Instituto cerdà- madrid 21 mayo´08 · Proyecto RehEnergía Rehabilitación energética de...

Proyecto RehEnergíaRehabilitación energética de edificios de

viviendas

JornadaREHABILITACIÓN ENERGÉTICA

Madrid 21 de mayo de 2008

Sistemas de gestión de energía - Centro de Tecnología Repsol YPF

Madrid, 21 de mayo de 2008

Presentación

El proyecto Rehenergía se inició en 2005 con el objetivo de estudiar el potencial de la rehabilitación energética en el parque de edificios existente.

El proyecto ha ido evolucionando a lo largo de los últimos tres años para desarrollar herramientas y mecanismos de promoción e implantación de la rehabilitaciónherramientas y mecanismos de promoción e implantación de la rehabilitación

energética.

En la actualidad el proyecto está centrado en difundir el conocimiento generado y enEn la actualidad el proyecto está centrado en difundir el conocimiento generado y en desarrollar herramientas para la calificación energética de edificios existentes.

El proyecto se ha desarrollado gracias al apoyo de:

2

Potencial de la rehabilitación energéticaPotencial de la rehabilitación energética

Certificación energética de edificiosCertificación energética de edificiosProyectoProyecto Certificación energética de edificios Certificación energética de edificios existentesexistentes

Proyecto Proyecto RehenergíaRehenergía

Promoción y difusión de laPromoción y difusión de laPromoción y difusión de la Promoción y difusión de la rehabilitación energéticarehabilitación energética

3

1. Segmentación y caracterización constructiva del parque de edificios de viviendas

Potencial de laPotencial de la

2. Cálculo de la demanda y el consumo energético (1.740 casos, 9 tipologías edificatorias, 15 secciones constructivas,12 li áti d l CTE 4 i t i N S E O)

Potencial de la Potencial de la rehabilitación rehabilitación

energéticaenergética

Certificación Certificación energética de energética de

12 zonas climáticas del CTE y 4 orientaciones – N,S,E,O)

3. Cálculo del ahorro energético y de emisiones d l li ió d 14 did (d h bilit ióedificios edificios

existentesexistentesde la aplicación de 14 medidas (de rehabilitación

energética)Proyecto Proyecto RehenergíaRehenergía

Promoción y Promoción y difusión de la difusión de la rehabilitación rehabilitación

étiétienergéticaenergética

4

Cálculo del potencial

Paso 1

1.740 simulaciones energéticas de Paso 2

Relación de 14 medidas deedificios de viviendas

Relación de 14 medidas de rehabilitación energética

Se dispone de la demanda de energía,

Se dispone del ahorro de energía, del ahorro de emisiones de CO2 y

de la relación coste/ahorrodel consumo de energía (total y por usos) y de las

emisiones de CO2

de la relación coste/ahorro

– Para las 12 zonas climáticas (CTE)

– Para 4 orientaciones (N, S, E, O)– Para las 12 zonas climáticas (CTE)

– Para 4 orientaciones (N, S, E, O)

– Para un total de 9 tipologías edificatorias

Para 4 orientaciones (N, S, E, O)

– Para un total de 9 tipologías edificatorias

– Para un total de 15 secciones t tiedificatorias

– Para un total de 15 secciones constructivas

constructivas

= 35.000 simulaciones

5

Los resultados se han obtenido para calefacción, refrigeración, agua caliente sanitaria e iluminación de las zonas comunes. No se considera el consumo de electrodomésticos, cocina, iluminación interior de las viviendas, equipos electrónicos u otros equipos domésticos.

Segmentación y caracterización constructiva

AT1 C t li l AT2 T AT3 C bAT1 – Compacto lineal

40m40m22 80m80m22

AT2 – Torre

80m80m22

AT3 – Cubo

80m80m22

AT1aAT1a AT1bAT1b

MT4 – Alto60m60m22 150m150m2260m60m22 150m150m22

MT5 – bajo60m60m22 80m80m22

90m90m22

6

Segmentación y caracterización constructiva

Las secciones consideradas son:

Secciones

F1: mampostería de piedraF2: fábrica de ladrillo macizo EXT INT

Secciones constructivas

fachadas

F3: fábrica de ladrillo perforado o hueco, cámara de aire, tabique cerámicoF4: Fábrica de ladrillo perforado o hueco, cámara de aire, aislante térmico, tabique cerámicoF5: bloques de hormigónF6: paneles prefabricados de hormigón

0.03 0.45 0.03

0.015

C1. PesadaC11. No asiladaC12 Ai l dSecciones

EXT0.020.040.005

0.10

0.25

C12. AisladaC13. Ventilada, con tabiquillos conejeros (sólo en el caso de cubierta plana)

C2 . Ligera (dada su representatividad en el parque de edificios)

C21. No aislada

Secciones constructivas

cubiertas

INT

0.02

EXT

0.06

0.20

0.25

C22. Aislada (sólo en el caso de cubierta inclinada)

Vidrio: Vidrio monolítico

Marco (se ha asignado según forma arquitectónica básica del edificio y sección constructiva de la

INT

0.02

Marco (se ha asignado según forma arquitectónica básica del edificio y sección constructiva de lafachada):

Metálico sin rotura de puente térmico

Madera

Elementos exteriores

Aperturas

7

Elementos exterioresPersianas exteriores blancas

Persianas de madera

Cálculo potencial. Impactos de 14 medidas

Medidas evaluadas

da

Partes opacas

Aislamiento térmico

Vidrio Aislamiento y/o

Solar Térmica para ACS

S tit ió

Renovables

Fach

ad

cion

es

Carpintería

Estanqueidad, baja conductividad

t tAperturas

Vidrio protección solar GasificaciónTérmicas

En caso de haber

C t li ió

Sustitución combustible

Mejora rendimiento

Inst

alacp

Otros elementos

y rotura puente térmico

p

Control, filtración y obstrucción

solar

Centralización

Zonas Iluminación

Lámparas

Balastos

Cub

iert

a solar

ImpermeabilizacióImpermeabilización y Aislamiento n y Aislamiento

térmicotérmico

Partes Partes opacasopacas

comunes Iluminación Balastos

Temporizadores

8

C

Cálculo potencial. Impactos de 14 medidas

12Zonas

Climáticas4

Orientaciones6

Tipologías

9Secciones constructivas

de fachada

6Secciones constructivas

de cubierta

Escenario inicial

Caracterización huecos

arquitectónicos

Medidas aplicadas

2Disposiciones

A3

A4Aislamiento

fachada

CTE

j CTEB3

B4

C1

F11

F12C11

Medidas pasivasMedidas pasivas Sustitución aperturas

Ai l i t

mejora CTE

CTE

C2

C3

T1a

T1b

T2

F21

F31

F32

C12

C13

C21

Vidrio/ Marco/

Elementos exteriores

Aislamiento cubierta

CTE

Mejora CTE

30%

C4

D1

T3

T4

T5

N

S

E

3

F41

F42

F51Medidas activasMedidas activas

Solar térmica para ACS

Gasificación

50%

60%

70%

C22

C23

A

M

D2

D3

OF51

F61 η centralización

Iluminación

Sustitución lámparas

Sustitución balastos

9

E1 balastos

Temporizadores

Cálculo potencial. Resultados

Paso 1

9 tipologías de edificios de viviendas caracterizadas constructivamente

Las estrategias en la rehabilitación energética son 3

Paso 2

Reducción de la demandaImplantación de energías

Reducción de la demanda energética

renovables y cambio de combustible

Mejora eficiencia energética

Ahorro energético en relación al consumo total del edificio:

• Fachada: 5-16% • Cubierta: 4 14%


• Energía solar térmica para ACS: 15 30%


• Mejora eficiencia energética de• Cubierta: 4-14%

• Huecos arquitectónicos: 3-10%

para ACS: 15-30%• Gasificación: 5-10%

energética de • Equipos de iluminación:

3-8%

10

Cálculo potencial. Resultados

A modo de ejemplo, se presentan los resultados de impacto energético y ambiental obtenidos para una tipología, secciónconstructiva y orientación concreta.

Impacto energético y ambiental

40%

50%

Impacto energético y ambientalTipología T2: Torre con disposición aislada, no pasante, con fachada de bloques de hormigón y cubierta plana, pesada y

no aislada en clima C2 y orientación N (AT2F51C11_C2_N)

20%

30%

40%

0%

10%

20%

p

0%

Ais

l fac

hada

R=

1 m

2K/W

Ais

l fac

hada

R=

2 m

2K/W

Sust

vent

anas

Ais

l cub

iert

aR

= 1

m2K

/W

Ais

l cub

iert

aR

= 2

m2K

/W

Sola

r AC

S30

%

Sola

r AC

S50

%

Sola

r AC

S60

%

Sola

r AC

S70

%

ŋin

stal

acio

nes

cent

raliz

adas

Gas

ifica

ción

Efic

ienc

iailu

min

ació

n

Medidas pasivas Medidas activas

Clima ACS Clima + ACS Electricidad

Ah í i i (%) Ah i i CO2 (%)

11

Ahorro energía primaria (%) Ahorro emisiones CO2 (%)

Potencial de laPotencial de laPotencial de la Potencial de la rehabilitación rehabilitación



4. Modelos matemáticos de demanda y

5. Propuesta de un proceso simplificado de calificación

edificios edificios existentesexistentesProyecto Proyecto

RehenergíaRehenergía

yconsumo energético

simplificado de calificación de edificios existentes


étiétienergéticaenergética

12

Desarrollo técnico. Modelos de demanda

Con los resultados de demanda energética en calefacción y refrigeración del Rehenergía 2006

Se han obtenido los modelos estadísticos,

Modelo 1; DM1= ao + a1*x1 + a2*x 2+ …

Modelo 2: DM2= bo + b1*x1 + b2*x 2+ …

donde DM1, DM2, ... : son la demanda obtenida con cada modelo

0 1 b b1 t t d l d la0, a1, ...; bo, b1, ... : son constantes del modelo

x1, x2, ... : variables del modelo (p.ej: m2, zona climática, orientación, ...)

El objetivo: El objetivo: obtener una expresión que ligue la demanda de energía en obtener una expresión que ligue la demanda de energía en edificios en función sus característicasedificios en función sus características

El objetivo: El objetivo: obtener una expresión que ligue la demanda de energía en obtener una expresión que ligue la demanda de energía en edificios en función sus característicasedificios en función sus características

131313


Modelo: Demanda de climatización en la zona climática D1

• Disposición: 0 si Entre Medianas

ExpresiónExpresión Codificación de variablesCodificación de variables

D li ti ió (kWh/m2) = - 91,66 Disposición: 0 si Entre Medianas,

1 si aislada

• Patio: 0 si no tiene,

1 i ti

Dclimatización(kWh/m ) 91,66

+ 106,08 x Disposición- 52,411 x N Plantas+ 548,95 x % Huecos

1 si tiene

Medidas de Calidad del AjusteMedidas de Calidad del Ajuste

+ 0,05049 x Superficie- 0,79682 x Ancho Fachada- 4,9365 x Profundidad

• R2Ajustada= 98,9%

• Sresidual= 4,79

% de variabilidad inicial que explica

el modelo

+ 11,308 x Patio+ 23,666 x UFachada

+ 18,865 x UCubierta

+ 7 797 x U residual ,

Medida de lo alejados que están los resultados del modelo de los datos de Lider. El 95% de las

predicciones no se aleja más de ± 2·Sresidual

+ 7,797 x UVentana

+ 7,036 x Disp*UFachada

- 11,410 x Disp*UVentanaInteracción entre

variables

1414

predicciones no se aleja más de ± 2 Sresidual


Valores previstos por el Modelo versus datos de demanda energética obtenidos con el líder

250

kWh/m2

250

200

244

150

ore

Lide

r

Valor Lider

100

Val

o

78

Valor Modelo

25020015010050

50

25020015010050Prevision Modelo

kWh/m2

75 247

L di ió d l lt d d l d l l ió l d t i i l d

1515

La poca dispersión de los resultados del modelo en relación a los datos originales, da una idea de lo bien que se ajusta el modelo a los valores obtenidos en Líder.


El histograma de residuos proporciona información sobre la distribución de los resultados obtenidos en función de su diferenciacon la predicción del modelo.

35

30

25

Resultados del modelo que NO difieren del dato

Lider

20

15Freq

uenc

y

10

5

13,59,04,50,0-4,5-9,0-13,5

5

0

Residuos

Error de predicción (residuo):

[ 12 9 14 6]

16

Residuos

16

[-12,9 : 14,6]kWh/m2

Comparativa de la demanda de climatización en la zona A3 par la sección constructiva de ladrillo perforado con cámara de aire y


Comparativa de la demanda de climatización en la zona A3, par la sección constructiva de ladrillo perforado con cámara de aire ytabique cerámico y sección de cubierta no aislada – datos LIDER vrs modelo obtenido

4 Zonas Climáticas de severidad de

verano

4 Orientaciones 6 Topologías 9 Secciones constructivasde fachada

4 Secciones constructivas de cubierta

2,22

2 Disposiciones Huecos arquitectónicos

5 Zonas Climáticas de severidad de

invierno verano

T1a

T1b

T2

T3

N

S

E

1,98

1,75

1,58

1,41

0,68

0,34

1,74

1,94A

M

4

3

2

A

B

C 5,70

2

T3

T4

T5

O 0,63

0,60

1,52

0,43

2

1D

E

0,68

0,34

1,74

0,49

4,65

75

100

125

kWh/

m2

25

50

75

T1a: Compacto lineal con disposición aislada no pasante T1b: Compacto lineal con disposición aislada pasante T2: Torre con disposición aislada

0T1a T1b T2 T3 T4 T5

Resultado Lider Modelo 1

T1a: Compacto lineal con disposición aislada, no pasante T1b: Compacto lineal con disposición aislada, pasante. T2: Torre con disposición aislada

T3: Cubo con disposición aislada T4: Alto con disposición entre medianeras T5: Bajo con disposición entre medianeras

Desarrollo técnico. Modelos de demanda y consumo

Aplicación 1Herramienta de cálculo de la demanda

energética de edificios existentes

Aplicación de los modelos

energética de edificios existentes 1 a 1

modelosExpresión matemática del comportamiento energético de los edificios existentes

Aplicación 2Evaluación de la situación actual delEvaluación de la situación actual del

parque edificatorioZonas de rehabilitación, barrios…

1818

Desarrollo técnico. Certificación energética edificios existentes

R h í 2008R h í 2007

Se está trabajando en un procedimiento de Se está trabajando en un procedimiento de Certificación Certificación energética de edificios existentesenergética de edificios existentes

R h í 2006 Rehenergía 2008

Procedimiento simplificado

Rehenergía 2007Rehenergía 2006

Modelos de demanda energética

Programa de

Modelos de consumo energético Solución técnica

Estudio del comportamiento energético de los

edificios og a a desimulaciónexistentes Asignación clases de

eficiencia (Procesos y Valores)

Validación

Memoria/Informe

Pendiente del decreto sobre certificación de edificios existentes

19


4.2.aOpción general

4.2.a.i. Proceso de referencia: Programa informático CALENER

4.2.a.ii. Proceso alternativo:

... desarrolla metodología del Annexo I

RD 47/2007Procedimiento básico

Para obtener la calificación hay dos

opciones:

Programa informático detallado

4.2.bOpción

simplificada

... Desarrolla la metodología del Annexo I

de una forma indirecta

Proceso alternativo: “Documento reconocido”

que debe inscribirse en el registrosimplificada de una forma indirecta que debe inscribirse en el registro

20


21

Potencial de laPotencial de laPotencial de la Potencial de la rehabilitación rehabilitación



edificios edificios existentesexistentesProyecto Proyecto

RehenergíaRehenergía 6. Propuesta de subvenciones de las CCAA para incentivar la inversión de mejoras energéticas


étiéti

7. Guía de rehabilitación energética (en elaboración y cuya publicación está prevista para mayo 2008)


8. Jornadas de difusión por el territorio (de mayo a noviembre 2008)

22

Promoción. Propuesta de ayudas y subvenciones

Propuesta para enfocar las ayudas y subvenciones

La propuesta del porcentaje del coste a subvencionar a cada medida La propuesta del porcentaje del coste a subvencionar a cada medida

puede responder a dos criterios:puede responder a dos criterios:1. Priorizando las medidas considerando los ahorros energéticos y costes asociados 1. Priorizando las medidas considerando los ahorros energéticos y costes asociados 2. Priorizando las medidas que consiguen un nivel superior a la normativa establecida2. Priorizando las medidas que consiguen un nivel superior a la normativa establecida

23

Difusión. Guía de rehabilitación energética

El sector residencial y la energía1.1 Ámbito de la energía en edificación

1.2 Características de los edificios de viviendas11

Objetivo: situar y justificar la importancia de rehabilitar con objetivos energéticos y presentar el

concepto de rehabilitación energética1.3 Problemática de los edificios

1.4 Contexto de la rehabilitación

1.5 ¿Qué es la rehabilitación energética?

co cepto de e ab tac ó e e gét ca

Comportamiento energético de los edificios existentes

2.1 Segmentación edificatoria Objetivo: Mostrar datos del consumo del parque de 2.1 Segmentación edificatoria

2.2 Demanda energética del parque de edificios existentes

2.3 Consumo energético del parque de edificios existentes

22 viviendas, consumo unitario por vivienda y primera estimación de ahorros que se pueden conseguir

Con medidas de rehabilitación

Niveles de rehabilitación energética3.1 Rehabilitación que debe cumplir la normativa

3.2 Rehabilitación que no necesariamente debe li l ti

33Objetivo: se definen dos tipos de rehabilitación: la que

tiene que cumplir normativa y para la que no tiene normativa específica se hacen recomendaciones

2424

cumplir la normativa

Difusión. Guía de rehabilitación energética

Medidas y recomendaciones para la rehabilitación energética de la

envolvente4 1 Aislamiento de la fachada44 4.1 . Aislamiento de la fachada

4.2 . Aislamiento de la cubierta

4.3. Mejora de los huecos arquitectónicos

44

Objetivo: presentar propuestas y medidas de rehabilitación energética, con orientaciones generales,

con recomendaciones concretas y con detalles de

Medidas y recomendaciones para la rehabilitación energética de las

con recomendaciones concretas y con detalles de soluciones para la implantación, para ayudar a la toma

de decisiones

Las soluciones de la envolvente se presentan sobre una ginstalaciones

5.1 Energía solar térmica para la producción de ACS

5.2. Mejora de la eficiencia de equipos e 55

Las soluciones de la envolvente se presentan sobre una serie de secciones constructivas del parque de edificios

existente

instalaciones térmicas

5.3 Mejora de la eficiencia de la iluminación

5.4 Mejora eficiencia electrodomésticos

5.5. Mejora de los ascensores

55

2525

Difusión. Jornadas de difusión

JORNADA PRINCIPAL A NIVEL ESTATAL DE PUERTAS ABIERTASJORNADA PRINCIPAL A NIVEL ESTATAL DE PUERTAS ABIERTASCONJUNTA ENTRE TODOS LOS PARTICIPANTES EN EL REHENERGIA CONJUNTA ENTRE TODOS LOS PARTICIPANTES EN EL REHENERGIA

4 EVENTOS DE CARÁCTER TÉCNICO4 EVENTOS DE CARÁCTER TÉCNICO4 EVENTOS DE CARÁCTER TÉCNICO 4 EVENTOS DE CARÁCTER TÉCNICO EN LAS CCAA PARTICIPANTESEN LAS CCAA PARTICIPANTES

2626

Gracias por su atención en nombre de los e o b e de os

participantes del proyecto Rehenergía

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