T R A B A J O F I N D E M Á S T E R
TÍTULO: ANÁLISIS Y OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA DE UN
CENTRO DE SALUD
MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL.
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERIA. UNIVERSIDAD DE SEVILLA
1. FINES Y OBJETIVOS.
ÍNDICE:
1. FINES Y OBJETIVOS. ... 12
1.1. OBJETO. ... 12
1.2. ANTECEDENTES Y MARCO NORMATIVO ACTUAL. ... 12
1.2.1. Sobre las reformas venideras del CTE DB HE ... 13
1.3. FINES Y OBJETIVOS. ... 14
1.4. RECURSOS. ... 14
1.5. DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DEL PROYECTO. ... 14
1. FINES Y OBJETIVOS.
1.1. OBJETO.
El objeto del presente Trabajo Fin de Master es la redacción del proyecto de análisis y optimización energética del Centro de Salud de Cabra, bajo la premisa de aproximación a un edificio de consumo de energía casi nulo, tal como se pretende bajo el horizonte normativo en todos los edificios que se construyan a partir del 31 de diciembre de 2020.
Es redactado por Juan Cantizani Oliva, como estudiante de 2º curso de Master Universitario en Ingeniería Industrial en la E.T.S. Ingenieros de Universidad de Sevilla, en la asignatura de Trabajo Fin de Master, siendo tutor D. Juan Francisco Coronel Toro.
1.2. ANTECEDENTES Y MARCO NORMATIVO ACTUAL.
El Protocolo de Kyoto adoptado el 11 de diciembre de 1997 tenía como objetivo limitar y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Desde ese momento, el fomento de la eficiencia energética comienza a adquirir gran importancia.
La UE, en cumplimiento del citado Protocolo, adquirió el compromiso de mantener el aumento de la temperatura global por debajo de 2ºC y su compromiso de reducir, para 2020, las emisiones de gases de efecto invernadero con un 20% como mínimo con respecto a los niveles de 1990 y en un 30% en el caso de lograrse un acuerdo internacional.
En este sentido, y teniendo en cuenta que en la UE el 40% del consumo total de energía corresponde a los edificios, surge la Directiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 16 de diciembre de 2002. La transposición de esta directiva genera la aparición de numerosas normativas de ámbito nacional. Su transposición en el Real Decreto 47/2007, de 19 de enero, supuso la aprobación de un Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética en edificios de nueva construcción. Para el desarrollo de dicha certificación el Ministerio de Industria, Energía y Turismo, puso a disposición del público, el programa de referencia CALENER, con dos versiones CALENER_VYP y CALENER_GT, y adaptó el Código Técnico de Edificación Documento Básico HE: Ahorro de energía, cuyo objetivo es establecer reglas y procedimientos que permiten cumplir las exigencias básicas de ahorro de energía, así como el Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios.
El crecimiento del sector inmobiliario y el aumento del consumo de energía, hacen que se publique la Directiva 2010/31/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 19 de mayo de 2010, que modifica la Directiva 2002/91/CE. Recientemente, esta Directiva ha sido traspuesta en el R.D. 235/2013, de 5 de abril, por el que se aprueba el Procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética de los edificios, que incluye los edificios existentes y modifica el Real Decreto 47/2007, de 19 de enero; y también ha sido traspuesta en el Real Decreto 238/2013, de 5 de abril, por el que se modifican determinados artículos e instrucciones técnicas del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, aprobado por Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio.
El Real Decreto 235/2013 en la Disposición adicional segunda hace mención a que todos los edificios nuevos que se construyan a partir del 31 de diciembre de 2020 serán edificios de consumo de energía casi nulo. Los requisitos mínimos que deberán satisfacer esos edificios serán los que en su momento se determinen en el Código Técnico de la Edificación y todos los edificios nuevos cuya construcción se inicie a partir del 31 de diciembre de 2018 que vayan a estar ocupados y sean de titularidad pública, serán
edificios de consumo de energía casi nulo.
Recientemente ha sido aprobada la Orden FOM/1635/2013, de 10 de septiembre, por la que se actualiza el Documento Básico DB-HE «Ahorro de Energía», del Código Técnico de la Edificación, y donde se anticipa que será necesario que antes se establezca una definición en el ámbito nacional del concepto
edificio de consumo de energía casi nulo , fijándose el correspondiente nivel de eficiencia energética así como el porcentaje de la energía requerida que deberá estar cubierta por energía procedente de fuentes
Todo lo anterior pone de manifiesto que la eficiencia energética en los edificios es hoy en día un tema que está muy presente en la sociedad actual. Es tanto así, que el R.D. 233/2013, de 5 de abril establece que todo comprador o arrendatario de un edificio o de alguna unidad de un edificio debe estar en posición de un certificado de eficiencia energética que debe ser facilitado por el vendedor o propietario.
En esta realidad se inserta el presente Trabajo Fin de Master: por un lado ante un concepto de edificio de consumo de energía casi nulo en proceso de definición legal, por otro inmerso en un proceso de cambio continuo normativo ante el horizonte marcado 2018-2010, y todo ello unido a que vivimos, agraviado por el momento de recesión que atravesamos, en una sociedad donde el consumo de energía es consubstancial al desarrollo económico y social. De este modo, se pretende, partiendo de un edificio existente en uso, en este caso el Centro de Salud de Cabra (Córdoba), su análisis y optimización energética, y además se plantea este ejercicio como una oportunidad de acercamiento al concepto de
edificio de consumo de energía casi nulo, para el que la legislación vigente aún no ha definido el nivel de eficiencia energética así como el porcentaje de la energía requerida que deberá estar cubierta por energía procedente de fuentes renovables.
Figura 1.1. Esquema legislación actual vigente eficiencia energética en edificios.
En resumen, la eficiencia energética, a raíz del Protocolo de Kyoto y de los compromisos adquiridos al respecto por parte de la UE a través de las Directivas 2010/31/CE y 2002/91/CE, cada día va adquiriendo mayor importancia. Legislándose actualmente con un horizonte dirigido a que todos los edificios nuevos cuya construcción se inicie a partir del 31 de diciembre de 2018 que vayan a estar ocupados y sean de titularidad pública, y todos los edificios de nueva ejecución a partir del 31 de diciembre de 2020 serán edificios de consumo de energía casi nulo.
1.2.1. Sobre las reformas venideras del CTE DB HE
El CTE DB HE va a estar en proceso de cambio continuo hasta que se alcancen los objetivos marcados para 2018-2020. La última modificación del CTE DB-HE que entró en vigor en marzo de 2014, en la exposición de motivos dice que se constituye la primera fase de aproximación hacia ese objetivo para marcado en 2020, y que deberá continuarse en un corto plazo con nuevas exigencias más estrictas. Las principales novedades que se introdujeron fueron:
a) En la sección HE0 se limita el consumo energético para viviendas en kWh/m²·año (que supone al menos una calificación energética C), mientras que en para edificios de otro uso debe ser de una eficiencia igual o superior a la clase B –antes el cumplimiento del CTE garantizaba un nivel E-.
b) En la sección HE1 se limita la demanda de calefacción y refrigeración kWh/m²·año para uso residencial. En el caso de edificios de otros usos se exige que el porcentaje de ahorro de la demanda energética conjunta de calefacción y refrigeración, respecto al edificio de referencia del edificio o la parte ampliada. Directiva 2010/31/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 19 de mayo de 2010, que modifica la Directiva 2002/91/CE. R.D. 235/2013, de 5 de abril, Procedimiento básico para la certificación de la eficiencia energética edificios existentes Orden FOM/1635/2013, de 10 de septiembre, por la que se actualiza el Documento Básico DB-HE «Ahorro de Energía» Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios. Directiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 16 de diciembre de 2002 R.D. 47/2007, de 19 de enero, Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética en edificios nueva construcción. Código Técnico de Edificación Documento Básico HE: Ahorro de energía, Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios.
c) Cambios en la sección HE3: Instalaciones de iluminación se hacen más exigentes los valores límites VEEI para cada uso y se fija además un nuevo límite de potencia máxima instalada en función del uso. En cuanto a sistemas de control, se exige a cada zona, además del encendido y apagado manual, un control centralizado programable por horarios desde los cuadros eléctricos.
1.3. FINES Y OBJETIVOS.
Si bien es cierto que actualmente desconocemos el marco y definición legal del concepto en 2018-2010 de edificios de consumo de energía casi nulo, este proyecto se plantea como un posible acercamiento hacia un edificio de consumo mínimo de energía, así como de su calificación energética según las herramientas legales definidas por el Ministerio.
En este sentido, este proyecto representa una oportunidad para plantear propuestas, siempre desde la base del cumplimiento de la legislación vigente y con los siguientes objetivos:
- Posible mejora de la envolvente térmica del edificio en aras a maximizar el nivel de eficiencia energética del edificio.
- Posible relocalización de los usos actuales de edificio dentro del mismo en base a la mejora de la eficiencia energética del edificio.
- Optimización y mejora de la iluminación. Siempre sobre la base del cumplimiento de la legislación vigente y mejora de la eficiencia energética del edificio.
- Definición del porcentaje de la energía procedente de fuentes renovables, definiendo las características, ubicación y dimensión de las mismas, y valorando en cualquier caso la integración del las mismas en el edificio.
- Optimización y mejora de la instalación de climatización en base al cumplimiento de la legislación vigente, uso intermitente de determinadas zonas del edificio, y desde la lectura del aprovechamiento del contenido exergético del aire de extracción.
- Estudio de viabilidad económica de la propuesta, que podría entenderse como un avance de la situación venidera correspondiente a los años 2018 y 2020, sobre todo en lo concerniente a la necesidad de planteamientos diferentes a los actuales relativos al entendimiento de las energías renovables.
1.4. RECURSOS.
Para la realización de este proyecto se dispone de un dispositivo de medida que fue colocado en el cuadro principal del edificio el 14 de enero de 2016. Ello nos permite conocer el consumo actual del edificio hora a hora, por día, mes y año, así como realizar una valoración energética sobre la localización de usos en el edificio.
A lo largo de la realización del proyecto han sido necesarios los siguientes recursos: o Ordenador personal.
o Programas informáticos para representación gráfica de planos. o Programas informáticos de certificación energética.
o Programas informáticos para cálculo y dimensionado de instalaciones. o Equipos para la impresión de textos y planos.
1.5. DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DEL PROYECTO.
Se prevé la siguiente distribución temporal del trabajo en el tiempo:
DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DEL TRABAJO
FASES OCT-2015 NOV-2015 DIC-2015 EN-2016 FEB-2016 MAR-2016 ABR-2016 MAY-2016 JUN-2016
FASE 1: ANÁLISIS DEL ESTADO
ACTUAL DEL EDIFICIO
FASE 2: CONCLUSIONES Y CRITERIOS DE INTERVENCIÓN EN FUNCIÓN DE LA FASE 1
