francesc montolio - rehabilitación energética

REHABILITACIÓN ENERGÉTICA

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Jornada Técnica: El mantenimiento de las instalaciones y la obra civil en los edificios

ÍNDICE1.‐ Requisitos Mínimos

2.‐ Envolvente Térmica

• Puentes térmicos• Forjados• Cubiertas• Huecos

3.‐ Ventilación

• Ventilación Híbrida y mecánica• Recuperación de calor

4.‐ Climatización y agua caliente sanitaria

Elección del combustible

Sistemas de Calefacción

‐ Tipologías de calderas‐ Distribución

Refrigeración

‐ Tipología de sistemas de producción‐ Distribución

ÍNDICE

5.‐ Sistemas de iluminación

6.‐ Sistemas de transporte vertical

7.‐ Sistemas de control

8.‐ Renovables• Fotovoltaica• Energía Eólica• Micro cogeneración – micro CHP• Biomasa• Geotérmia

ÍNDICE

REQUISITOS MÍNIMOSCualquier modificación sobre una modificación existente, debe por ley, valorar sus trabajos en relación al ahorro de energía en base a:

•CTEDisposiciones generales

Artículo 1. Objeto de aplicación

Artículo 2. Ámbito de aplicación

Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro energía (HE)

REQUISITOS MÍNIMOSExigencias básicas HE 1: Limitación de la demanda energética.

Exigencias básicas HE 2: Rendimiento de las instalaciones térmicas.

Exigencias básicas HE 3: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación.

Exigencias básicas HE 4: Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria.

Exigencias básicas HE 5: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica.

ENVOLVENTE TÉRMICA

DEFINICIÓN:

La envolvente térmica de un edificio es el conjunto de cerramientos que comunican directamente los espacios habitables de una edificación, con el exterior o con los espacios no habitables que no necesitan mantener unas condiciones térmicas.

ENVOLVENTE TÉRMICA

ENVOLVENTE TÉRMICA

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

Transmitancia térmica (U): es la inversa de la resistencia térmica.

Valores bajos de U: MEJOR AISLAMIENTO

ENVOLVENTE TÉRMICA

PUENTES TÉRMICOS

‐En cualquier proceso de rehabilitación se debe tratar de eliminar o minimizar los puentes térmicos.

‐Se prestará una especial atención cuando se utilicen materiales aislantes por el interior.

‐La estructura de hormigón, forjados o vigas de borde se encuentren expuestas.

ENVOLVENTE TÉRMICA

SUELOS AISLADOS POR EL INTERIOR

Recomendación: Apoyar el aislante del suelo contra la placa de yeso laminado para evitar el puente térmico.

SUELOS AISLADOS POR EL EXTERIOR

Recomendación: En exposiciones de los elementos al exterior o a locales no calefactados, se debe tratar de aislar tanto el canto del forjado como su parte inferior.

ENVOLVENTE TÉRMICA

Soluciones encuentros forjados‐fachadas

‐ Trasdosado aislante exterior.

‐ Relleno de cámara.

‐ Aislamiento exterior (SATE)

CONTORNO DE HUECOS

Se debe prestar una atención especial a las cajas de las persianas.

Soluciones:

‐ Relleno de cámara.

‐ Trasdosado interior aislante

ENVOLVENTE TÉRMICA

FACHADAS

DE DOS HOJAS CON CÁMARA DE AIRE

Se puede proceder al relleno de la cámara de aire, reduciéndose las pérdidas de calor hasta un 60%.

Inversión estimada 9€/m2 (cámara de 5 cm).

PAY‐BACK: 2,5 años.

FACHADAS

DE UNA HOJA

Las paredes de una hoja se pueden aislar, como ya hemos mencionado interna o externamente.

Una capa de aislante de entre 80 y 180 mm con R= 3m2k/W mejorará la U del cerramiento hasta valores próximos a 0,3

W/m2K

ENVOLVENTE TÉRMICA

ENVOLVENTE TÉRMICA

FACHADAS

DE UNA HOJA

Aislamiento interior

‐ Aislamientos aplicados directamente

‐ Aislamientos mediante fijaciones

Recomendable la utilización de un material aislante mediante placa rígida y placas de yeso laminado.

ENVOLVENTE TÉRMICA

FACHADAS

Ventajas AISLAMIENTO INTERIOR

‐ Es MÁS económico que el aislamiento exterior.

‐ NO se producen variaciones en la apariencia del inmueble.

‐ El cerramiento interno acumula MÁS carga térmica.

ENVOLVENTE TÉRMICA

FACHADAS

Inconvenientes AISLAMIENTO INTERIOR

‐ Evaluación de los puentes térmicos.

‐ Puede implicar reducción de superficie útil.

‐ Posible reubicación de rodapiés, jambas de puertas y

mecanismos eléctricos.

ENVOLVENTE TÉRMICA

FACHADAS

DE UNA HOJA

Aislamiento exterior

‐ Sistemas de revoco húmedo (SATE).

‐ Sistemas de aplacado en seco (utilizado para edificios terciarios de cierta altura).

Los resultados suelen depender mucho del espesor del aislante y de la calidad del revoco.

ENVOLVENTE TÉRMICA

FACHADAS

Ventajas AISLAMIENTO EXTERIOR

‐ Aplicación en edificio ocupado.

‐ Permite rejuvenecer el aspecto de las edificaciones.

‐ Sistema económico si la fachada necesita reparaciones.

ENVOLVENTE TÉRMICAFACHADAS

Inconvenientes AISLAMIENTO EXTERIOR

‐ Es un sistema vulnerable a los impactos.

‐ Las zonas vulnerables necesitan protección.

‐ Pueden implicar cambios ene l aspecto de la

edificación.

ENVOLVENTE TÉRMICASUELOS

Las pérdidas energéticas por suelos expuestos depende del tamaño y la forma, el material y la conductividad.

Mediante aislante se pueden reducir las pérdidas del orden de un 80%.

Forjado hormigón: R=0,53 m2K/W

Forjado metálico: R= 0,40 m2K/W

Forjado madera: R= 0,72 m2K/W

Con aislamiento de entre 60 y 100 mm el valor de U estarácomprendido entre 0,31 y 0,4 W/m2K


‐Si se mantiene el suelo, asilar por encima y realizar un nuevo solado.

‐‐ Si se sustituye el solado y la capa de nivelación, incorporar el aislante, intentando mantener el nivel anterior, para evitar afectaciones.


Aislante encima de la losa:

‐Impermeabilización encima de la losa de hormigón. La estancia se calentará antes.

Aislante debajo de la losa:

‐La losa de hormigón superior ayuda a absorber el calor y limita el sobrecalentamiento.


Suelos sobre estructura de madera

El aislante deberá cubrir completamente el espacio entre vigas y tener la misma profundidad que las mismas.

ENVOLVENTE TÉRMICACUBIERTAS

Cubierta inclinada con bajo cubierta no habitable.

Aislar la superficie horizontal y no los faldones

Estructura ligera (metálica o madera)

Material aislante en dos capas entrelazadas, la primera entre vigas y la segunda en sentido perpendicular.


Estructura pesada (hormigón con tabiquillos)

Material aislante entre los tabiquillos, si se puede es conveniente colocar otra capa por debajo del forjado para eliminar el puente térmico de los tabiquillos.

Espesores del orden de 150 mm

Coste medio 7,5 €/m2PAY BACK: 1,9 años


Cubierta plana

Preferiblemente se situará el aislante por encima del plano de la cubierta.

En el caso de cubiertas calientes se colocará por debajo de la impermeabilización.

Cubierta invertida

En el caso de cubiertas invertida se colocará por encima(coste reducido).


PRECAUCIONES

En el caso de cubiertas calientes las planchas aislantes serán principalmente rígidas y se observará la compatibilidad del material con los materiales de pegado de la impermeabilización.

En el caso de cubiertas invertidas, se deberá comprobar que la estructura del tejado existente es capaz de soportar el peso añadido, en especial de la capa de grava.

ENVOLVENTE TÉRMICA

VENTANAS Y PUERTAS

La sustitución de ventanas y puertas repercute muy favorablemente sobre las pérdidas de calor en invierno y las ganancias solares en verano.

REDUCCIÓN DRÁSTICA de las infiltraciones.

ENVOLVENTE TÉRMICAVENTANAS Y PUERTAS

Valores Característicos:

‐ Permeabilidad: Clase 3 o mejor

‐ Puerta opaca: Umax 2,2 W/m2K

‐ Puerta semi‐acristalada: U max 2,2 W/m2K

‐Marcos: U max 2,2 W/m2K

‐ Vidrio: U max 2,2 W/m2K y Fs=0,55

ENVOLVENTE TÉRMICAElemento

ConstructivoExistente

Valor Típico de "U" ‐W/m2.K

Medida de mejora HE1 ‐CTE‐W/m2.K

Fachadas con cámara de aire 1,36 a 1,5

CTE: Rellenar la cámara, si es posible con aislante inyectado, con ello se podrán obtener valores de U próximos a 0,52‐0,72. En caso que la cámara no esté en correcto estado aplicar un trasdosado aislante interior o sistema exterior tipo SATE (e=20 a 50 mm) ‐‐50 a 110‐‐ 0,57 a 0,94 0,2 a 0,3

Fachadas de una hoja 1,62 a 2,8

Aislar por el interior utilizando aislante y placas de yesos laminado (PYL) o aislar por el exterior mediantesistemas SATE o fachadas ventiladas. Los espesores de aislante requeridos oscilarán entre 20 y 60 mm ‐‐80 a 180‐‐ 0,57 a 0,94 0,2 a 0,3

Suelos 1,38 a 2,5

Aislar por encima o por debajo del forjado. En caso de disponer de pavimento de madera sobre rastreles, el asilante puede ir ubicado en medio de los mismos. Los espesores aislantes requeridos socilarán entre 40 y 60 mm ‐‐60 a 100 ‐‐

0,48 a 0,94 0,31 a 0,4

Cubierta inclinada 1,25 a 2,25

Aislar por encima del forjado horizontal. Se puede utlizar aislante en forma de manta. En el caso de estructuras de madera, conviene colocar una primera capa en el entrevigado y una segunda por encima del mismo. Los espesores requeridos oscilarán entre 50 y 90 mm ‐‐130 a 230mm‐‐

0,48 a 0,53 0,16 a 0,24

Cubierta plana 1,88 a 2,48

Colocación del aislamiwento por encima de la cubierta (exterior) con protecciones pesadas de gava o bien sistemas prefabricados formados por una capa de mortero y otra de maetrail aislante. Los espersores requeridos oscilan entre 50 y 90 mm ‐‐130 a 200mm 0,35 a 0,5 0,16 a 0,24

VentanasMarcos: 2 a 5,9 Vidrios: 5,7 a 5,8 Conjunto: 4,9 a 5,8

Marcos de madera: Restaurar, ajustar y añadir tapajuntas, en caso de sustituirlos los nuevos deberían ser de PVC de dos cámaras. Los vidrios 4/6/4 con aire o argón. En las zonas climáticas más duras se valorarán los vidrios de baja emisividad y con un FS mínimo del 75%.‐‐Marcos son rotura del puente térmico, vidrios de 4/42/4 y FS mínimo del 55%‐‐

2,2 a 5,7 2,2

VENTILACIÓN

Sistema cuya función principal es garantizar la calidad del aire interior en las edificaciones, eliminando el aire exterior viciado y sustituyéndolo por aire fresco.

La normativa principal que regula los caudales necesarios es:

•CTE (HS 3 – Tabla 2.1)•RITE (IT 1.1.4.2)

VENTILACIÓN

Tipologías sistemas de ventilación

Ventilación Natural:

Híbridos:

Mecánicos:

VENTILACIÓNEficiencia energética en sistemas de Ventilación

•Inexistencia de entrada de aire o entrada de aire insuficiente.•Incorrecta ubicación de las entradas respecto a las salidas

(creación de "zonas muertas")

•Ubicación de las entradas y salidas muy próximas ("cortocircuitos")

•Incorrecta ubicación de las entradas de aire (Introducción de aire contaminado)

•Colocación de obstáculos por delante de los extractores o las entradas

VENTILACIÓNMejora de la eficiencia energética en sistemas de Ventilación

‐Sistemas de Volumen Variable

‐Recuperadores de energía

VENTILACIÓNVENTAJAS

Reducción de consumos eléctricos

Reducción de potencias contratadas

Reducción de los costes de climatización.

Reducción de los costes de explotación.

SISTEMA DE CLIMATIZACION Y ACS

Elección del combustible

FUENTE DE ENERGÍA g CO2/kwh

Gas natural 204

Gasoleo C 287

GLP 244

Carbón 347

Biomasa 0

Biocarburantes 0

Solar Térmica 0

Eléctrica peninsular 649

Eléctrica insular 981

Solar fotovoltáica 0

FUENTE IDAE


Calefacción

El RITE es un reglamento basado en prestaciones y objetivos y por lo tanto expresa los requisitos a cumplir por las instalaciones térmicas.

1/1/2010 Prohibición calderas atmosféricas y de 1 *

1/1/2012 Prohibición calderas de 2*


CALEFACCIÓN

EQUIPOS DE PRODUCCIÓN

Calderas de baja temperatura:

Caldera que permite una temperatura de entrada de agua de 35 a 40 ºC y que por lo tanto ocasionalmente puede condensar.

Calderas de condensación:

Caldera que permite temperaturas de entrada de agua por debajo de 35ºC y que por lo tanto condensan.

SISTEMA DE CLIMATIZACION Y ACSTABLA 1

Rendimiento (%) a Potencia nominal útil Rendimiento (%) a 30% Potencia nominal útil

mayoro igual a: mayor o igual a:

Tipo caldera

Temperatura media Temperatura media

en caldera ˚C Rendimiento en % en caldera ˚C Rendimiento en %

Estándar 70 84 + 2 log Pn 50 80 + 3 log Pn

Baja temperatura 70 87,5 + 1,5 log Pn 40 87,5 + 1,5 log Pn

Gas de condensación 70 91 + log Pn 30** 97 + log Pn

TABLA 2

Rendimiento (%) a Potencia nominal útil Rendimiento (%) a 30% Potencia nominal útil

mayoro igual a: mayor o igual a:

Tipo caldera

Temperatura media Temperatura mediaen caldera ˚C Rendimiento en % en caldera ˚C Rendimiento en %

* 70 84 + 2 log Pn 50 80 + 3 log Pn

** 70 87 + 2 log Pn 50 83 + 3 log Pn

*** 70 90 + 2 log Pn 50 86 + 3 log Pn

**** 70 93 + 2 log Pn 50 89 + 3 log Pn


DISTRIBUCIÓN

Mejora aislamiento circuito distribución.

Limpieza interna circuito hidráulico.

Optimización sistema de bombeo.

• Utilización de variadores de frecuencia (Caudal Variable).

• Regulación de temperatura (V3V)

REFRIGERACIÓN

Sistema Free‐Cooling

Sistema de aprovechamiento del aire exterior para enfriamiento GRATUITO, cuando las condiciones del aire exterior lo permitan.

Sistemas de recuperación de calor

Aprovechamiento del calor RESIDUAL resultante del funcionamiento normal de los compresores, para un precalentamiento de agua (ACS, Calefacción, …)


REFRIGERACIÓN

Recuperadores de calor del sistema de ventilación

Incorporación de recuperadores de calor para precalentamiento o enfriamiento del aire exterior a introducir en el edificio

Obligatorio a partir de: 0,5 m3/s


CLIMATIZACIÓN

Clasificación de las bombas de calor

Según medio de origen y destino

Equipos aire‐aire

Equipos aire‐agua

Equipos agua‐agua

Equipos tierra‐agua

Según tipo de construcción

Compactas

Split

Multi‐Split

ACS y AGUA FRÍA SANITARIA• Minimización de las fugas de agua caliente, mediante adaptación de la red de distribución y los elementos finales (grifos, duchas, lavabos).

• Evitar temperaturas de almacenamiento muy altas.• Aislamientos de depósitos de acumulación y redes de distribución.

• Instalación de grifos temporizados o con sensor de presencia.

• Instalación de aireadores.

• Trabajar con presiones de servicio moderadas: 15 mmca en puntos de consumo.

• Instalar aireadores en grifos y elementos de consumo.• Instalación de sistemas WC stop para cisternas

SISTEMAS DE TRANSPORTE VERTICAL

CLASIFICACIÓN

• sistemas hidráulicos

Accionamiento mediante émbolo o PISTÓN, que se eleva por presión hidráulica.

• sistemas eléctricos de tracción

Accionado mediante motor ELÉCTRICO y contrapeso.


Ascensores de última generación

Características:

Motor de imanes permanentes

Sistemas de tracción directa

Frecuencia y tensión variables

Correas planas de tracción

Ahorro

25% Ascensor eléctrico convencional

60% Ascensor hidráulico.


Capacidad del ascensor Consumo anual en kWh Ahorro %

Ascensor Última Gneración Eléctrico con VF

4 personas 375 500 125 25%

6 personas 400 535 135 25,23%

8 personas 455 620 165 26,60%

Capacidad del ascensor Consumo anual en kWh Ahorro %

Ascensor Última Gneración Hidráulico

4 personas 375 1.000 625 62,50%

6 personas 400 1.100 700 63,63%

8 personas 455 1.250 795 63,60%

SISTEMAS DE ILUMINACIÓN

• SISTEMAS PASIVOS

– Aprovechamiento luz natural

– Captación y distribución de luz natural

• SISTEMAS ACTIVOS

– Sistema de gestión de la iluminación, segregación de encendidos y usos.

– Lámparas de bajo consumo y uso de reactancias electrónicas.

– Tecnología led para iluminación.

– Utilización iluminación mediante detección de presencia.

SISTEMAS DE ILUMINACIÓN

BALASTROS ELECTRÓNICOS

‐Mejoran la eficiencia de la lámpara y del sistema.

‐ Optimización del factor de potencia.‐ Incrementan la vida de la lámpara.

‐ Permiten regulación del flujo luminoso.

CONTRAINCENDIOS

• Equipamientos de EXTINCION– Control y regulación de sistemas de extinción minimizando consumos de agua.

• Sistemas DETECCION– Control y gestión de señales, sectorización de áreas y segregación de recursos activos.

• Evacuación de HUMOS– Control de la maniobra de sistemas de ventilación minimizando consumos eléctricos.

ENERGIAS RENOVABLES

• Solar‐Fotovoltaica‐ ( Sol )• Energía Eólica‐ ( Viento )

• Micro cogeneración – micro CHP ( Combustibles fósiles )• Biomasa ( Combustible de origen vegetal )

• Geotérmia ( Suelo )

SOLAR‐FOTOVOLTAICA

• Producción de energía mediante el aprovechamiento de la radiación solar mediante paneles fotovoltaicos o térmicos.

• Energía 100% limpia que no emite ningún tipo de gases combustibles.

• USOS– Producción de agua caliente sanitaria– Producción de electricidad a grande, mediana y pequeña escala.

EÓLICA

• Producción de energía eléctrica mediante el movimiento mecánico generado por el viento.


• USOS– Producción de electricidad a gran escala.

MICROCOGENERACIÓN

• La producción de energía eléctrica conjuntamente con vapor u otro tipo de energía térmica secundaria

• Energía dependiente de fuentes de energía de origen fósil que emite gases de combustión.

• USOS

– Producción de agua caliente sanitaria y calefacción.

– Producción de electricidad a grande, mediana y pequeña escala.

BIOMASA

• Producción de energía calorífica mediante residuos de origen vegetal.

• Energía dependiente de fuentes de residuos de origen vegetal que emite gases de combustión.

• USOS

– Producción de agua caliente sanitaria y calefacción.

GEOTERMIA

• Producción de energía térmica mediante el aprovechamiento de la temperatura constante del suelo.


• USOS

– Producción de agua caliente sanitaria y climatización.

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