Influencia de las Condiciones Locales y de los Valores Medidos in situ en la Estimación de la Demanda Energética en Edificios de Construcción Tradicional = Influence of Local Conditions and Values Measured in situ in the Estimation of Energy Demand in Buildings of Traditional Construction
DOI:
https://doi.org/10.20868/ade.2020.4495Keywords:
Demanda energética, simulación energética, transmitancia térmica, muros de tapia, Energy demand, energy simulation, thermal transmittance, tapia wallsAbstract
Este trabajo tiene como objetivo el estudio del comportamiento higrotérmico y el análisis de la demanda energética de viviendas construidas con muros de gran espesor en el clima Seco-Mediterráneo. Esta fase se acomete tras una campaña anual de monitorización in situ, con el fin de obtener valores reales de las condiciones climáticas locales, el comportamiento de los usuarios y los valores de transmitancia térmica de los muros de tapia de tierra característicos de la arquitectura vernácula de La Mancha. Para conseguirlo, se han ejecutado simulaciones energéticas sobre dos edificios representativos, con tres objetivos: 1) Evaluación de los sistemas constructivos que incluyen muros con alta inercia térmica, en comparación con sistemas más contemporáneos. 2) Comparativa entre el uso de datos teóricos acerca de propiedades de muros y actividad de los usuarios (Catálogo de Elementos Constructivos y perfiles de uso del CTE), y el uso de datos recogidos a través de ensayos de caracterización de los muros y encuestas a los usuarios. 3) Comparativa entre el uso de datos climatológicos estándar (archivos climáticos de zona tipo del CTE), valores medios de datos recogidos por estaciones en pueblos cercanos, y el uso de datos recogidos durante un año a través de una estación meteorológica situada en el mismo pueblo donde se encuentran los edificios estudiados. Los resultados demuestran que: 1) Las simulaciones donde se han usado datos teóricos de transmitancia térmica (U) han provocado un incremento entre 36-55% en la demanda energética de invierno y un incremento entre 9-14% en verano. 2) El uso de información teórica frente al uso de encuestas realizadas a los usuarios puede generar una diferencia de hasta un 80% en las demandas energéticas. 3) Por el contrario, el uso de datos climáticos estándar produce demandas energéticas menores que usando datos recogidos en el mismo pueblo, hasta 74% menor en los meses de invierno y 100% menor en meses de verano.
Abstract
This work has as its objective the study of the hygrothermal behavior and the analysis of the energy demand of houses built with thick walls in the Dry-Mediterranean climate. This phase is undertaken after an annual on-site monitoring campaign, in order to obtain real values of the local climatic conditions, the behavior of the users and the values of thermal transmittance of the earth wall walls characteristic of the vernacular architecture of La Mancha. To achieve this, energy simulations have been carried out on two representative buildings, with three objectives: 1) Evaluation of construction systems that include walls with high thermal inertia, compared to more contemporary systems. 2) Comparison between the use of theoretical data about wall properties and user activity (Constructive Elements Catalog and CTE usage profiles), and the use of data collected through wall characterization tests and surveys to the users. 3) Comparison between the use of standard weather data (climate files of the CTE type zone), average values of data collected by stations in nearby villages, and the use of data collected during a year through a weather station located therein town where the buildings studied are located. The results show that: 1) Simulations where theoretical data of thermal transmittance (U) have been used have caused an increase between 36-55% in winter energy demand and an increase between 9-14% in summer. 2) The use of theoretical information against the use of user surveys can generate a difference of up to 80% in energy demands. 3) On the contrary, the use of standard climatic data produces lower energy demands than using data collected in the same town, up to 74% lower in the winter months and 100% lower in the summer months.
Downloads
References
Allinson, D.; Hall, M. (2010). “Hygrothermal analysis of a stabilised rammed earth test building in the UK”. Energy and Buildings, 42, 845-852.
Arnold, P.J. (1969). “Thermal conductivity of masonry materials”. The Journal of the Institution of Heating and Ventilating Engineers 37, 101-108.
Asdrubali, F.; D'Alessandro, F.; Baldinelli, G.; Bianchi, F. (2014). “Evaluating in situ thermal transmittance of green buildings masonries - A case study”. Case Studies in Construction Materials, 1, 53-59.
Aurea (2019). Herramienta Aurea Consulting “Condiciones técnicas de los procedimientos para la evaluación de la eficiencia energética de los edificios”. https://ecoeficiente.es/infiltracioneshe/.
Baker, P. (2011). “U‐values and traditional buildings in situ measurements and their comparisons to calculated values”. Historic Scotland Technical Paper 10.
DB (2014a). DB-HE1 “Limitación de la Demanda Energética”, Anejo HE1 V1 “Valores de cálculo de los materiales de construcción”
DB (2014b). DB-HE1 “Limitación de la Demanda Energética”, Apéndice C, Perfiles de Uso.
DB (2014c). DB-HE1 “Limitación de la Demanda Energética”, Apéndice B, Zonas Climáticas y climas de referencia. https://ecoeficiente.es/climas-he2013-en-epw/
Ficco, G.; Iannetta, F.; Ianniello, E.; Alfano, F.R.D.; Dell'Isola, M.(2005). “U-value in situ measurement for energydiagnosis of existing buildings”. Energy and Buildings,104, 108-121.
Hasan, M.; Dutta, K. (2015). “Investigation of energy performance of a rammed earth built commercial office building in three different climate zones of Australia.” En First International Conference on rammed earth construction, Perth and Margaret River (Australia), 101-105.
ISO (2014). EN ISO 9869-1. Thermal insulation – Building elements – In-situ measurement of thermal resistance and thermal transmittance – Part 1: Heat flow meter method.
Liu, F.; Jia, B.; Chen, B.; Geng, W. (2017). “Moisture transfer in building envelope and influence on heat transfer”. En 10th International Symposium on Heating, Ventilation and Air Conditioning, Ishvac2017, 205, 3654-3661.
Lucchi, E. (2007). “Thermal transmittance of historical brick masonries: A comparison among standard data, analytical calculation procedures, and in situ heat flow meter measurements”. Energy and Buildings, 134, 171-184.
Mellado, M.Á.; Castilla, F.J.; Oteiza, I.; Martín-Consuegra, F. (2017). “In situ monitoring and characterisation of earthen envelopes: a review”. En Vernacular and Earthen Architecture: Conservation and Sustainability: Proceedings of SosTierra 2017. Valencia, Spain, 637-644.
Montalbán, B. (2015). “Rehabilitación sostenible de la arquitectura tradicional del Valle del Jerte”. Tesis Doctoral UEX. Cáceres.
Parra, M.; Batty, W. (2006). “Thermal behaviour of adobe constructions”. Building and Environment, 41, 1892-1904.
Soudani, L.; Woloszyn, M.; Fabbri, A.; Morel, J.C. & Grillet, A.C. (2017). “Energy evaluation of rammed earth wallsusing long term in-situ measurements”. Solar Energy, 141,70-80.
Tendero, R. (2017). “Influencia del microclima de proximidad frente a datos climáticos de referencia: aplicación en la zona climática D: el caso de Zaragoza”. Tesis Doctoral UPM. Madrid.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Anales de Edificación does not charge authors for processing or publishing an article and provides immediate Open Access to its content. All content is available free of charge to the user or his institution. Users are permitted to read, download, copy, distribute, print, search or link to the full text of articles, or use them for any other lawful purpose, without prior permission from the publisher or author. This is in accordance with the BOAI definition of open access.
- Authors retain the copyright and grant to the journal the right to a Creative Commons attribution / Non-Commercial / Non-Derivative 4.0 International (CC BY NC ND) License that allows others to share the work with an acknowledgement of authorship and non-commercial use.
- Authors may separately establish additional agreements for the non-exclusive distribution of the version of the work published in the journal (for example, placing it in an institutional repository or publishing it in a book).
Unless otherwise indicated, all contents of the electronic edition are distributed under a Creative Commons license.