Resumo
La reducción del impacto global del proceso edificatorio en el entorno medioambiental y la búsqueda de una mayor eficiencia energética han promovido la investigación en medidas que limiten el consumo energético, así como la adopción de soluciones técnicas adecuadas para el desarrollo sostenible y la mejora de la habitabilidad en los edificios. En España, el 61 % del parque residencial existente presenta deficiencias respecto a los estándares energéticos actuales, al haberse construido anteriormente a la primera normativa en materia de acondicionamiento térmico de los edificios, la Norma Básica de la Edificación “Condiciones Térmicas en los Edificios”, NBE CT 79. Así pues, se considera una línea prioritaria actuar para mejorar energética y ambientalmente este importante parque residencial. La presente tesis doctoral tiene como voluntad establecer un protocolo de análisis del parque residencial existente, respondiendo a los tres objetivos generales planteados, con objeto de incrementar la información disponible acerca del estado actual de estos edificios como paso previo a acometer cualquier actuación de mejora en ellos, valorando el nivel de bienestar térmico en el interior de viviendas situadas en clima mediterráneo a partir de modelos empíricos de enfoque adaptativo, con objeto de cuantificar la mejora que estos edificios podrían obtener si se aplicaran estrategias pasivas estándar de rehabilitación energética que mermaran la falta de confort térmico, así como la demanda de energía primaria y las emisiones de CO2 asociadas. En concreto, este protocolo de análisis se aplica en el parque edificado de vivienda social entre 1950-1980 en Córdoba, ciudad situada en el área sur del arco mediterráneo español, y se centra principalmente, en la obra del arquitecto Rafael de la Hoz, ya que supuso un paradigma del Movimiento Moderno en el desarrollo de este tipo residencial. El análisis ambiental y energético del parque edificado se desarrolla a través un enfoque bottom-up mediante tres niveles: un nivel de detalle 1, a escala territorial, centrado en la promoción, donde se aborda la caracterización arquitectónica y constructiva mediante la clasificación tipológica de los edificios y la definición de las soluciones constructivas de su envolvente térmica; un nivel de detalle 2, enfocado a nivel de bloque, en el que se desarrolle la caracterización energética de los edificios analizados a partir de la información obtenida en el nivel previo, y se cuantifique su nivel de emisiones de CO2 y demanda anual de energía primaria; y un nivel de detalle 3, a escala de vivienda, en el que se recopila información del estado actual de los edificios mediante la realización de ensayos in situ (termografía, permeabilidad al aire de la envolvente térmica de los edificios) y la monitorización de variables ambientales y energéticas, en tres viviendas pertenecientes a tres barriadas de vivienda social de Rafael de la Hoz, representativas de este parque residencial, seleccionadas tras el análisis estadístico de la información obtenida en los niveles previos. Gracias a la recopilación de información bajo condiciones de uso y ocupación reales, la investigación desarrollada salva las diferencias entre el comportamiento simulado de los modelos energéticos y el comportamiento energético real de los casos de estudio, permitiendo validar el potencial de mejora de los edificios analizados mediante la implementación de los modelos energéticos con estrategias pasivas estándar de rehabilitación centradas en la envolvente térmica de los edificios, que posibiliten el bienestar térmico en las viviendas, además de contribuir a reducir la demanda de energía primaria y las emisiones de CO2 de este sector residencial. Para finalizar el ciclo de análisis, se transponen los escenarios de mejora evaluados en las viviendas, a los niveles de detalle a escala territorial y urbana (1 y 2), para cuantificar la mejora obtenida en términos globales. Además de cuantificar el comportamiento ambiental y el consumo y demanda energéticos en los casos de estudio monitorizados, la presente tesis doctoral se centra en el estudio de las condiciones interiores de las viviendas analizadas, y si éstas realmente pueden proporcionar un nivel razonable de confort térmico y bienestar a los usuarios. Generalmente, los estándares actuales se centran en modelos estáticos de evaluación de confort y las regulaciones locales en materia de eficiencia energética prescriben unos rangos muy restrictivos, lo cual genera un uso casi obligado de sistemas activos de climatización para mantener las condiciones interiores dentro de los rangos de confort. Por el contrario, el modelo adaptativo ofrece una evaluación más realista del bienestar térmico, garantizando una menor necesidad del uso de equipos activos en el mantenimiento del confort interior, ya que el edificio se mantiene en régimen de libre evolución durante más tiempo, sin necesidad de activar los sistemas de calefacción o refrigeración. Dada la naturaleza empírica de las ecuaciones de confort adaptativo, se plantea un análisis de la aplicabilidad de dos modelos pertenecientes a estudios experimentales y a estándares internacionales, de forma que se logre un ajuste de dicho modelo a climas Mediterráneos de la zona climática B4 (Csa), como es el caso de Córdoba. En concreto, el Estándar 55 de ASHRAE, de aplicación internacional, y el Estándar MM de Barbadilla- Martin et al. (2017), desarrollado en la misma zona climática que el parque edificado objeto de estudio se emplearán para desarrollar la evaluación y el diagnóstico de las condiciones de falta de confort térmico en el parque residencial a través de este tipo de enfoque dinámico. Los escenarios e hipótesis de intervención que se plantean para la actualización de este parque residencial se centran en la incorporación de aislamiento térmico en la parte opaca de la envolvente térmica, la mejora de las características térmicas de vidrios y carpinterías, así como de la permeabilidad de los huecos, y la implementación en las viviendas de un sistema de ventilación higrorregulable de caudal variable. El análisis individual de cada estrategia de actuación deriva en la definición de una propuesta integral de mejora cuya aplicación ofrece un significativo incremento de las condiciones de bienestar térmico en el interior de las viviendas, aproximando las temperaturas al rango de confort térmico establecido por el modelo adaptativo ajustado (20,9 ºC en invierno y 30 ºC en verano) hasta alcanzar un 100 % de horas ocupadas de bienestar térmico en algunos casos. La estrategia integral de mejora es aplicable en actuaciones de conjunto a nivel urbano y territorial que engloben edificaciones con características constructivas similares, consiguiendo de esta forma una reducción del 30 % de las emisiones de CO2 y un 40 % de la demanda anual de energía primaria del sector edificado a escala global. La voluntad de contribuir a aumentar el conocimiento acerca del parque residencial de la zona mediterránea ha dado pie a la generación de una base de datos asociada a un Sistema de Información Geográfica, en la que se ha incorporado toda la información relativa a la identificación, definición y análisis de las características morfológicas, constructivas y energéticas del parque residencial. Dicha base de datos georreferenciada se presenta como una herramienta de almacenamiento, análisis y manipulación de la información relativa al estado actual de este parque residencial, posibilitando la accesibilidad y el manejo de esta información a entidades y organismos encargados de la redacción de planes especiales de rehabilitación energética del parque residencial obsoleto.
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