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Análisis energético de un geriátrico sometido a una reforma de ampliación
Rodríguez Medina, Eric
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Construccions Arquitectòniques II
Caballero Mestres, Antonio
Alfaro Garrido, Licinio José
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Eficiència energètica
Energy consumption
Energia -- Consum -- Catalunya -- Vallirana
El presente Trabajo Final de Grado aborda el análisis energético de una residencia
geriátrica y el estudio y propuestas de medidas de mejora de la eficiencia energética. La
Residencia Barcino se ubica en el municipio de Vallirana, en la provincia de Barcelona y fue
construida el año 1987.
El trabajo consta de seis partes diferenciadas, en la primera "2.1 Descripción del
entorno", se describe el entorno de la residencia, su ubicación, las condiciones climáticas,
temperaturas, viento, etc. Además también se analiza los efectos del entorno sobre el
edificio mediante esquemas de análisis del entorno.
En la segunda parte "2.2 Descripción de la Residencia Barcino", se detallan los
sistemas constructivos e instalaciones del edificio, así como la clasificación de los espacios
y sus horarios de uso, ganancias térmicas y consumos energéticos.
A partir de estos datos se ha creado un modelo energético en DesignBuilder que ha
proporcionado como resultado un consumo teórico de electricidad de 120,78 kWh/m2 año,
mientras que el consumo real el año 2014 se sitúa en 38,60 kWh/m2 año.
Para encontrar cuales son las condiciones de confort reales se han realizado dos ajustes
en el modelo energético, la eliminación del sistema de calefacción en las zonas paso y
baños y la eliminación de la ventilación mecánica. Con estos ajustes del modelo se ha
conseguido obtener un valor más cercano a la realidad de 39,42 kWh/m2 año. Dando validez
de esta forma al modelo creado.
En la tercera parte "2.3 Proyecto de reforma y ampliación", se introduce el proyecto de
reforma y ampliación planteado por el estudio de arquitectura. Se describen los cambios
realizados, las tipologías constructivas que están previstas utilizar así como las
instalaciones.
Mediante los horarios de uso y calefacción definidos en el apartado 2.2, se ha elaborado la
simulación energética del edificio proyectado mediante DesignBuilder. El valor de consumo
eléctrico obtenido ha sido de 51,01 kWh/m2 año, que se encuentra por debajo del valor
teórico del edificio existente.
En la cuarta parte "2.4 Estudio de dispositivos de protección solar pasiva", se ha
realizado el diseño y dimensionado de los dispositivos de protección solar pasiva. En el
estudio se ha podido comprobar el mal funcionamiento de los voladizos de lamas
propuestos en el proyecto inicial. Se ha podido concluir que no conseguían evitar la
radiación solar durante los meses de verano.
Para realizar este estudio se ha utilizado la programa ArchiCAD, así como la extensión
EcoDesigner STAR que permite el cálculo de la radiación recibida por las ventanas.
También se ha empleado el diagrama estereográfico correspondiente a la ciudad de
Barcelona.
En la quinta parte del proyecto "2.5 Mejoras de ahorro energético", se analizan y
comparan diferentes propuestas de mejora de la eficiencia energética sin la modificación de
la distribución del proyecto. Tales como, la mejora del aislamiento térmico de las fachadas
existentes, la utilización de ventanas de baja transmitancia térmica o la realización de
aberturas para la captación lumínica o térmica, entre otras.
Para evaluar las mejoras y proceder a su comparación ha sido necesario establecer un
coeficiente de rentabilidad, definido como la inversión inicial dividida por el ahorro eléctrico
anual. A partir de este valor se han podido comparar las diferentes medidas de ahorro y
establecer las más rentables.
Finalmente, se han seleccionado las mejoras más rentables que son la insuflación de
aislamiento térmico en la cámara de aire de las fachadas existentes, la substitución de las
lámparas incandescentes y fluorescentes por tipo LED y la substitución de la cubierta
invertida de grava definida en el proyecto inicial por una cubierta ajardinada.
El coste de la inversión propuesta es de 15.226,57€ y el ahorro en el consumo de
electricidad de 10.399,02 kWh/año. El tiempo necesario para la recuperación de la inversión
sería de 7 años. El consumo energético del edificio con las mejoras es de 35,51 kWh/m2
año.
La última parte "2.6 Análisis energético de la distribución" consiste en la evaluación
energética de la posición y orientación de los espacios.
Para determinar la posición óptima de cada espacio se ha desarrollado un estudio a partir
de un modelo simplificado de dos espacios. Con los resultados obtenidos de este modelo,
se ha comprobado que los espacios de uso diurno tienen un mejor comportamiento si se
sitúan en la planta primera del edificio.
Dado que la distribución de planta baja dispone según el proyecto de una mayor
proporción de espacios de uso diurno, se ha propuesto el intercambio de la distribución de
planta baja por la de planta primera. Este cambio produce un ahorro energético de 3.218,14
kWh/año y se considera que no implica coste alguno ya que únicamente depende de la
distribución de los espacios del proyecto.
Por último, el edificio final que incluye las mejoras de ahorro energético y el cambio de
distribución tiene un consumo unitario de 30,70 kWh/m2 año. Que supone una reducción del
39,82% del consumo unitario de electricidad.
El Trabajo Final de grado se ha desarrollado en el marco del convenio de cooperación
educativa con la empresa Arquivall, estudio de arquitectura sostenible que elabora
actualmente el proyecto básico y ejecutivo de reforma y ampliación de esta residencia.
2015-09-14
Bachelor thesis
https://hdl.handle.net/2117/81492
spa
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/es/
Open Access
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Spain
application/pdf
east=1.9366641999999956; north=41.3731421; name=08759 Vallirana, Barcelona, Espanya
Universitat Politècnica de Catalunya