memoria tfg viviendas nzeb

7/25/2019 Memoria TFG viviendas NZEB

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ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERA TCNICA DE MINAS Y DEOBRAS PBLICAS

MEATZEEN ETA HERRI LANEN INGENIARITZA TEKNIKOKOUNIBERTSITATE ESKOLA

Proyecto para la conversin de un bloque de 68 VPO en Erandio en un

edificio de energa cero (EEC)

1.- MEMORIA

GRADO EN INGENIERA DE TECNOLOGA DE MINAS Y ENERGA

Alumno: Iker Pea Jimnez

Directora: Zaloa Azkorra Larrinaga

Junio, 2015


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MemoriaEscuela Universitaria de IngenieraTcnica de Minas y de ObrasPblicas

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NDICE1. MEMORIA .......................................................................................................... 4

1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA .............................................................................. 4

1.1.1. Antecedentes......................................................................................... 4

1.1.2. Introduccin a la energa Geotrmica.................................................... 7

1.1.2.1. Energa geotrmica de muy baja entalpa................................... 9

1.1.2.2. Climatizacin de viviendas ........................................................ 12

1.1.2.3 Criterios de diseo para una instalacin geotrmica.................. 171.1.3. Objeto .................................................................................................. 18

1.1.4. Situacin y emplazamiento .................................................................. 19

1.1.5. Descripcin del proyecto...................................................................... 25

1.1.5.1 Certificacin inicial ......................................................................... 26

1.1.5.1.1 Envolvente .............................................................................. 31

1.1.5.1.2. Sistema de instalaciones........................................................ 35

1.1.5.1.3. Puentes trmicos ................................................................... 36

1.1.5.1.4. Cubierta.................................................................................. 38

1.1.5.1.5. Composicin cerramientos..................................................... 39

1.1.5.1.6. Huecos y carpintera .............................................................. 47

1.1.5.1.7 Equipos ................................................................................... 58

1.1.5.1.7.1 Instalacin solar................................................................ 58

1.1.5.1.7.1.1 Captadores solares.................................................... 60

1.1.5.1.7.1.2 Sistema de acumulacin ............................................ 65

1.1.5.1.7.1.3 Circuito hidrulico....................................................... 66

1.1.5.1.7.1.4. Sistemas de medida.................................................. 69

1.1.5.1.7.1.5. Sistema de energa convencional auxiliar................. 70

1.1.5.1.7.1.6. Sobrecalentamientos ................................................ 71

1.1.5.1.7.1.7. Calderas.................................................................... 71

1.1.5.1.8. Certificacin energtica.......................................................... 73

1.1.5.2. Condiciones generales del edificio a climatizar ............................ 74


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1.1.6. Resumen del presupuesto ................................................................... 751.1.7. Normativa ............................................................................................ 76

1.1.8. Bibliografa........................................................................................... 78

1.2. MEMORIA JUSTIFICATIVA....................................................................... 82

1.2.1. Clculos............................................................................................... 82

1.2.1.1. Carga trmica ............................................................................... 82

1.2.1.1.1 Prdidas por transmisin y prdidas por ventilacin. .............. 90

1.2.1.1.1.1 Perdidas por transmisin.................................................. 901.2.1.1.1.2 Prdidas por ventilacin ................................................... 91

1.2.1.2. Agua caliente sanitaria ............................................................... 141

1.2.1.3. Bomba de calor........................................................................... 144

1.2.1.4. Sistema de captacin ................................................................. 145

1.2.1.4.1 Datos de inicio....................................................................... 146

1.2.1.4.1.1. Bomba de calor ............................................................. 146

1.2.1.4.1.2 Configuracin del sistema de captacin ......................... 1471.2.1.4.1.3 Eleccin de los materiales de los tubos.......................... 148

1.2.1.4.1.4 Determinacin de la temperatura mnima del terreno..... 149

1.2.1.4.1.5 Temperaturas mximas y mnimas de entrada del fluido a labomba de calor................................................................................. 149

1.2.1.4.1.6 Clculo de la resistencia de los tubos al flujo de calor. .. 151

1.2.1.4.1.7 Resistividad trmica del terreno ..................................... 152

1.2.1.4.1.8 Factor de utilizacin........................................................ 153

1.2.1.4.1.9 Longitud del intercambiador enterrado ........................... 154

1.2.1.5 Sistema de distribucin................................................................ 155

1.2.1.6 Anexos......................................................................................... 157

1.2.1.6.1 Anexo 1. Manual caldera ecogeo HP.................................... 157

1.2.1.6.2 Anexo 2. Certificado energtico. ........................................... 161

1.2.1.6.3 Anexo 3. Clculo de caudales de aire. ................................ .. 178

1.2.1.7. Viabilidad.................................................................................... 181


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1. MEMORIA

1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1.1. Antecedentes

El trmino nZEB es un acrnimo del ingls nearly Zero-Energy building que hace

referencia a los edificios con un consumo de energa externa casi nulo. Se trata

de edificios de alta eficiencia energtica cuya energa deber proceder en su

mayora de fuentes renovables.

Dentro de la comunidad europea se ha dado prioridad a reducir la energa

consumida en los edificios, que supone alrededor de un 40% de la energa total

consumida, con el objetivo de disminuir la dependencia energtica.

Con este fin, se ha publicado la Directiva Europea 2010/31/UE relativa a la

eficiencia energtica de los edificios, segn la cual, todos los estados debenadoptar las medidas necesarias para que a partir de 2020 todos los edificios de

nueva planta (2018 para edificios pblicos) sean de consumo energtico casi

nulo. [1]

Un edificio nZEB genera en un ao tpico la misma o incluso ms cantidad de

energa de la que consume, ofreciendo una factura energtica muy reducida a los

usuarios, lo que supone una gran ventaja tanto econmica como ecolgica.


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Dentro del marco de los nZEB y la eficiencia energtica, la certificacin energticade los edificios juega un papel muy importante. Segn la legislacin europea, un

certificado de eficiencia energtica de un edificio es un certificado reconocido por

un Estado miembro, o por una persona jurdica designada por este, en el que se

indica la eficiencia energtica de un edificio o unidad del mismo. El certificado

debe ser un documento suscrito por un tcnico competente y que contiene tanto

la informacin sobre las caractersticas energticas del edificio como su

calificacin energtica. En Espaa se utilizan mayoritariamente dos programas deordenador para la calificacin energtica de edificios, el CE3X y el CALENER,

siendo este ltimo utilizado para edificios de construccin reciente, del 2010 en

adelante, como el edificio objeto del presente proyecto.

En cuanto al contenido del certificado, debe incluir los siguientes aspectos:

Identificacin del edificio o unidad del edificio que se certifica, incluyendo

referencia catastral.

Indicacin del procedimiento reconocido utilizado para obtener la

calificacin de eficiencia energtica.

Indicacin de la normativa sobre ahorro y eficiencia energtica que le era

de aplicacin en el momento de su construccin, en el caso de los edificios

existentes. En el caso espaol, no existen histricamente muchas.


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Cumplimento de los requisitos medioambientales exigidos a las instalacionestrmicas. El certificador deber verificar que las instalaciones trmicas cumplen

con la Instruccin Tcnica 3 del Reglamento de Instalaciones Trmicas en los

Edificios(aclaracin 5.16). [2]

En el artculo 2, el Real Decreto 235/2013 seala 3 situaciones en las que es

obligatorio obtener la certificacin energtica [3]:

En edificios nuevos.

En edificios existentes o partes de edificios existentes cuando se vendan o

alquilen.

En edificios o partes de edificios ocupados por una autoridad pblica.


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1.1.2. Introduccin a la energa Geotrmica

La energa geotrmica proviene del calor interno de la Tierra. Cuando esta

energa est concentrada, de manera que puede ser extrada y aprovechada, se

habla de recursos geotrmicos. Si el aprovechamiento de estos recursos en una

determinada zona puede ser llevado a cabo de manera rentable, tales recursos

forman un yacimiento geotrmico. Segn su rango de temperaturas y su posible

aprovechamiento se distinguen cuatro tipos de yacimientos:

Yacimientos de muy baja temperatura/entalpa (T < 30C). Se aprovechan

con bombas de calor.

Yacimientos de baja temperatura (30C < T < 90C). Su aprovechamiento

es posible mediante el uso directo del calor.

Yacimientos de media temperatura (90C < T < 180 C). Aprovechados

directamente en procesos industriales en la produccin de electricidad con

ciclos binarios.

Yacimientos de alta temperatura (T > 180 C). Se aprovechan para la

produccin de electricidad pero se encuentran en zonas muy especficas.

La investigacin de un yacimiento geotrmico es el proceso en el cual mediante

mtodos de prospeccin se demuestra la existencia de una concentracin de

recursos geotrmicos y se valora su potencial energtico, definiendo as su

viabilidad tcnica y econmica.

La temperatura del subsuelo aumenta con la profundidad, existiendo un gradiente

trmico desde la superficie hasta el interior de la Tierra y, por lo tanto, un flujo de

calor desde el interior terrestre hasta las zonas ms superficiales. Este flujo de

calor es principalmente debido a tres causas:


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1. La estructura interna de la tierra: En su interior existen bsicamente 3capas: el ncleo, que se encuentra en la parte ms interna del planeta con

un espesor de unos 3500 km y una temperatura superior a los 4000C; el

manto, que es una capa intermedia con un espesor de aproximadamente

de 2900 km y una temperatura que va desde los 4000C en su parte ms

profunda a unos 800-1000C en su parte ms externa. Y por ltimo la

corteza, con un espesor de 5 a 60 km y unas temperaturas de entre 800-

1000C en la zona cercana al manto y 15-20C en la zona superficial.2. Movimientos convectivos de la masas de materiales semifluidos y muy

calientes presentes en el manto.

3. Reaccin de desintegracin exotrmica de elementos radioactivos

contenidos en las rocas, fundamentalmente granticas, de la corteza

terrestre.

Sin embargo en algunas zonas de la tierra el flujo de calor es anormalmente

elevado, alcanzando valores entre diez y veinte veces superiores al flujo medio

que en la tierra es del orden de 1 a 1,5 cal.cm -2.s-1. Estas reas de flujo elevado

coinciden con zonas de existencia de fenmenos geolgicos singulares: zonas de

actividad ssmica elevada, orogenia, zonas de actividad volcnica Todos estos

fenmenos son distintas formas de liberacin de la energa interna de la tierra y

tienen su explicacin en la tectnica de placas.


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1.1.2.1. Energa geotrmica de muy baja entalpa

Cuando la temperatura del yacimiento se encuentra por debajo de los 30C se

denomina zona geotrmica de baja entalpa. Se puede explotar en la mayor parte

de la superficie terrestre como consecuencia del calor acumulando en los

acuferos y en las capas exteriores de la superficie.

La superficie terrestre est constantemente intercambiando calor con la

atmsfera, siendo hasta los 0,5 metros de profundidad muy sensible a los

cambios atmosfricos. A medida que se avanza hacia el interior la tierra pierde

sensibilidad respecto a dichos cambios. En profundidades comprendidas entre la

superficie y 10-12 metros la temperatura variar en funcin de la profundidad y las

caractersticas del terreno, mientras que a partir de los 12 metros la temperatura

se mantiene constante hasta alcanzar aproximadamente los 30 metros de

profundidad. Desde ese punto, a medida que se profundiza hacia el interior de la

tierra se estima que por cada kilometro adentrado en la tierra se incrementa la

temperatura en 15-30C.

Este tipo de energa se puede utilizar en la gran mayora de zonas del planeta,

pero no con el mismo rendimiento. El rendimiento de esta energa depender

fundamentalmente de las caractersticas del terreno.

Para el intercambio del calor del terreno hacia la zona a climatizar se utiliza un

lquido de baja inercia trmica y bajo punto de congelacin. El lquido utilizado

generalmente es agua glicolada, que fluye por los intercambiadores absorbiendo

el calor del terreno y suministrndolo a la zona deseada.


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Normalmente las temperaturas del terreno oscilan entre los 10 y los 18 C, por loque para la climatizacin de viviendas y para la produccin de Agua Caliente

Sanitaria (ACS) se requiere de un equipo que logre incrementar la temperatura

del agua hasta la temperatura de consumo. El equipo utilizado para este fin es la

bomba de calor.

La climatizacin de edificios empleando sistemas de bomba de calor geotrmica

proporciona un altsimo nivel de eficiencia en comparacin con el resto de

sistemas actuales. A modo de comparativa, en sistemas de calefaccin se obtiene

una eficiencia 50 a 70% mayor respecto a otros sistemas de calefaccin y

eficiencias de 20 a 40% mayores para sistemas de refrigeracin comparados con

los acondicionadores de aire disponibles.


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Este mtodo de obtencin de energa presenta una serie de ventajas ydesventajas que se pueden observar en la Tabla 1:

Ventajas Desventajas

-No es necesario el aprovisionamiento

de energa.

- Importante ahorro a nivel econmico

y de consumo.

-Emisiones de CO2 prcticamente

nulos en comparacin con los

sistemas tradicionales de

climatizacin.

-La instalacin no genera residuo

alguno.

-Facilidad de instalacin de la bomba

de calor geotrmica en el interior de la

vivienda, sin necesidad de chimenea.

-Funcionamiento muy seguro y

silencioso.

-Muy fiable y con escaso coste de

mantenimiento.

-Sistemas subvencionables.

-Elevado coste de la instalacin.

-Periodos de amortizacin mayores

respecto a los sistemas

convencionales de gasoil.

-Posibilidad de contaminacin de

aguas cercanas.

-Contaminacin trmica.

-Necesidad de una superficie amplia

para las instalaciones horizontales,

las cuales tienen un menor costo de

instalacin.

Tabla 1. Ventajas y desventajas de la geotermia.


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1.1.2.2. Climatizacin de viviendas

Para la utilizacin de la energa geotrmica de muy baja temperatura en la

climatizacin de viviendas se precisa del aporte de una bomba de calor en la

instalacin. Esta bomba, absorbe el calor del subsuelo en invierno y lo distribuye

por la vivienda con la ayuda de los sistemas de distribucin de calor. Durante el

verano las bombas de calor pueden trabajar a la inversa de manera que absorban

el calor del interior de la vivienda para transportarlo al subsuelo. A parte de labomba de calor, la instalacin necesita del aporte de otros dos sistemas: Un

sistema de distribucin de calor y un sistema de intercambio de calor o sistema de

captacin, enterrado en el subsuelo. [4]


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Sistemas de captacin:

-Abiertos: Son sistemas en los que se aprovecha la existencia de acuferos a

relativamente poca profundidad, obteniendo de esta manera el lquido empleado

para ceder calor a la bomba de calor. As, se utiliza la temperatura constante de

esta agua subterrnea para el funcionamiento de la bomba de calor. En este tipo

de sistemas se requiere de dos conductos de circulacin para el agua, uno de ida

y otro de retorno, as como de una bomba para impulsar el agua desde el acufero

hasta la vivienda.

Ilustracin 1. Sistema de captacin abierto. (Fuente [5] )


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-Cerrados: En estos sistemas se hace circular un fluido con un caudaldeterminado por una red de tuberas enterradas. El fluido a circular ms utilizado

suele ser agua o una mezcla de agua ms glicol, para mejorar sus caractersticas

trmicas, con lo que se obtiene un mayor rendimiento.

Ilustracin 2. Sistema de captacin cerrado. (Fuente [6] )

Dentro de los sistemas cerrados se distinguen los sistemas de configuracin

horizontal y los de configuracin vertical.

La eleccin de uno u otro sistema variar en funcin de las caractersticas del

terreno donde se realiza la instalacin ya que, si bien la instalacin horizontal es

ms econmica, requiere de un espacio mayor.


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Bomba de calor:

A la mquina que transfiere calor de un foco fro a otro caliente con una cantidad

de trabajo relativamente pequea se le conoce como bomba de calor. La bomba

de calor consigue, con un pequeo aporte de energa elctrica, aprovechar la

energa existente en el terreno (foco fro) para calentar las viviendas (foco

caliente). En el funcionamiento de la bomba de calor se diferencian cuatro etapas:

1. Se parte de un fluido refrigerante, en estado lquido y a temperatura y presinbajas. El agua glicolada proveniente del subsuelo pasa a travs del evaporador

donde el fluido refrigerante absorbe la temperatura de este y cambia a estado

vapor, mientras que el agua glicolada es enviada de vuelta al subsuelo a una

temperatura ms baja.

2. El fluido refrigerante se encuentra en estado vapor y a baja presin al llegar a

este punto. Se hace pasar este vapor a travs del compresor, consiguiendo

aumentar la presin y temperatura del mismo.

3. Este vapor es el que circula por el condensador situado a lo largo del caldern

donde va cediendo la energa al agua acumulada, recuperando su estado lquido

inicial.

4. Por ltimo el fluido refrigerante condensado en la etapa anterior, recupera su

presin y temperatura inicial al hacerlo pasar por la vlvula de expansin. De esta

manera se obtienen unas condiciones idneas para repetir el proceso.


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Ilustracin 3. Bomba de calor. (Fuente [7] )

Como se ve en la imagen y se ha explicado anteriormente en el proceso de la

bomba de calor se requiere de un evaporador, un compresor, un condensador y

una vlvula de expansin.


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1.1.2.3 Criterios de diseo para una instalacin geotrmica

A la hora de disear una instalacin geotrmica se deben valorar los siguientesfactores:

-El emplazamiento del edificio.

-El clima de la zona.

-La geologa de dicha zona. Esta se conoce mediante un estudio geolgico en el

cual se muestran los materiales del subsuelo y la conductividad de los mismos,caracterstica necesaria para determinar el potencial trmico del subsuelo aextraer.

-La superficie de la parcela para colocar el sistema de captacin. Como se haindicado antes un sistema de implantacin horizontal precisa de una mayorsuperficie que uno vertical.

-Conocimiento de la carga trmica de cada espacio a climatizar.

-Conocimiento de la demanda de ACS del edificio.-Determinacin de la temperatura interior de confort.

-Eleccin del sistema de reparticin de calor.

-Eleccin adecuada de la bomba de calor.


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1.1.3. Objeto

Este proyecto presenta la transformacin de un bloque de 68 Viviendas de

Proteccin Oficial (VPO) en un edificio nZEB. La transformacin del mismo se

realizar mediante la sustitucin de las 3 calderas alimentadas por gas natural

que actualmente posee el bloque, por tres calderas geotrmicas capaces de

abastecer las necesidades de todo el edificio, ayudndose de las placas solares

que ya se encuentran en el tejado del bloque de viviendas. El principal objetivosegn lo expuesto anteriormente, es realizar la aclimatacin del bloque y

generacin ACS del mismo, haciendo uso como fuente principal de energa la

energa geotrmica, cubriendo as la mayor parte de la demanda energtica

mediante fuentes de energa renovables.

Otros objetivos del proyecto son:

Anlisis y conocimiento de los sistemas de climatizacin de edificiosmediante la energa geotrmica de baja entalpa y la utilizacin de paneles

fotovoltaicos.

Anlisis y estudio de las demandas energticas de calefaccin y ACS.

Seleccin de los equipos geotrmicos adecuados.

Determinacin de las fases de ejecucin de la instalacin.

Estudio medioambiental de la instalacin.

Elaboracin del presupuesto de la instalacin.

En el presente proyecto se ha optado por mantener los paneles solares ya

presentes en el edificio y la sustitucin de las calderas de gas natural presentes

por calderas geotrmicas.


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1.1.4. Situacin y emplazamiento

La parcela objeto del proyecto, cuya referencia catastral es N1405993J, ocupa un

espacio residencial ordenado en un vial transversal a La Avanzada. Dicho vial

parte de La Avanzada a una cota de +21,35 y asciende con una pendiente media

de 0,05% hasta la cota de +23,20. La zona est clasificada como zona climtica

C1. [8]

Ilustracin 4. Mapa de la zona. (Fuente [9] )

La edificacin es colindante con el barrio de San Jos de Goikoa y se encuentra

dentro del sector J tal y como se ve en la Ilustracin 5.


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Ilustracin 5. Localizacin viviendas

Climatologa de la zona

El consumo energtico del edificio est limitado en funcin de la zona climtica de

ubicacin y del uso previsto.

Segn el apndice A del DB HE 1 Terminologa la zona climtica se define como

la zona para la que se definen unas solicitaciones exteriores comunes a efectos

de clculo de la demanda energtica. Se identifica mediante una letra que

corresponde a la severidad climtica propia del invierno de la zona, y un nmero

que indicara la severidad climtica de verano. [10]

La zona climtica se obtiene a partir de la tabla B.1 del mismo documento en

funcin a la altitud de la capital de provincia y de la localidad en cuestin. Esta

zona climtica tendr una gran influencia para la realizacin del certificado

energtico.


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En el caso de este proyecto, el bloque de viviendas est situado en Erandio(Bizkaia) y tiene una altitud de 23 metros respecto del nivel del mar. La capital de

provincia, Bilbao, viene referenciada en la tabla con una altitud de 214 metros,

siendo la diferencia entre las dos localidades de 191 metros. Al ser la diferencia

entre ambas menor de 500 metros tal y como indica la Tabla 2 mostrada a

continuacin, la zona climtica que le corresponde a Erandio es la zona C1.

Tabla 2. Zonas climticas de la Pennsula Ibrica (Fuente [11] ).


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Segn la estacin meteorolgica ms cercana que es la de Bilbao-Aeropuerto ycon los datos facilitados por AEMET se obtiene la Tabla 3 con los datos

caractersticos de la zona. [12] :

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual

T(C) 9,3 9,7 11,5 12,6 15,7 18,4 20,4 20,9 19,2 16,4 12,4 9,9 14,7

Tabla 3. Temperaturas zona Bilbao-Aeropuerto.

El Reglamento de Instalaciones Trmicas en los Edificios (RITE) ha considerado

la temperatura de 21C como la temperatura de confort por lo tanto se precisa de

un sistema de calefaccin. Por otro lado dadas las temperaturas presentes

durante los meses ms calurosos no es necesario un sistema de refrigeracin.

Para determinar la temperatura exterior de diseo, necesaria para el clculo de la

carga trmica, se han utilizado los datos recogidos por la Agencia Estatal de

Meteorologa que se encuentran recogidos en la Gua tcnica: Condiciones

climticas exteriores de proyecto redactado por el Instituto para la Diversificacin

y Ahorro de la Energa (IDAE). En este, se indica que la temperatura seca exterior

mnima para la provincia de Bizkaia (Datos de la estacin de Bilbao-Aeropuerto)

con un 99% de precisin es de 1,2 C. Por lo tanto este caso precisa una

temperatura exterior de diseo de 1 C.

Las temperaturas mnimas mensuales de la red de agua para esta zona se han

obtenido del documento Pliego de Condiciones Tcnicas de instalaciones de

Baja Temperatura elaborado por la IDAE [13].

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual

T(C) 6 7 9 11 12 13 14 13 12 11 9 6 10,3

Tabla 4. Tabla temperatura mnima media del agua de la red general (C).


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Geologa de la zona:

La zona del proyecto se encuentra en la Cordillera Vascocantbrica, se trata de

una cadena alpina situada en el borde septentrional de la Placa Ibrica, en la

prolongacin occidental de la cadena pirenaica.

Ante la negativa de las empresas propietarias de los informes geolgicos de la

zona, todos los datos geolgicos de la misma se han obtenido de los planos

facilitados por el Ente Vasco de la Energa (EVE). [14]

La zona del estudio es la siguiente, dentro del crculo se encuentra la zona objeto

del proyecto siendo el mapa de la Ilustracin 6 el correspondiente a Bilbao 61 II a

escala 1/25.000:

Ilustracin 6. Mapa geolgico Bilbao 61 II. (Fuente [15] )


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Las capas de materiales presentes en la zona son las siguientes:

Ilustracin 7. Materiales presentes en la zona. (Fuente [16] )

A pesar de no poseer un estudio basado en sondeos, desde el rea de urbanismo

del ayuntamiento de la localidad se ha confirmado la no presencia de acuferos en

el subsuelo de la zona estudiada.

En lo que respecta al estudio geotcnico, ha sido elaborado por el Laboratorio

Geotcnico GTK y aunque no se han proporcionado las propiedades

geomecnicas del subsuelo y los parmetros geotcnicos que deben

considerarse para el diseo y el dimensionamiento de los elementos del presente

proyecto, se ha remitido una informacin general sobre el terreno.

Se trata de un terreno que se considera T-3 (terrenos desfavorables apartado

3.2.1 Tabla 3.2 del CTE), habida cuenta de su variabilidad como consecuencia de

la meteorizacin diferencial que presenta el macizo rocoso, tratndose adems de

terrenos krsticos en margo-calizas. [17]


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1.1.5. Descripcin del proyecto

Como se ha explicado anteriormente, el objetivo del proyecto es la

transformacin del bloque de viviendas en un edificio nZEB. Con este objetivo se

estudiar la opcin de, aprovechando los paneles solares presentes en el edificio,

cubrir la demanda de calefaccin y ACS mediante la sustitucin de las calderas

de gas natural presentes en el edificio por otras de geotermia. De esta manera el

edificio se abastecer mayoritariamente de energas renovables, convirtindoseen un nZEB.

Para comenzar se realizar una clasificacin energtica del edificio con el objetivo

de conocer los materiales y cerramientos que lo componen. Se trata de un edificio

bastante nuevo y realizado con materiales muy eficientes por lo que se espera

obtener una clasificacin muy positiva. A continuacin, y con el objetivo de

conocer la demanda energtica del edificio se realizar un estudio de la carga

trmica piso por piso y un estudio para determinar la potencia necesaria de ACS.

A este dato final se le aadir un 10% en concepto de seguridad energtica y se

estudiar la opcin de cubrir la demanda sin necesidad de cambiar los paneles

solares que posee el edificio, abaratando considerablemente el coste del

proyecto. De considerarse insuficiente la potencia aportada por dichos paneles se

proceder a su sustitucin por otros de caractersticas apropiadas.

Una vez tomada la decisin de sustituir o no los paneles solares y habiendo

seleccionado las calderas apropiadas se proceder al dimensionamiento de los

equipos, as como a la seleccin de los materiales ms adecuados para la

realizacin del proyecto.

Finalizado el proceso de clculos, se proceder a la redaccin del pliego de

condiciones, estudio de seguridad y salud, y presupuesto tal y como estipula la

normativa.


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1.1.5.1 Cert if ic acin inic ial

El edificio posee una planta baja ms cuatro alturas. Geomtricamente el bloque

tiene planta rectangular de dimensiones 54,00 x 24,50 metros y dispone de dos

patios interiores. Consta de 3 portales que dan acceso desde la va transversal a

la avanzada.

El uso caracterstico de la edificacin es residencial en plantas sobre rasante

(incluida la planta baja) y de garaje y trasteros en las plantas bajo rasante.

Se han construido un total de 68 viviendas, resultando un programa de 55

viviendas de 2 dormitorios (80,9%) y 13 viviendas de 3 dormitorios (19,1%).

Ilustracin 8. Planta tipo


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Los portales se encuentran distribuidos de la siguiente manera:

PORTAL 6

Planta Vivienda N de dormitorios m2 tiles m2 construidos

PB

A 3 83,67 105,66B 2 70,00 88,40C 2 70,00 88,40D 2 64,91 81,97

E 3 86,67 109,45

P1

A 2 65,70 82,97B 3 80,42 101,56C 2 69,70 88,02D 2 70,00 88,40

E 2 65,58 82,82

P2

A 2 65,70 82,97B 3 80,42 101,56C 2 69,70 88,02

D 2 70,00 88,40E 2 65,58 82,82

P3

A 2 65,70 82,97B 3 80,42 101,56C 2 69,70 88,02D 2 70,00 88,40

E 2 65,58 82,82

P4

A 2 65,70 82,97B 3 80,42 101,56

C 2 69,70 88,02D 2 70,00 88,40

E 2 65,58 82,82Tabla 5. Distribucin Portal 6.


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28

PORTAL 4Planta Vivienda N de dormitorios m2 tiles m2 construidos

PBA 2 67,69 85,61B 2 67,31 85,00

P1

A 2 67,58 85,34B 2 68,06 85,95C 2 68,04 85,92

D 2 67,58 85,34

P2

A 2 67,58 85,34

B 2 68,06 85,95C 2 68,04 85,92

D 2 67,58 85,34

P3

A 2 67,58 85,34B 2 68,06 85,95C 2 68,04 85,92D 2 67,58 85,34

P4

A 2 67,58 85,34B 2 68,06 85,95

C 2 68,04 85,92D 2 67,58 85,34

Tabla 6. Distribucin portal 4.


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29

PORTAL 2Planta Vivienda N de dormitorios m2 tiles m2 construidos

PB

A 3 83,61 109,37B 2 65,19 82,32C 3 80,25 101,34D 2 65,47 82,68

E 3 83,32 105,22

P1

A 2 65,86 83,17B 2 70,00 88,40

C 2 69,56 87,84D 3 80,42 101,56

E 2 65,98 83,32

P2

A 2 65,86 83,17B 2 70,00 88,40C 2 69,56 87,84D 3 80,42 101,56

E 2 65,98 83,32

P3

A 2 65,86 83,17

B 2 70,00 88,40C 2 69,56 87,84D 3 80,42 101,56

E 2 65,98 83,32

P4

A 2 65,86 83,17B 2 70,00 88,40C 2 69,56 87,84D 3 80,42 101,56

E 2 65,98 83,32

Tabla 7. Distribucin portal 2.


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30

Las superficies relativas al uso residencial incluyen los elementos comunesconsiderndose estos los distribuidores y escaleras en cada planta as como las

de portal y locales de comunidad (almacn de residuos).

Planta n viviendas /planta m2 tiles m2 construidosPB 12 891,19 1.195,76P1 14 974,48 1.213,01P2 14 974,48 1.213,01P3 14 974,48 1.213,01P4 14 974,48 1.213,01Total 68 4.789,11 6.047,8

Tabla 8. Resumen superficie construida

El bloque posee tambin dos plantas de stano, donde se ubican los cuartos de

instalaciones, ventilacin, garajes y trasteros. Se proyectan un total de 88 plazas

de aparcamientos, de las que 4 son adaptadas y 68 trasteros.

El edificio dispone de una envolvente adecuada a la limitacin de la demanda

energtica necesaria para alcanzar el bienestar trmico en funcin del clima, del

uso previsto y del rgimen de verano y de invierno. Las caractersticas de

aislamiento e inercia, permeabilidad al aire y exposicin a la radiacin solar,

permiten la reduccin del riesgo de aparicin de humedades de condensacin

superficial e intersticial que puedan perjudicar las caractersticas de la envolvente.


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31

La edificacin est compuesta por una instalacin de iluminacin adecuada a lasnecesidades de sus usuarios y a la vez eficaz energticamente disponiendo de un

sistema de control que permita ajustar el encendido a la ocupacin real de la

zona, as como de un sistema de regulacin que optimice el aprovechamiento de

la luz natural, en las zonas comunes del edificio. La demanda de agua caliente

sanitaria est cubierta en parte mediante la incorporacin de un sistema de

captacin, almacenamiento y utilizacin de energa solar de baja temperatura,

adecuada a la radiacin solar global de su emplazamiento y a la demanda deACS del edificio.

1.1.5.1.1 Envolvente

Conforme al Apndice A: Terminologa, del DB-HE se establecen las siguientes

definiciones:

Envolvente edificatoria: Se compone de todos los cerramientos del edificio.

Envolvente trmica: Se compone de los cerramientos del edificio que separan los

recintos habitables del ambiente exterior y las particiones interiores que separan

los recintos habitables de los no habitables que a su vez estn en contacto con el

ambiente exterior. [18]


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32

Ilustracin 9. Esquema de la envolvente trmica de un edificio. (Fuente [19] )

Cubierta:

La cubierta est resuelta mediante faldones inclinados a cuatro aguas con una

pendiente de 40 hasta alcanzar una altura de 1,50 metros respecto al ltimoforjado. A partir de esta cota la solucin adoptada es mediante cubierta plana

invertida.

La cubierta inclinada est construida de forma ventilada mediante teja mixta. La

tipologa de la cubierta plana no transitable se resuelve a continuacin:

- Formacin de pendientes con maestras y mortero aligerado, con raseo

superior de mortero hidrfugo de espesor igual a 3 cm.- Impermeabilizacin con doble lmina de betn modificado de mnimo 25

cm de espesor.

- Aislamiento en cubiertas de poliuretano proyectado de 8 cm de espesor.

- Proteccin pesada con canto rodado-gravas.

- En terrazas transitables y tendederos el acabado se ha realizado con gres

antideslizante, con escorrenta hacia el exterior.


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33

Fachadas:

El cerramiento del edificio es principalmente del tipo ventilado. La planta baja est

realizada en ladrillo cara vista, al igual que los paos retranqueados de las

fachadas. Las fachadas de los patios interiores han sido construidas mediante un

sistema de aislamiento trmico exterior (SATE).

La composicin constructiva de estos cerramientos se describir ms adelante.

Muros bajo rasante:

Los cerramientos bajo rasante se resuelven con muro de hormign a dos caras de

30 cm de espesor, con sistema de drenaje interior.

Suelos en contacto con el terreno:

El suelo en contacto con el terreno del stano est compuesto por una losa de

hormign de 30 cm de espesor, sobre encachado de piedra sobre el terreno

natural. Entre el hormign y el encachado se interpone una lmina de polietileno

de alta densidad para impermeabilizar.

Carpintera exterior:

La carpintera exterior es de PVC con rotura de puente trmico, enrasada al haz

interior. El acristalamiento ser doble con espesores y caractersticas variables.

La carpintera del tipo compacto dispone de persianas exteriores tipo BLOCK con

aislamiento interior.

Particiones:

La tabiquera interior es en general de madera de roble barnizada, con puertas de

paso tipo BLOCK o similar, con acabado en madera, de 3,5 cm de espesor, ancho

de 82,5 cm, con herrajes de acero y premarco de madera de pino.


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34

La puerta de acceso a la vivienda tipo BLOCK, con ncleo macizado, conacabado en madera, de 4,5 cm de espesor, ancho de 92,5 cm, con herrajes de

acero y premarco de madera de pino.

Viviendas:

En los pavimentos de vivienda, cocina y baos se ha escogido un gres formato

medio mientras que en las terrazas se opt por baldosas de gres antideslizante.

En el resto de locales se dispone de un suelo con superficie de resina demelanina de 7 mm de espesor categora AC5.

Los revestimientos verticales estn resueltos con pintura plstica lisa en todas las

estancias excepto en los baos y cocinas que cuentan con un alicatado cermico

esmaltado de formato medio.

En vestbulos, pasillos y baos, se ha colocado falso techo de placa de yeso

laminado.

Portales y escaleras:

El pavimento es de granito pulido en escaleras, descansillos, portales y

vestbulos.

Los revestimientos verticales de los portales son de pintura plstica. La escalera

est acabada tambin con pintura plstica. Adems, se ha colocado un falso

techo de placa de yeso laminado en los lugares donde es preciso ocultarinstalaciones, tales como portales y rellanos de escaleras.

Garaje:

Los revestimientos verticales del garaje estn construidos mediante mortero

bsico proyectado sobre levantes de fbrica, con los parmetros de hormign a la

vista con textura natural.


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35

1.1.5.1.2. Sistema de instalaciones

Calefaccin:

Sistema de calefaccin y produccin de agua caliente sanitaria centralizado con

gas natural y con consumo individual de cada vivienda con una red de distribucin

bi-tubular.

Aparatos de calefaccin:

Radiadores de paneles de chapa de acero de 1,25 mm de espesor acabado en

pintura. Se trata de radiadores de temperatura intermedia.

Electricidad:

Las viviendas llevan una electrificacin bsica de 5750 W y cumplen el

Reglamento de Baja Tensin.


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36

1.1.5.1.3. Puentes trmicos

Juntas de dilatacin:

Se disponen juntas de dilatacin en la hoja principal de tal forma que cada junta

estructural coincide con una de ellas y que la distancia entre juntas de dilatacin

contiguas sea como mximo la que figura en las siguientes tablas (Tabla 9):

Tabla 9. Juntas de dilatacin

En las juntas de dilatacin de la hoja principal se ha colocado un sellante sobre un

relleno introducido en la junta empleando rellenos y celantes de materiales que

tienen una elasticidad y una adherencia suficientes para absorber los movimientos

de la hoja previstos y a su vez impermeables y resistentes a los agentesatmosfricos. La profundidad del sellante es en todos los casos igual o mayor a 1

cm y la relacin entre su espesor y su anchura est comprendida entre 0,5 y 2.

El revestimiento exterior est provisto de juntas de dilatacin de tal forma que la

distancia entre juntas contiguas es suficiente para evitar su agrietamiento.


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37

Arranque de la fachada desde la cimentacin:

En el edificio no existe arranque de fachada desde la cimentacin.

Encuentro de la fachada con los forjados:

En el edificio no existen encuentros de la fachada con los forjados.

Encuentros de la cmara de aire ventilada con los forjados y los dinteles:

En el edificio no existen encuentros de la cmara de aire ventilada con los

forjados y los dinteles.

Encuentro de la fachada con la carpintera:

En las carpinteras retranqueadas respecto del parmetro exterior de la fachada y

grado de impermeabilidad exigido igual a 5 se dispone de un precerco y se ha

colocado una barrera impermeable en las jambas entre la hoja principal y el

precerco, o en su caso el cerco, prolongada hasta 10 cm hacia el interior delmuro.

Aleros o cornisas:

Los aleros y cornisas de constitucin continua tienen una pendiente hacia el

exterior para evacuar el agua superior a 10 y los que sobresalen ms de 20 cm

del plano de fachada cumplen las siguientes caractersticas:

-Son impermeables o tienen la cara superior protegida por una barrera

impermeable, para evitar que el agua se filtre a travs de ellos.

-Disponen de un gotern en el borde exterior de la cara inferior para evitar

que el agua de lluvia evacuada alcance la fachada.


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38

1.1.5.1.4. Cubierta

El bloque dispone de una cubierta plana e inclinada a cuatro aguas cuyo grado de

impermeabilidad viene definido por los factores climticos de la zona.

La cubierta de cada bloque se ha resuelto mediante faldones inclinados a cuatro

aguas con una pendiente de 40 hasta alcanzar una altura de 1,50 metros

respecto al ltimo forjado. A partir de esta cota la solucin adoptada es mediante

cubierta plana invertida. La cubierta inclinada se ha resuelto de forma ventilada

mediante teja mixta y la tipologa de la cubierta plana es no transitable.

As mismo la cubierta dispone de un aislante trmico y de una capa de

impermeabilizacin. La capa de aislante trmico se encuentra situada sobre la

capa de impermeabilizacin. Esta ltima est formada por betn modificado y al

tener una inclinacin mayor del 15% est fijada mecnicamente.


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39

1.1.5.1.5. Composicin cerramientos.

A continuacin se describen los cerramientos opacos utilizados en el edificio con

su conductividad correspondiente, en el apartado 1.2.1.1 Carga trmica se explica

cmo se han obtenido estos resultados:

CERRAMIENTO Espesor (e) Coeficienteconductividadk

Resistenciatrmica (R)

Transmitancia trmica(U)

FACHADAVENTILADA

(m) (W/mK) (m2K/W) (W/m2k) (kcal/hm2K)

Plaqueta o baldosa degres

0,020 1,000 0,020

Cmara de aireligeramente ventilada

0,040 0,085

MW Lana mineral 0,060 0,031 1,935

Mortero cemento o cal 0,015 1,800 0,008Fabrica de ladrillo

acstico0,145 0,340 0,426

Enlucido de yeso1000


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40

CERRAMIENTO Espesor (e)Coeficiente

conductividadk



FACHADA CARAVISTA


1/2 pie LP mtrico 80mm


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41

CERRAMIENTOEspesor

(e)Coeficiente

conductividadk



CUBIERTAINCLINADA


Teja mixta 0,020 1,000 0,020Cmara de aire

ligeramente ventilada0,020 0,085

EPS Poliestirenoexpandido

0,040 0,037 1,081

FU entrevigado dehormign 0,250 1,154 0,217Cmara de aire

ligeramente ventilada0,750 0,090

EPS Poliestirenoexpandido

0,040 0,037 1,081

FU entrevigado dehormign aligerado

0,300 1,154 0,260



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42

CERRAMIENTOEspesor

(e)Coeficiente

conductividadk



CUBIERTA PLANA (m) (W/mK) (m2K/W) (W/m2k) (kcal/hm2K)Grava (1700


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43

CERRAMIENTOEspesor

(e)Coeficiente

conductividadk



SUELO ENTREVIVIENDAS

(m) (W/mK) (m2K/W) (W/m2K) (kcal/hm2K)

Tablero contrachapado 0,020 0,170 0,118Hormign en masa

2300


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44

CERRAMIENTOEspesor

(e)Coeficiente

conductividadk



CUBIERTA INCLINADA(con techo a LNC )


EPS PoliestirenoExpandido

0,040 0,037 1,081

FU entrevigado dehormign-Canto 300

mm0,300 1,154 0,260



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45

CERRAMIENTOEspesor

(e)Coeficiente

conductividadk



MURO ENTREVIVIENDAS


Placa de yesolaminado (PYL)

750


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46

CERRAMIENTOEspesor

(e)Coeficiente

conductividadk



MURO A ZONASCOMUNES


Placa de yeso laminado(PYL) 750


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47

1.1.5.1.6. Huecos y carpintera

La composicin de las ventanas tal y como se indica en los planos ser la

siguiente:

Ventana V01:

Ilustracin 10. Ventana V01.

Unidades 72Situacin Ventana simple en fachadaMaterial PVCPersiana Monoblock. Lamas de aluminio

Tipo de vidrio Ext. 8 + 12 + 4/4 int.Observaciones MicroventilacinClasificacin Clase 8A (estanqueidad), Clase 4 (permeabilidad) y C4

(resistencia al viento)Tabla 22. Ventana V01.


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48

Ventana V04:


Unidades 20Situacin Ventana simple en fachada PBMaterial PVCPersiana Monoblock. Lamas de aluminio




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49

Ventana V05:


Unidades 4Situacin Ventana doble en fachada PBMaterial PVCPersiana Monoblock. Lamas de aluminio




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50

Ventana V09:


Unidades 80

Situacin Ventana simple a patioMaterial PVCPersiana Monoblock. Lamas de aluminio




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51

Ventana V10:


Unidades 32Situacin Conjunto de ventanas dobles en fachadaMaterial PVCPersiana Monoblock. Lamas de aluminio

Tipo de vidrio Ext. 8 + 12 + 4/4 int.

Observaciones MicroventilacinClasificacin Clase 8A (estanqueidad), Clase 4 (permeabilidad) y C4



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52

La composicin de las puertas tal y como se indica en el plano 15 ser lasiguiente:

Puerta V02:

Ilustracin 15. Puerta V02.

Unidades 5Situacin Puerta salida a terrazas en PBMaterial PVCPersiana Monoblock. Lamas de aluminio


(resistencia al viento)Tabla 27. Puerta V02.


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Puerta V03:


Unidades 5Situacin Puerta salida a terrazas en PBMaterial PVCPersiana Monoblock. Lamas de aluminio




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54

Puerta V06:


Unidades 20Situacin Puerta salida a terrazas y balconesMaterial PVC

Persiana Monoblock. Lamas de aluminioTipo de vidrio Ext. 8 + 12 + 4/4 int.

Observaciones MicroventilacinClasificacin Clase 8A (estanqueidad), Clase 4 (permeabilidad) y C4



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55

Puerta de entrada a vivienda:

Ilustracin 18. Puerta acceso a viviendas.

Unidades 68Situacin Puerta entrada viviendasMaterial DM rechapado roble barnizado

Premarco Pino 90 * 35Observaciones Blindada

Tabla 30. Puerta acceso a viviendas.


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Puerta portales 2 y 6:

Ilustracin 19. Puerta portales 2 y 6.

Unidades 2Situacin Puerta portales 2 y 6Material Aluminio lacado con rotura de PT

Acabado Lacado. Zcalo chapa de aluminioTipo de vidrio Vidrio laminar 5 + 5 mm

Premarco AluminioTabla 31. Puerta portales 2 y 6.


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Puerta portal 4:

Ilustracin 20. Puerta portal 4.

Unidades 1Situacin Puerta portales 4Material Aluminio lacado con rotura de PT

Acabado Lacado. Zcalo chapa de aluminioTipo de vidrio Vidrio laminar 5 + 5 mm

Premarco AluminioTabla 32. Puerta portal 4.


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58

1.1.5.1.7 Equipos

1.1.5.1.7.1 Instalacin solar

El sistema solar presente funciona como apoyo al sistema convencional

compuesto de calderas que emplean como fuente de energa el gas natural.

La energa solar aprovechada se utiliza en el servicio de agua caliente de las

viviendas que componen el edificio, precalentando el A.C.S.

La instalacin solar est diseada para cubrir el 30% de la demanda de ACS

anual segn indica el Cdigo Tcnico en el Documento Bsico HE4, para la zona

climtica I y una demanda inferior a 15 m3/da.

En lneas generales, la instalacin est compuesta por un campo de captadores

solares trmicos planos situados en cubierta del edificio, un sistema de

intercambio y acumulacin centralizada y un sistema de aporte de energa

convencional auxiliar mediante calderas colectivas a gas natural.

Los tres sistemas estn unidos entre s mediante circuitos hidrulicos que

conducen el fluido portador del calor o el agua de consumo.


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59

El modo de funcionamiento del sistema es el siguiente:

La energa aportada por los colectores solares se almacena en un

depsito de acumulacin, situado en la Sala Hidrulica.

La red de distribucin del circuito primario paneles interacumuladores,

tiene como fluido caloportante agua con un porcentaje de aditivo para

evitar el peligro de heladas.

La energa acumulada en el depsito de acumulacin es recirculada

entre ste y un intercambiador de placas.

Por el secundario del intercambiador circula el agua fra para

transformarse posteriormente a ACS, que al pasar por el intercambiador

por donde est circulando en el primario agua caliente procedente del

sistema solar, precalienta el agua fra que posteriormente se calentar a

una temperatura de 50C en el depsito del sistema convencional.

Con este modo de funcionamiento, adems de conseguir un precalentamiento delagua fra de consumo, se cumple con la norma UNE 100.030 sobre legionelosis,

ya que en ningn momento existe contacto entre el agua acumulada en los

interacumuladores del sistema solar cuya temperatura de acumulacin estar

durante mucho tiempo en unas condiciones que facilitan la proliferacin de la

bacteria.

Los componentes de la instalacin y sus caractersticas se describen en los

siguientes apartados.


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60

1.1.5.1.7.1.1 Captadores solares

Los captadores solares debern cumplir con lo indicado en la norma UNE

EN 12975 y debern estar homologados por el Instituto Nacional de Tecnologa

Agropecuaria (INTA). [20]

1.1.5.1.7.1.1.1 Caractersticas de los captadores solares

A continuacin, en la ilustracin 21 se resumen las caractersticas que presentan

los captadores solares presentes en el edificio.


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61

Ilustracin 21. Caractersticas captadores solares.


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62

1.1.5.1.7.1.1.2 Distribucin de los captadores

Los captadores estn situados en cubierta horizontal:

Inclinacin captador: 45

Latitud captador: 43

Desviacin respecto Sur (ngulo azimut): 0

La separacin mnima entre la primera fila de captadores y los obstculos (de

altura a), que puedan producir sombras sobre las superficies captadoras es:

d 1,532 . a Ecuacin 1.

La separacin entre filas de colectores ser igual o mayor que el valor obtenido

mediante la expresin:

d k . h Ecuacin 2.

Donde:

d: la separacin entre filas (m)

h: la altura del colector (m)

k: coeficiente por inclinacin = 1,932 para 45


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63

1.1.5.1.7.1.1.3 Conexionado de los captadores

Los captadores estn dispuestos en filas. Las filas de captadores se conectan

entre s en paralelo, habindose instalado vlvulas de cierre en la entrada y salida

de las distintas bateras de captadores y entre las bombas, de manera que

puedan utilizarse para aislamiento de estos componentes en labores de

mantenimiento, sustitucin, etc.

Dentro de cada fila los captadores estn conectados en paralelo. El nmero de

captadores que conectados en paralelo tiene en cuenta las limitaciones del

fabricante.

La conexin entre captadores y entre filas est realizada de manera que el circuito

resulte equilibrado hidrulicamente mediante instalacin de vlvulas de

equilibrado.


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64

1.1.5.1.7.1.1.4 .Estructura soporte de los captadores

La estructura soporte cumple las exigencias del Cdigo Tcnico de la Edificacin

(CTE) en cuanto a seguridad.

El clculo y la construccin de la estructura y el sistema de fijacin de captadores

permiten las dilataciones trmicas necesarias, sin transferir cargas que puedan

afectar a la integridad de los captadores o al circuito hidrulico.

Los puntos de sujecin del captador son suficientes en nmero, teniendo el rea

de apoyo y posicin relativa adecuados, de forma que no se produzcan flexiones

en el captador, superiores a las permitidas por el fabricante.

Los topes de sujecin de los captadores y la propia estructura no arrojan sombra

sobre los captadores.


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65

1.1.5.1.7.1.2 Sistema de acumulacin

El sistema de acumulacin solar est constituido por un depsito de 2.500 l. Este

ser de configuracin vertical y estar ubicado en la Sala Hidrulica.

El depsito instalado es del tipo interacumulador con serpentn.

El acumulador lleva vlvulas de corte u otro sistema adecuado para cortar flujos

no intencionados al exterior del depsito en caso de daos del sistema.

El acumulador esta certificado de acuerdo con la Directiva Europea 97/23/CEE de

Equipos de Presin e incorpora una placa de caractersticas, con la informacin

del fabricante, identificacin del equipo a presin, volumen, presiones y prdida

de carga del mismo. Al estar el intercambiador incorporado al acumulador, la

placa de caractersticas indicar, adems, la superficie de intercambio trmico en

m2 y la presin mxima de trabajo del circuito primario.

El acumulador est construido con acero vitrificado con proteccin catdica y

enteramente recubierto con material aislante.

Para la prevencin de la legionelosis la instalacin cuenta con un intercambiador

de placas termosoldadas a la salida del interacumulador antes de su conexin a la

instalacin de ACS.


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1.1.5.1.7.1.3 Circuito hidrulico

1.1.5.1.7.1.3.1 .Circuito primario

El circuito primario une los captadores solares con el sistema de intercambio y

est constituido por tuberas de cobre formando todo ello un circuito cerrado.

Dispone de un control de flujo mediante vlvulas de equilibrado.

Las vlvulas de acuerdo con las funciones que desempean son de material

compatible con las tuberas.

El fluido caloportador de este circuito es agua con un porcentaje de lquido

anticongelante considerando las bajas temperaturas de invierno que pueden

ocasionar problemas en las tuberas y captadores.

La tubera se encuentra aislada trmicamente segn RITE, con proteccin exteriorcontra la radiacin solar, en aquellos tramos que discurre por el exterior.

El circuito primario dispone de sistema de llenado y vaciado del mismo conforme

al CTE.


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1.1.5.1.7.1.3.2 Circuito secundario

El circuito secundario va desde el interacumulador al intercambiador de placas

externo y est constituido por tuberas de cobre formando todo ello un circuito

cerrado.

Se ha dispuesto un control de flujo mediante vlvulas de equilibrado.

Las vlvulas de acuerdo con las funciones que desempean son de materialcompatible con las tuberas.

El fluido caloportador de este circuito es agua.

1.1.5.1.7.1.3.3. Circuito terciario

El circuito terciario va desde el intercambiador externo a la instalacin de apoyo

de energa convencional auxiliar y est constituido por tuberas de cobre.

Las vlvulas de acuerdo con las funciones que desempean son de material

compatible con las tuberas y son las indicadas en los planos de la instalacin

correspondientes.

El fluido caloportador de este circuito es agua de red.

1.1.5.1.7.1.3.4. Bomba de circulacin

Las bombas presentes son de tipo centrfugo, estn dimensionadas para vencer

la resistencia que opone el fluido a su paso por la tubera, y mantienen la presin

deseada en cualquier punto de la instalacin.

El circuito presenta dos bombas idnticas en paralelo, dejando una de reserva,

tanto en el circuito primario como en el secundario, previendo un funcionamiento

alternativo de las mismas de forma automtica.


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68

1.1.5.1.7.1.3.5. Vaso de expansin

Se dispone de un vaso de expansin cerrado de 140 litros en el circuito primario

y otro de 140 litros en el secundario.

La conexin de los vasos de expansin al circuito se realiza de forma directa, sin

intercalar ninguna vlvula o elemento de cierre que puede aislar el vaso de

expansin del circuito que debe proteger.

1.1.5.1.7.1.3.6. Purgadores

En los puntos altos de la salida de las bateras de captadores y en todos aquellos

puntos de la instalacin donde pueda quedar aire acumulado, la instalacin

presenta purgadores de accionamiento manual.

1.1.5.1.7.1.3.7. Sistema de control

El sistema de control instalado es del tipo de circulacin forzada, lo que supone

un control de funcionamiento normal de las bombas del circuito de tipo diferencial,

que asegura el correcto funcionamiento de la instalacin obteniendo un buen

aprovechamiento de la energa solar captada y asegurando un uso adecuado de

la energa auxiliar.

El control de funcionamiento normal de las bombas del circuito acta en funcinde la diferencia entre la temperatura del fluido portador en la salida de la batera

de los captadores y la del depsito de acumulacin. El sistema de control est

ajustado de manera que las bombas no estn en marcha cuando la diferencia de

temperaturas sea menor de 2C y no estn paradas cuando la diferencia sea

mayor de 7C. La diferencia de temperaturas entre los puntos de arranque y de

parada de termostato diferencial no ser menor que 2C.


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69

Las sondas de temperatura para el control diferencial se han colocado en la partesuperior de los captadores, de forma que representen la mxima temperatura del

circuito de captacin. El sensor de temperatura de la acumulacin se encuentra

en la parte inferior en una zona no influenciada por la circulacin del circuito

secundario o por el calentamiento del intercambiador si ste fuera incorporado.

El sistema de control asegura que en ningn caso se alcancen temperaturas

superiores a las mximas soportadas por los materiales, componentes y

tratamientos de los circuitos y que en ningn punto la temperatura del fluido de

trabajo descienda por debajo de una temperatura 3C superior a la de congelacin

del fluido.

1.1.5.1.7.1.4. Sistemas de medida

La instalacin dispone de los suficientes aparatos de medida de presin y

temperatura que permiten su correcto funcionamiento.

Adems por tratarse de una instalacin superior a 20 m2 se dispone de un

sistema analgico de medida local y registro de datos que indique como mnimo

las siguientes variables:

temperatura de entrada agua fra de red

temperatura de salida acumulador solar

caudal de agua fra de red


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70

1.1.5.1.7.1.5. Sistema de energa convencional auxiliar

Se dispone un equipo de energa convencional auxiliar para complementar la

contribucin solar suministrando la energa necesaria para cubrir la demanda

prevista y garantizar la continuidad del suministro de agua caliente en los casos

de escasa radiacin solar o demanda superior a la prevista.

El sistema convencional auxiliar est diseado para cubrir el servicio como si no

se dispusiera del sistema solar. Slo entrar en funcionamiento cuando sea

estrictamente necesario y de forma que se aprovecha lo mximo posible la

energa extrada del campo de captacin.

Se trata de calderas colectivas que utilizan gas natural. Disponen de termostato

de control de temperatura que en condiciones normales de funcionamiento

permite cumplir la legislacin vigente en cada momento referente a la prevencin

y control de legionelosis.


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71

1.1.5.1.7.1.6. Sobrecalentamientos

Como la demanda de ACS se calcula para una ocupacin plena del edificio y en

poca estival el nivel de ocupacin del edificio ser sensiblemente inferior a la

ocupacin normal, se tomaron medidas de seguridad para proteger la instalacin

solar, dado que cuando la demanda de ACS es menor, la aportacin solar se

encuentra en el mximo. Esto puede provocar temperaturas muy elevadas en los

sistemas solares, siendo muy posible que existan importantes anomalas en lossistemas.

En el supuesto caso de que exista un sobrecalentamiento en el sistema que

aumentara la presin en el circuito solar, se dispone de los siguientes sistemas:

Un sistema de vlvulas de seguridad que ante un aumento de presin

dispare y alivie el exceso de presin.

Vaso de expansin, que absorba el incremento de volumen de lainstalacin.

1.1.5.1.7.1.7. Calderas

Tal y como se ha calculado en el punto 1.2.1.1.1 Carga trmica la potencia

trmica necesaria para el servicio de calefaccin y ACS del edificio, realizando un

balance, es de 276,27 kW y aplicando un coeficiente de seguridad del 10%, se

obtiene una potencia necesaria para la generacin de calor de 303,897 kW.

Para abastecer los servicios de calefaccin y A.C.S. el edificio cuenta con tres

calderas de la marca BAXI ROCA, dos modelos BIOS PLUS 90 F de 85 kW y una

modelo BIOS PLUS 110 F de 102 kW con las siguientes caractersticas (Tabla

33):


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Tabla 33. Caractersticas calderas.


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73

Acumulador ACS:

Se dispone de un depsito acumulador de acero inoxidable de 1.500 litros de

capacidad, marca LAPESA.

1.1.5.1.8. Certificacin energtica

Con los datos anteriormente descritos y mediante la utilizacin de la herramienta

Calener_VYP se ha obtenido la calificacin energtica del edificio. El certificadocompleto puede comprobarse en el Anexo 2. El resultado es el siguiente:

Ilustracin 22. Resultado Certificacin energtica.


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1.1.5.2. Condic ion es generales del edif icio a clim atizar

Caractersticas del edificio:

Este bloque de viviendas de proteccin oficial de nueva construccin la forman un

volumen sobre rasante ,destinado a uso residencial para 68 viviendas divididas en

tres portales que constan de una planta baja y 4 plantas ms, y otra parte bajo

rasante de dos plantas que incluir el garaje y los trasteros, tal y como se ha

indicado anteriormente.

Tal y como se refleja en los planos 3, 4, 5 y 6 la altura de la fachada del edificio es

de 17,02 m.

La planta baja correspondiente a los tres portales alberga un total de 12 viviendas

que ocupan una superficie total de 891,19 m2 tiles. Las viviendas estn

distribuidas de manera general en 2/3 dormitorios, 2 baos, una cocina, un

vestbulo, un saln y una o dos terrazas.

El resto de plantas renen las 56 viviendas restantes, ocupando en cada planta

una superficie de 974,48 m2 tiles. Las viviendas estn distribuidas de la misma

forma que las de la planta baja: 2/3 dormitorios, 2 baos, una cocina, un vestbulo,

un saln y una o dos terrazas.

Las plantas bajo rasante se desarrollan en dos niveles, donde se ubican los

cuartos de instalaciones, ventilacin, garajes y trasteros. Este garaje alberga 88

plazas de aparcamiento y 68 trasteros, con una superficie total construida de

3.468,37 m2.


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1.1.6. Resumen del presupuesto

5.1 CAPTACIN GEOTRMICA 329.389,805.2 CALDERAS GEOT RMICAS 74.1055.3 ACONDICIONAMIENTO DE CALDERAS 949,765.4 ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD 1.316,91

PEM 405.761,47

GASTOS GENERALES (13%) 52748,991BENEFICIO INDUSTRIAL (6%) 24345,688

TOTAL SIN IVA 482.856,15

IVA (21%) 101399,79

TOTAL () 584.255,94

QUINIENTOS OCHENTA Y CUATRO MIL DOSCIENTOS CINCUENTA Y CINCOCOMA NOVENTA Y CUATRO EUROS.


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1.1.7. Normativa

Para la redaccin del vigente proyecto se han tenido en cuenta los siguientes

documentos legislativos, los cuales sern de obligado cumplimiento durante la

ejecucin de la obra:

Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Cdigo

Tcnico de la Edificacin. Parte I con modificaciones de la Ley 8/2013

sealadas.

Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el

Reglamento de Instalaciones Trmicas en los Edificios.

Ley 1/2006 de 23 de junio, de Aguas (Pas Vasco)

Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el

Reglamento electrotcnico para baja tensin.

Real Decreto 863/1985, de 2 de abril, por el que se aprueba el Reglamento

General de normas bsicas de seguridad minera.

Ley 6/2001 de 8 de mayo de modificaciones del Real Decreto Legislativo

1302/1986, en el que se exponen las competencias para someter un

proyecto a la evaluacin de impacto ambiental sern en principio de las

Comunidades Autnomas.

Ley 3/1998 de 27 de febrero, General de Proteccin del Medio Ambiente

del Pas Vasco (BOPV n 59, de 27/03/98).


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Directiva 2010/31/UE de 19 de mayo de 2010 relativa a la eficienciaenergtica de edificios.

Real Decreto 235/2013, de 5 de abril, por el que se aprueba el

procedimiento bsico para la certificacin de la eficiencia energtica de los

edificios.

Real Decreto 238/2013, de 5 de abril, por el que se modifican

determinados artculos e instrucciones tcnicas del Reglamento de

Instalaciones Trmicas en los Edificios, aprobado por Real Decreto

1027/2007, de 20 de julio.

Directiva 2012/27/UE del parlamento europeo y del consejo de 25 deoctubre de 2012 relativa a la eficiencia energtica, por la que se modifican

las Directivas 2009/125/CE y 2010/30/UE, y por la que se derogan las

Directivas 2004/8/CE y 2006/32/CE.


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78

1.1.8. Bibliografa

[1] BOLETIN OFICIAL DEL ESTADO

[consulta: 8 Enero

2015].

[2] REGLAMENTO DE INSTALACIONES TERMICAS EN LOS EDIFICIOS

[consulta: 8 Enero

2015].

[3] BOLETIN OFICIAL DEL ESTADO

[consulta: 8 Enero 2015].

[4] GUIA DE LA ENERGIA GEOTERMICA


Fuente: [5] .

Fuente: [6] .


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79

Fuente: [7] .

[8] CATASTRO BIZKAIA


Fuente: [9] ).

[10] DOCUMENTO BASICO HE

[consulta: 3 Febrero 2015].

Fuente: [11]

[12] AEMET


[13] IDAE

[consulta:

4 Febrero 2015].


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80

[14] EVE< http://www2.eve.es/web/Publicaciones/Mapa-Geologico-del-

Pais-Vasco-a-escala-1-25-000--E.aspx> [consulta: 4 Febrero 2015].

Fuente: [15] .

Fuente: [16] < http://www2.eve.es/web/Publicaciones/Mapa-Geologico-del-

Pais-Vasco-a-escala-1-25-000--E/Mapa.aspx]>.





Fuente: [19] < http://www.elcertificador.com/que-es-la-envolvente-termica-

de-un-edificio/>.


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81

[20] AENOR NORMAS UNE [consulta: 3 Marzo2015].

[21] DOCUMENTO BASICO HS

[consulta: 22 Marzo 2015].



[23] INTERNATIONAL GROUND SOURCE HEAT PUMP ASSOCIATION


Fuente: [24] .

Fuente [25]

.

[26] EVE [consulta: 8 Mayo 2015].


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82

1.2. MEMORIA JUSTIFICATIVA

1.2.1. Clculos

1.2.1.1. Car ga trm ica

Para calcular la carga trmica se han tenido en cuenta las prdidas portransmitancia trmica y las prdidas que son consecuencia de la ventilacin del

bloque.

Las prdidas por trasmisin dependen de la conductividad y del espesor de los

cerramientos as como de la temperatura exterior e interior. En las siguientes

tablas se muestra el rango de temperaturas y factores tenidos en cuenta para los

clculos.

- Temperatura exterior: -1C

- Temperatura interior: 21C

- Diferencia temperatura a locales no calefactados: 11C

- Diferencia temperatura a viviendas contiguas: 6C

- Incremento por intermitencia: 15%

- Incremento orientacin Norte: 15%

- Incremento orientacin Noreste: 12,5%

- Incremento orientacin Noroeste 10%

- Incremento orientacin Sureste: 5%

- Incremento orientacin Suroeste 2,5%


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- Incremento orientacin Este: 10%

- Incremento orientacin Oeste: 5%

En las tablas (Tablas 1-12) que se muestran a continuacin se muestra el valor de

transmitancia trmica de cada cerramiento, que ha sido obtenido mediante la

siguiente frmula:

=1 Ecuacin 3.

Donde:

U = Transmitancia trmica (W/m2K)

= Resistencia trmica (m2K /W)

El valor de RT se obtendr a travs de la siguiente ecuacin, siendo los datos de

espesor y el coeficiente k conocidos:

= Ecuacin 4.

Donde:

e = Espesor del cerramiento (m)

k = Coeficiente de conductividad (W/mK)

= Resistencia trmica (m2K /W)


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A continuacin se presentan las tablas (Tablas 34-45) con las que se ha obtenidola transmitancia de cada cerramiento:

CERRAMIENTOEspesor

(e)Coeficiente

conductividad kResistenciatrmica (R)


FACHADA VENTILADA (m) (W/mK) (m2K/W) (W/m2K) (kcal/hm2K)

Plaqueta o baldosa de gres 0,020 1,000 0,020

Cmara de aire ligeramente

ventilada0,040 0,085

MW Lana mineral 0,060 0,030 1,935

Mortero cemento o cal 0,015 1,800 0,008

Fabrica de ladrillo acstico 0,145 0,340 0,426



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CERRAMIENTO Espesor(e)

Coeficienteconductividad k



FACHADA PATIO (m) (W/mK) (m2K/W) (W/m2K) (kcal/hm2K)

Mortero cemento acrlico 0,012 1,800 0,007

Plancha de poliestirenoexpandido

0,060 0,037 1,622

Mortero cemento o cal 0,015 1,800 0,008

Fabrica de ladrillo acstico 0,145 0,340 0,426



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Transmitancia trmica (U)

CUBIERTA PLANA (m) (W/mK) (m2K/W) (W/m2K) (kcal/hm2K)

Grava (1700


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SUELO ENTRE VIVIENDAS (m) (W/mK) (m2K/W) (W/m2K) (kcal/hm2K)

Tablero contrachapado 0,020 0,170 0,118

Hormign en masa2300


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CUBIERTA INCLINADA (contecho a LNC )


EPS Poliestireno Expandido 0,040 0,037 1,081

FU entrevigado de hormign-Canto 300 mm

0,300 1,154 0,260

Enlucido de yeso 1000


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MURO A ZONAS COMUNES (m) (W/mK) (m2K/W) (W/m2K) (kcal/hm2K)

Placa de yeso laminado (PYL)750


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1.2.1.1.1 Prdidas por transmisin y prdidas por ventilacin.

Con los datos mostrados en el apartado anterior se realizarn las tablas (Tabla

13-58) que mostrarn las prdidas por transmisin y por ventilacin de cada

vivienda.

1.2.1.1.1.1 Perdidas por transmisin

Para el clculo de las perdidas por transmisin se ha empleado la siguiente

frmula:

Q = U * A * T Ecuacin 5.

Donde:

Q: Potencia disipada por transmisin (W)

U: Transmitancia trmica (W/m2K)

A: rea donde tiene lugar el desequilibrio trmico

T: Diferencia entre la temperatura interior y exterior


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1.2.1.1.1.2 Prdidas por ventilacin

El CTE-HS4 divide los locales en aquellos que requieren admisin de aire

(dormitorios, salones,) y aquellos en los que se precisa una extraccin del aire

(cocinas, baos). [21]

En las viviendas que poseen cocina americana, se ha especificado una parte de

la superficie a la cocina y otra al saln.

En los baos y aseos el caudal extrado procede del resto de estancias de la

vivienda, por lo que ya se encuentra a la temperatura de confort siendo la

variacin de temperatura nula.

La frmula para calcular las prdidas se define a continuacin:

Q = qm * Cp * T Ecuacin 6.

qm: Caudal de aire (l/s)

Cp: Calor especifico del aire (kJ/kgK)

T: Diferencia de temperatura entre el interior y el exterior

El clculo de los caudales viene especificado en el anejo correspondiente

(Anexo3. Clculo de caudales de aire).

Del clculo de los tres tipos de prdidas obtenemos las siguientes tablas (Tabla

46-91):


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PORTAL 6 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

PLANTA BAJA Saln Cocina Dorm. 1 Dorm. 2 Dorm. 3 Bao 1 Bao 2

MANO A S(m2) 23,73 9,15 11,57 11,60 9,00 3,60 3,76

N VIV. 1 V(m3) 71,19 27,45 34,71 34,80 27,00 10,80 11,28

CRISTALNOROESTE K 2,72 S(m2) 4,50 1,75 2,24

T(C) 22 POT 295,99 115,11 147,34

CRISTALNORESTE K 2,72 S(m2) 3,38 1,75

T(C) 22, POT 227,37 117,72

MURONOROESTE K 0,38 S(m2) 5,40 6,65 6,16

T(C) 22 POT 49,79 61,31 56,80

MURO NORESTE K 0,38 S(m2) 6,82 14,45

T(C) 22 POT 64,31 136,26

MUROSUROESTE K 0,38 S(m2) 21,00

T(C) 22 POT 180,42

MURO SURESTE K 0,38 S(m2) 3,30

T(C) 22 POT 29,04

MURO VIVIENDA K 0,23 S(m2) 12,90 3,90 4,80

T(C) 6 POT 17,49 5,29 6,51

MURO A LNC K 0,34 S(m2) 13,80

T(C) 11 POT 52,07

SUELO A LNC K 0,37 S(m2) 23,73 9,15 11,57 11,60 9,00 3,60 3,76

T(C) 11 POT 97,63 37,64 47,60 47,72 37,03 14,81 15,47

TECHOINTERIOR K 1,42 S(m2) 23,73 9,15 11,57 11,60 9,00 3,60 3,76

T(C) 6 POT 201,47 77,68 98,23 98,

memoria tfg viviendas nzeb

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