor reducción de la demanda con el menor coste de ciclo de vida. El CCV tiene en cuenta los costes de instalación, operación y mantenimiento de las instalaciones de climatización de los edificios (en la situación de partida), además del coste que supone cada mejora en términos de reforma de la envuelta; todo para un ciclo de vida de 30 años. Si la vida de algún componente fuese menor que la vida útil del edificio, habrá que tener en cuenta su reposición y el valor del dinero en ese momento. En este caso los equipos de climatización tienen una vida útil de 15 años, lo que supone tener en cuenta dos inversiones en total en la vida útil del edificio. Dentro de los costes de operación se encuentran los costes de los consumos energéticos de los sistemas de acondicionamiento durante toda la vida del edificio. Para obtener un resultado real, el cálculo deberá tener en cuenta la variación del precio de la energía, la inflación y la tasa de interés. Debido a la incertidumbre de las fluctuaciones en los precios de los combustibles, se supondrá un valor constante de los mismos. En resumen, el CCV es la suma de costes correspondientes a:  Reforma de la envuelta: o Costes de la reforma de la envuelta en sí (reforma de los cerramientos y reposición de ventanas). o Coste de los mecanismos de control solar (toldos en este caso). o Coste de la inclusión de mecanismos para la ventilación nocturna. E Despacito y buena letra, que el hacer las cosas bien importa más que el hacerlas. - Antonio Machado - Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 51  Equipos de climatización: o Coste de inversión de los equipos (y reposición a los 15 años). o Coste de mantenimiento de los equipos durante 30 años (calculado como un 4% de la inversión), con una tasa actual del 3% (i = 3%). o Coste de operación durante 30 años (n = 30), teniendo en cuenta el precio de la energía (eléctrica en este caso), con una tasa actual del 3%. 𝐶𝐶𝑉=𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜𝑠+ 𝑀𝑎𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜+ 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛((1+𝑖)(𝑛−1) 𝑖(1+𝑖)𝑛)+ 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜𝑠=𝐷𝐶 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐶𝑂𝑃 · 𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 𝑐𝑏𝑙𝑒+ 𝐷𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐸𝐸𝑅 · 𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 𝑐𝑏𝑙𝑒 El estudio de CCV para escoger la mejora óptima se realiza en base a la comparación de alternativas de mejora de la envuelta y con los equipos de climatización que tienen los edificios del distrito en la situación de partida. La demanda de energía de cada alternativa se calcula por el método simplificado y se corrige con los factores correctores (anexo3). El cálculo de estas demandas y del CCV de cada una se detalla en el anexo 4. En este anexo se exponen las tablas correspondientes al estudio y los resultados del mismo en gráficas de dispersión de puntos en las que se observa cuál es la mejora óptima. También se muestran los precios utilizados en el CCV tanto para envuelta como para equipos. 5.2 Estrategia de reducción de la demanda Una rehabilitación del edificio tendrá efecto sobre la demanda de calefacción y sobre la de refrigeración, por lo que se debe formular En la dispersión de puntos puede observarse cómo van avanzando según la línea de tendencia hacia una demanda de energía menor y hacia menores costes del ciclo de vida, que es el extremo de la gráfica en el que se sitúa la opción óptima (extremo inferior izquierda). 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 CCV Demanda total de climatización Estudio del Coste del Ciclo de Vida para 30 años Figura 6-1. Análisis de alternativas de rehabilitación energética mediante el estudio del Coste del Ciclo de Vida. Fuente: elaboración propia (6-1) (6-2) 6 Estudio del coste de ciclo de vida 52 En la figura 6-1 se observa que hay cuatro puntos que se separan marcadamente del resto, teniendo una demanda alta y un alto coste. Estos puntos corresponden con las combinaciones de mejoras en refrigeración y calefacción: R0-C0, R1-C0, R2-5-C0 y R4-C0. Lo que significa que estos puntos lejos de la situación óptima son los casos en los que no se actúa sobre la calefacción. Esto se debe a que la demanda de calefacción era mucho mayor en estos edificios que la de refrigeración (como se mostraba en la figura 4-8), debido a sus pobres características constructivas. Por ello, aunque se actúe en refrigeración, hasta que no actuémos contra la demanda de calefacción no obtendremos un ahorro significativo. Sin embargo, a pesar de que la demanda de calefacción sea mayor, también es necesario actuar sobre refrigeración, ya que una vez adoptemos las medidas para reducir la demanda de calefacción (disminuir sus pérdidas a través de un aumento de aislamiento), la refrigeración podría verse afectada negativamente. Llegados a este punto, para saber cuál es la mejora óptima, ampliaremos la gráfica para analizar las mejores alternativas. En la figura 6-2 se muestran las tres alternativas de menor demanda de energía. Las alternativas 2 y 3 tienen parecidos costes de ciclo de vida, por lo que entre ellas elegiríamos la opción 2, ya que supone una menor demanda y un coste algo menor. Las alternativas 1 y 2 suponen una demanda parecida, siendo la de la 1 algo menor, pero para pasar de la 2 a la 1 y conseguir esa pequeña reducción de la demanda habría que asumir un coste del ciclo de vida mucho mayor, por lo que la situación óptima es la alternativa número 2. Esta alternativa corresponde con la combinación R1-C3, que si recordamos la tabla 5-1, significa una mejora de la refrigeración a través de la colocación de toldos y sin ventilación nocturna, y una mejora de la calefacción con transmitancias óptimas y permeabilidad de las ventanas baja. 168000 188000 208000 228000 248000 268000 288000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000 36000 38000 40000 CCV Demanda total de climatización Estudio del Coste del Ciclo de Vida para 30 años Figura 6-2. Análisis de las mejores alternativas mediante el estudio del Coste del Ciclo de Vida para obtener la opción óptima. Fuente: elaboración propia 1 2 3 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 53 7 Situación mejorada de la demanda de energía 54 7 SITUACIÓN MEJORADA DE LA DEMANDA DE ENERGÍA l motivo de llevar a cabo esta rehabilitación energética es conseguir una reducción de la demanda de energía. El efecto consigue la alternativa óptima de rehabilitación es llevar una demada de 58.17 kWh/m2año de un edificio a una demanda de 18.20 kWh/m2 año (con una demanda de calefacción de 7.90 kWh/m2año y una demanda de refrigeración de 10.30 kWh/m2año). Esto significa que hemos pasado de un edificio que ni siquiera cumplía la reglamentación energética y demandaba una alta cantidad de energía, a edificios cercanos a ser considerados passive house. E Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo - Albert Einstein - kWh/m2año INICIAL MEJORADA CALEFACCIÓN 42.33 7.90 REFRIGERACIÓN 15.84 10.30 TOTAL 58.17 18.20 MEJORA DE LA DEMANDA % REDUCCIÓN 81.34 34.98 68.72 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Demanda Situacion Mejorada Demanda Calefacción (kWh/m2) Demanda Refrigeración (kWh/m2) Tabla 7-1. Reducción de la demanda conseguida tras la mejora. Fuente: elaboración propia Figura 7-1. Demanda de energía tras la rehabilitación del edificio objeto a lo largo del año. Fuente: elaboración propia Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 55 7.1 Nuevos parámetros característicos Tabla 7-2. Parametros característicos tras la rehabilitación energética: Transmitancias. Fuente: elaboración propia U medio del edificio (W/m2K) Rango (0.4, 2.5) U medio 0.38 U componentes (W/m2K) Cerramiento U resultado U máximo Cubierta 0.21 1 Muro exterior 0.26 0.65 Solera 0.33 0.65 Ventanas 2.13 4.2 Tabla 7-3. Otros parámetros característicos tras la rehabilitación energética. Fuente: elaboración propia Incremento de U medio debido a los puentes térmicos (W/m2K) Rango (20%, 60%) Recomendable < 40% ΔUpt 17% Compacidad (m) Rango (2, 4.5) Compacidad 3.48 Relación ASSE/Aútil Rango recomendable en verano (0.01, 0.05) ASEE/Aútil verano 0.043 Valor normal invierno < 0.2 ASSE/Aútil invierno 0.029 Los parámetros característicos que antes estaban fuera de rango, ahora toman valores favorables, quedando todos dentro de los rangos recomendables. La situación final de los cerramientos de los edificios puede observarse en detalle en el anexo 5. Por otra parte, la demanda de calefacción, que era tan alta en la situación de partida, ha mejorado considerablemente, reduciéndose más de un 80%. Esto se ha conseguido gracias a reducir las pérdidas a través de los cerramientos y a aumentar las ganancias solares. Esto supone una nueva distribución de porcentajes de pérdidas y ganancias de calefacción, que pueden observarse en la figura 7-2. Cabe señalar que los puentes térmicos, que ahora contribuyen en un 17%, no necesitan ser rehabilitados ya que no supera el 40% de las pérdidas. 7 Situación mejorada de la demanda de energía 56 7.2 Cumplimentación de la reglamentación energética Llegados a este punto, se vuelve a introducir el edificio en la herramienta HULC para comprobar si con las medidas adoptadas nuestro edificio cumple la reglamentación energética. La conclusión es que con esta gran reducción de las demandas de calefacción y refrigeración se consigue cumplir la reglamentación energética, ya que en la situación mejorada los edificios tienen una demanda de energía por debajo de los límites requeridos por la HE1, como puede observarse en la figura 7-3. 7.3 Efecto de la rehabilitación en la demanda energética del distrito completo El ahorro de energía logrado (del 68.72%) calculado para el bloque 5 de la Plaza de Oriente se aplica al resto de edificios que conforman la manzana cerrada, que pasan a tener una demanda de climatización mucho menor que en la precaria situación inicial, como puede observarse en la figura 7-4. Figura 7-3. Cumplimentación de la reglamentación energética HE1 con la demanda mejorada extraida de HULC 48% 17% 35% Contribución a las pérdidas UA cerramientos UA puentes térmicos Ventilación e infiltración 41% 59% Contribución a las ganancias Ganancias solares Fuentes internas Figura 7-2. Desglose de pérdidas y ganancias en calefacción en la situación mejorada. Fuente: elaboración propia Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 57 0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Demandas en situación inicial y mejorada (kWh/m2año) Demanda de calefacción inicial Demanda de refrigeración inicial Demanda de calefacción mejorada Demanda de refrigeración mejorada Figura 7-4. Comparación de las demandas antes y después de la rehabilitación energética en los 14 edificios. Fuente: elaboración propia Figura 7-5. Comparación de la fachada exterior de los edificios del distrito en la situación inicial y mejorada. Fuente: Edgar Gomez Romero 9 Efecto de la rehabilitación en la calificación energética 64 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 65 10 INFLUENCIA DE INCLUIR UNA SOLUCIÓN INNOVADORA DE FACHADA sta solución innovadora se trata de una innovación sobre el conocido muro Trombe, la cual es una fachada radiante. El funcionamiento del muro trombe clásico consiste en la alternación de dos modos de funcionamiento: uno durante el día y otro durante la noche. Este estudio se centrará en la influencia que tiene esta fachada en el régimen de calefacción. En este régimen, el trome funciona de la siguiente forma: Se trata de que durante el día, la radiación solar atraviese la capa de vidrio exterior del muro, incidiendo sobre la superficie oscura del muro interior y calentándolo, por lo que éste almacenará calor. Durante la noche, el muro tiende a enfriarse transfiriendo calor principalmente hacia el exterior (debido a que se encuentra a menor temperatura), pero al existir la lámina de vidrio en el exterior, el calor se transferirá hacia el interior. Además, la lámina de vidrio puede ser además de simple, doble o triple. En estos casos, las pérdidas de calor hacia el exterior son mucho menores, por lo que se calentará más el interior del local. El elemento innovador que se incluye en este proyecto es un elemento estudiado en concepto de ensayo experimental y del que se ha realizado y validado un modelo teórico, por Juan Daniel Sánchez Ortiz en su trabajo: Modelo de caracterización experimental de una solución innovadora de fachada. El elemento experimental se E El riesgo es una parte inherente del proceso de innovación. No hacer nada tiene un riesgo mayor. - Borja Baturone - Figura 10-1. Funcionamiento de un muro trombe en régimen de calefacción. Fuente: elaboración propia 10 Influencia de incluir una solución innovadora de fachada 66 encuentra en una celda de ensayo situada en la localidad de Alcalá de Guadaira, cercana a Sevilla. El objetivo de este apartado será estudiar la inclusión de este elemento en un edificio real, como los del distrito Plaza de Oriente que han sido tratados en este proyecto, por lo que se estudiará la influencia que tiene la implementación de esta fachada en el edificio objeto de nuestro estudio: el bloque 5 de la Plaza de Oriente. Para ello, primero necesitamos conocer el elemento de fachada. 10.1 Características de la celda de ensayo del elemento En la siguiente figura puede observarse cómo es la celda de ensayos mencionada anteriormente. En la fachada sur, como puede observarse, se sitúa el elemento activo, formado por diferentes capas. De interior a exterior, estas son las capas que lo conforman y sus características: 1. Muro de hormigón: 16 cm de espesor y conductividad térmica k = 1.3 W/mK. 2. Cámara de aire interior: 5 cm de espesor. 3. Aislante poliestireno: 8 cm de espesor y conductividad térmica k = 0.035 W/mK. Con orificios en los extremos superior e inferior para dejar pasar el flujo de aire comunicando las cámaras de aire exterior e interior. 4. Hormigón: 12 cm de espesor y conductividad térmica k = 1.3 W/mK. Con orificios en los extremos superior e inferior para dejar pasar el flujo de aire comunicando las cámaras de aire exterior e interior. 5. Cámara de aire exterior: 5 cm de espesor. 6. Hoja acristalada de vidrio simple: resistencia térmica Rvs = 0.00682 W/m2K, absortividad α = 0.75, factor solar g = 0.80 y transmitancia térmica U = 5.5 W/m2K. Figura 10-2. Celda de ensayo experimental del elemento. Fuente: Juan Daniel Sánchez Ortiz.2016. Modelo de caracterización experimental de una solución innovadora de fachada Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 67 10.2 Descripción de la caracterización experimental del comportamiento del elemento situado en la celda de ensayo Se ha realizado una campaña de mediciones durante los meses de diciembre y febrero con el fin de caracterizar el comportamiento de la celda de ensayo durante el periodo invernal. Para ello, se ha medido la temperatura interior de la celda con ayuda de tres sensores distribuidos en su interior, que registran las posibles diferencias de temperatura en el volumen de aire del interior de la celda. También se mideron las temperaturas superficiales interiores y las temperaturas de las capas que conforman el elemento activo. Además, se midió el calor cedido por un equipo de climatización existente en la celda, midiendo las temperaturas de impulsión y de retorno. Por último, también se registraron las condiciones exteriores durante todo el periodo de mediciones. Para el ensayo, se hizo circular aire por el elemento activo con ayuda de ventiladores, que lo hacen circular a diferentes velocidades para obtener una caracterización del elemento en diferentes casos de flujo de aire a través del mismo. Se hicieron tres campañas de mediciones diferentes: oscilación libre, temperatura impuesta y fachada activa. 10.3 Validación de los resultados experimentales y estudio de sensibilidad Tras la caracterización experimental del elemento se realizó un modelo teórico con el objetivo de validar los resultados obtenidos. El modelo teórico analiza la transmisión de calor a lo largo de las capas que componen el elemento activo situado en la fachada sur de la celda de ensayo. Esta caracterización analítica del elemento ofrece resultados de área solar muy parecidos a los experimentales, tanto que casi son coincidentes (para velocidades del aire nula y de 1.5 m/s). Una vez validados los resultados experimentales, se procedió a la realización de un estudio de sensibilidad que ofreciese una caracterización del comportamiento de la fachada activa en diferentes situaciones: con variaciones de los parámetros constructivos del elemento activo: espesor de aislamiento y tipología de vidrio de la hoja vidriada exterior. Así, se obtuvieron las transmitancias y áreas solares del elemento combinando los casos de velocidad de aire en el interior de 0 m/s y 1.5 m/s, aislamiento del elemento bajo, medio y alto, y vidrio exterior simple y doble. Y sobre estos resultados (tabla 10-1) parte este trabajo, que incluirá el elemento activo en un edificio real al que ya se le ha hecho una rehabilitación energética. 10 Influencia de incluir una solución innovadora de fachada 68 10.4 Características de la inclusión del elemento activo en el edificio El elemento innovador de fachada se intentará orientar, igual que en el experimento, hacia el sur. Dado que las fachadas de nuestro edificio objeto corresponden con las orientaciones NE, NO, SE y SO, se colocará el elemento en el área disponible de las fachadas SE y SO, que puede verse en la tabla 10-2. Elemento en SE Ancho (m) 3.9 Alto (m) 2.67 Número plantas 4 Número muros 2 Área total SE (m2) 83.304 Elemento en SO Ancho (m) 2.55 Alto (m) 2.67 Número plantas 4 Número muros 2 Área total SO (m2) 54.468 ÁREA TOTAL (m2) 137.772 Tabla 20-1. Resultados del modelo de caracterización experimental de una solución innovadora de fachada, por Juan Daniel Sánchez Ortiz Tabla 10-2. Área disponible en las orientaciones deseadas. Fuente: elaboración propia Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 69 Como se ha descrito anteriormente, la inclusión de este elemento es una medida adicional a la rehabilitación energética que ha desarrollado este proyecto. El estudio del efecto que tendrá esta solución innovadora al aplicarlo en nuestro edificio objeto se realizará mediante el cálculo del ahorro energético que supone su implementación en seis casos diferentes, que se describen a continuación: 1. Vidrio simple y aislamiento bajo: caso E1. 2. Vidrio simple y aislamiento medio: caso E2. 3. Vidrio simple y aislamiento alto: caso E3. 4. Vidrio doble y aislamiento bajo: caso E4. 5. Vidrio doble y aislamiento medio: caso E5. 6. Vidrio doble y aislamiento alto: caso E6. En todos los casos se estudiará el elemento con un comportamiento de régimen de invierno, en el que el funcionamiento cambia en función de si es de día o de noche, como mostraba la figura 10-1 para un muro trombe convencional. Así, durante el día, se ponen en funcionamiento los ventiladores, haciendo pasar un caudal de aire por la cámara de aire exterior que se calienta debido a la radiación solar que recibe a través del vidrio; mientras que por la noche permanecen parados para que se transmita el calor al interior. A estos dos estados se les llamará abierto (de día, con una velocidad del aire de 1.5 m/s) y cerrado (de noche, con una velocidad del aire nula). Figura 10-3. Situación del elemento innovador de fachada en el edificio 5 de la Plaza de Oriente rehabilitado, en fachadas SE y SO. Fuente: elaboración propia a partir de la imagen diseñada por Edgar Gómez Romero 10 Influencia de incluir una solución innovadora de fachada 70 10.5 Cálculo de la solución innovadora implantada en el edificio Para calcular el ahorro que supone cada una de las soluciones hay que comparar la demanda de calefacción del edificio en situación inicial (en este caso hablamos de la situación rehabilitada del edificio) con la situación final con el elemento. Para ello necesitamos primero calcular esta demanda mejorada que supone la inclusión del elemento en el área del que disponemos (137.77 m2). La demanda final se calcula como hicimos con la demanda de calefacción, con su ecuación (4-1). Entonces, hay que calcular las pérdidas y las ganancias del edificio con el elemento. Se calculará el ahorro total calculando la nueva demanda de calefacción y sumándola a la de refrigeración (que será la misma que la inicial). Las pérdidas se calculan como las pérdidas iniciales del edificio rehabilitado, menos las pérdidas correspondientes a los metros cuadrados de muro inicial que va a sustituirse por el elemento, más las pérdidas que aporta el elemento al incluirlo en esos metros cuadrados. Deben restarse esas pérdidas porque van a ser sustituidas, ya que es lo que hace el elemento de fachada, no añadir sin más. Los resultados de estos balances de pérdidas y ganancias pueden verse en el anexo 7. 𝐷𝐶 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 =𝐷𝐶 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙− 𝐷𝐶 𝑚𝑢𝑟𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙+𝐷𝐶 𝑚𝑢𝑟𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 En el caso de las ganancias, el elemento de fachada sí que añade más área solar y, por tanto, mayores ganancias solares; no sustituyendo a las que ya tiene (por los cerramientos semitransparentes que posee el edificio), sino añadiendo una superficie vidriada con cámara de aire donde antes existía un cerramiento opaco. Por tanto, las ganancias finales se calculan como la suma de las iniciales más las que añade el elemento. 𝐷𝑅 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 =𝐷𝑅 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙+ 𝐷𝑅 𝑚𝑢𝑟𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 Las pérdidas que supone el elemento innovador se calculan teniendo en cuenta el tiempo que está cerrado y el tiempo que está abierto. Así, su cálculo se realiza mediante la siguiente ecuación: 𝑃 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑊ℎ)=(𝑈𝐴𝑐·𝐺𝐷·(1−𝛿)+𝑈𝐴𝑎·𝐺𝐷·𝛿)·24/1000 Las ganancias se reciben por las dos orientaciones: SE y SO y también dependen de los estados abierto (de día, es decir, cuando se reciben casi todas las ganancias solares) y cerrado (de noche). 𝐺 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑊ℎ)=(𝐴𝑠𝑐·𝐼𝑐+𝐴𝑠𝑎·𝐼𝑎)𝑆𝐸+ (𝐴𝑠𝑐·𝐼𝑐+𝐴𝑠𝑎·𝐼𝑎)𝑆𝑂 10.6 Efecto en la demanda de la implantación de la solución innovadora de fachada en los diferentes casos Tabla 10-3. Efecto en la demanda de la implantación de la solución innovadora de fachada en los seis casos estudiados. Fuente: elaboración propia (10-1) (10-2) (10-3) (10-4) DC DR DTOT(R+C) REND REND CONS TOT Ahoro Ahorro Ahorro (kWh) (kWh) (kWh) CAL REF (kWh) (kWh) (%) (€) E1 016453 16453 1 2 8226 12620 43.41 2637.57 E2 4703 16453 21156 1 2 12929 7917 27.23 1654.66 E3 4761 16453 21214 1 2 12988 7859 27.03 1642.49 E4 3008 16453 19461 1 2 11235 9612 33.06 2008.80 E5 3623 16453 20076 1 2 11849 8997 30.95 1880.40 E6 016453 16453 1 2 8226 12620 43.41 2637.57 V_DOB A_MED V_DOB A_ALTO CASO V_SIM A_BAJ V_SIM A_MED V_SIM A_ALTO V_DOB A_BAJ Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 71 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 CCV Consumo total de climatización Estudio del Coste del Ciclo de Vida (Mejoras de la envuelta) Partimos de una demanda total inicial de 29073 kWh. Como podemos observar, en los casos E1 y E6 se consigue reducir la demanda de calefacción en un 100%, obteniendo como demanda de energía total la demanda de refrigeración exclusivamente. Esto supone un ahorro de 12620 kWh anuales, que significa un ahorro económico anual de 2637.57 € para todo el edificio (bloque 5). Estos casos tan diferentes logran los mismos ahorros debido a que el caso E1 tiene un aislamiento bajo por el que se producen muchas pérdidas pero mucha área solar por la que se producen muchas ganancias que las compensan, mientras que en el caso E6 se producen menos pérdidas pero también con menor área solar, por lo que finalmente tienen el mismo efecto. Esto puede verse en la tabla 10-1, observando el U (W/m2K) y el Área solar (W) de cada uno de los dos casos. En el resto de casos, se producen ahorros de energía de en torno al 30%, suponiendo ahorros económicos cercanos a los 2000 €/año. 10.7 Estudio de costes de la solución innovadora de fachada Al ser un elemento innovador, no existe una inversión inicial conocida para su implantación. Por lo que se realizará este estudio con el fin de hallar el precio adecuado por m2 de superficie de elemento. Para ello, se incluirán estas seis nuevas soluciones en nuestra gráfica del estudio del coste de ciclo de vida, aunque esta vez trabajaremos con consumos y no con demandas. Estos consumos son los correspondientes con los equipos de climatización iniciales del edificio (de bajo rendimiento). Pero para poder tener estas seis soluciones como seis puntos en nuestra gráfica, tendríamos que asociarles un coste de inversión con el que poder su calcular su coste del ciclo de vida. Por ello, vamos a asociarle al elemento diferentes costes y observar así donde se sitúan los puntos, si por encima o por debajo de la tendencia que tiene el resto de puntos. El resultado de este ejercicio, con costes de inversión variando entre los 80€/m2 y los 650€/m2, es el siguiente: Figura 10-4. Estudio del coste de ciclo de vida del elemento innovador. Fuente: elaboración propia 10 Influencia de incluir una solución innovadora de fachada 72 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 6500 8500 10500 12500 14500 16500 18500 20500 22500 24500 CCV Consumo total de climatización Estudio del Coste del Ciclo de Vida (Mejoras de la envuelta) Observando la figura 10-4 se ve la nube de puntos correspondiente con la rehabilitación energética anterior y su línea de tendencia, y cómo hacia la izquierda (menores consumos) aparecen los puntos correspondientes con las alternativas E1 hasta E6 del elemento innovador de fachada. Estas alternativas se ven representadas mediante líneas verticales al suponer un consumo de energía concreta pero unos costes variables. Para verlas en más detalle observaremos la figura 10-5. En la figura 10-5 puede observarse en color verde cuál era la mejora óptima de nuestro estudio anterior, por lo que esta es la situación de partida al implantar el elemento innovador. Siendo este nuestro consumo inicial, vemos que todos los casos suponen ahorros de energía de climatización. Ahora bien, para que adoptar esta medida tenga sentido, tiene que suponer un ahorro de energía con un coste de inversión asociado que no sea superior al de otras medidas de mejora de la envuelta. El punto del que partimos tiene un CCV de 206325 €. Si seguimos la línea de tendencia rosa de la nube de puntos (donde se situarían medidas de mejora convencionales), vemos cómo la situación lógica de estas nuevas alternativas de rehabilitación se situarían aproximadamente entre los 150000€ y 175000€ de CCV. Esta situación se da para un coste de inversión por metro cuadrado de elemento de entre 600€/m2 y 650€/m2 para los casos de E2 hasta E5, coincidiendo en 650€/m2 para los casos E1 y E6, que suponen los mayores ahorros. Si queremos ver el menor precio que tendría esta solución, observamos la línea de puntos negra, paralela a la línea de tendencia pero situada sobre los puntos de menor coste. Vemos que esta línea corta en los 500€/m2 de inversión aproximadamente en todos los casos. Si nos quedamos con la alternativa E1, el coste de inversión total con 500€/m2 sería de 68886 € en total para poner los cuatro elementos en las dos caras del edificio SE y SO (4305.37 €/vivienda). Con un ahorro anual del edificio de 2637.57 € En el anexo 7 pueden verse más detalles de cada una de las opciones con cada precio por m2. Figura 10-5. Estudio del coste de ciclo de vida del elemento innovador en detalle. Fuente: elaboración propia E6 = E1 E4 E5 E2 E3 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 73 81 12 Anexos 82 82 Figura 12-4. Cartografía catastral de la Plaza de Oriente: Relación con el entorno. Fuente: Catastro 12.2 Anexo 2: Características constructivas iniciales de los edificios Tabla 12-1. Características constructivas iniciales de los cerramientos opacos. CERRAMIENTOS OPACOS CUBIERTA U=1.68 W/m2K Material Espesor Conductividad Densidad Cp Teja de arcilla cocida 0.05 1 2000 800 Mortero de cemento o cal para albañilería 0.05 0.8 1525 1000 FU Entrevigado de hormigón aligerado -Canto 0.25 1.02 1180 1000 Enlucido de yeso aislante 600<d<900 0.02 0.3 750 1000 C. EXTERIOR U=2.09 W/m2K Material Espesor Conductividad Densidad Cp Mortero de cemento o cal para albañilería 0.02 0.7 1300 1000 BH Hormigón convencional 200 mm 0.2 0.923 860 1000 Mortero de cemento o cal para albañilería 0.02 0.7 1650 1000 Enlucido de yeso 1000<d<1300 0.02 0.57 1150 1000 FORJADO U=2.62 W/m2K Material Espesor Conductividad Densidad Cp FU Entrevigado de hormigón aligerado -Canto 300mm 0.3 1.422 1240 1000 LADRILLO PRETIL U=3.18 W/m2K Material Espesor Conductividad Densidad Cp Ladrillo de hormigón macizo de áridos densos 0.14 1.714 1800 1000 Mortero de cemento o cal para albañilería 0.02 0.8 1525 1000 YESO 0.015 0.4 1150 1000 MEDIANERA U=3.19 W/m2K Material Espesor Conductividad Densidad Cp Mortero de cemento o cal para albañilería 0.02 0.8 1525 1000 BH MEDIANERA 0.14 2.5 1200 800 Mortero de cemento o cal para albañilería 0.02 0.8 1525 1000 YESO 0.015 0.4 1150 1000 PARTICIONES (C. Interiores) U=3.66 W/m2K Material Espesor Conductividad Densidad Cp Mortero de cemento o cal para albañilería 0.02 0.8 1525 1000 Hormigón armado d>2500 0.04 2.5 2600 800 Mortero de cemento o cal para albañilería 0.02 0.8 1525 1000 YESO 0.015 0.4 1150 1000 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 83 HUECOS VENTANA U=5.7 W/m2K Vidrio Sencillo Marco Met-Gris Claro % cubierto de marco 10 Permeabilidad aire 50 Factor solar 0.77 PUERTA U=5.7 W/m2K Vidrio Sencillo Marco Met-Gris Claro % cubierto de marco 10 Permeabilidad aire 60 Factor solar 0.77 Tabla 12-2. Características constructivas iniciales de los cerramientos semitransparentes (huecos). Fuente: elaboración propia 12 Anexos 84 84 12.3 Anexo 3: Factores correctores Tabla 12-3. Factores correctores del método simplificado. Fuente: elaboración propia Las pérdidas nocturnas al ser sólo calculadas mediante el método detallado no necesitan ser corregidas. Se calculan para las cuatro alternativas de renovaciones/hora que propone el proyecto y para cada mes del periodo de refrigeración (variando entre cada mes solo el valor de los GDnoche). Tabla 12-4. Pérdidas nocturnas en los meses de refrigeración para distintas renovaciones hora. Fuente: elaboración propia PÉRDIDAS NOCTURNAS kWh Mes 4 ren/h 10 ren/h 5 ren/h 7 ren/h Junio 9199.641529 22999.1038 11499.5519 16099.3727 Julio 4589.718207 11474.2955 5737.14776 8032.00686 Agosto 3206.299223 8015.74806 4007.87403 5611.02364 Septiembre 5977.55706 14943.8926 7471.94632 10460.7249 U edificio W/m2K Pérdidas CAL kWh Detallado 2.15 Detallado HULC 11955.9 Simplificado 2.443 Simplificado 13262.8 Factor Corrector FC1 0.88 Factor Corrector FC4 0.9 ASSE CAL (Febrero) m2 Ganancias CAL kWh Detallado 61.62 Simplificado 1106.12 Simplificado 42.09 Detallado HULC 1376.69 Factor Corrector FC2 1.46 Factor Corrector FC5 1.24 ASSE REF (Agosto) m2 Ganancias REF kWh Detallado 84.9 Simplificado 10740.82 Simplificado 66.79 Detallado HULC 12905.06 Factor Corrector FC3 1.27 Factor Corrector FC6 1.2 Factores correctores necesarios para corregir los parámetros característicos de la situación mejorada. Factores correctores necesarios para corregir la demanda óptima simplificada y poder calcular el ahorro real respecto a la inicial detallada. Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 85 12.4 Anexo 4: Estudio del coste de ciclo de vida Tabla 12-5. Estudio del coste de ciclo de vida de las alternativas de rehabilitación energética. Parte 1. Fuente: elaboración propia Ventanas NE Ventanas NO Ventanas SE Ventanas SO ASSE ASSE Cubierta Muro exterior Solera U A g cFeb cAgo As U A g cFeb cAgo As U A g cFeb cAgo As U A g cFeb cAgo As Feb Ago U A U A U A m2 adim adim adim m2 m2 adim adim adim m2 m2 adim adim adim m2 m2 adim adim adim m2 m2 m2 m2 m2 m2 1Ro Co 5.7 37.9 0.77 0.4 0.8 29.2 5.7 5.8 0.77 0.4 0.8 4.4 5.7 11.5 0.77 0.9 1.15 8.9 5.7 33.6 0.77 0.8 1.15 25.9 42.1 66.8 1.68 57.3 2.09 700.3 2.62 399.4 2Ro C1 3.49 37.9 0.76 0.4 0.8 28.8 3.5 5.8 0.76 0.4 0.8 4.4 3.5 11.5 0.76 0.9 1.15 8.7 3.5 33.6 0.76 0.8 1.15 25.5 41.5 65.9 0.51 57.3 0.79 700.3 0.52 399.4 3Ro C2 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.69 0.9 1.15 7.9 2.1 33.6 0.69 0.8 1.15 23.2 37.7 59.9 0.33 57.3 0.38 700.3 0.46 399.4 4Ro C3 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.69 0.9 1.15 7.9 2.1 33.6 0.69 0.8 1.15 23.2 37.7 59.9 0.21 57.3 0.26 700.3 0.33 399.4 5 R1 Co 5.7 37.9 0.77 0.4 0.8 29.2 5.7 5.8 0.77 0.4 0.8 4.4 5.7 11.5 0.39 0.9 1.15 4.4 5.7 33.6 0.39 0.8 1.15 12.9 27.8 46.8 1.68 57.3 2.09 700.3 2.62 399.4 6 R1 C1 3.49 37.9 0.76 0.4 0.8 28.8 3.5 5.8 0.76 0.4 0.8 4.4 3.5 11.5 0.38 0.9 1.15 4.4 3.5 33.6 0.38 0.8 1.15 12.8 27.4 46.2 0.51 57.3 0.79 700.3 0.52 399.4 7 R1 C2 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.35 0.9 1.15 4.0 2.1 33.6 0.35 0.8 1.15 11.6 24.9 42.0 0.33 57.3 0.38 700.3 0.46 399.4 8 R1 C3 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.35 0.9 1.15 4.0 2.1 33.6 0.35 0.8 1.15 11.6 24.9 42.0 0.21 57.3 0.26 700.3 0.33 399.4 9R2 Co 5.7 37.9 0.77 0.4 0.8 29.2 5.7 5.8 0.77 0.4 0.8 4.4 5.7 11.5 0.77 0.9 1.15 8.9 5.7 33.6 0.77 0.8 1.15 25.9 42.1 66.8 1.68 57.3 2.09 700.3 2.62 399.4 10 R2 C1 3.49 37.9 0.76 0.4 0.8 28.8 3.5 5.8 0.76 0.4 0.8 4.4 3.5 11.5 0.76 0.9 1.15 8.7 3.5 33.6 0.76 0.8 1.15 25.5 41.5 65.9 0.51 57.3 0.79 700.3 0.52 399.4 11 R2 C2 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.69 0.9 1.15 7.9 2.1 33.6 0.69 0.8 1.15 23.2 37.7 59.9 0.33 57.3 0.38 700.3 0.46 399.4 12 R2 C3 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.69 0.9 1.15 7.9 2.1 33.6 0.69 0.8 1.15 23.2 37.7 59.9 0.21 57.3 0.26 700.3 0.33 399.4 13 R3 Co 5.7 37.9 0.77 0.4 0.8 29.2 5.7 5.8 0.77 0.4 0.8 4.4 5.7 11.5 0.39 0.9 1.15 4.4 5.7 33.6 0.39 0.8 1.15 12.9 27.8 46.8 1.68 57.3 2.09 700.3 2.62 399.4 14 R3 C1 3.49 37.9 0.76 0.4 0.8 28.8 3.5 5.8 0.76 0.4 0.8 4.4 3.5 11.5 0.38 0.9 1.15 4.4 3.5 33.6 0.38 0.8 1.15 12.8 27.4 46.2 0.51 57.3 0.79 700.3 0.52 399.4 15 R3 C2 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.35 0.9 1.15 4.0 2.1 33.6 0.35 0.8 1.15 11.6 24.9 42.0 0.33 57.3 0.38 700.3 0.46 399.4 16 R3 C3 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.35 0.9 1.15 4.0 2.1 33.6 0.35 0.8 1.15 11.6 24.9 42.0 0.21 57.3 0.26 700.3 0.33 399.4 17 R2-5r/h Co 5.7 37.9 0.77 0.4 0.8 29.2 5.7 5.8 0.77 0.4 0.8 4.4 5.7 11.5 0.77 0.9 1.15 8.9 5.7 33.6 0.77 0.8 1.15 25.9 42.1 66.8 1.68 57.3 2.09 700.3 2.62 399.4 18 R2-5r/h C1 3.49 37.9 0.76 0.4 0.8 28.8 3.5 5.8 0.76 0.4 0.8 4.4 3.5 11.5 0.76 0.9 1.15 8.7 3.5 33.6 0.76 0.8 1.15 25.5 41.5 65.9 0.51 57.3 0.79 700.3 0.52 399.4 19 R2-5r/h C2 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.69 0.9 1.15 7.9 2.1 33.6 0.69 0.8 1.15 23.2 37.7 59.9 0.33 57.3 0.38 700.3 0.46 399.4 20 R2-5r/h C3 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.69 0.9 1.15 7.9 2.1 33.6 0.69 0.8 1.15 23.2 37.7 59.9 0.21 57.3 0.26 700.3 0.33 399.4 21 R3-5r/h Co 5.7 37.9 0.77 0.4 0.8 29.2 5.7 5.8 0.77 0.4 0.8 4.4 5.7 11.5 0.39 0.9 1.15 4.4 5.7 33.6 0.39 0.8 1.15 12.9 27.8 46.8 1.68 57.3 2.09 700.3 2.62 399.4 22 R3-5r/h C1 3.49 37.9 0.76 0.4 0.8 28.8 3.5 5.8 0.76 0.4 0.8 4.4 3.5 11.5 0.38 0.9 1.15 4.4 3.5 33.6 0.38 0.8 1.15 12.8 27.4 46.2 0.51 57.3 0.79 700.3 0.52 399.4 23 R3-5r/h C2 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.35 0.9 1.15 4.0 2.1 33.6 0.35 0.8 1.15 11.6 24.9 42.0 0.33 57.3 0.38 700.3 0.46 399.4 24 R3-5r/h C3 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.35 0.9 1.15 4.0 2.1 33.6 0.35 0.8 1.15 11.6 24.9 42.0 0.21 57.3 0.26 700.3 0.33 399.4 25 R2-7r/h Co 5.7 37.9 0.77 0.4 0.8 29.2 5.7 5.8 0.77 0.4 0.8 4.4 5.7 11.5 0.77 0.9 1.15 8.9 5.7 33.6 0.77 0.8 1.15 25.9 42.1 66.8 1.68 57.3 2.09 700.3 2.62 399.4 26 R2-7r/h C1 3.49 37.9 0.76 0.4 0.8 28.8 3.5 5.8 0.76 0.4 0.8 4.4 3.5 11.5 0.76 0.9 1.15 8.7 3.5 33.6 0.76 0.8 1.15 25.5 41.5 65.9 0.51 57.3 0.79 700.3 0.52 399.4 27 R2-7r/h C2 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.69 0.9 1.15 7.9 2.1 33.6 0.69 0.8 1.15 23.2 37.7 59.9 0.33 57.3 0.38 700.3 0.46 399.4 28 R2-7r/h C3 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.69 0.9 1.15 7.9 2.1 33.6 0.69 0.8 1.15 23.2 37.7 59.9 0.21 57.3 0.26 700.3 0.33 399.4 29 R4 Co 5.7 37.9 0.77 0.4 0.8 29.2 5.7 5.8 0.77 0.4 0.8 4.4 5.7 11.5 0.30 0.9 1.15 3.5 5.7 33.6 0.30 0.8 1.15 10.1 24.6 42.4 1.68 57.3 2.09 700.3 2.62 399.4 30 R4 C1 3.49 37.9 0.76 0.4 0.8 28.8 3.5 5.8 0.76 0.4 0.8 4.4 3.5 11.5 0.30 0.9 1.15 3.5 3.5 33.6 0.30 0.8 1.15 10.1 24.4 42.1 0.51 57.3 0.79 700.3 0.52 399.4 31 R4 C2 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.30 0.9 1.15 3.5 2.1 33.6 0.30 0.8 1.15 10.1 23.2 39.6 0.33 57.3 0.38 700.3 0.46 399.4 32 R4 C3 2.13 37.9 0.69 0.4 0.8 26.1 2.1 5.8 0.69 0.4 0.8 4.0 2.1 11.5 0.30 0.9 1.15 3.5 2.1 33.6 0.30 0.8 1.15 10.1 23.2 39.6 0.21 57.3 0.26 700.3 0.33 399.4 33 R5 Co 5.7 37.9 0.77 0.4 0.8 29.2 5.7 5.8 0.77 0.4 0.8 4.4 5.7 11.5 0.30 0.9 1.15 3.5 5.7 33.6 0.30 0.8 1.15 10.1 24.6 42.4 1.68 57.3 2.09 700.3 2.62 399.4 34 R5 C1 3.49 37.9 0.76 0.4 0.8 28.8 3.5 5.8 0.76 0.4 0.8 4.4 3.5 11.5 0.30 0.9 1.15 3.5 3.5 33.6 0.30 0.8 1.15 10.1 24.4 42.1 0.51 57.3 0.79 700.3 0.52 399.4 35 R5 C2 2.13 37.88 0.69 0.4 0.8 26.14 2.13 5.75 0.69 0.4 0.8 3.97 2.13 11.5 0.3 0.9 1.15 3.45 2.13 33.58 0.3 0.8 1.15 10.07 23.206 39.636 0.33 57.26 0.38 700.31 0.46 399.4 36 R5 C3 2.13 37.88 0.69 0.4 0.8 26.14 2.13 5.75 0.69 0.4 0.8 3.97 2.13 11.5 0.3 0.9 1.15 3.45 2.13 33.58 0.3 0.8 1.15 10.07 23.206 39.636 0.21 57.26 0.26 700.31 0.33 399.4 REF CAL 12 Anexos 86 86 Tabla 12-6. Estudio del coste de ciclo de vida de las alternativas de rehabilitación energética. Parte 2. Fuente: elaboración propia UA FU AUA UA GD GDn RD RD FI FI Dcal Pérd.n Dref Pérd.n Dref Pérd.n Dref Pérd.n Dref DCAL DREF DEM TOT Coste I+M Operación CCV CONS TOT cerram (Feb) suelo pt ventil Feb Ago Feb Ago Feb Ago Feb Ago Ago Jun Jun Jul Jul Sep Sep TOTAL TOTAL REF+CAL Reforma Equipos Equipos 30 años REF+CAL W/K adim m2 W/K W/K ºdía ºdía Wh/m2 Wh/m2 W/m2 W/m2 kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh € € € € kWh 13112 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 10961 3206 9747 9200 3597 4590 8363 5978 6819 57595 28526 86122 0 0 4693 15018 490725 21100 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 4479 3206 9641 9200 3492 4590 8258 5978 6714 23534 28105 51638 38317 3193 4693 7856 297234 3658 0.14 1598 184 449 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2878 3206 8903 9200 2754 4590 7519 5978 5976 15124 25151 40276 52332 4361 4693 5789 244380 4515 0.14 1598 184 374 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2176 3206 8903 9200 2754 4590 7519 5978 5976 11433 25151 36585 56639 4720 4693 5018 223724 53112 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 11213 3206 7320 9200 1171 4590 5936 5978 4393 58919 18819 77739 3992 333 4693 14281 470845 61100 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 4728 3206 7246 9200 1097 4590 5862 5978 4319 24841 18524 43364 42309 3526 4693 7127 277664 7658 0.14 1598 184 449 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 3104 3206 6728 9200 579 4590 5345 5978 3801 16311 16453 32764 56324 4694 4693 5128 226981 8515 0.14 1598 184 374 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2402 3206 6728 9200 579 4590 5345 5978 3801 12620 16453 29073 60631 5053 4693 4357 206325 93112 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 10961 8016 4937 22999 -10202 11474 1479 14944 -2147 57595 -5933 51662 - - - - - 10 1100 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 4479 8016 4832 22999 -10308 11474 1373 14944 -2252 23534 -6355 17179 - - - - - 11 658 0.14 1598 184 449 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2878 8016 4093 22999 -11046 11474 635 14944 -2991 15124 -9308 5816 - - - - - 12 515 0.14 1598 184 374 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2176 8016 4093 22999 -11046 11474 635 14944 -2991 11433 -9308 2125 - - - - - 13 3112 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 11213 8016 2510 22999 -12629 11474 -948 14944 -4574 58919 -15640 43279 - - - - - 14 1100 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 4728 8016 2436 22999 -12703 11474 -1022 14944 -4648 24841 -15936 8905 - - - - - 15 658 0.14 1598 184 449 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 3104 8016 1919 22999 -13220 11474 -1540 14944 -5165 16311 -18007 -1696 - - - - - 16 515 0.14 1598 184 374 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2402 8016 1919 22999 -13220 11474 -1540 14944 -5165 12620 -18007 -5387 - - - - - 17 3112 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 10961 4008 8945 11500 1297 5737 7216 7472 5325 57595 22783 80378 5592 466 4693 14418 476893 18 1100 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 4479 4008 8840 11500 1192 5737 7110 7472 5220 23534 22361 45895 43909 3659 4693 7255 283402 19 658 0.14 1598 184 449 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2878 4008 8101 11500 454 5737 6372 7472 4481 15124 19408 34532 57923 4827 4693 5189 230549 20 515 0.14 1598 184 374 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2176 4008 8101 11500 454 5737 6372 7472 4481 11433 19408 30841 62231 5186 4693 4418 209893 21 3112 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 11213 4008 6518 11500 -1129 5737 4789 7472 2898 58919 13076 71995 - - - - - 22 1100 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 4728 4008 6444 11500 -1203 5737 4715 7472 2824 24841 12780 37621 - - - - - 23 658 0.14 1598 184 449 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 3104 4008 5927 11500 -1721 5737 4197 7472 2307 16311 10710 27020 - - - - - 24 515 0.14 1598 184 374 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2402 4008 5927 11500 -1721 5737 4197 7472 2307 12620 10710 23330 - - - - - 25 3112 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 10961 5611 7342 16099 -3302 8032 4921 10461 2336 57595 11297 68892 - - - - - 26 1100 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 4479 5611 7236 16099 -3408 8032 4815 10461 2231 23534 10875 34409 - - - - - 27 658 0.14 1598 184 449 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2878 5611 6498 16099 -4146 8032 4077 10461 1493 15124 7921 23046 - - - - - 28 515 0.14 1598 184 374 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2176 5611 6498 16099 -4146 8032 4077 10461 1493 11433 7921 19355 - - - - - 29 3112 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 11269 3206 6784 9200 635 4590 5401 5978 3857 59212 16676 75888 6210 388 65375 14118 528474 30 1100 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 4780 3206 6742 9200 592 4590 5358 5978 3814 25116 16507 41623 44527 2783 65375 6974 335603 31 658 0.14 1598 184 449 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 3134 3206 6445 9200 295 4590 5061 5978 3517 16466 15318 31784 58541 3659 65375 5042 287090 32 515 0.14 1598 184 374 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 2431 3206 6445 9200 295 4590 5061 5978 3517 12775 15318 28093 62849 3928 65375 4271 266434 33 3112 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 11269 8016 1975 22999 -13165 11474 -1484 14944 -5109 59212 -17783 41428 - - - - - 34 1100 0.14 1598 184 524 149.37 21.16 101321 101321 3.34 3.39 4780 8016 1932 22999 -13207 11474 -1526 14944 -5152 25116 -17953 7163 - - - - - 35 657.7 0.14 1598 184 449.3 149.37 21.16 101321 101321 3.343 3.387 3134 8015.7 1635.1 22999 -13504.14 11474 -1823.5 14944 -5448.9 16465.6 -19141.5 -2675.9107 - - - - - 36 514.9 0.14 1598 184 374.4 149.37 21.16 101321 101321 3.343 3.387 2431 8015.7 1635.1 22999 -13504.14 11474 -1823.5 14944 -5448.9 12774.7 -19141.5 -6366.757 - - - - - Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 87 Tabla 12-7. Desglose de costes de la reforma de la envuelta. Fuente: Grupo Termotecnia (AICIA), Instituto Eduardo Torroja de las ciencias de la Construcción. IETcc (CSIC). (2013) Determinación de los niveles óptimos de rentabilidad de los requisitos mínimos de eficiencia energética [archivo PDF] Tabla 12-8. Precios orientativos de los equipos de climatización iniciales. Fuente: Grupo Termotecnia (s.f). Coste de ciclo de vida y periodo de recuperación del capital valores recomendados [archivo PDF]. E.T.S. de Ingenieros de Sevilla. Tabla 12-9. Precios orientativos de los equipos de climatización finales. Fuente: Grupo Termotecnia (s.f). Coste de ciclo de vida y periodo de recuperación del capital valores recomendados [archivo PDF]. E.T.S. de Ingenieros de Sevilla. €/m2 U ventana A vent U solera A solera Ucubierta A cubierta Umuro A muro minima 347.51 88.71 8.12 399.4 4.31 289.8 4.28 700.31 recomend 404.14 88.71 9.27 399.4 6.2 289.8 8.08 700.31 optima 404.14 88.71 12.7 399.4 9.04 289.8 11.1 700.31 Mejora permeabilidad 60 €/m2deventana 5322.6 € Mejora g 50% (toldo) 90 €/m2deventana 3991.95 € Mejora vent. Noct 3.5 €/m2desuelo 5591.6315 € Mejora vidrios control solar 140 €/m2deventana 6209.7 € EQUIPOS CASO BASE Equipo Rendimiento O&M Fuel Precio cble CAL Radiador 1 0 electricidad 0.209 REF BdC 2 2346.6677 electricidad 0.209 € 15 años €/kWh EQUIPOS CASO MEJORADO Equipo Rendimiento O&M Fuel Precio cble Inversión1 Inversión2 CALEFACCIÓN BdC 3.6 1572.89 electricidad 0.209 3293.9 2114.229 REFRIGERACIÓN BdC 3.2 1415.55 electricidad 0.209 2964.4 1902.735 € 15 años €/kWh € € 12 Anexos 88 88 12.5 Anexo 5: Características constructivas finales de los edificios Tabla 12-10. Características constructivas finales de cerramientos opacos y semitransparentes mejorados en la rehabilitación. Fuente: elaboración propia CERRAMIENTOS OPACOS CUBIERTA U=0.21 W/m2K Material Espesor Conductividad Densidad Cp Teja de arcilla cocida 0.05 1 2000 800 Mortero de cemento o cal para albañilería 0.05 0.8 1525 1000 FU Entrevigado de hormigón aligerado -Canto 0.25 1.02 1180 1000 Enlucido de yeso aislante 600<d<900 0.02 0.3 750 1000 EPS Poliestileno Expandido 0.12 0.029 30 1000 C. EXTERIOR U=0.26 W/m2K Material Espesor Conductividad Densidad Cp Mortero de cemento o cal para albañilería 0.02 0.7 1300 1000 BH Hormigón convencional 200 mm 0.2 0.923 860 1000 Mortero de cemento o cal para albañilería 0.02 0.7 1650 1000 Enlucido de yeso 1000<d<1300 0.02 0.57 1150 1000 EPS Poliestileno Expandido 0.1 0.029 30 1000 SOLERA U=0.33 W/m2K Material Espesor Conductividad Densidad Cp FU Entrevigado de hormigón aligerado -Canto 300mm 0.3 1.422 1240 1000 EPS Poliestileno Expandido 0.08 0.029 30 1000 HUECOS VENTANA U=2.13 W/m2K Vidrio Triple Marco M-PVC % cubierto de marco 10 Permeabilidad aire 9 Factor solar 0.385 PUERTA U=2.13 W/m2K Vidrio Triple Marco M-PVC % cubierto de marco 10 Permeabilidad aire 9 Factor solar 0.385 Estudio de alternativas para rehabilitación energética: Aplicación a manzana cerrada en Parque Alcosa (Sevilla) 89 12.6 Anexo 6: Certificaciones energéticas Figura 12-5. Resultado de la certificación energética de la situación inicial del edificio 5, obtenida de HULC Figura 12-6. Resultado de la certificación energética de la situación final del edificio 5, obtenida de HULC Referencias 96 96 REFERENCIAS  De Manuel Jerez, Esteban (2012-2014). Barrios en transición. Avanzando hacia la rehabilitación urbana sostenible de Parque Alcosa, Sevilla [archivo PDF]. Grupo ADICI HUM-810  De Manuel Jerez, Esteban (2015). G-GI3001/IDIG Barrios en transición [archivo PDF] Universidad de Sevilla.  Cano R.D., Jaramillo A., Bernal J., Moreno D., (s.f). Un Estudio de caso: Rehabilitación singular de edificios de viviendas en la barriada del parque Alcosa, análisis de patologías comunes y propuesta de intervención [archivo PDF]. E.T.S. Arquitectura de Sevilla  Sede electrónica del catastro. Consulta de datos catastrales. https://www1.sedecatastro.gob.es  Grupo Termotecnia (s.f). Coste de ciclo de vida y periodo de recuperación del capital valores recomendados [archivo PDF]. E.T.S. de Ingenieros de Sevilla.  Grupo Termotecnia (AICIA), Instituto Eduardo Torroja de las ciencias de la Construcción. IETcc (CSIC). (2013) Determinación de los niveles óptimos de rentabilidad de los requisitos mínimos de eficiencia energética [archivo PDF]  Norma española UNE-EN 15459 – Eficiencia energética de los edificios – Procedimiento de evaluación económica de los sistemas energéticos de los edificios  Grupo Termotecnia (s.f.). Valores indicativos de parámetros característicos [archivo PDF]. E.T.S. de Ingenieros de Sevilla.  Sánchez Ortiz, Juan Daniel (2016). Modelo de caracterización experimental de una solución innovadora de fachada. Escuela Técnica Superior de Ingeniería, Universidad de Sevilla.  Proyecto NZED Net Zero Energy District (2016).  Grupo Termotecnia (s.f.). Captador solar plano – Energías renovables [archivo PDF]. 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