Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores: aplicación a un centro de día

Autor/a : Sandra María Garzón Ruiz Tutor/a: Juan José Sendra Salas Trabajo Fin de Grado Grado en Fundamentos de la Arquitectura Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Sevilla Curso 2020-2021 SISTEMAS INTELIGENTES EN EDIFICIOS ORIENTADOS AL INCREMENTO DE LA AUTONOMÍA DE LAS PERSONAS MAYORES APLICACIÓN A UN CENTRO DE DÍA GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores SISTEMAS INTELIGENTES EN EDIFICIOS ORIENTADOS AL INCREMENTO DE LA AUTONOMÍA DE LAS PERSONAS MAYORES Aplicación a un centro de día GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA Universidad de Sevilla, Escuela Técnica Superior de Arquitectura Trabajo de Fin de Grado en Fundamentos de la Arquitectura grupo B Tutorizado por SENDRA SALAS, JUAN JOSÉ Resumen: En España la previsión es que, en 15 años, la población mayor de 65 años pase del 19% al 25% del total. Las nuevas tecnologías arquitectónicas pueden ayudar a mejorar las condiciones de habitabilidad de una sociedad cada vez más envejecida y que progresivamente ve que aumenta su esperanza de vida, lo que frecuentemente deriva en periodos prolongados de dependencia. El objetivo principal del trabajo es profundizar en el conocimiento de cómo los sistemas denominados inteligentes pueden contribuir a incrementar la autonomía de las personas mayores. Se pretende aplicar a un centro de día ubicado en la provincia de Sevilla. Tras el levantamiento del estado del arte sobre sistemas inteligentes, se utilizará como método la simulación de variables ambientales y energéticas para verificar la idoneidad de las propuestas de aplicación. Se obtienen resultados que inciden en la mejora de la autonomía de los usuarios del centro de día. Palabras clave: autonomía | sistemas inteligentes | eficiencia energética | personas mayores | centro de día GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores ÍNDICE ABREVIATURAS .................................................................................................................1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................2 Justificación de la temática escogida .......................................................................................................2 HIPÓTESIS Y OBJETIVOS DEL ESTUDIO ...........................................................................5 METODOLOGÍA ..................................................................................................................6 ESTADO DE LA CUESTIÓN .................................................................................................8 Estado del arte de los sistemas inteligentes ..........................................................................................8 Prestaciones y sistemas en función de los campos genéricos de aplicación ............................12 Relación entre sistemas inteligentes, eficiencia energética y autonomía .................................. 14 Normativa actual sobre sistemas inteligentes ......................................................................................18 CASO DE ESTUDIO ............................................................................................................21 Elección del caso de estudio .......................................................................................................................21 Presentación del edificio_ estado actual ................................................................................................ 21 EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL CASO DE ESTUDIO ........................................................26 Generación del modelo energético inicial ............................................................................................26 Análisis del modelo energético inicial ..................................................................................................... 27 Estrategias para el cumplimiento de la normativa ..............................................................................29 Generación del nuevo modelo energético .......................................................................................... 36 Análisis de resultados del nuevo modelo y comparación con el modelo inicial ......................37 PROPUESTA DE SISTEMAS INTELIGENTES EN EL CASO DE ESTUDIO ............................ 41 CONCLUSIONES ................................................................................................................46 FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN .............................................................................47 BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................48 ANEXOS ..............................................................................................................................51 INTELLIGENT SYSTEMS IN BUILDINGS AIMED AT INCREASING THE AUTONOMY OF THE ELDERLY Application to a day care center Abstract: In Spain the forecast is that, in 15 years, the population over 65 years of age will increase from 19% to 25% of the total. New architectural technologies can help to improve the living conditions of an increasingly aging society that is progressively increasing its life expectancy, which often leads to prolonged periods of dependence. The main objective of the work is to deepen the knowledge of how intelligent systems can contribute to increase the autonomy of the elderly. It is intended to be applied to a day care center located in the province of Seville. After surveying the state of the art on intelligent systems, the simulation of environmental and energy variables will be used as a method to verify the suitability of the application proposals. The results are expected to have an impact on the improvement of the autonomy of the users of the day care centers. Key words: autonomy | intelligent systems | energy efficiency | elderly people | day care center | day centers GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 1 ABREVIATURAS AGRADECIMIENTOS A mis abuel@s, sobre todo a mi abuelo Manuel, por ser mi inspiración en la búsqueda de nuevos caminos que proporcionen una mejor calidad de vida a nuestros mayores; y a mi abuelo José, porque me da fuerza desde ahí arriba. A continuación, se exponen las diferentes abreviaturas y acrónimos empleados en este trabajo (ordenados alfabéticamente) y el significado de cada una de éstas: ACS Agua caliente sanitaria BCI Brain-Computer Interface: interfaz cerebro-computadora BMS Building management system: sistema de gestión de edificaciones CENELEC Comité Europeo de Normalización Electrotécnica CO2 Dióxido de carbono CTE Código Técnico de la edificación HULC Herramienta Unificada Líder Calener IA Inteligencia artificial IMC Índice de masa corporal PLC Programmable logic controler: controlador lógico programable RFID Identificación por radiofrecuencia RITE Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios SGC Sistema de Gestión Centralizada TIC Tecnologías de la información y la comunicación UTAE Unidad de Tratamiento de Aire Exterior VEEI Valor de eficiencia energética de una instalación VRF Flujo de refrigerante variable GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 3 2 INTRODUCCIÓN Justificación de la temática escogida La elección de la temática de este trabajo académico se encuentra directamente influenciada por la vivencia personal. Desde que empecé mis estudios en el área de la arquitectura siempre me he cuestionado cómo podría ésta ayudar a mejorar la vida diaria de mi abuelo, minusválido desde hace más de 10 años, lo que a su vez me hizo plantearme cuántas personas más estarán en la misma situación de dependencia. Esta situación supone un desafío para la sociedad, ya que no se debe buscar conseguir una vida más larga, sino una buena calidad de vida durante ella. Para ello es necesario que los mayores puedan desarrollar una vida autónoma, con niveles biológicos y psicológicos favorables, con dignidad, capacidad funcional salud, participación social y económica, entre otras [1]. Para un mejor entendimiento del interés de esta cuestión vamos a analizar varios factores claves, gracias a la referencia bibliográfica [2], que nos llevarán a entender la gran importancia del tema. Indicadores demográficos Vivimos en una sociedad que envejece y es que, según el INE, hacia 2050 el número de personas mayores se habrá duplicado. La pirámide habrá desarrollado una forma de “pilar de población” si se mantienen los datos (fig 1). Además, el aumento del número de octogenarios dará lugar al fenómeno denominado “sobreenvejecimiento”, el cual se caracteriza principalmente por un gran incremento de situaciones de dependencia, soledad y pobreza de éstos. fig.1. Proyecciones de población por sexo y edad, 2018-2068, España. Fuente [2]. [Imagen] Esperanza de vida y salud Según la OMS [2], las poblaciones envejecen por dos factores principalmente. El primero de ellos, es el aumento de la esperanza de vida gracias a una mejor asistencia sanitaria y a la calidad de vida. La segunda razón es el descenso de la natalidad. Aunque la esperanza de vida aumente, no quiere decir que este aumento de vida sea de buena calidad. Las enfermedades crónicas, los problemas mentales y la discapacidad física aumentan su prevalencia con la edad y reducen la calidad de vida de las personas que sufren estas condiciones de salud. En la (fig.2) podemos ver cómo la esperanza de vida de las mujeres es mayor, pero sin embargo la vida saludable es menor que la de los hombres. Las principales causas de dependencia entre las personas mayores son los problemas respiratorios (47,3%) y circulatorios, entre otras causas como la diabetes, problemas cardiovasculares, respiratorios, etc. [3]. Soledad en la vejez A medida que envejecemos aumenta la probabilidad de vivir en soledad. En los últimos años los hogares unipersonales en personas de más de 65 años han aumentado. El porcentaje de mujeres que viven solas es mayor y la forma de convivencia mayoritaria es hombres con su pareja solamente (fig.3). Cuidados La necesidad de cuidados a medida que envejecemos es evidente (fig.4). Esto conlleva a un aislamiento de los mayores con sus hijos en la mayoría de los casos, ya que son los cuidadores principales de estos. Además, con el aumento de la esperanza de vida, muchas personas dependientes tienen que encargarse de personas que lo son aún más. fig.2. Esperanza de vida saludable a los 65 con respecto al total de la esperanza de vida en España. Fuente [2]. [Imagen] fig.3. Formas de convivencia de personas mayores de 65 en España, fig.4. Intensidad del cuidado en horas de dedicación a la semana, por sexo y edad, 2016. Fuente [2]. [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 5 4 Este trabajo de investigación plantea dos hipótesis que se pretenden verificar: H1. Los nuevos sistemas inteligentes en los edificios contribuye a aumentar el grado de autonomía de las personas mayores. H2. La eficiencia energética de nuestros edificios contribuye a una mayor calidad de vida y, por consiguiente, a una mayor autonomía. Como consecuencia de esas dos hipótesis anteriores, se proponen unos objetivos generales: OG1. Verificar la potencialidad de los sistemas inteligentes a la hora de aumentar el grado de autonomía en la población envejecida. OG2. Verificar que la eficiencia energética contribuye a elevar el grado de autonomía. Y, a su vez, unos objetivos específicos: OE.1. Definir los aspectos más importantes a controlar de cara a proporcionar esa mayor autonomía. OE.2. Establecer la relación entre edificios eficientes y autonomía de las personas mayores. OE.3. A través del estudio de los nuevos sistemas inteligentes, seleccionar en el caso de estudio cuáles pueden proporcionar una mayor autonomía a la población envejecida. OE.4. Establecer una propuesta de mejora del comportamiento energético del caso de estudio. OE 5. Establecer una serie de medidas mediante la utilización de sistemas inteligentes que ayuden a evitar contagios, como los que pueden ser provocados por el COVID-19. Niveles propios del estado de salud Además, con el envejecimien- to también disminuye la valoración del estado de salud (fig.5), que está condicionada por la situación del individuo. Este estado de salud también disminuye los niveles de satisfacción con la edad. Debido a estas cuestiones, es clave un envejecimiento activo entendido como el proceso de optimización de las oportunidades de salud, participación y seguridad [4], lo que contribuye a que las personas mayores mantengan su autonomía e independencia durante mayor tiempo. Los 10 aspectos a tener en cuenta para alcanzar envejecimiento activo, y por lo tanto autónomo, son: habilidad funcional y funcionamiento físico, funcionamiento cognitivo, satisfacción con la vida y bienestar, participación social/productividad/compromiso social, ausencia de enfermedad, longevidad, autovaloración de la salud, aspectos de personalidad, medio ambiente, nivel de renta y autoevaluación de un envejecimiento con éxito [6]. Para que se pueda llegar a tal envejecimiento la arquitectura debe responder a este cambio social, ya que la mayor parte de nuestra vida la pasamos dentro de un edificio. Pero, ¿cómo puede responder un edificio a las necesidades de nuestros mayores y a sus situaciones cambiantes? Aquí es donde entra en juego la tecnología y con ello, los sistemas inteligentes. La gran evolución de la tecnología también está cambiando nuestra sociedad. De hecho, según la empresa CISCO [5] en 2020 han estado conectados a internet más de 50.000 millones de dispositivos. Estos avances de la tecnología se destacan en innumerables áreas, pero sobre todo destacan en áreas como la medicina, la sanidad y la educación. De hecho, es muy conocido el término e-salud, que aplica la tecnología a la hora de proporcionar atención médica, documentación sanitaria, investigación en salud, etc. De este modo se llega a la conclusión de que: en un mundo de avances tecnológicos y de un claro envejecimiento de la población se hace de vital importancia que la arquitectura aúne estas dos grandes tendencias que marcarán el futuro de nuestra sociedad. fig.5. Distribuión porcentual del estado de salud percibido por sexo y edad, 2017. Fuente [2]. [Imagen] HIPÓTESIS Y OBJETIVOS DEL TRABAJO GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 7 6 Con el fin de poder alcanzar los objetivos definidos anteriormente, se seguirá una metodología de trabajo. Esta metodología comprende las siguientes tareas: 1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA. En busca de contextualizar el trabajo, se procede a una revisión de artículos sobre los problemas en la población actual, logrando así mostrar el gran interés que tiene este trabajo en nuestra sociedad. Tras ello, se realiza a una exhaustiva lectura que ayuda a profundizar en el mundo de los sistemas inteligentes y normativas para así poder redactar un estado del arte donde se recogen los datos necesarios para poder introducir al lector en el tema. De esta lectura se destacan dos aspectos: eficiencia y autonomía ligada a los sistemas inteligentes, levantando así un estado del arte que contribuya a alcanzar los objetivos formulados. 2. CASO DE ESTUDIO. Para ejemplificar cómo los sistemas inteligentes pueden ayudar tanto a la eficiencia como a la autonomía, se escoge un caso de estudio en el que se proponen una serie de mejoras pasivas en el edificio y, a su vez, se incorporan una serie de sistemas inteligentes. Este caso de estudio es un centro de día para mayores en la localidad de Los Palacios y Villafranca. 3. ELABORACIÓN DEL MODELO ACTUAL PARA LA CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA. Para realizar una certificación energética que se ajuste más a la realidad y que dé menos problemas a la hora de realizar dicha certificación, se realiza el modelo 3D primero en una herramienta BIM, en este caso Revit, con todos los elementos genéricos. Tras ello, el archivo IFC generado en este programa se pasa a Cypecad Mep, donde se corregen algunos errores, que pueden ser debidos a la exportación o al modelado. Una vez solucionados estos errores, se introducen los datos constructivos de los elementos que constituyen el edificio y las estancias con su perfil de uso. Tras ello, el modelo está preparado para la exportación a la Herramienta Unificada Líder Calener (en adelante HULC) y obtener la certificación energética, ya que es una herramienta que permite obtenerla de acuerdo con la última versión del código técnico actualizada: CTE HE de diciembre 2019. De esta manera, aunque un poco más laboriosa, se evitan los errores fatales que suele dar HULC y el proceso a realizar en éste se reduce significativamente. En el caso del modelo actual se recalculan los puentes térmicos y se calcula el cumplimiento del CTE HE-1. 4. ESTUDIO DEL CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA Y ANÁLISIS DE LA EFICIENCIA. Con los resultados obtenidos de la herramienta, se procede a comprobar el cumplimiento de la normativa de aplicación y a realizar un análisis de los mismos. 5. ESTRATEGIAS PARA MEJORAR LA EFICIENCIA. Para cumplir la normativa se procede a aplicar una serie de medidas, tanto pasivas como activas, para así lograr un edificio con mayor eficiencia y que cumpla la norma. Estas medidas son escogidas gracias al estado del arte previamente elaborado sobre los sistemas inteligentes. METODOLOGÍA 6. GENERACIÓN DEL NUEVO MODELO CON LAS ESTRATEGIAS. De ese modo se procede a la incorporación de las estrategias dentro del modelo virtual. Esta vez, ya que los cambios tienen más relación con las características constructivas del modelo que con la geometría de éste, se hacen los cambios necesarios directamente en HULC. Una vez que este modelo es optimizado y cumple el HE-1, se procede a la introducción de los sistemas. Para ello, se utiliza la herramienta VYP, incluida en HULC, ya que esta herramienta está destinada al diseño de instalaciones tanto en viviendas como en pequeños terciarios y verifica el cumplimiento del CTE HE0. Esta herramienta es muy limitada, por lo que se introducirán sistemas sencillos dimensionados y diseñados para que el edificio cumpla con la normativa. Para comprobar el funcionamiento real de la instalación con los sistemas inteligentes integrados, sería necesario el uso de programas de mayor complejidad. Para completar los datos necesarios en HULC, también se utilizan otros programas como son: DIALUX, para el cálculo de la instalación de iluminación y cumplimiento del CTE HE-3; PVGIS, para el cálculo de la producción de energía mensual del sistema fotovoltaico y la irradiación; y, por último, una herramienta para la visualización de resultados de HULC, que es de gran ayuda para el cálculo de la demanda tanto de refrigeración como de calefacción por espacios. 7. ANÁLISIS DE RESULTADOS NUEVO MODELO Y COMPARATIVA CON EL MODELO PREVIO. Tras el cálculo completo con HULC, se procede a analizar los resultados y compararlos con los resultados del modelo inicial. 8. PROPUESTA DE CONTROL INTELIGENTE EN EL CASO DE ESTUDIO. Se elabora una propuesta de control inteligente en el caso de estudio. Se ofrece una arquitectura de sistema y una localización de los dispositivos en planta, estudiando previamente, gracias al estado del arte, los idóneos para el centro de día. Se analiza como éstos pueden favorecer a la autonomía de las personas mayores. GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 9 8 ESTADO DE LA CUESTIÓN Estado del arte de los sistemas inteligentes Los sistemas inteligentes están intrínsecamente vinculados a los edificios inteligentes y, por lo tan- to, aunque el objeto principal de este trabajo sean los sistemas inteligentes, es necesario estudiar previamente las características de ellos. Los edificios inteligentes son aquellos que, gracias a los sistemas, también inteligentes, que integra es sensible a las necesidades de sus ocupantes, y se adapta a los cambios de éstos. Es sostenible en términos de eficiencia energética y consumo de agua, produce baja emisiones y pérdidas. También es saludable en términos de bienestar de las personas [6]. Por lo tanto, se apoyan en: la sostenibilidad (energía, agua, pérdidas y contaminación), el uso de impresiones 3d y 4d, la tecnología de la comunicación e información, la robótica, los sensores integrados, los materiales inteligentes, la salud en el trabajo y el cambio social. Muchas veces se piensa que un edificio automatizado es inteligente, pero la inteligencia va más allá, ya que en una automatización el controlador ejecuta regla preprogramadas, mientras que el sistema inteligente es capaz de generar sus propias reglas mediante el razonamiento y aprendizaje (IA), que tienen paralelismo directo con los agentes integrados en el sistema. En definitiva, el objetivo es usar la tecnología para hacer que el edificio aprenda y se adapte a las necesidades de sus ocupantes, maximizando el bienestar y la eficiencia energética del edificio [7]. ¿Pero qué son los sistemas inteligentes y como se relacionan? Para poder entender cómo funcionan estos sistemas es necesario saber de que elementos se componen, cómo se relacionan y cómo actúan. La realización de este apartado está apoyada en la referencia bibliográfica [8]. Gestión y control de instalaciones El Sistema de Gestión Centralizada (SGC), internacionalmente conocido como Building Management System (BMS), permite gestionar eficientemente cada uno de los subsistemas responsables de las principales funcionalidades del edificio (climatización, iluminación, ascensores, seguridad, ...). A su vez, dentro de cada subsistema se gestionará su parte de funcionalidad del edificio, gracias a los datos recibidos de los sensores instalados en el edificio, y actuará adecuadamente para optimizar el funcionamiento del edificio, disminuir costes y alargar su vida útil. Las ventajas de un SGC consisten en: la simplicidad, ya que, por ejemplo, la red de sensores del edificio puede ser utilizada para tomar decisiones por varios subsistemas; la centralización de información y la definición de escenarios que sólo se pueden definir con un SGC, como se explicará más adelante; y que este control se puede realizar desde cualquier lugar con una interfaz. El SGC requiere una infraestructura con una determinada arquitectura del sistema, con topologías constituidas por un conjunto de dispositivos propios para cada una de las instalaciones (sensores, controladores y actuadores), que se conectan entre sí mediante interconexiones. Estas interconexiones normalmente se realizan con cableados físicos (aunque cada vez se abandona más esta opción), bajo un sistema modular o un sistema tipo BUS, con interfaces entre los distintos sistemas e interfaces destinados al usuario, y con tecnologías muy versátiles, ya que cada fabricante emplea diferentes protocolos. Por lo tanto, el SGC debe ser fácil de operar y lo más intuitivo posible, con un sistema modulado, evitando así que el fallo de un componente de éste que afecte a todo el conjunto; debe ser integrador, de manera que pueda operar con componentes de diferentes fabricantes y tecnologías; y debe ser flexible, para poder adaptarse a las modificaciones que se requieran. Además, este SGC permite recopilar datos estadísticos sobre la eficacia, consumos, averías y funcionamiento irregular de los sistemas, pudiendo así corregir o prevenir fallos que ayudarán a un mejor rendimiento y menores gastos en mantenimiento. Ejemplo del uso de sistemas de iluminación controlados desde un SGC existen muchos, como el denominado Light System DALI, que permite controlar la iluminación de forma manual o automática, con numerosas posibilidades de programación. Arquitectura del sistema A continuación, se describen los dispositivos e infraestructuras presentes en la Edificación Inteligente y que son la base física para la obtención y transmisión de los datos de los numerosos elementos que en él se encuentran. Dispositivos como sensores, controladores, actuadores; interconexiones cableadas o inalámbricas; y las interfaces, que podrán ser entre sistemas o para usuarios. Existe una gran diversidad de sistemas posible, desde sistemas con un sólo dispositivo, que realiza una sola acción, hasta amplios sistemas que gestionan multitud de subsistemas y gran cantidad de dispositivos interconectados entre sí. Dependiendo del sistema se pueden integrar todos los elementos siguiendo diferentes arquitecturas de sistema: Arquitectura centralizada Una gran cantidad de sensores y actuadores (sin inteligencia) se conectan a un controlador centralizado. Este controlador recibe información de los sensores y de las interfaces. Una vez que esta información es procesada, crea las órdenes adecuadas para los actuadores e interfaces. Este tipo de arquitectura tiene una fácil instalación y bajos costes, pero tienen poca flexibilidad y depende completamente del elemento central, por lo que si falla todo el sistema cae (fig.6). fig.6. Esquema de la arquitectura centralizada. Fuente [8]. [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 11 10 Arquitectura distribuida En ella cada sensor y actuador es un controlador capaz de generar respuestas y transmitir información al sistema según el programa, la configuración, la información que capta y la que recibe desde otros dispositivos del sistema. Este tipo de arquitectura se suele utilizar con cableados en bus, o redes inalámbricas.Como ventajas se destaca su elevada integración y flexibilidad, y como desventaja un coste más elevado que la arquitectura anterior y un diseño de mayor complejidad (fig.7). Arquitectura mixta o híbrida En este sistema se combinan las arquitecturas de los sistemas centralizados y distribuidos. Pueden coexistir en un mismo sistema un controlador central y diferentes controladores descentralizados. A su vez, los dispositivos de interfaces, sensores y actuadores pueden funcionar también como controladores. De esta manera, cada elemento del sistema puede gestionar la información que capta por sí solo y la que le transfieren los otros elementos del sistema, generando una respuesta, o transmitirla a otro elemento del sistema sin tener que pasar por el controlador central. Las desventajas e inconvenientes de esta arquitectura dependerán de la configuración final de ésta, ya que existen numerosas posibilidades de conexión. Esta arquitectura híbrida es la más común (fig.8). Dispositivos del sistema Los sistemas de control necesitan un conjunto de sensores que le transfieran la información; un conjunto de actuadores que efectúen las acciones; una infraestructura que sirva de conexión entre ellos; y por último, las interfaces y adaptadores de señal de los sensores y actuadores con la señal del controlador. fig.7. Esquema de la arquitectura distribuida. Fuente [8]. [Imagen] fig.8. Esquema de la arquitectura mixta. Fuente [8]. [Imagen] Sensores Su función es determinar en tiempo real los valores numéricos o el de estado de distintas variables. Estos valores se obtienen para, en primer lugar, recopilar y evaluar estas variables, y, en segundo lugar, que sirvan como datos de entrada/salida para el proceso de control de los sistemas del edificio. Su funcionamiento se basa en la capacidad para la transformación de las magnitudes físicas o químicas en señales para que sean usadas por el sistema de medida y control. De acuerdo con la naturaleza de su salida, se pueden diferenciar entre salidas de tipo todo-nada (termostatos, sensores magnéticos...), salidas digitales (encoder, sensores de presencia X-10...) y salidas analógicas (resistencia eléctrica, tensión, intensidad, capacidad...), todas ellas procedentes, a su vez, de una amplia gama de opciones de variables de entrada, como pueden ser :temperatura, intensidad luminosa, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH… De acuerdo a la función de estos sensores, se pueden dividir en: sensores de seguridad y alarma, o sensores de evaluación de condiciones ambientales, confort térmico y gestión de sistemas energéticos. Controladores Un sistema de control consta de un conjunto de elementos de una instalación cuyo cometido es asegurar, mediante una actuación, la obtención de valores predeterminados de ciertas variables ambientales o de proceso en el caso de sistemas termomecánicos o de seguridad en los edificios. Permite identificar un elemento específico que compara entre el valor real de la variable física o ambiental de interés y el valor de consigna. Este elemento, el controlador, debe disponer, además de la capacidad anterior, la capacidad de ejecutar órdenes de actuación previamente establecidas a través de algoritmos. Las diversas modalidades de actuación (manual, electrónica, neumática, digital...) y algoritmos de actuación (todo/nada, PID...) que pueden producirse variarán según las necesidades de los usuarios y, especialmente, a las opciones de control que permitan los procesos por costes y capacidades de actuación, para que así la instalación genere un funcionamiento razonable y eficiente. Los controladores con mayor protagonismo, debido a su implicación en el balance energético, son los controladores de clima, destinadas a la obtención de ciertas condiciones de temperatura y humedad en los espacios, incluyendo en algunos casos la actuación sobre la ventilación mecánica, y los controladores energéticos, cuya actuación se dirige hacia procesos de generación térmica, optimización de la iluminación artificial (DALI) , y, en la actualidad, a la generación eléctrica mediante fuentes renovables. Un modelo de controlador muy usado es el denominado PLC. Se trata de un sistema basado en un microprocesador, con unas determinadas entradas y salidas, que lee los datos y genera acciones según la programación del dispositivo. Interconexiones Normalmente las redes utilizaban el cable como medio de transporte de la información, ya que era la forma más rápida y segura para conectar los sistemas. Sin embargo, actualmente, las conexiones inalámbricas están a la orden del día y se han convertido en la parte esencial y principal de las comunicaciones. Éstas permiten la conexión de diferentes nodos sin requerir de una conexión GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 25 24 Sistema constructivo Los pórticos que conforman la estructura de este edificio son pórticos de perfiles laminados de acero. Los forjados están compuestos por viguetas prefabricadas de hormigón con bovedillas cerámicas y vuelan en determinadas zonas unos 45 cm desde el cerramiento de fachada. Las cubiertas son inclinadas de teja curva tradicional, sin aislamiento térmico ni impermeabilización, debido al año de su construcción. Están apoyadas sobre tabiques palomeros ejecutados sobre los forjados correspondientes. Existe una pequeña terraza en planta primera resuelta a la andaluza, también sin aislamiento. La planta baja carece de forjado sanitario, ya que la cimentación se realiza mediante solera y zapatas de hormigón arriostradas, sin aislamiento térmico. Los cerramientos son de doble hoja compuestos por citara de ladrillo hueco, embarrado, aislamiento térmico de fibra de vidrio de 3 cm, cámara de aire de 2 cm y hoja interior de ladrillo hueco sencillo de 4 cm (fig.14). Además, el edificio presenta importantes puentes térmicos, localizándose principalmente en los frentes de forjado, que están simplemente emparchados con rasilla. Los acabados interiores son diversos, aunque la solería es de terrazo y los peldaños de las escaleras de piedra artificial. El muro exterior de la parcela es un murete de fábrica de ladrillo visto y una malla. Las carpinterías son de aluminio correderas con vidrio simple, con persianas enrollables de PVC. La altura libre actual es de 2,41 m, lo que es un factor clave en la rehabilitación, ya que no se puede disponer de falso techo. Fig.14. Composición de imágenes exteriores del centro de día. Fuente [20] [Fotografía] Instalaciones La climatización está resuelta mediante sistema expansión directa sólo frio con splits independientes para cada una de las estancias del edificio, por lo que hay un gran número de unidades exteriores en la fachada del edificio. Algunos de ellos se encuentran en mal estado y aún se pueden ver restos de instalaciones anteriores ya en desuso. Por otro lado, la producción de ACS se produce mediante una caldera convencional de gas (fig. 15). En cuanto a la iluminación, las luminarias mayoritariamente son lámparas fluorescentes y cuentan con más de 20 años. Análisis previo del edificio Antes de realizar una simulación energética del edificio, ya podemos intuir que éste no cumplirá con la normativa vigente por varias razones: 1.CUMPLIMIENTO HE-0, HE-4, HE-5. El edificio no dispone de generación de energía procedente de fuentes renovables, por lo que no cumplirá ninguna de estas exigencias. 2.CUMPLIMIENTO HE-1. Las transmitancias térmicas de los elementos constructivos que conforman el edificio superan los valores límites. 3.CUMPLIMIENTO HE-3. La eficiencia energética de la instalación superará el valor límite, ya que no se tratan de luminarias LED y no disponen de un sistema de control para regular su optimización. fig 15. Composición de imágenes interiores del centro de día. Fuente [20]. [Fotografía] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 27 26 EFICIENCIA ENERGÉTICA EN EL CASO DE ESTUDIO Generación del modelo energético inicial Como se explica en la metodología, para la realización de la simulación energética del edificio se modela el edificio en Revit. Tras ello, se pasa el modelo a CYPE donde se corrigen los errores del modelo y se definen las soluciones constructivas. Por último, se exporta el modelo a HULC (fig.16), donde se verifican los siguientes apartados del CTE DB-HE 2019: HE-0 (3.1 y 3.2); HE-1 (3.1.1.3,3.1.1.4 Y 3.1.3.3); HE-4 (3.1); y, por último, HE-5 (3.1). En la definición de los elementos constructivos introducidos en el modelo se ha tenido en cuenta todas las características descritas previamente en sistemas constructivos del edificio. Para verlo en más detalle (Anexo). Una vez en HULC, es necesario cumplimentar una serie de datos. Primero se ha de cumplimentar tanto los datos administrativos, como los generales. Al tratarse de una reforma, se realizará la modificación tomando la opción de edificio existente con reforma del >25% de la envolvente con cambio de sistemas y ACS, que deberá cumplir la normativa energética implantada el 20 de diciembre de 2019 (CTE HE 2019). Según los datos de la localidad, la altitud del edificio son 8 m y su zona climática es la B4. Con respecto al tipo de edificio, al ser un terciario de menos de 1000 m2 se define como Edificio Terciario Pequeño o Mediano (PMT), para así luego poder calcular con la herramienta Calener VYP. También es importante calcular el valor del caudal de aire exterior de ventilación, que se calcula según RITE, ya que para edificios no residenciales el CTE DB-HS se remite a él. Este cálculo se realiza a partir de la categoría de la calidad del aire interior, en este caso, IDA 2. A partir de este dato, se calcula el caudal de ventilación por local en función de su ocupación o su superficie. Una vez calculado se obtiene un caudal de 2,87 renovaciones por hora (Anexo). Por último, se definen los espacios habitables, no habitables, acondicionados o no acondicionados. Como espacios no acondicionados se disponen los aseos, almacenes, cuarto de contadores y la cocina; como espacio no habitable se caracteriza a la cámara de aire que se crea entre los tabiques palomeros de la cubierta; y el resto se clasifican como acondicionados. Todos los espacios habitables dispondrán de ventilación. fig 16. Modelo energético en HULC. Fuente: elaboración propia [Imagen] Análisis del modelo energético inicial Tras el cálculo del modelo energético en HULC, podemos observar que tal como esperábamos el edificio no cumple el CTE DB HE-1 (fig.17). Los valores de transmitancia térmica, tanto la global como la de los elementos de la envolvente por separado, no cumplen con los valores límites marcados por la normativa, ya que sobrepasan el doble del permitido. Esta transmitancia térmica global depende de la resistencia de los elementos de la envolvente y su superficie, por lo que para cumplir con la norma es necesario la incorporación de materiales constructivos con menor transmitancia. En cuanto al control solar, podemos observar que tampoco cumple con la normativa, aunque esta vez la diferencia entre el valor límite y el calculado no es tan señalado. El parámetro del control solar cuantifica la capacidad del edificio para bloquear la radiación solar, por lo que para que este parámetro mejore se hace necesaria la incorporación de protecciones solares o la mejora del control solar de las ventanas. Con respecto a la demanda anual del edificio (fig.18), los datos reflejados son coherentes con las características de éste. Debido a la alta transmitancia térmica de la envolvente, la transferencia de energía entre exterior e interior se produce más fácilmente, produciéndose así una gran demanda energética. Como en Los Palacios y Villafranca las condiciones exteriores en verano son mucho más extremas que las de invierno, la demanda de refrigeración es alrededor de 3 veces mayor que la demanda de calefacción. fig 17. Resultados de la calidad de la envolvente térmica para cumplimiento del CTE DB HE-1 del modelo energético inicial. Fuente: HULC [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 29 28 Al hacer un análisis de los elementos que benefician o perjudican a la demanda energética del edificio (fig.19) podemos observar que: -En invierno, las principales pérdidas de calefacción (negativo para el edificio) se deben a la ventilación, las ventanas y las paredes exteriores; mientras que las únicas ganancias de calefacción (positivo) se deben a las fuentes internas y las ventanas. - En verano, las mayores pérdidas (positivo) se deben al igual que pasa con las pérdidas de calefacción, a la ventilación, ventanas y paredes exteriores; y las ganancias de refrigeración se deben principalmente a las fuentes internas. Por lo tanto, se observa que los mismos elementos que son perjudiciales para el edificio en una época del año, son beneficiosos en la otra. fig 18. Resultados de la demanda anual del modelo energético inicial. Fuente: HULC [Imagen] fig 19. Pérdidas y ganancias de energía por elemento del modelo energético inicial. Fuente: Lector de archivos de resultados de HULC de Óscar Redondo Rivera [Imagen] Para terminar con el análisis del modelo energético inicial, se estudia la demanda mensual de energía (fig.20). En ella podemos observar cómo los meses con mayor demanda de calefacción son los meses de Diciembre y Enero debido a las pérdidas: alrededor de 9 kWh/m2; mientras que los meses con mayor demanda de refrigeración se dan sobre todo en Julio y Agosto con casi 30 kWh/m2 de ganancias. También se puede observar que hay meses en los que el edificio no requiere ningún aporte de energía, ya que está en equilibrio. Por último, el perfil de la gráfica por tanto es muy común debido a la zona en la que se encuentra el edificio, donde los meses más fríos son los de Diciembre y Enero y los más calurosos Julio y Agosto. Estrategias para el cumplimiento de la normativa Estas estrategias están orientadas a la reducción de la demanda y mejora de la eficiencia energética del caso de estudio, ya que, como hemos visto anteriormente, la transmitancia de los elementos de la envolvente del edificio no cumple los valores límites del CTE DB HE-1 y la demanda energética es muy elevada. En el estado del arte, dentro del acercamiento a los sistemas inteligentes, hemos visto como un edificio empieza a ser inteligente desde su construcción o en este caso rehabilitación. Por ello se proponen una serie de estrategias pasivas, que se centran en la forma de construir y los materiales para que el edificio esté en confort por sí solo y así reducir la necesidad de consumo; y estrategias activas, que se focalizan en las instalaciones, ya que es inevitable que se necesite de éstas para alcanzar el confort deseado. Las estrategias pasivas (fig. 21) que se proponen en cuanto a cambios constructivos y de diseño son: 1. Cambiar los valores de transmitancia de los elementos de la envolvente del edificio, ya que no cumplen los valores límites de la normativa. Por ello, actúa de la siguiente manera: - Se incorpora una capa de aislamiento térmico en la solera. - En fachada, se aumenta el aislamiento por el interior, disponiendo mayor espesor en la fachada norte y pintando ésta de un color más absorbente que el resto. fig 20. Demanda mensual de energía calorífica del modelo energético inicial. Fuente: Lector de archivos de resultados de HULC de Óscar Redondo Rivera [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 31 30 - Se cambian las carpinterías por unas de mayor calidad, cuyos marcos tengan rotura de puente térmico para conseguir menor transmitancia y con vidrios dobles con una cámara de aire intermedia y mayor factor solar. - La cubierta transitable de la primera planta se cambia por una cubierta invertida con aislamiento e impermeabilizante. -En el suelo del forjado que da a la cámara de aire de la cubierta inclinada se dispone un aislante térmico y se hace dicha cubierta ventilada. - En el forjado intermedio se introduce una capa de aislante. - En las particiones internas se dispone aislante en las que separan espacios climatizados de espacios sin climatizar. 2. Se mejoran los puentes térmicos, sobre todo los que existentes en los forjados. 3. Se eliminan dos ventanas orientadas al oeste en planta primera, ya que los huecos con esta orientación tienen mal comportamiento y los espacios ya contaban con ventanas suficientes. En planta primera también, en uno de los despachos, se ha sustituido una ventana orientada al este por una orientada al sur. Para que se cumpla el control solar se colocan protecciones solares mediante lamas horizontales orientables en los huecos de fachada sur, este y oeste. 4. Se coloca vegetación en los patios, ya que esto favorece la ventilación y la generación de sombras para los meses cálidos. En general, los cambios irán orientados en la búsqueda de una menor transmitancia térmica (U [W/m2.K]) en los elementos opacos y vidriados, con el fin de cumplir los valores de transmitancia térmica límite de los elementos por separado (Ulim) y, la transmitancia térmica global límite (Klim). En las superficies vidriadas también se buscará una menor ganancia solar en julio para el cumplimiento del valor de control solar límite (Qsol;jul,lim). fig 21. Planimetría con la incorporación de las estrategias pasivas tanto en alzado como en planta. Fuente: elaboración propia. [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 33 32 En cuanto a las estrategias activas se propone de forma global: 1. Cambiar los equipos eléctricos por otros con alta eficiencia energética, lo que supone un menor consumo. 2. Cambiar la iluminación artificial por luminarias LED, que también tienen una mayor eficiencia y por lo tanto menos consumo. 3. La utilización de fuentes de energía renovables, necesarias para el cumplimiento de la norma y también para que el edificio pueda considerarse inteligente, ya que es una de las premisas de este tipo de edificios. 4. Incorporación de sistemas inteligentes que ayuden a maximizar la eficiencia energética del edificio. Este apartado no se podrá verificar en HULC, ya que la herramienta VYP no permite la introducción de este tipo de sistemas en la simulación energética del edificio. A la hora de incluir estas estrategias activas en HULC, se hace necesaria la descripción exhaustiva de ellas, por lo que a continuación veremos como se implementan estas estrategias en el edificio con más detalle. El centro de día, al renovarse la instalación de iluminación en busca de sistemas más eficientes, estaría dentro del ámbito de aplicación del CTE DB-HE 3, Eficiencia Energética de las instalaciones de iluminación. Para cumplir esta norma debemos justificar: el índice del local (K) y el número de puntos considerados; el factor de mantenimiento (Fm) previsto, la iluminancia media horizontal mantenida (Em); el índice de deslumbramiento unificado (UGR); el valor de eficiencia energética de la instalación (VEEI); y, por último, la potencia de los conjuntos. Para simplificar los cálculos (Anexo), se cogen varios espacios representativos, en función del uso y el tamaño, ya que se trata de lo que más determina los valores a cumplir. Estos espacios más representativos serán el despacho, la sala de juegos y el aseo accesible. Una vez obtenidas las potencias totales por superficie de los tres espacios, asignamos una de estas potencias a cada uno de los espacios. Para espacios donde se requieren más iluminación como son los despachos, la sala de podología, la sala de lectura y TV, la cocina, la sala de informática, se estima el valor de 7,89 W/m2. Para zonas de estar o de paso, como son la sala de juego, la sala multiusos, los espacios de distribución y vestíbulo, se asigna 4,52 W/m2. Y, por último, para los espacios que requieren menos nivel de iluminación, como son los aseos, almacenes, cuadro de contadores, se estima el valor de 3.78 W/m2. En la siguiente tabla se puede ver los valores principales referentes a las luminancias de cada espacio representativo (fig.22). fig 22. Valores principales referentes a las luminancias de cada espacio. Fuente: elaboración propia. [Imagen] Se hace un estudio de qué energías renovables son las idóneas para el centro de día, principalmente evaluando la localización de éste. De esa manera se llega a la conclusión de que las energías renovables más idóneas son: fotovoltaica, por la gran radiación solar de la zona; minieólica, ya que la época de viento oeste dura 7,4 meses con velocidades promedio de 12,8 km/h; y por último la biomasa, ya que Los Palacios y Villafranca tiene una gran producción agrícola y el desecho vegetal se puede aprovechar como combustible. De ese modo, las fuentes de energía renovables se estructuran de la siguiente manera (fig. 23). Como se muestra en el esquema, la producción eléctrica es abastecida por las placas fotovoltaicas y la minieólica. La combinación de estas dos tecnologías está distribuida de forma que, tanto por el día como por la noche, se mantiene un ciclo de generación constante, siendo la energía solar el principal generador diurno y la minieólica la principal fuente de generación nocturna. Una vez conocido el sistema de producción eléctrica, debemos predimensionar. Para ello hemos se han obtenido los datos de consumo del centro de día de la certificación que HULC genera, para así conocer el número exacto tanto de placas como del aerogenerador empleado. Estos datos nos muestran que la energía no renovable del edificio es 75 kWh/m2·año, con un límite de 82,70; y la energía total consumida de 105,90 kWh/m2 ·año, con un límite de 186,79 kWh/m2·año. De esa manera, el edificio debe producir 30,90 kWh/m2·año. De esa manera, si multiplicamos por la superficie (300 m2) nuestro edificio debe producir 9.270 kWh/año. Usando unas placas de 400 W se necesitan 7 paneles (Anexo). fig 23. Esquema de las fuentes renovables aplicadas al centro de día. Fuente: elaboración propia. [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 35 34 La minieólica, como hemos comentado anteriormente, se usa durante las noches, debido a la ausencia de sol. Como por la noche el centro no está operativo, sólo es necesario que abastezca a la iluminación exterior, la iluminación de emergencia, los aparatos de control que precisen de un control completo del día y los aparatos de cocina que necesitan conexión las 24 horas del día. Con estos datos se realiza el predimensionamiento y se llega a la elección de un aerogenerador con una potencia de 20 kW, modelo ENAIR 200, colocado a una altura sobre el suelo de 10 m con una producción de 9780 kWh/año (Anexo). Estos sistemas de energía renovable alimentan a dos importantes sistemas del edificio, la refrigeración y la ventilación. Para resolver la refrigeración se opta por utilizar un sistema de expansión directa a través de tres VRF que dan servicio a diferentes unidades interiores. La ventilación es resuelta mediante tres UTAEs con recuperador de calor y se introducen en HULC con el número de renovaciones horas. Según los diferentes caudales y cargas, se eligen los siguientes elementos para la refrigeración (fig.24): Con respecto a la producción térmica, ésta se resuelve con biomasa como hemos comentado anteriormente. Esta producción térmica se utiliza para la generación del ACS (200 l/día) y de la calefacción, que se resuelve mediante el uso de radiadores (fig.25). fig 24. Tabla de elementos de refrigeración. Fuente: elaboración propia. [Tabla] Con la elección de todos los elementos del sistema activo se genera el siguiente esquema de principio, que luego será introducido en HULC (fig.26). fig 25. Tabla de elementos de calefacción: radiadores y caldera de biomasa. Fuente: elaboración propia. [Tabla] fig 26. Esquema de principio del sistema. Fuente: elaboración propia. [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 37 36 Generación del nuevo modelo energético Para la generación del nuevo modelo energético se insertan en HULC las estrategias previamente analizadas y los elementos calculados en el apartado de Estrategias para el cumplimiento de la normativa. Una vez cambiadas las estrategias pasivas, que principalmente se tratan de los elementos constructivos (Anexo), la disposición de ventanas y sus características, la incorporación de lamas horizontales; se calcula el HE-1, pudiendo así pasar a la herramienta VYP. Dentro de esta herramienta se incorporan los elementos de climatización y abastecimiento de ACS, cuyas características también están descritas en el apartado anterior. Se elige dentro de VYP un sistema mixto de calefacción y ACS. Dentro de este sistema se inserta un equipo generador, en este caso una caldera de biomasa. Esta caldera abastece a unas unidades terminales, que se tratan de radiadores y hay uno por cada espacio acondicionado. Por último, con respecto a este sistema se añade la demanda de ACS, que también es abastecida por la caldera de biomasa (Fig.27). Con respecto a la refrigeración, se añaden 3 sistemas de climatización multizona con autónomos. Dentro de cada uno de estos sistemas se añaden una unidad exterior autónomo y las unidades terminales correspondientes en cada caso (Fig.27). fig 27. Definición de sistemas dentro de VYP. Fuente: HULC. [Imagen] Análisis de resultados del nuevo modelo y comparación de resultados con el modelo inicial Tras el cálculo del modelo energético en HULC, podemos observar que el edificio ya cumple el CTE DB HE-1 (fig.28). Los valores de transmitancia térmica, tanto la global como la de los elementos de la envolvente por separado cumplen con los valores límites marcados por la normativa. Con respecto al control solar podemos observar que también cumple con la normativa, estando por debajo de la mitad del valor límite permitido. En comparación con el modelo inicial podemos observar que la transmitancia térmica y el control solar se han reducido a más de la mitad (anteriormente 1,92 W/m2.K y 4,74 kWh/m2.mes, respectivamente). Con respecto a la demanda anual del edificio (fig.29), los datos reflejados son coherentes con las características de éste. Con una transmitancia térmica dentro del límite, la transferencia de energía entre exterior e interior se hace más complicada, dando lugar a una demanda de energía baja en el edificio. Al comparar esta demanda con la del modelo inicial podemos observar cómo se ha reducido casi en una octava parte la demanda de calefacción (anteriormente 32,15 kWh/m2.año) y la de refrigeración en una tercera parte ( anteriormente 103,70 kWh/m2.año). fig 28. Resultados de la calidad de la envolvente térmica para cumplimiento del CTE DB HE-1 del modelo energético final. Fuente: HULC [Imagen] fig 29. Resultados de la demanda anual del modelo energético final. Fuente: HULC [Imagen]. GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 39 38 Al hacer un análisis de los elementos que benefician o perjudican a la demanda energética del edificio (fig.30) podemos observar que, al igual que en modelo inicial: - En invierno, las principales pérdidas de calefacción (negativo para el edificio) se deben a la ventilación, las ventanas y las paredes exteriores; mientras que las únicas ganancias de calefacción (positivo) se deben a las fuentes internas y las ventanas. - En verano, las mayores pérdidas (positivo) se deben al igual que pasa con las pérdidas de calefacción, a la ventilación, ventanas y paredes exteriores; y las ganancias de refrigeración se deben principalmente a las fuentes internas. Por lo tanto, se observa que los mismos elementos que son perjudiciales para el edificio en una época del año, son beneficiosos en la otra y que los mismos elementos perjudican o benefician en ambos modelos. Para terminar con el análisis del modelo energético final, se estudia la demanda mensual de energía (fig.31). En ella podemos observar cómo se sigue el perfil que seguía en el modelo inicial, pero esta vez con una menor demanda energética. fig 30. Pérdidas y ganancias de energía calorífica del modelo energético inicial. Fuente: Lector de archivos de resultados de HULC de Óscar Redondo Rivera. [Imagen] fig 31. Demanda mensual de energía calorífica del modelo energético final. Fuente: Lector de archivos de resultados de HULC de Óscar Redondo Rivera. [Imagen] Al introducir los sistemas de climatización y ACS en el modelo final, se generan dos documentos (Anexo). Estos documentos se tratan del certificado de eficiencia energética de edificios y la verificación de los requisitos del he0, he1, he4 y he5. En el modelo inicial no se llegó a realizar la introducción de los sistemas, ya que era necesaria la incorporación de energías renovables y equipos más eficientes para poder llegar a cumplir la normativa. De estos dos documentos se pueden destacar los siguientes aspectos: En cuanto a la calificación energética global del nuevo modelo energético, podemos decir que éste se encuentra en un nivel A tanto en el consumo de energía primaria no renovable como en las emisiones de dióxido de carbono, lo que quiere decir que dentro de los rangos de la certificación está en la cabeza de la eficiencia (fig.32). En las siguientes imagen (fig.33) podemos observar las calificaciones más detalladamente. En ella observamos como la calificación energética del edificio en emisiones y en el consumo de energía primaria no renovable tiene un nivel A, mientras que el edificio tiene un nivel B en la demanda de energía de calefacción y refrigeración. fig 32. Calificación energética global del modelo energético final. Fuente: HULC [Imagen] fig 33. Calificaciones energéticas parciales del modelo energético final. Fuente: HULC [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 41 40 En cuanto al cumplimiento de la normativa, en la siguiente imagen (fig.34) se verifica el cumplimiento de la normativa del he0, relacionada con el consumo de energía primaria, podemos observar como se cumplen los parámetros que la regulan, siendo el consumo de energía no renovable 3 veces menor q la límite y la energía primaria total del edificio la mitad a la límite. Por último se analiza el cumplimiento del he4 y el he5 (fig.35). El he4 regula la contribución mínima de energías renovables necesarias para cubrir la demanda de ACS con un límite del 60%, y en el modelo se cumple con un 92,40%. El he5 no es de aplicación en este caso, ya que no se amplia la superficie construida más de 3.000 m2. fig 34. Consumo de energía primaria del modelo energético final. Fuente: HULC. [Imagen] fig 35. Contribución mínima de energías renovables para ACS y generación mínima de energía eléctrica. Fuente: HULC. [Imagen] PROPUESTA DE SISTEMAS INTELIGENTES EN EL CASO DE ESTUDIO La instalación de sistemas inteligentes del edificio se ha resuelto con un sistema sencillo para que se le pueda sacar todo el partido posible y evitar que no se use por su complejidad. Se resuelve mediante un sistema mixto y combinando los sistemas DALI y KNX. El sistema DALI ha sido el escogido para la iluminación y el riego exterior, y el KNX para el resto de elementos. Todos los elementos se han ordenado en cinco controladores y se comunican entre ellos mediante un traductor, en concreto el modelo DALIBOX interface 64/32, que es específico para los sistemas DALI y KNX. Todos los elementos están conectados a través de entradas y salidas excepto una pulsera y un aparato de control de voz, que funcionan a través de WIFI. La pulsera la lleva cada usuario del edificio y podrá realizar una monitorización fisiológica (mediciones del pulso, respiración, presión sanguínea), funcional (medición de actividades generales, el movimiento, la ingesta de alimentos), la asistencia cognitiva/sensorial (recordatorio de la medicación, localizados de objetos perdidos), podrá guiar al anciano por el centro de día también gracias a las tarjetas RFID conectadas con la pulsera, y servirá como detector de presencia para la activación de sistemas, como por ejemplo para activar la llamada del ascensor, evitando el contacto de superficies, algo muy demandado estos días en prevención a los contagios y con un uso más adaptado a personas mayores, perfil tipo del edificio, por su facilidad de manejo. Además, el control de voz tipo ALEXA también podrá dar órdenes evitando también el contacto con superficies. Los elementos de campo comparten información entre ellos a través del traductor, como el sensor de temperatura que da servicio a la climatización, a la ventilación y a la apertura de ventanas, o el sensor de presencia utilizado para lo anterior y para iluminación. La siguiente imagen nos muestra como se resuelve la arquitectura del sistema (fig.36). fig 36. Arquitectura del sistema inteligente. Fuente: Elaboración propia. [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 43 42 El controlador KNX nº 1 tiene 4 entradas y 4 salidas: Entradas: sensor apertura ventana, anemómetro exterior, sensor temperatura exterior y detector de lluvia. Salidas: apertura automática ventana, VRF, radiadores y UTAE. Recibe información mediante los sensores, el traductor de la pulsera, y órdenes del control de voz. En cuanto a órdenes cumple las siguientes: 1º. La climatización está programada para estar apagada de 21:00h a 07:00h, y de 07:00 a 21:00h según la época del año tiene asignada una temperatura de confort distinta, pudiéndose modificar por el usuario (22ºC en primavera y otoño, 20ºC en invierno y 24ºC en verano). 2º. El sensor de apertura de ventana detecta si hay alguna abierta, si la hay, la climatización se apaga para no derrochar energía, si están cerradas se enciente con los valores anteriores de temperatura. 3º. El sensor de ocupación (pulsera) detecta cuantas personas hay en el espacio, si no hay nadie el caudal se reduce para optimizar energía, si hay de 1 a 3 personas se mantiene el caudal asignado por espacio, si hay más de tres personas este caudal aumenta un 20%. Además se estudia el nivel de CO2 y partículas en el ambiente para poner en marcha la UTAE y así evitar un aire viciado, evitando a su vez enfermedades como el COVID-19. 4º. El anemómetro exterior detecta la velocidad exterior del viento, si ésta es mayor de 10 m/s se abren las ventanas (si las condiciones de temperatura de confort son adecuadas y apagándose la climatización) para aprovechar la ventilación natural. 5º. Por último, si el detector de lluvia detecta precipitaciones se ordena cerrar las ventanas. El controlador KNX nº2 tiene 2 entradas y 1 salida: Entradas: Estación meteorológica y pluviómetro. Salidas: Riego exterior. En cuanto a órdenes cumple las siguientes: 1º El riego está programado para activarse en horario de 22:00 a 07:00h, el resto de horas permanece apagado. 2º La estación meterológica detecta la probabilidad de lluvia al día siguiente, si no va a llover el riego automático sigue su horario normal, en cambio, si da lluvia el riego se apaga para aprovechar el agua de lluvia. 3º El pluviómetro detecta la cantidad de agua de lluvia que ha caído en un día, si esta cantidad es alta el riego exterior no se activa hasta el día siguiente ya que se considera suficiente con la lluvia. El controlador nº 3 DALI tiene 2 entradas y 2 salidas: Entradas: Sensor nivel de iluminación y sensor temperatura exterior. Salidas: Luminarias y regulador de brise soleil. En cuanto a órdenes cumple las siguientes: 1º Las luminarias están programadas previamente para estar apagadas de 22:00 a 07:00h. En horario de 07:00h a 22:00h depende del resto de sensores para su funcionamiento. 2º En primer lugar el controlador DALI recibe información de la pulsera para saber si hay ocupación o no en la estancia. Si no hay ocupación las luminarias permanecen apagadas. 3º Si hay ocupación en la estancia, los sensores de iluminación miden el nivel de iluminación de la estancia, si éste es suficiente con la iluminación natural las luminarias permanecen apagadas, por el contrario, si es insuficiente el nivel de iluminación (calculados luxes por estancias) se activan las luminarias. 4º Si hay luz natural, las luminarias más próximas a las entradas de luz reducen su intensidad para optimizar energía (fig.37). En paralelo, el brise-soleil también está programado previamente para tener la inclinación adecuada según la época del año: en verano tendrá una inclinación de 45º, en invierno de 135º y en primavera y otoño de 135º. Por último, con la información recibida del sensor de temperatura se regula la inclinación del brise-soleil para conseguir aumentar o reducir la carga térmica y/o la iluminación. El controlador nº 4 KNX tiene 2 entradas y 3 salida: Entradas: detector de fuego y sensor de movimiento.Salidas: rociadores, alarmas y aviso emergencias. En cuanto a órdenes cumple las siguientes: el sensor de impacto detecta si se produce alguna caída, en caso afirmativo el controlador manda un aviso al personal del centro. En relación a la intrusión, se activa el detector de movimiento de 22:00 a 07:00h, horas en las que no debería de haber nadie en el interior del edificio. En caso de presencia de movimiento se activan las alarmas y se manda un aviso a la central de alarmas. fig 37. Sección con el sistema. Fuente: Elaboración propia [Imagen] GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 57 56 El plano útil lo hemos considerado a una altura de 0,85 m y una zona marginal de 0,10 m. Em= 369 > 300 lx UGR= 16 < 19 VEEI= 1,22 < 8 Potencia total instalada= 17x35 = 595 W Potencia total instalación por superficie iluminada= 4,52 W/m² < 10 ASEO ACCESIBLE Este local tendrá las siguientes medidas: L=2,30 m; A=3,45 m; H=2,70 m Índice del local Aplicando la fórmula K= (L*A)/[H*(L+A); k=0’82. Por lo que tendremos que considerar como mínimo 4 puntos de cálculo. Factor de mantenimiento Hemos establecido un factor de mantenimiento de 0,80. Por lo que las luminarias perderán un 20% de su flujo por suciedad. Iluminancia media horizontal (Em) e Índice de deslumbramiento unificado (UGR) Según la normativa de la UNE UNE-EN_12464-1/2012: Valor de eficiencia energética (VEEI) Siguiendo la tabla 3.1-HE 3: Potencia total instalación por superficie iluminada (PTOT / STOT) La potencia total de lámparas y equipos auxiliares por superficie iluminada no superará el valor máximo establecido en la Tabla 3.2-HE 3: Propuesta de alumbrado Utilizaremos lámparas interiores LED empotrables de la marca LG, modelo LED Flat Light 30W 622x622 4000K UGR19 T-bar, con una potencia de 30W cada una. El plano útil lo hemos considerado a una altura de 0,85 m y una zona marginal de 0,10 m. Em= 285 > 200 lx UGR= 14 < 25 VEEI= 1,33 < 4 Potencia total instalada= 1x30 = 30 W Potencia total instalación por superficie iluminada= 3,78 W/m² < 10 GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 59 58 Elementos constructivos modelo incial GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 61 60 GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 63 62 Elementos activos de la propuesta caldera de biomasa GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 65 64 Elementos constructivos modelo final GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 67 66 GARZÓN RUIZ, SANDRA MARÍA | Sistemas inteligentes en edificios orientados al incremento de la autonomía de las personas mayores 69 68 C Alzado B Alzado A ALZADO A ALZADO B C SECCIÓN C F F Alzado E Alzado D SECCIÓN F ALZADO D ALZADO E P 13 5 6 7 8 9 10 11 12 15 17 18 0.00 +0.50 +0.13 +0.16 +0.29 +0.39 +0.20 p= 14.3% p= 18.02% +0.08 +0.16 +0.28 0.00 19 2 4 13 14 16 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 PLANTA BAJA PLANTA ALTA 012.5 510 / , / / , / CALDERA DE BIOMASA RADIADORES UTAE-1 VRF-1 ACS VRF-2 VRF-3 AEROGENERADOR INVERSOR INVERSOR ACOMETIDA C.P.M CAPTADOR FOTOVOLTÁICO I.M I.D I.M I.D UTAE-2 UTAE-3 CONTADOR DE PRODUCCIÓN EÓLICA CONTADOR DE PRODUCCIÓN SOLAR CONTADOR DE PRODUCCIÓN REVERSIBLE DERIVACIÓN INDIVIDUAL CAJA DE EMBARRADO CONTADOR DE SALIDA I.G.A (INTERRUPTOR GENERAL AUTOMÁTICO) CUADRO DE DISTRIBUCIÓN I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.M I.D I.D I.D I.D I.D I.D CUADRO PARCIAL Rendimiento de un sistema FV conectado a red PVGIS-5 valores estimados de la producción eléctrica solar: Datos proporcionados: Latitud/Longitud: 37.169, -5.921 Horizonte: Calculado Base de datos: PVGIS-SARAH Tecnología FV: Silicio cristalino FV instalado: 5.7 kWp Pérdidas sistema: 15 % Resultados de la simulación Ángulo de inclinación: 35 ° Ángulo de azimut: 0 ° Producción anual FV: 9477.29 kWh Irradiación anual: 2190.49 kWh/m² Variación interanual: 210.68 kWh Cambios en la producción debido a: Ángulo de incidencia: -2.61 % Efectos espectrales: 0.51 % Temperatura y baja irradiancia: -8.77 % Pérdidas totales: -24.1 % Perfil del horizonte: Producción de energía mensual del sistema FV fijo: Irradiación mensual sobre plano fijo: Energía FV y radiación solar mensual Mes E_m H(i)_m SD_m Enero 667.2 144.3 100.2 Febrero 657.3 143.5 113.8 Marzo 813.7 181.7 102.3 Abril 815.9 187.4 58.3 Mayo 897.5 211.1 50.8 Junio 883.6 213.1 23.6 Julio 947.9 232.4 13.7 Agosto 937.4 228.9 31.2 Septiembre 828.7 196.5 47.2 Octubre 745.8 171.9 74.4 Noviembre 648.6 143.0 79.8 Diciembre 633.6 136.8 75.4 E_m: Producción eléctrica media mensual del sistema dado [kWh]. H(i)_m: Suma media mensual de la irradiación global recibida por metro cuadrado por los módulos del sistema dado [kWh/m²]. SD_m: Desviación estándar de la producción eléctrica mensual debida a la variación interanual [kWh]. PVGIS ©Unión Europea, 2001-2021. Reproduction is authorised, provided the source is acknowledged, save where otherwise stated. La Comisión Europea mantiene esta web para facilitar el acceso público a la información sobre sus iniciativas y las políticas de la Unión Europea en general. Nuestro propósito es mantener la información precisa y al día. Trataremos de corregir los errores que se nos señalen. No obstante, la Comisión declina toda responsabilidad en relación con la información incluida en esta web. 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Aunque hacemos lo posible por reducir al mínimo los errores técnicos, algunos datos o informaciones contenidos en nuestra web pueden haberse creado o estructurado en archivos o formatos no exentos de dichos errores, y no podemos garantizar que ello no interrumpa o afecte de alguna manera al servicio. La Comisión no asume ninguna responsabilidad por los problemas que puedan surgir al utilizar este sitio o sitios externos con enlaces al mismo. La presente cláusula de exención de responsabilidad no tiene por objeto limitar la responsabilidad de la Comisión de forma contraria a lo dispuesto por las normativas nacionales aplicables, ni excluir su responsabilidad en los casos en los que, en virtud de dichas normativas, no pueda excluirse. Datos mensuales de irradiación 2021/06/07 1. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA DEL EDIFICIO EN EMISIONES INDICADOR GLOBAL INDICADORES PARCIALES CALEFACCIÓN ACS REFRIGERACIÓN La calificación global del edificio se expresa en términos de dióxido de carbono liberado a la atmósfera como consecuencia del consumo energético del mismo. 3. CALIFICACIÓN PARCIAL DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN La demanda energética de calefacción y refrigeración es la energía necesaria para mantener las condiciones internas de confort del edificio. DEMANDA DE CALEFACCIÓN DEMANDA DE REFRIGERACIÓN 0,63 2,02 0,15 A A A ILUMINACIÓN A 2,51 ANEXO II CALIFICACIÓN ENERGÉTICA DEL EDIFICIO Zona climática Uso B4 CertificacionExistente <16.80 16.80-27.3 0 27.30-42.00 42.00-54.59 54.59-67.19 67.19-83.99 =>83.99 <2.64 2.64-4.29 4.29-6.60 6.60-8.58 8.58-10.56 10.56-13.20 =>13.20 <28.12 28.12-45.6 9 45.69-70.30 70.30-91.39 91.39-112.48 112.48-140.60 =>140.60 5,31 4,28 40,73 A B C D E F G A B C D E F G A B C D E F G Por energía primaria no renovable se entiende la energía consumida por el edificio procedente de fuentes no renovables que no ha sufrido ningún proceso de conversión o transformación. 2. CALIFICACIÓN ENERGÉTICA DEL EDIFICIO EN CONSUMO DE ENERGÍA PRIMARIA NO RENOVABLE INDICADOR GLOBAL INDICADORES PARCIALES CALEFACCIÓN ACS REFRIGERACIÓN 2,99 11,91 0,70 A A A A 14,84 ILUMINACIÓN <89.37 89.37-145. 23 145.23-223. 43 223.43-290.4 6 290.46-357.49 357.49-446.86 =>446.86 30,44 A B C D E F G Emisiones CO2 por consumo eléctrico Emisiones CO2 por combustibles fósiles 12,37 7094,32 Fecha de generación del documento Ref. Catastral 9867201tg3196N Página 7 de 9 21/06/2021 7077,67 12,34 ANEXO III RECOMENDACIONES PARA LA MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DESCRIPCIÓN DE MEDIDA DE MEJORA Características técnicas de la medida (modelo de equipos, materiales, parámetros característicos ) CALIFICACIÓN ENERGÉTICA GLOBAL 16.80-27.3 0 27.30-42.00 42.00-54.59 54.59-67.19 67.19-83.99 =>83.99 <89.37 89.37-145. 23 145.23-223.4 3 223.43-290.46 290.46-357.49 357.49-446.86 =>446.86 A B C D E F G A B C D E F G CALIFICACIONES ENERGÉTICAS PARCIALES <2.64 2.64-4.29 4.29-6.60 6.60-8.58 8.58-10.56 10.56-13.20 <28.12 28.12-45.6 9 45.69-70.30 70.30-91.39 91.39-112.48 112.48-140.60 A B C D E F A B C D E F =>13.20 =>140.60 G G ANÁLISIS TÉCNICO Indicador Calefacción Valor % respecto al anterior Refrigeración ACS Iluminación Total Valor % respecto al anterior Valor % respecto al anterior Valor % respecto al anterior Valor % respecto al anterior <16.80 Nota: Los indicadores energéticos anteriores están calculados en base a coeficientes estándar de operación y funcionamiento del edificio, por lo que solo son válidos a efectos de su calificación energética. Para el análisis económico de las medidas de ahorro y eficiencia energética, el técnico certificador deberá utilizar las condiciones reales y datos históricos de consumo del edificio. Coste estimado de la medida Otros datos de interés Fecha de generación del documento Ref. Catastral 9867201tg3196N Página 8 de 9 21/06/2021 Se describen a continuación las pruebas, comprobaciones e inspecciones llevadas a cabo por el técnico certificador durante el proceso de toma de datos y de calificación de la eficiencia energética del edificio, con la finalidad de establecer la conformidad de la información de partida contenida en el certificado de eficiencia energética. PRUEBAS, COMPROBACIONES E INSPECCIONES REALIZADAS POR EL TÉCNICO CERTIFICADOR ANEXO IV 01/01/00 Fecha de realización de la visita del técnico certificador Fecha de generación del documento Ref. Catastral 9867201tg3196N Página 9 de 9 21/06/2021 VERIFICACIÓN DE REQUISITOS DE CTE-HE0, HE1, HE4 y HE5 DB-HE 2019 IDENTIFICACIÓN DEL EDIFICIO O DE LA PARTE QUE SE CERTIFICA: Dirección Municipio Provincia Zona climática Nombre del edificio Centro de día C/Guadalquivir -2 - - - - - Palacios y Villafranca, Los Código Postal 41720 Sevilla Comunidad Autónoma Andalucía B4 Año construcción 1960 - 1979 Uso final del edificio o parte del edificio: Residencial privado (vivienda) Otros usos (terciario) Tipo y nivel de intervención Nuevo Ampliación Cambio de uso Reforma: > 25% envolvente + Clima + ACS > 25% envolvente < 25% envolvente > 25% envolvente + Clima > 25% envolvente + ACS < 25% envolvente + Clima + ACS < 25% envolvente + Clima < 25% envolvente + ACS SUPERFICIE, IMAGEN Y SITUACIÓN Superficie habitable (m²) 573,51 Imagen del edificio Plano de la situación DATOS DEL/DE LA TÉCNICO/A: Nombre y Apellidos Razón social Domicilio Municipio Provincia e-mail: Titulación habilitante según normativa vigente Procedimiento utilizado y versión: NIF/NIE NIF Código Postal Comunidad Autónoma Teléfono Nombres Apellido1 Apellido2 Razón social Nombre calle - - - - - - Los Palacios y Villafranca - Seleccione de la lista - - - HU CTE-HE y CEE Versión 2,0.2203.1160 de fecha 26-abr-2021 Codigo postal CIF CIF Andalucía - * Esta aplicación únicamente permite, para el caso expuesto, la comprobación de las exigencias del apartado 3.1 y 3.2 de la sección DB-HE0 y de los apartados 3.1.1.3, 3.1.1.4, 3.1.2 y 3.1.3.3 de la sección DB-HE1, del apartado 3.1 de la sección HE4 y del apartado 3.1 de la sección HE5. Se recuerda que otras exigencias de las secciones DB-HE0 y DB-HE1 que resulten de aplicación deben así mismo verificarse, así como el resto de las secciones del DB-HE. Fecha (de generacióndel documento) 21/06/2021 Página 1 de 9 ANEXO I DESCRIPCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS DEL EDIFICIO En este apartado se describen las características energéticas del edificio, envolvente térmica, instalaciones, condiciones de funcionamiento y ocupación y demás datos utilizados para obtener la calificación energética del edificio. 1. ENVOLVENTE TÉRMICA Cerramientos opacos Nombre Tipo Orientación Superficie (m²) Transmitancia (U) (W/m²K) P04_E01_Techo6_e Cubierta E 17,27 0,42 P04_E01_Techo7_e Cubierta E 33,04 0,42 P02_E01_Techo1_e Cubierta H 36,54 0,43 P02_E01_Techo2_e Cubierta H 28,43 0,43 P02_E02_Techo_e Cubierta H 4,55 0,43 P02_E03_Techo1_e Cubierta H 12,87 0,43 P02_E04_Techo_e Cubierta H 2,33 0,43 P02_E05_Techo_e Cubierta H 12,72 0,43 P03_E08_Techo_e Cubierta H 3,89 0,43 P04_E01_Techo1_e Cubierta N 80,42 0,42 P04_E01_Techo2_e Cubierta O 33,15 0,42 P04_E01_Techo4_e Cubierta O 17,29 0,42 P04_E01_Techo3_e Cubierta S 61,05 0,42 P04_E01_Techo5_e Cubierta S 19,54 0,42 P02_E01_C4_e Fachada E 6,68 0,28 P02_E05_C1_e Fachada E 11,62 0,28 P02_E09_C2_e Fachada E 5,23 0,28 P02_E11_C2_e Fachada E 3,82 0,28 P02_E12_C1_e Fachada E 5,66 0,28 P02_E13_C2_e Fachada E 7,25 0,28 P02_E14_C1_e Fachada E 7,01 0,28 P03_E03_C12_e Fachada E 4,10 0,28 P03_E08_C1_e Fachada E 6,68 0,28 P03_E09_C1_e Fachada E 13,49 0,28 P03_E10_C2_e Fachada E 14,72 0,28 P03_E09_Suelo_e Fachada E 19,28 0,56 P02_E01_C2_e Fachada N 11,14 0,21 P02_E02_C1_e Fachada N 8,59 0,21 P02_E04_C1_e Fachada N 2,34 0,21 P02_E05_C2_e Fachada N 9,66 0,21 P02_E07_C1_e Fachada N 1,78 0,21 P02_E08_C1_e Fachada N 8,04 0,21 Fecha (de generacióndel documento) 21/06/2021 Página 3 de 9 P02_E10_C1_e Fachada N 9,35 0,21 P02_E14_C2_e Fachada N 8,33 0,21 P03_E02_C3_e Fachada N 18,10 0,21 P03_E04_C1_e Fachada N 8,44 0,21 P03_E05_C1_e Fachada N 4,98 0,21 P03_E06_C1_e Fachada N 4,56 0,21 P03_E10_C1_e Fachada N 11,56 0,21 P02_E01_C3_e Fachada O 31,80 0,28 P02_E02_C2_e Fachada O 4,66 0,28 P02_E03_C1_e Fachada O 9,38 0,28 P03_E01_C2_e Fachada O 6,98 0,28 P03_E02_C1_e Fachada O 6,56 0,28 P03_E02_C2_e Fachada O 10,75 0,28 P03_E03_C3_e Fachada O 2,96 0,28 P03_E03_C4_e Fachada O 3,73 0,28 P03_E10_Suelo1_e Fachada O 3,56 0,56 P04_E01_Suelo1_e Fachada O 1,71 0,56 P04_E01_Suelo10_e Fachada O 0,17 0,56 P04_E01_Suelo11_e Fachada O 1,31 0,56 P04_E01_Suelo14_e Fachada O 1,20 0,56 P04_E01_Suelo6_e Fachada O 2,16 0,56 P02_E01_C1_e Fachada S 25,99 0,28 P02_E09_C1_e Fachada S 9,11 0,28 P02_E11_C3_e Fachada S 2,47 0,28 P02_E12_C2_e Fachada S 5,58 0,28 P02_E13_C1_e Fachada S 8,53 0,28 P03_E01_C1_e Fachada S 8,20 0,28 P03_E03_C2_e Fachada S 18,07 0,28 P03_E04_C2_e Fachada S 2,46 0,28 P03_E08_C2_e Fachada S 5,81 0,28 P03_E09_C2_e Fachada S 10,84 0,28 P02_E01_Suelo_b Suelo H 180,61 0,48 P02_E03_Suelo_b Suelo H 16,16 0,48 P02_E05_Suelo_b Suelo H 13,03 0,48 P02_E06_Suelo_b Suelo H 1,46 0,48 P02_E07_Suelo_b Suelo H 5,72 0,48 P02_E08_Suelo_b Suelo H 12,11 0,48 P02_E10_Suelo_b Suelo H 13,70 0,48 P02_E09_Suelo_b Suelo H 31,57 0,58 P02_E11_Suelo_b Suelo H 14,79 0,58 P02_E12_Suelo_b Suelo H 4,36 0,58 Fecha (de generacióndel documento) 21/06/2021 Página 4 de 9 P02_E13_Suelo_b Suelo H 9,83 1,18 P02_E14_Suelo_b Suelo H 8,67 1,18 P02_E02_Suelo_b Suelo H 4,55 1,34 P02_E04_Suelo_b Suelo H 2,33 1,34 Nombre Tipo Orientación Superficie (m²) U (W/m²·K) g (-) g (-) Permeabilidad (m³/h·m²) H gl;wi gl;sh;wi Huecos y lucernarios P02_E11_C2_e_V01 Hueco E 1,85 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E11_C2_e_V02 Hueco E 1,85 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E09_C1_e_V Hueco E 1,75 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E10_C2_e_V Hueco E 1,75 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E11_C2_e_P Hueco E 3,84 3,50 0,70 0,50 60,00 P02_E05_C2_e_V Hueco N 2,25 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E08_C1_e_V01 Hueco N 0,75 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E08_C1_e_V02 Hueco N 1,13 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E10_C1_e_V01 Hueco N 1,13 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E10_C1_e_V02 Hueco N 0,75 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E14_C2_e_V01 Hueco N 0,38 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E14_C2_e_V02 Hueco N 0,38 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E14_C2_e_V03 Hueco N 0,38 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E02_C3_e_V Hueco N 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E04_C1_e_V01 Hueco N 0,38 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E04_C1_e_V02 Hueco N 0,38 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E04_C1_e_V03 Hueco N 0,38 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E04_C1_e_V04 Hueco N 0,38 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E04_C1_e_V05 Hueco N 0,38 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E04_C1_e_V06 Hueco N 0,38 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E05_C1_e_V Hueco N 0,51 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E06_C1_e_V01 Hueco N 0,51 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E06_C1_e_V02 Hueco N 0,51 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E04_C1_e_P Hueco N 1,89 3,50 0,70 0,50 60,00 P02_E14_C2_e_P Hueco N 1,68 3,50 0,70 0,50 60,00 P02_E01_C3_e_V01 Hueco O 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E01_C3_e_V02 Hueco O 2,25 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E01_C3_e_V03 Hueco O 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E02_C2_e_V01 Hueco O 0,39 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E02_C2_e_V02 Hueco O 0,39 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E03_C1_e_V01 Hueco O 0,78 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E03_C1_e_V02 Hueco O 0,39 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E01_C2_e_V Hueco O 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E02_C1_e_V Hueco O 2,25 2,29 0,70 0,20 60,00 Fecha (de generacióndel documento) 21/06/2021 Página 5 de 9 P03_E03_C3_e_V Hueco O 1,46 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E03_C4_e_V Hueco O 2,04 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E01_C3_e_P Hueco O 1,78 3,50 0,70 0,50 60,00 P03_E02_C1_e_P Hueco O 1,68 3,50 0,70 0,50 60,00 P02_E01_C1_e_V01 Hueco S 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E01_C1_e_V02 Hueco S 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E01_C1_e_V03 Hueco S 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E09_C1_e_V Hueco S 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P02_E13_C1_e_V Hueco S 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E01_C1_e_V Hueco S 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E03_C2_e_V01 Hueco S 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 P03_E03_C2_e_V02 Hueco S 3,50 2,29 0,70 0,20 60,00 U H g gl;wi g gl;sh;wi Orientación: Permeabilidad: Transmitancia del hueco Factor solar del acristalamiento Transmitancia total de energía solar de huecos con los dispositivos de sombra móviles activados N, NE, E, SE, S, SO, O, NO, H 27 (Clase 2), 9 (Clase 3), 3 (Clase 4) Puentes térmicos Nombre Tipo Transmitancia (U) (W/m·K) Longitud (m) Sistema dimensional - FRENTE_FORJADO 0,920 29,62 SDINT - UNION_CUBIERTA 0,990 153,27 SDINT - ESQUINA_CONVEXA_FORJADO 0,430 108,94 SDINT - ESQUINA_CONVEXA_CERRAMIENTO -0,290 2,97 SDINT - PILAR 0,100 62,43 SDINT - UNION_SOLERA_PAREDEXT 0,500 70,35 SDINT - HUECO_VENTANA 0,000 243,78 SDINT 2. CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO Y OCUPACIÓN Espacios habitables Tiempo de ocupación (h/año) Intensidad de las cargas internas (C ) (W/m2) 3548 6,974 FI Espacio Superficie (m²) Volumen (m³) Perfil de uso Nivel de acondicionamiento Nivel de ventilación de cálculo (m³/h) Condiciones operacionales P02_E01_SAL A_JUEG 180,61 495,42 TER-12-A ACOND 0,00 mín:20 máx:25 P02_E02_ASE O_COCI 4,55 12,86 TER-8-B NO ACOND 0,00 mín:20 máx:25 P02_E03_CO CINA 16,16 46,35 TER-8-A NO ACOND 268,82 mín:20 máx:25 P02_E04_P_C OCINA 2,33 6,59 TER-8-M NO ACOND 38,23 mín:20 máx:25 P02_E05_ALM ACEN_C 13,03 36,72 TER-8-B NO ACOND 212,97 mín:20 máx:25 P02_E06_DES PENSA 1,46 3,85 TER-8-B NO ACOND 22,35 mín:20 máx:25 P02_E07_ASE O_FEME 5,73 15,11 TER-8-B NO ACOND 0,00 mín:20 máx:25 P02_E08_PO DOLOGIA 12,11 31,96 TER-8-M ACOND 54,34 mín:20 máx:25 Fecha (de generacióndel documento) 21/06/2021 Página 6 de 9 P02_E09_SAL A_LECT 31,57 83,34 TER-12-M ACOND 141,68 mín:20 máx:25 P02_E10_ASE O_MASC 13,70 36,17 TER-8-B NO ACOND 0,00 mín:20 máx:25 P02_E11_VES TIBULO 14,79 39,04 TER-12-B ACOND 0,00 mín:20 máx:25 P02_E12_ASC ENSOR 4,36 11,50 TER-8-B NO ACOND 66,72 mín:20 máx:25 P02_E13_C_C ONTADO 9,83 25,93 TER-12-M NO ACOND 150,39 mín:20 máx:25 P02_E14_ALM ACEN_T 8,85 23,37 TER-8-M NO ACOND 135,54 mín:20 máx:25 P03_E01_SAL A_INFO 28,42 72,72 TER-12-A ACOND 123,62 mín:20 máx:25 P03_E02_SAL A_MULT 54,73 140,06 TER-12-A ACOND 238,11 mín:20 máx:25 P03_E03_TER APIA_O 45,33 115,99 TER-8-A ACOND 197,18 mín:20 máx:25 P03_E04_DIS TRIBUI 63,05 161,41 TER-12-M ACOND 0,00 mín:20 máx:25 P03_E05_ASE OMASCU 6,81 17,44 TER-8-B NO ACOND 0,00 mín:20 máx:25 P03_E06_ASE O_F_SU 6,92 17,71 TER-8-B NO ACOND 0,00 mín:20 máx:25 P03_E07_DU CHA 2,19 5,59 TER-8-B NO ACOND 0,00 mín:20 máx:25 P03_E08_ASC ENSOR 4,39 13,78 TER-8-B NO ACOND 79,92 mín:20 máx:25 P03_E09_DES PACHO2 20,03 51,27 TER-8-M ACOND 87,16 mín:20 máx:25 P03_E10_DES PACHO1 22,58 57,80 TER-8-M ACOND 98,27 mín:20 máx:25 Espacios no habitables pertenecientes a la envolvente térmica Espacio Superficie (m²) Volumen (m³) Perfil de uso Nivel de acondicionamiento Nivel de ventilación de cálculo (m³/h) Condiciones operacionales P04_E01_CUB IERTA 248,52 145,14 perfildeusuario NoHabitable 0,00 No aplicable Nombre Tipo Potencia nominal (kW) Rendimiento nominal (COP) Rendimiento medio estacional Vector energético 3. INSTALACIONES TÉRMICAS Generadores de calefacción SIS2_EQ1_EQ_Caldera -Biomasa-Defecto Caldera eléctrica o de combustible 40,00 0,80 0,68 BIOMASA DENSIFICADA U_E_VRF1 Unidad exterior en expansión directa 0,00 0,00 0,00 ELECTRICIDAD U_E_VRF2 Unidad exterior en expansión directa 0,00 0,00 0,00 ELECTRICIDAD U_E_VRF3 Unidad exterior en expansión directa 0,00 0,00 0,00 ELECTRICIDAD TOTALES - 40,00 - - - Fecha (de generacióndel documento) 21/06/2021 Página 7 de 9 Nombre Tipo Potencia nominal (kW) Rendimiento nominal (EER) Rendimiento medio estacional Vector energético Generadores de refrigeración U_E_VRF1 Unidad exterior en expansión directa 14,00 4,38 4,76 ELECTRICIDAD U_E_VRF2 Unidad exterior en expansión directa 18,00 4,74 4,24 ELECTRICIDAD U_E_VRF3 Unidad exterior en expansión directa 18,00 4,74 4,53 ELECTRICIDAD TOTALES - 50,00 - - -