Tesis doctoral de Eva Cuerva Contreras
El diseño de edificios siguiendo criterios de sostenibilidad y eficiencia energética se ha convertido en un imperativo en los países desarrollados, sobre todo a raíz de la directiva europea 2010/31/ue sobre eficiencia energética en los edificios, cuyo objetivo para el año 2019 es el de conseguir zero-emission buildings, edificios cuyo impacto sobre el entorno sea casi nulo. En respuesta a esta corriente, la doble fachada acristalada (dfa) representa una alternativa constructiva que permite mejorar el comportamiento energético de las tradicionales fachadas de vidrio de uso tan extendido en los edificios de oficinas y comerciales de las grandes ciudades. el estudio de la dfa se ha restringido habitualmente a regiones de clima frío y templado de europa y américa del norte, contexto en el cual esta tipología de fachada resulta eficiente a nivel energético. Sin embargo, las experiencias de aplicación de dfa en zonas de clima mediterráneo arrojan problemas de funcionamiento, debido al sobrecalentamiento de la fachada causado por el elevado nivel de radiación solar. Este fenómeno ocasiona que sea necesario un coste energético extra para obtener unas condiciones de confort adecuadas en el interior del edificio. El análisis de la dfa requiere de una investigación exhaustiva de los fenómenos de transferencia de calor y fluidodinámicos involucrados. Existen métodos que permiten analizar el comportamiento de la dfa a través de la definición de modelos matemáticos que simplifican el modelo real. En esta línea, el uso de programas de simulación térmica zonal y multizonal, así como la utilización de programas de dinámica de fluidos computacional, se han destacado como herramientas útiles a la hora de modelizar los fenómenos físicos asociados a la dfa. el objetivo general de esta tesis es la optimización del comportamiento térmico y energético de una doble fachada acristalada con ventilación forzada (dfav) horizontal y configuración constructiva fija, para su aplicación en edificios de oficinas localizados en zonas de clima mediterráneo. Dicha optimización se ha llevado a cabo mediante el software de simulación térmica zonal tas. En el modelo analizado, la ventilación de la entrepiel de la fachada que es la encargada de la evacuación del exceso de calor de la misma, se supone a cargo de un sistema de recirculación del aire de climatización expulsado del edificio. Este sistema puede ser complementado por un equipo auxiliar que mediante la impulsión de aire exterior permite aumentar el caudal de aire a través de la entrepiel. Por otro lado, se ha utilizado un modelo analítico simplificado desarrollado a partir de las ecuaciones fundamentales de transferencia de calor para comprobar la exactitud de los resultados obtenidos en las simulaciones realizadas. Se ha concluido que dicho modelo puede considerarse válido para afirmar la bondad del modelo de simulación, así como para estimar la efectividad de la dfav a la hora de disminuir la demanda energética del edificio. respecto a la optimización de la dfav se ha concluido que, para una oficina estándar, la fachada es el elemento clave que define el comportamiento termoenergético del edificio, de manera que su correcto diseño es fundamental para minimizar el consumo energético y alcanzar unas condiciones de confort térmico interior adecuadas. Se ha comprobado que la utilización de una dfav frente a un muro cortina disminuye la demanda de climatización y mejora el confort térmico en un edificio como el analizado. Así mismo, se ha concluido que la aplicación de una estrategia de ventilación mixta a caudal variable de la dfav supone una mejora notable respecto al caso sin ventilar. No obstante, la reducción de la demanda obtenida parece descartar la instalación de un sistema de recirculación de aire interior para ventilar la dfav. La decisión final del tipo de ventilación a emplear vendrá dada por el análisis de coste de cada sistema contra la disminución de la demanda de climatización asociada.
Datos académicos de la tesis doctoral «Optimización térmica y energética de la doble fachada acristalada con ventilación mecánica en clima mediterráneo«
- Título de la tesis: Optimización térmica y energética de la doble fachada acristalada con ventilación mecánica en clima mediterráneo
- Autor: Eva Cuerva Contreras
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 04/11/2013
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Pere Alavedra Ribot
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Antonio Aguado de cea
- vicení§ Sarrablo moreno (vocal)
- (vocal)
- (vocal)