Estudio para la rehabilitación energética de edificio residencial en el barrio de Amara (San Sebastián) PDF

Estudio para la rehabilitación energética de edificio residencial en el barrio de Amara (San Sebastián) • Introducción • Análisis del estado actual • Resumen de las encuestas a los • • • • • • ocupantes Evaluación de las deficiencias energéticas de la envolvente Evaluación de las deficiencias ener...

Estudio para la rehabilitación energética de edificio residencial en el barrio de Amara (San Sebastián) • Introducción • Análisis del estado actual • Resumen de las encuestas a los • • • • • • ocupantes Evaluación de las deficiencias energéticas de la envolvente Evaluación de las deficiencias energéticas de las instalaciones Soluciones para la envolvente Soluciones para las instalaciones Revisión del cumplimiento normativo Conclusiones y comentarios finales INTRODUCCIÓN LA EFICIENCIA ENERGÉTICA COMO FACTOR CLAVE PARA LA SOSTENIBILIDAD El ahorro energético es, sin duda, el medio más rápido, eficaz y rentable para reducir emisiones de gases de efecto invernadero y de mejorar la calidad del aire. LA REHABILITACIÓN ENERGÉTICA COMO OPORTUNIDAD PARA EL EMPLEO Y LA EFICIENCIA ENERGÉTICA El sector de edificación representa el 40 % del consumo final de energía de la UE. OBJETIVO DEL ESTUDIO • • • • Determinar las actuaciones más adecuadas en una rehabilitación con criterios energéticos. Estimar el impacto medioambiental de la mejora de la envolvente. Valorar la posibilidad de intervención en las instalaciones térmicas y de iluminación de los edificios. Vincular los aspectos energéticos del estudio con parámetros económicos y normativos. MODELOS DE SIMULACIÓN Y PROGRAMAS DE CÁLCULO PROGRAMAS DE SIMULACIÓN EMPLEADOS • • • • • Therm: análisis del flujo bidimensional en los puentes térmicos. Ecotect: análisis trayectorias solar y cálculo de radiación incidente en los cerramientos. DesignBuilder-Energyplus+: evaluación energética global del edificio. Estudio de demandas y consumos asociados a las necesidades térmicas del edificio. Lider: cálculo del cumplimiento del documento básico de Limitación de la Demanda HE-1 del Código Técnico de la Edificación. Calener VYP: Calificación Energética del edificio de estudio. EMPLAZAMIENTO AMARA NUEVO El ensanche de Amara, lo que posteriormente sería Amara Nuevo, comenzó a construirse en la década de los sesenta. A continuación, se ha desarrollado otro ensanche, el de AmaraOsinaga, que ha visto su continuación en la urbanización de las Riberas de Loiola. De este modo, estos dos barrios, Amara y Loiola, han quedado unidos, extendiendo y fortaleciendo la trama urbana de Donostia. CLIMA TEMPERATURAS San Sebastián es una ciudad de clima oceánico y una de las ciudades más lluviosas de España. La temperatura media anual en San Sebastián ronda los 14ºC. Es un clima muy húmedo, en invierno las temperaturas rondan los 5ºC de sensación térmica por la humedad, y en verano, cuando hay viento del sur, los termómetros en ocasiones superan los 35ºC. Si el viento es del norte, la temperatura desciende hasta los 6 o 7ºC en invierno o los 23ºC en verano. HUMEDAD: 60-80% humedad relativa a lo largo del año. VERANO INVIERNO VERANO La temperatura media diaria es inferior a 20 ºC, por lo que no es necesario ningún sistema de refrigeración, siempre que en los cerramientos soleadas se observen una serie de estrategias: • • • Aprovechar los sistemas de protección solar de los huecos de fachadas (retranqueos, balcones…). Aislar la cubierta y los cerramientos soleados. Renovación nocturna con enfriamiento en la masa interior del edificio cuando la temperatura exterior descienda por debajo de 21 ºC. INVIERNO La temperatura media diaria ronda los 10 ºC, la cual hará necesaria la presencia de calefacción, cuyo consumo podrá reducirse notablemente si las viviendas se diseñan con una estrategia solar pasiva: • • Huecos de fachada que permitan una buena ganancia solar (factor solar alto) en fachadas al sur. Nivel adecuado de aislamiento en los cerramientos y huecos (bajo emisivos). CLIMA LLUVIA: abunda en cualquier época del año, siendo en otoño la época más lluviosa RADIACIÓN: la insolación no es muy elevada: 1.809 horas de sol anuales de promedio. El valor máximo corresponde a julio, con 212 horas y el mínimo a diciembre, con 90 horas. VIENTO Los vientos dominantes son del S y del NO, con velocidades poco elevadas en general. Efecto del resto de edificios circundantes. ANÁLISIS DEL EDIFICIO El edificio de estudio, está formado por un bajo comercial, 9 pisos de viviendas y un bajo cubierta distribuido en trasteros. La altura del bajo es de 5,2 metros, las viviendas tienen una altura libre de 2,73 metros y la altura en el pico de la cubierta es de 3,4 metros. El bloque se distribuye mediante tres portales que comparten la generación de calefacción. Cada planta contiene 12 viviendas con diferentes orientaciones y dimensiones, con lo que en total consta de 108 viviendas. Alzado Este-Oeste Alzado Norte-Sur Sección tipo CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS DEL EDIFICIO Estructura del edificio: hormigón armado. Cubierta: mediante los planos y la memoria, ha sido imposible poder detallar la composición. Cubierta tipo: capa de hormigón armado, un acabado de teja y sin aislamiento. Cerramiento exterior (fachada): está compuesta por 2 capas de tabicón de ladrillo hueco y una capa intermedia de cámara de aire sin ventilar. Cerramientos de las divisiones entre viviendas: está compuesta por 1 capa de ladrillo perforado. Porcentaje de aberturas: CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS DEL EDIFICIO Aberturas: no se detallan los datos exactos del vidrio y del marco. Cambios en ventanas por los propietarios. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS DEL EDIFICIO ESTUDIO DE SOLEAMIENTO EN EL EDIFICIO (ECOTECT) Ciudad y clima Orientación: Cálculo de radiación solar acumulada → Cerramientos exteriores Las viviendas de las plantas bajas recibirán muy poca radiación solar directa, especialmente las de la orientación con mayor componente Norte. Por el contrario, serán susceptibles de necesitar protección solar (toldos, persianas…) las viviendas de los pisos superiores, especialmente en la orientación sureste, la de mayor incidencia, y en la suroeste, que recibirá la radiación en las horas finales del día, cuando el edificio ha alcanzado su máxima temperatura. Cálculo de radiación solar acumulada → Cerramientos del patio exterior Aun partiendo de una situación de patio descubierto, es posible apreciar cómo la captación solar directa es mínima en prácticamente la altura total del edificio. TRAYECTORIA SOLAR Y SOMBRAS ARROJADAS o 21 de Diciembre o Trayectoria solar o Fachada Sureste y Norte o Fachada Norte y Suroeste TRAYECTORIA SOLAR Y SOMBRAS ARROJADAS o 21 de Junio o Trayectoria solar o Fachada Sureste y Norte o Fachada Norte y Suroeste ANÁLISIS CFD DEL EDIFICIO Y SU ENTORNO CFD (Dinámica de Fluidos Computacional). • Nivel barrio • Nivel edificio Dirección principal: Noroeste • AMARA NUEVO Cubierta y la planta ático, la velocidad del viento podrá ser considerable, por lo que habrá que prestar especial atención a la hora de seleccionar la solución constructiva a implantar. Esta zona, la más azotada también por la lluvia o la radiación solar, será la más susceptible de degradarse con el tiempo. Velocidad Presión Velocidad Sistema de envolvente Planta: el viento afectará directamente a una fachada, sin embargo, la mayor presión y velocidad del viento se ejercerá en sus bordes, es decir, en las esquinas de la fachada Norte. Estudiar con especial atención el dimensionamiento de las fijaciones y juntas de esos puntos. Velocidad Presión Imágenes exteriores