Proyecto Edificio Bioclimatico

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UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO EN ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL PROYECTO FIN DE CARRERA Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático AUTOR: PEDRO DE LOS MOZOS MARTÍN MADRID, SEPTIEMBRE 2009

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UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO EN ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL

PROYECTO FIN DE CARRERA

Desarrollo, proyecto y estudio

de un edificio bioclimático

AUTOR: PEDRO DE LOS MOZOS MARTÍN

MADRID, SEPTIEMBRE 2009

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático.

Autor: de los Mozos Martín, Pedro

Director: Montes Ponce de León, Julio

Entidad Colaboradora: ICAI-Universidad Pontificia Comillas

RESUMEN DEL PROYECTO En el presente proyecto “Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático” se

plantea un Proyecto Fin de Carrera, en el que se pretende realizar un edificio bioclimático, de tipo

unifamiliar, comparando las prestaciones energéticas y ambientales con una construcción

tradicional para analizar los pros y contras de esta tendencia constructiva. La climatización del

edificio se ha proyectado utilizando energía geotérmica a baja temperatura.

El proyecto se divide en tres grandes secciones: En la primera se desarrolla el estudio y diseño

bioclimático de una vivienda aislada para mejorar la demanda energética de la misma, mediante

unas medidas y técnicas que definen una arquitectura adaptada al medio ambiente, sensible al

impacto que provoca en la naturaleza, y que intenta minimizar el consumo energético y con él, la

contaminación ambiental.

Con las medidas bioclimáticas dispuestas en el edificio se ha procurado, reducir la superficie de

contacto con el exterior, disponer de grandes cristaleras a orientación sur para captar la radiación

solar en inverno, pero con protección de la radiación solar para el verano, ventilar el edificio

haciendo circular el aire por el subsuelo o una cubierta ventilada que deja salir el aire caliente por la

parte superior.

La segunda sección del proyecto, se centra en el cálculo de la demanda energética para

climatización del edificio en las dos situaciones propuestas a estudio en el proyecto, un edificio

bioclimático con las mediadas estudiadas en la primera sección y el mismo edificio pero con las

técnicas y medidas tradicionales en la construcción.

En el edificio tradicional se obtiene una demanda térmica para climatización de 11815W en

invierno y de 6302W en verano, mientras que la situación en el edificio bioclimático, la demanda es

de 7815W en invierno y de 4596W en verano.

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Esto supone un ahorro energético en invierno de un 33,86%, y en verano un 27,1% solamente con

las medidas y técnicas bioclimáticas adoptadas.

La tercera parte del proyecto se centra en el estudio del sistema de climatización, utilizando energía

geotérmica con intercambio de calor con el subsuelo mediante una bomba de calor. La

climatización se ha diseñado utilizando suelo radiante en invierno y fan-coil en verano. En el caso

tradicional, se ha considerado una caldera mural de gas natural con radiadores para invierno y aire

acondicionado mediante Split en verano.

Tanto a nivel técnico como a nivel económico, el sistema basado en una bomba de calor geotérmica

unido a las medidas bioclimáticas que se han dispuesto, puede sustituir perfectamente a un sistema

tradicional de radiadores y aire acondicionado, proporcionando además un confort térmico mayor.

El coste total de la instalación bioclimática geotérmica asciende a 21854,12€ mientras que la

instalación tradicional tiene un coste de 11828€. La diferencia de casi 10000€, pero según el Plan

General de Energías Renovable 2005-2010, en las instalaciones geotérmicas, se subvenciona el

30% del coste de la inversión de la instalación, es decir un total de 6639,3€ y la diferencia de coste

en la instalación de climatización queda en 3386,82€.

Se ha realizado una estimación de los costes de operación y mantenimiento de los dos sistemas

estudiados. En el caso bioclimático geotérmico el valor es de 2357,58€/año mientras que en el caso

tradicional asciende a 3609,63€/año. Estos valores suponen un ahorro anual del 35%.

Se ha calculado el valor actual neto (VAN) con una tasa de descuento al 3% y 10% obteniendo un

valor de 3.052,01€ a quince años en el primer caso, y de 493,24€ en el mismo periodo en el

segundo caso.

Se ha calculado la tasa interna de retorno o rentabilidad de una inversión (TIR) a diez años, y se ha

obtenido un resultado del 3% en un periodo de diez años, siendo positiva desde el noveno año.

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DEVELOPMENT, PROJECT AND STUDY OF A BIOCLIMATIC BUILDING

In this project, "Development, project and study of a bioclimatic building" are posed a Master

thesis, which attempts to give a bioclimatic building, single-family type, comparing the energy and

environmental benefits to a traditional construction to analyze pros and cons of this constructive

tendency. The air conditioning of the building is designed using low temperature geothermal

energy.

The project is divided into three main sections: The first study is developing and bioclimatic design

of an isolated house to improve energy demand of it, by some measures and techniques that define

an architecture adapted to the environment, sensitive to the impact causes in nature, and seeks to

minimize energy consumption and with it pollution.

The measures provided for in bioclimatic building efforts have been made to reduce surface contact

with the outside world to have large windows facing south to capture solar radiation in winter, but

with protection from solar radiation in summer, ventilate the building by circulating the air through

the basement or a ventilated cover that lets out hot air through the top.

The second section of the project focuses on the calculation of the energy demand for air

conditioning of the building in the two scenarios proposed for study in the project, a bioclimatic

building with the media tested in the first section and the same building but with the techniques and

traditional measures in construction.

In the traditional building gives a thermal demand for air conditioning 11815W winter and summer

6302W, whereas the situation in bioclimatic building, demand is 7815W and 4596W winter in

summer.

This saves energy in winter of 33.86%, and 27.1% in summer with only the bioclimatic techniques

and measures taken.

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The third part of the project focuses on the study of air-conditioning system using geothermal heat

exchange with the ground through a heat pump. The air conditioning has been designed using under

floor heating in winter and summer fan-coil. In the traditional case, has been considered a natural

gas boiler with wall heaters for winter and air conditioning through the summer Split.

Both technically and economically, the system based on a geothermal heat pump combined with the

bioclimatic measures that have been prepared, can fully replace a traditional system of radiators and

air conditioning, besides providing greater thermal comfort.

The total cost of installing geothermal bioclimatic amounts to 21,854.12 € while the traditional

installation has a cost of 11,828 €. The difference of about 10000 €, but according to the Renewable

Energy Master Plan 2005-2010, in geothermal plants is subsidized 30% of investment cost and the

subsidized ascend a total of 6639.3 € and the difference cost of installing air conditioning is at

3386.82 €.

It has estimated the costs of operating and maintaining the two systems studied. For geothermal

bioclimatic value is 3.052,01 € / year while in the traditional case amounts to 493,24 € / year. These

values represent an annual saving of 35%.

It has calculated the net present value (VNA) with a discount rate of 3% and 10% obtaining a value

of 2334.77 € to fifteen years in the first case and 1243.13 € to fifteen years in the second case.

It has been estimated internal rate of return or investment returns (TIR) to ten years and has

produced a result of 3%, with favorable results from the tenth year.

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AGRADECIMIENTOS

En primer lugar quiero agradecer a mi director de proyecto Don. Julio Montes Ponce de León, por

la dedicación y constancia con la que ha desempeñado su papel de director de proyecto, además de

guiarme en este proyecto, facilitando en todos los aspectos cada uno de los pasos que gracias a su

ayuda he conseguido superar.

Quiero agradecer a la coordinadora de proyectos Dña. Susana Ortiz el trabajo realizado, ya que con

su ayuda pude obtener un proyecto adecuado a mis anteriores estudios, el cual he desarrollado con

entusiasmo e interés.

También quiero dedicar este proyecto a mis padres, ya que gracias a ellos he tenido la oportunidad

de realizar mis estudios en la Universidad Pontificia Comillas, además de la constancia en el

seguimiento de mis estudios a lo largo de mis años universitarios, ya que siempre me han apoyado y

animado en los momentos difíciles.

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ÍNDICE DEL PROYECTO

RESUMEN DEL PROYECTO .............................................................................................................. 1

SUMMARY ........................................................................................................................................... 3

AGRADECIMIENTOS ....................................................................................................................................... 5

1 Motivación del proyecto ......................................................................................................................... 12

2 Introducción bioclimática ....................................................................................................................... 13

2.1 Arquitectura Bioclimática ................................................................................................................ 14

2.1.1 Objetivos de la arquitectura bioclimática ................................................................................ 17

2.1.2 Conceptos clave de la arquitectura bioclimática ..................................................................... 18

2.1.3 Ventajas y Desventajas de la Arquitectura Bioclimática ......................................................... 34

3 Objetivos del proyecto. ........................................................................................................................... 35

4 Características del Edificio ..................................................................................................................... 37

4.1 Ubicación y emplazamiento ............................................................................................................ 37

4.2 Características bioclimáticas utilizadas en el diseño del edificio .................................................... 38

4.3 Superficies ....................................................................................................................................... 49

4.4 Materiales. ....................................................................................................................................... 50

4.4.1 Fachadas .................................................................................................................................. 50

4.4.2 Sistema de Cubierta: ................................................................................................................ 51

4.4.3 Sistema de acabados: ............................................................................................................... 53

4.5 Cumplimiento del CTE:................................................................................................................... 54

4.6 Planos .............................................................................................................................................. 58

4.7 Diseño y 3D ..................................................................................................................................... 63

5 Características del emplazamiento .......................................................................................................... 66

5.1 Datos meteorológicos ...................................................................................................................... 66

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5.2 Datos del suelo ................................................................................................................................ 66

6 Referencias y Cumplimiento de otras normativas específicas: ............................................................... 70

7 Cálculo de las cargas Térmicas del edifico Bioclimático ....................................................................... 71

7.1.1 Cálculo de los parámetros característicos de la demanda. ....................................................... 71

7.1.2 Calculo de la potencia térmica demandada por el Edificio Bioclimático ................................ 84

8 Climatización geotérmica ....................................................................................................................... 92

8.1.1 Ventajas y desventajas de la climatización geotérmica ........................................................... 93

8.1.2 Intercambiadores de calor con el terreno ................................................................................. 94

8.1.3 Perforación del pozo. ............................................................................................................... 95

8.2 Bomba de calor ................................................................................................................................ 97

8.2.1 Justificación de los aparatos elegidos .................................................................................... 100

8.3 Calefacción por Suelo Radiante. ................................................................................................... 104

8.3.1 Ventajas y desventajas del suelo radiante .............................................................................. 105

8.3.2 Cálculos del sistema .............................................................................................................. 106

8.3.3 Elementos constitutivos ......................................................................................................... 111

8.3.4 Planos instalación suelo radiante ........................................................................................... 114

8.4 Refrigeración por Fan Coil. ........................................................................................................... 116

8.4.1 Justificación de los aparatos elegidos .................................................................................... 116

8.4.1 Planos instalación Fan Coil. .................................................................................................. 118

9 Climatización tradicional ...................................................................................................................... 120

9.1 Cálculos ......................................................................................................................................... 120

9.2 Justificación de los aparatos elegidos ............................................................................................ 132

10 Análisis de los resultados ...................................................................................................................... 136

11 Análisis económico ............................................................................................................................... 138

11.1 Inversión en el caso bioclimático .................................................................................................. 138

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11.2 Inversión en el caso tradicional ..................................................................................................... 140

11.3 Costes de Operación edificio bioclimático .................................................................................... 142

Costes Fijos ........................................................................................................................................... 142

Costes Variables ................................................................................................................................... 142

11.4 Costes de Operación del edificio tradicional ................................................................................. 144

Costes Fijos ........................................................................................................................................... 144

Costes Variables ................................................................................................................................... 144

11.5 Ahorro monetario .......................................................................................................................... 147

11.6 Pay-back ........................................................................................................................................ 147

11.7 VAN .............................................................................................................................................. 148

11.8 TIR ................................................................................................................................................. 150

12 Conclusiones ......................................................................................................................................... 152

13 Bibliografía ........................................................................................................................................... 154

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ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1: Desarrollo Sostenible ................................................................................................... 13

Ilustración 2: Ubicación ..................................................................................................................... 18

Ilustración 3: Resistencia frente al viento .......................................................................................... 20

Ilustración 4: Orientación................................................................................................................... 21

Ilustración 5: Trayectoria solar .......................................................................................................... 23

Ilustración 6: Trayectoria solar Ilustración 7: Protección solar ................................................ 25

Ilustración 8: Aislamiento .................................................................................................................. 27

Ilustración 9: Ventilación ................................................................................................................... 28

Ilustración 10: Confort térmico .......................................................................................................... 32

Ilustración 11: Superficie huecos ....................................................................................................... 39

Ilustración 12: Superficies ................................................................................................................. 49

Ilustración 13: Sección Fachada ........................................................................................................ 51

Ilustración 14: Sección forjado .......................................................................................................... 52

Ilustración 15: Datos del suelo ........................................................................................................... 67

Ilustración 16: Sondeo del terreno ..................................................................................................... 68

Ilustración 17: Zona Climática 3 ........................................................................................................ 71

Ilustración 18: Resistencias térmicas ................................................................................................. 72

Ilustración 19: fRsi y sRsimin ............................................................................................................ 77

Ilustración 20: e y ro .......................................................................................................................... 77

Ilustración 21: Gráfica condensaciones ............................................................................................. 78

Ilustración 22: fRsi y sRsimin ............................................................................................................ 78

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Ilustración 23: e y ro .......................................................................................................................... 79

Ilustración 24 Gráfica condensaciones .............................................................................................. 79

Ilustración 25: fRsi y sRsimin ............................................................................................................ 80

Ilustración 26: e y ro .......................................................................................................................... 80

Ilustración 27: Gráfica condensaciones ............................................................................................. 81

Ilustración 28: Sección Fachada ........................................................................................................ 81

Ilustración 29: Sección Forjado ......................................................................................................... 82

Ilustración 30: Sección Forjado ......................................................................................................... 82

Ilustración 31: Intercambiador ........................................................................................................... 92

Ilustración 32: Captación de los pozos .............................................................................................. 96

Ilustración 33: Ciclos del sistema ...................................................................................................... 98

Ilustración 34: Situación invierno ...................................................................................................... 99

Ilustración 35: Situación verano ........................................................................................................ 99

Ilustración 36: BCG ......................................................................................................................... 100

Ilustración 37: Características BCG ................................................................................................. 101

Ilustración 38: Suelo Radiante ......................................................................................................... 104

Ilustración 39: Curva de temperatura ............................................................................................... 105

Ilustración 40: Tipo de Suelo Radiante ............................................................................................ 107

Ilustración 41: Paso de los tubos ...................................................................................................... 108

Ilustración 42: Paso de los tubos ...................................................................................................... 108

Ilustración 43: Longitud del tubo ..................................................................................................... 109

Ilustración 44: Cálculos totales ........................................................................................................ 109

Ilustración 45: Fan Coil.................................................................................................................... 116

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Ilustración 46: Características Fan Coil ........................................................................................... 117

Ilustración 47: Caldera Mural .......................................................................................................... 132

Ilustración 48: Radiadores ............................................................................................................... 132

Ilustración 49: Nº de elementos ....................................................................................................... 133

Ilustración 50: Coste de los elementos ............................................................................................. 133

Ilustración 51: Unidad Exterior Ilustración 52: Unidad interior ........................................ 134

Ilustración 53: Características split .................................................................................................. 135

Ilustración 54: Características Unidad exterior ................................................................................ 135

Ilustración 55: Presupuesto bioclimático ......................................................................................... 139

Ilustración 56: Presupuesto tradicional ............................................................................................ 141

Ilustración 57: kWh/mes bioclimático ............................................................................................. 143

Ilustración 58: kWh/mes tradicional ................................................................................................ 145

Ilustración 59: Termino fijo y de potencia ....................................................................................... 146

Ilustración 60: Pay-Back .................................................................................................................. 148

Ilustración 61: Tabla Flujos de Caja ................................................................................................ 149

Ilustración 62: VAN al 3%............................................................................................................... 150

Ilustración 63: VAN al 10%............................................................................................................. 150

Ilustración 64: TIR ........................................................................................................................... 151

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1 Motivación del proyecto

Con el proyecto “Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático” se plantea un

Proyecto Fin de Carrera de carácter general, en el que se pretende realizar un edificio bioclimático,

de tipo unifamiliar, comparando las prestaciones energéticas y ambientales con una construcción

tradicional para analizar los pros y contras de esta tendencia constructiva que mira al futuro y a la

sostenibilidad. Además se pretende utilizar energías renovables, concretamente la geotérmica a baja

temperatura para comparar sus prestaciones con la climatización tradicional.

La motivación que ofrece este proyecto es muy elevada, ya que se relaciona con mi anterior

titulación, y me aporta otra visión del mundo de la construcción, con la que comparto los

fundamentos que ofrece este tipo de arquitectura más sostenible y eficiente defiende,

relacionándose con las premisas de la ingeniería.

Desde otra perspectiva también es un reto personal, el poder conseguir el menor consumo de

energía del edificio, realizando para ello un diseño que cumpla con todos los conceptos

bioclimáticos, así como la utilización de energías renovables y materiales y técnicas de

construcción respetuosos con el medio ambiente.

Con la realización de este proyecto, voy a introducirme en un mundo de posibilidades, debido a que

la arquitectura bioclimática está en auge por la necesidad de un menor consumo y contaminación en

nuestro planeta, con una conciencia sostenible y ecológica. Por esto, la realización de este proyecto

puede ser un impulso para la vida laboral, por haber centrado mi proyecto en este tipo de estudios.

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2.1 Arquitectura Bioclimática

La arquitectura bioclimática es un nuevo tipo de arquitectura donde el equilibrio y la armonía son

una constante con el medio ambiente. Busca lograr un gran nivel de confort térmico teniendo en

cuenta el clima y las condiciones del entorno para ayudar a conseguir el confort térmico interior

mediante la adecuación del diseño, la geometría, la orientación y la construcción del edificio

adaptado a las condiciones climáticas de su entorno. Juega exclusivamente con el diseño y los

elementos arquitectónicos, sin utilizar sistemas mecánicos, que más bien se consideran como

sistemas de apoyo. Se trata, pues de una arquitectura adaptada al medio ambiente, sensible al

impacto que provoca en la naturaleza, y que intenta minimizar el consumo energético y con él, la

contaminación ambiental.

El desarrollo de los nuevos sistemas de acondicionamiento ambiental, que antaño suponían bajos

costes de los combustibles, además de las tendencias arquitectónicas del momento, derivaron en una

arquitectura indiferenciada, repetitiva para cualquier situación climática. Caracterizada por unos

edificios sin orientación, isótropos, envueltos casi siempre en un muro cortina. En este contexto,

alcanzar un nivel de confort dependía únicamente de los equipos de climatización, con el

consiguiente derroche energético que supone.

No se debe olvidar, que una gran parte de la arquitectura tradicional ya funcionaba según los

principios bioclimáticos: ventanales orientados al sur en el norte de España, el uso de ciertos

materiales con determinadas propiedades térmicas, como la madera o el adobe, el abrigo del suelo, ,

la ubicación de los pueblos...

Es en definitiva, una arquitectura adaptada al medio ambiente, sensible al impacto que provoca en

la naturaleza, y que intenta minimizar el consumo energético y con él, la contaminación ambiental.

Pero una casa bioclimática no tiene por qué ser más cara o más barata que una convencional.

Minimiza de la compra y/o instalación de sistemas mecánicos de climatización, ya que juega con

los elementos arquitectónicos de siempre para incrementar el rendimiento energético y conseguir el

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confort de forma natural. Para ello, el diseño bioclimático supone un conjunto de restricciones, pero

siguen existiendo grados de libertad para el diseño según el gusto de cada cual.

La arquitectura bioclimática tiene en cuenta las condiciones del terreno, el recorrido del Sol, las

corrientes de aire, etc., aplicando estos aspectos a la distribución de los espacios, la apertura y

orientación de las ventanas, etc., con el fin de conseguir una eficiencia energética.

No consiste en inventar cosas extrañas sino diseñar con los elementos ya existentes y saber sacar el

máximo provecho a los recursos naturales que brinda el entorno. Sin embargo, esto no tiene qué

condicionar el aspecto de la construcción, que es completamente variable y perfectamente acorde

con las tendencias y el diseño de una buena arquitectura.

La arquitectura bioclimática es una forma innovadora de entender la vivienda, utilizando tecnología

convencional, suficientemente comprobada, sin aumentar los costes de ejecución, y aportando el

valor añadido de unos materiales respetuosos con la salud de los ocupantes y con el medio

ambiente. Este tipo de construcción desarrolla una arquitectura armónica y alternativa, en la línea

de la sociedad ecológica en que todos estamos despertando, caracterizándose por una constante

preocupación por la calidad de nuestras obras.

La sociedad actual, con cada vez más fuerza, tiene presente el respeto al medio ambiente, el respeto

a la salud y armonía de las personas que habitan nuestros edificios, el respeto a la historia, a las

técnicas de construcción tradicionales, a la nueva tecnología, a la sostenibilidad del impacto que

representa el ser humano y nuestro planeta, etc, y no es fácil conjuntar todos los aspectos que

intervienen en la realización del sueño que todos ansiamos: una vivienda sana, inteligente, en

armonía con el entorno, diseñada a nuestro gusto, y a la medida de nuestras posibilidades.

Por eso, la arquitectura bioclimática o ecológica se basa en una visión global y pluridisciplinar, que

permita la aportación de ideas para que la sostenibilidad y el confort sean la punta de flecha a la

hora de realizar un proyecto de construcción.

El propio edificio es el que capta energía solar, fuente natural de calor, siendo éste conservado en su

interior para su aprovechamiento en el invierno. La arquitectura bioclimática tiene como principal

dificultad el hecho de que un mismo edificio tiene que dar una respuesta integral al

acondicionamiento higrotérmico, es decir, tanto en condiciones de invierno como en verano.

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En climas continentales, de grandes diferencias de temperaturas entre estaciones, supone un reto

para el arquitecto dar con una solución global que permita tanto la captación de energía en invierno,

como la refrigeración en verano. De esta forma, un edificio proyectado y construido con criterios

bioclimáticos, conlleva un ahorro energético simplemente por su diseño y características que más

adelante serán explicadas, además de la energía geotérmica que aprovecha el suelo como manantial

de calor.

Aun así, cualquier edificio puede, aplicando técnicas bioclimáticas, alcanzar un ahorro de energía

convencional de hasta un 60% sin sobrecosto en el precio de la construcción y sobre todo, sin que

ello suponga ningún condicionante estético, o que afecte a la imagen final del proyecto. La

utilización de criterios bioclimáticos en el proyecto de arquitectura es siempre positivo, aunque en

algunos casos el rendimiento sea superior que en otros.

Quizá uno en el que los beneficios se hacen más inmediatos y evidentes es el caso de la

rehabilitación de edificios en los cascos antiguos. En estos viejos edificios se cuenta con un

elemento que nos es precioso en cualquier técnica bioclimática que empleemos: los patios de luces.

A través de ellos se puede canalizar la iluminación natural, y lo podemos utilizar como instrumento

de captación y de refrigeración en todo el edificio.

Cabe destacar que en la edificación con climas continentales, la arquitectura bioclimática tiene que

ser suplementada con un aporte energético extra, que en nuestro caso será llevado a cabo por la

energía geotérmica.

Esta se basa en una bomba de calor, que realiza el intercambio de calor con el terreno. De esta

manera, al realizar el intercambio con el terreno, pues este permanece todo el año a una temperatura

constante de unos 15ºC, el salto térmico entre el interior de la vivienda y el terreno, es mucho

menor. Como consecuencia, la bomba de calor tiene una eficiencia mayor.

¿Cómo es posible construir una vivienda sana, agradable, con un diseño moderno, que no

contamine ni consuma grandes recursos, utilizando tecnología convencional y, lo que es más

importante, sin aumentar su precio?

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Para ello se han de utilizar aquellas técnicas, productos y materiales del mercado, que puedan llegar

a conseguir la mayor eficiencia energética con el menor impacto en el medio, no solo en el lugar de

la construcción, sino también utilizando materiales y técnicas más respetuosas con el medio

ambiente.

2.1.1 Objetivos de la arquitectura bioclimática

Por todo lo explicado con anterioridad, la arquitectura bioclimática fija 8 objetivos para la

consecución de las premisas que marca, basado en conceptos que más adelante se analizaran:

Menor demanda energética del edificio

Maximizar ganancias de calor y reducir pérdidas de energía del edificio en invierno

Minimizar ganancias de calor y maximizar pérdidas de energía del edificio en verano

Lograr la calidad del ambiente interior, es decir, unas condiciones adecuadas de temperatura,

humedad, movimiento y calidad del aire.

Contribuir a economizar en el consumo de combustibles, (entre un 50-70% de reducción sobre

el consumo normal).

Disminuir la emisión de gases contaminantes a la atmósfera (entre un 50-70%)

Disminuir el gasto de agua e iluminación (entre un 30%-20% respectivamente

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2.1.2 Conceptos clave de la arquitectura bioclimática

El factor en el que se basa la arquitectura bioclimática utiliza como elemento de control térmico el

propio diseño arquitectónico, que a su vez está basado en los siguientes aspectos:

i. Ubicación

La ubicación determina las condiciones climáticas con las que la vivienda tiene que

relacionarse, siendo estas, condiciones macro y micro climáticas.

Las condiciones macroclimáticas son consecuencia de la pertenencia a una latitud y región

determinada. Los datos más importantes que las definen son:

• Las temperaturas medias, máximas y mínimas

• La pluviometría

• La radiación solar incidente

• La dirección del viento dominante y su velocidad media

Ilustración 2: Ubicación Fuente: www. Arquibio.es

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Las condiciones microclimáticas son consecuencia de la existencia de accidentes geográficos

locales que pueden modificar las anteriores condiciones de forma significativa. Podemos tener en

cuenta:

• La pendiente del terreno, por cuanto determina una orientación predominante de la

vivienda

• La existencia cercana de elevaciones, por cuanto pueden influir como barrera frente al

viento o frente a la radiación solar

• La existencia de masas de agua cercanas, que reducen las variaciones bruscas de

temperatura e incrementan la humedad ambiente

• La existencia de masas boscosas cercanas

• La existencia de edificios

La elección de la ubicación de la vivienda, si ello es posible, es una decisión muy importante en el

proceso de diseño bioclimático, ya que dependiendo de la vegetación, agua u otros factores, las

condiciones microclimáticas serán totalmente distintas.

ii. Forma

La forma de la casa influye sobre:

• La superficie de contacto entre la vivienda y el exterior, lo cual influye en las pérdidas o

ganancias caloríficas. Normalmente se desea un buen aislamiento, para lo cual, además de

utilizar los materiales adecuados, la superficie de contacto tiene que ser lo más pequeña

posible. En nuestro caso, se ha dispuesto un edificio de planta rectangular para aprovechar

otras características que más adelante se explicarán, sin entrantes ni salientes, ya que es la

que determina la superficie de contacto más pequeña. La existencia de patios, alas, etc.

incrementan esta superficie.

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• La resistencia frente al viento. La altura, por ejemplo, es determinante: una casa alta

siempre ofrece mayor resistencia que una casa baja. Esto es bueno en verano, puesto que

incrementa la ventilación, pero malo en invierno, puesto que incrementa las infiltraciones.

La forma del tejado y la existencia de salientes diversos, por ejemplo, también influye en

conseguir una casa más o menos "aerodinámica". Teniendo en cuenta las direcciones de los

vientos predominantes, tanto en invierno como en verano es posible llegar a una situación

de compromiso que disminuya las infiltraciones en invierno e incremente la ventilación en

verano.

Ilustración 3: Resistencia frente al viento Fuente: Hábitat futura

iii. Orientación

En las latitudes en que nos encontramos, conviene orientar siempre nuestra superficie de captación

(acristalado) hacia el sur. La forma ideal es una casa compacta y alargada, es decir, de planta

rectangular, cuyo lado mayor va de este a oeste, y en el cual se encontrarán la mayor parte de los

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dispositivos de captación (fachada sur), y cuyo lado menor va de norte a sur. Hay que reducir la

existencia de ventanas en las fachadas norte, este y oeste, puesto que no son muy útiles para la

captación solar en invierno (aunque pueden serlo para ventilación e iluminación) y, sin embargo, se

producen muchas pérdidas de calor.

Ilustración 4: Orientación Fuente: Hábitat futura

iv. Captación y Protección solar

Este es uno de los puntos más importantes y extensos, es quizá donde es más común incidir cuando

se habla de arquitectura bioclimática. En el que vamos a describir con detalle todos sus aspectos.

Normalmente interesa captar cuanta más energía mejor porque es nuestra fuente de climatización en

invierno (en verano utilizaremos sombreamiento y otras técnicas para evitar la radiación). A

continuación se describen varios factores que influyen en la captación y protección solar:

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Adaptación a la temperatura

Lo más habitual, es aprovechar en invierno, al máximo la energía térmica del sol cuando el

clima es frío, por ejemplo para calefacción. Aprovechar el efecto invernadero de los cristales. Tener

las mínimas pérdidas de calor (buen aislamiento térmico) si hay algún elemento calefactor.

Cuando el clima es cálido lo tradicional es protegerse en verano de la radiación solar mediante

toldos y cristales especiales como doble cristal y tener buena ventilación. En el caso de usar algún

sistema de refrigeración, aislar la vivienda. Contar delante de una vivienda con un gran árbol de

hoja caduca que tape el sol en verano y en invierno lo permita también sería una solución. En el llamado efecto invernadero, las ventanas protegidas mediante persianas, alargadas en sentido

vertical y situado en la cara interior del muro, dejan entrar menos radiación solar en verano,

evitando dicho efecto. Por el contrario, este efecto es beneficioso en lugares fríos o durante el invierno, por eso,

tradicionalmente, en lugares fríos las ventanas son más grandes que en los cálidos, están situadas en

la cara exterior del muro y suelen tener miradores acristalados, para potenciar el efecto invernadero.

Sistemas de captación

Los sistemas de captación pueden ser definidos por dos parámetros: rendimiento, o fracción de

energía realmente aprovechada respecto a la que incide, y retardo, o tiempo que transcurre entre que

la energía es almacenada y liberada. Hay varios tipos de sistemas:

Sistemas directos.

El sol penetra directamente a través del acristalamiento al interior del recinto. Es importante prever

la existencia de masas térmicas de acumulación de calor en los lugares (suelo, paredes) donde

incide la radiación. Son los sistemas de mayor rendimiento y de menor retardo.

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Sistemas semidirectos.

Utilizan un adosado o invernadero como espacio intermedio entre el exterior y el interior. La

energía acumulada en este espacio intermedio se hace pasar a voluntad al interior a través de un

cerramiento móvil. El espacio intermedio puede utilizarse también, a ciertas horas del día, como

espacio habitable. El rendimiento de este sistema es menor que el anterior, mientras que su retardo

es mayor.

Trayectoria solar

Siendo el sol la principal fuente energética que afecta al diseño bioclimático, es importante tener

una idea de su trayectoria en las distintas estaciones del año.

Como se sabe, la existencia de las estaciones está motivada porque el eje de rotación de la tierra no

es siempre perpendicular al plano de su trayectoria de traslación con respecto al sol, sino que forma

un ángulo variable dependiendo del momento del año en que nos encontremos.

Ilustración 5: Trayectoria solar Fuente: R4-Hause

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Sin entrar en detalles técnicos, y particularizando para el hemisferio norte, por encima del trópico

de Cáncer (es decir, una situación geográfica en la que está España):

• Hay sólo dos días del año en los que el eje de rotación es perpendicular al plano de

traslación: el equinoccio de primavera (22 de marzo) y el equinoccio de otoño (21 de

septiembre). En estos días, el día dura exactamente lo mismo que la noche, y el sol sale

exactamente por el este y se pone por el oeste.

• Después del equinoccio de primavera, los días son cada vez más largos, y el sol alcanza

cada vez mayor altura a mediodía. La salida y la puesta de sol se desplazan hacia el norte (es

decir, tiende a salir cada vez más por el nordeste y a ponerse por el noroeste). Esta tendencia

sigue hasta el solsticio de verano (21 de junio), el día más largo del año, para seguir después

la tendencia contraria hasta llegar al equinoccio de otoño.

• Después del equinoccio de otoño, los días son cada vez más cortos, y el sol cada vez está

más bajo a mediodía. La salida y la puesta de sol se desplazan hacia el sur (es decir, tiende a

salir cada vez más por el sudeste y a ponerse por el sudoeste. Esta tendencia sigue hasta el

solsticio de invierno (21 de diciembre), el día más corto del año, para seguir después la

tendencia contraria hasta llegar al equinoccio de primavera.

Incidencia solar

Estas trayectorias solares que acabamos de describir tienen una consecuencia clara sobre la

radiación recibida por fachadas verticales: en invierno, la fachada sur recibe la mayoría de

radiación, gracias a que el sol está bajo, mientras que las otras orientaciones apenas reciben

radiación. En verano, en cambio, cuando el sol está más vertical a mediodía, la fachada sur recibe

menos radiación directa, mientras que las mañanas y las tardes castigan especialmente a las

fachadas este y oeste, respectivamente.

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Ilustración 6: Trayectoria solar Ilustración 7: Protección solar Fuente: R4-Hause Fuente: R4-Hause

En invierno, durante el día los vidrios actúan eficazmente en la captación de la radiación solar para

obtener luz y calor, pero por las noches se convierten en sumideros de calor hacia el exterior por

conducción y convección.

En verano se necesita proteger las cristaleras de la radiación solar para que no se capte el calor.

_Alero fijo,

_Toldos

_Alero con vegetación de hoja caduca.

_Persianas exteriores.

_Contraventanas.

_Árboles.

Para hacerse una idea, en una ciudad como Madrid, en los equinoccios, la elevación alcanzada por

el sol a mediodía son unos 50º sobre la horizontal. Avanzando hacia el solsticio de verano, el sol

cada vez se eleva más, hasta los 74º (nunca llega a estar vertical), y avanzando hacia el solsticio de

invierno, el sol cada vez está más bajo, hasta los 27º. En cuanto a la salida y puesta, en el solsticio

de invierno, se llegan a desplazar 31º hacia el sur, y en el solsticio de verano 21º hacia el norte.

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Proporción exacta de huecos acristalados

Los grandes huecos (ventanas, balcones, grandes puertas) deben mirar hacia el Sur. Es la parte más

soleada, por lo que la aprovecharemos para obtener todo el calor pasivo posible. Dentro de la casa

aseguraremos una buena masa térmica. Al Este, al Oeste, y sobre todo al Norte las ventanas

deberían ser pocas y pequeñas (para evitar pérdidas de calor). Las pequeñas ventanas al Norte

facilitarán la refrigeración natural en Verano y la poca pérdida de calor en Invierno. Las

contraventanas - persianas y toldos evitarán la entrada del sol en Verano. Un porche en toda la cara

sur, así como tejadillos sobre las ventanas de las dimensiones adecuadas evitará la entrada del sol en

Verano, pero la permitirá en Invierno, (debido a la diferente altura del sol en dichas estaciones).

Materiales apropiados

Los materiales empleados en nuestra casa deberían ser:

_Saludables para nosotros y nuestro entorno.

_Higroscópicos, que permitan el intercambio de humedad entre la vivienda y la atmósfera.

En general, materiales de construcción con buenas característica de transmitancia térmica,

combinados con aislantes eficientes y bien dispuestos, son buenos en este sentido.

Si la casa está enterrada o semienterrada, la masa térmica del suelo ayudará también a la

amortiguación de oscilaciones térmicas.

Aislamiento óptimo

Los aislamientos constituyen una parte fundamental a la hora de la pérdida o ganancia de calor, por

ejemplo los muros gruesos retardan las variaciones de temperatura, debido a su Inercia térmica.

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Un buen aislamiento térmico evita, en el invierno, la pérdida de calor por su protección con el

exterior, y en verano la entrada de calor.

Todas las paredes, así como suelo y techo deben

disponer de un doble muro, con una cámara de aire y

una buena capa de aislante entre ellos. El aislante (que

también podría ir al exterior o al interior de la

vivienda) deberá ser de alta densidad y ecológico para

evitar que desprenda emanaciones tóxicas dañinas

para los moradores. Las ventanas dispondrán de doble

cristal y de persianas con aislante interior, o se

recurrirá a contraventanas interiores de madera. Los

toldos pueden ayudar como complemento, dado que

pueden abrirse o cerrarse a gusto.

Estas son solo algunas medidas que se pueden tener en cuenta en el aislamiento del edificio, que

más adelante se describirán las adoptadas en nuestro caso.

v. Ventilación en un edificio bioclimático

Junto con la captación solar, en una vivienda bioclimática, la ventilación es uno de los factores más

determinantes a la hora de conseguir un confort tanto en temperatura como en humedad por medios

naturales, siendo sus usos e inconvenientes los siguientes:

_Renovación del aire, para mantener las condiciones higiénicas. Un mínimo de ventilación es

siempre necesario.

Ilustración 8: AislamientoFuente: R4-Hause

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_Incrementar el confort térmico en verano, puesto que el movimiento del aire acelera la disipación

de calor del cuerpo humano.

_Ayuda a la climatización, ya que el aire en movimiento puede llevarse el calor acumulado en

muros, techos y suelos por el fenómeno de convección. Para ello, la temperatura del aire debe ser lo

más baja posible. Esto es útil especialmente en las noches de verano, cuando el aire es más fresco.

_Provoca infiltraciones. Es el nombre que se le da a la ventilación no deseada. En invierno, pueden

suponer una importante pérdida de calor. Es necesario reducirlas al mínimo.

Como se muestra en la gráfica siguiente, un patio exterior en la cara norte del edificio, si es

refrescado mediante evaporaciones, se convierte en una fuente de aire fresco que se introduce en el

edificio.

Si se sitúa otro patio exterior en la cara sur, el sol genera un movimiento ascendente del aire

caliente, que aspira el aire fresco proveniente de la cara norte, atravesando la casa y refrescándola.

Ilustración 9: Ventilación Fuente: R4-Hause

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Consideramos diferentes formas de ventilar:

Ventilación natural. Es la que tiene lugar cuando el viento crea corrientes de aire en la casa, al

abrir las ventanas. Para que la ventilación sea lo más eficaz posible, las ventanas deben colocarse en

fachadas opuestas, sin obstáculos entre ellas, y en fachadas que sean transversales a la dirección de

los vientos dominantes.

En días calurosos de verano, es eficaz ventilar durante la noche y cerrar durante el día.

Ventilación cruzada. Consiste en que la diferencia de temperatura y presión entre dos estancias

con orientaciones opuestas, genera una corriente de aire que facilita la ventilación.

Una buena ventilación es muy útil en climas cálidos, sin refrigeración mecánica, para mantener

un adecuado confort higrotérmico.

vi. Integración de energías renovables

Mediante la integración de fuentes de energía renovable, es posible reducir gran parte del consumo

utilizado en la climatización. Las energías renovables, pueden aportar a la construcción una parte de

la demanda energética que necesita, de una manera limpia y responsable. Las fuentes más

empleadas son la energía solar térmica y la energía geotérmica (energía que será utilizada en el

proyecto).

Las ventajas e inconvenientes de este tipo de energía son:

Ventajas

Bajo consumo: Esto es debido a la eficiencia de este tipo de energía, ya que por kW

eléctrico consumido, se consigue el equivalente en kW térmicos más alto que con la

climatización tradicional de gas o eléctrica.

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Además, este sistema de calefacción ha sido catalogado como energía renovable en el libro

blanco de las energías renovables de la unión europea, y por tanto se puede beneficiar de los

distintos programas de subvenciones existentes.

Menos contaminante: Como consecuencia del menor gasto energético, también se reduce la

emisión de CO2. Un estudio afirma que la utilización masiva de este sistema de calefacción

en el sector residencial y servicios reduciría en un 6% la emisión global de CO2 a la

atmósfera.

Durabilidad: La bomba de calor ya no está en contacto con el exterior, por lo que se alarga

su vida útil. Se estiman duraciones de entre 25 y 50 años.

Acústicas: Ya no hay necesidad de colocar un compresor y ventiladores en el exterior, por lo

que el sistema es mucho más silencioso.

Estéticas: Por los mismos motivos. No se necesita un intercambiador exterior.

Sanitarias: Se elimina el riesgo de legionelosis al no existir torres de condensación.

Inconvenientes

Coste de instalación: El principal inconveniente de este sistema es su todavía elevado coste

de instalación. No obstante, hay que tener en cuenta que con la energía geotérmica

utilizando suelo radiante para calefacción en invierno y de fan coil para refrigeración en

verano en una misma instalación, se elimina la necesidad de una segunda instalación de aire

acondicionado, así como se incrementan las ayudas y subvenciones a las que puede

acogerse.

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En general, se puede decir que este tipo de calefacción será tanto más idónea cuanto más

grande sea el edificio y mayor su tiempo de uso estimado. Factores ambos que limitarán la

repercusión económica de la instalación.

Con esta energía, el consumo eléctrico se reducirá en cuanto el sistema sea más eficiente, como ya

se verá en el análisis económico.

vii. Calefacción por suelo radiante

Equivalente a la tradicional gloria, consiste en colocar tubos en serpentín por el suelo de toda la

vivienda (encima de una capa de aislante y bajo las plaquetas). Dichos tubos harán la función de los

radiadores y por ellos circulará el agua calentada por cualquier sistema (en nuestro caso una bomba

de calor ayudada por la energía geotérmica), con la ventaja de que 30º C a lo sumo caldearán

perfectamente la vivienda (mientras que un radiador requiere agua a 80ºC para conseguir un efecto

adecuado). Este sistema se traduce en un mayor confort para los usuarios (dado que el calor sale por

la parte más fría de la casa - el suelo - y el aire caliente tiende a subir) y supone una reducción en el

gasto en energía.

viii. Confort térmico

Muchos tenemos la idea intuitiva de que nuestro confort térmico depende fundamentalmente de la

temperatura del aire que nos rodea, y nada más lejos de la realidad.

Podemos decir que nuestro cuerpo se encuentra en una situación de confort térmico cuando el ritmo

al que generamos calor es el mismo que el ritmo al que lo perdemos para nuestra temperatura

corporal normal. Esto implica que, en un balance global, perderemos calor corporal, donde influyen

varios factores.

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Ilustración 10: Confort térmico Fuente: R4-Hause

A continuación se detallan los factores que influyen en el ritmo de generación y pérdida de calor:

Factores que influyen en el ritmo de generación de calor

_Actividad física y mental. Nuestro cuerpo debe generar calor para mantener nuestra

temperatura corporal, pero también es un "subproducto" de nuestra actividad física y mental. Para

una situación de reposo, el cuerpo consume unas 70 Kcal / hora, frente a una situación de trabajo,

donde se pueden consumir hasta 700 Kcal / h para un ejercicio físico intenso.

_Metabolismo. Cada persona tiene su propio metabolismo y necesita sus propios ritmos para

evacuar calor.

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Factores que influyen en el ritmo de pérdida de calor

_Aislamiento natural del individuo. El tejido adiposo (grasa) y el pelo, son "materiales"

naturales que aíslan y reducen las pérdidas de calor. La cantidad de cada uno de ellos depende del

individuo.

_Ropa de abrigo. La ropa de abrigo mantiene una capa de aire entre la superficie de nuestro

cuerpo y el tejido que nos aísla térmicamente. Aunque la ropa de abrigo provoca una sensación de

calentamiento del organismo, en realidad lo único que hacen es reducir las pérdidas de calor pues,

evidentemente, no consumen energía ninguna y, por tanto, no producen calor. Como no consumen,

es el mecanismo más barato energéticamente hablando para regular la temperatura del cuerpo.

_Temperatura del aire. Es el dato que siempre se maneja pero, como decíamos, no es el

fundamental a la hora de alcanzar el confort térmico.

_Temperatura de radiación. Es un factor desconocido, pero tan importante como el anterior.

Está relacionado con el calor que recibimos por radiación. Podemos estar confortables con una

temperatura del aire muy baja si la temperatura de radiación es alta; por ejemplo, un día

moderadamente frío de invierno, en el campo, puede ser agradable si estamos recibiendo el calor

del sol de mediodía; o puede ser agradable una casa en la cual la temperatura del aire no es muy alta

(15ºC), pero las paredes están calientes (22ºC).

_Movimiento del aire. El viento aumenta las pérdidas de calor del organismo, por dos causas:

por infiltración, al internarse el aire en las ropas de abrigo y "llevarse" la capa de aire que nos aísla;

y por aumentar la evaporación del sudor, que es un mecanismo para eliminar calor (ver más

adelante "calor de vaporización").

_Humedad del aire. La humedad incide en la capacidad de transpiración que tiene el

organismo, mecanismo por el cual se elimina el calor. A mayor humedad, menor transpiración. Por

eso es más llevadero un calor seco que un calor húmedo. Un valor cuantitativo importante es la

humedad relativa, que es el porcentaje de humedad que tiene el aire respecto al máximo que

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admitiría. La humedad relativa cambia con la temperatura por la sencilla razón de que la máxima

humedad que admite el aire cambia con ella.

2.1.3 Ventajas y Desventajas de la Arquitectura Bioclimática

Ventajas

Un edificio verde es una estructura que se ha concebido con el objeto de aumentar la

eficiencia energética y reducir el impacto ambiental, al tiempo que mejora el bienestar de

sus usuarios. Por ejemplo, la potenciación de la luz natural en el interior de un edificio

supondrá un ahorro económico y un menor impacto ambiental, debido al menor consumo de

electricidad.

Ahorro monetario en las facturas de electricidad y gas.

La construcción sostenible no se caracteriza por un rasgo concreto ni se limita a un conjunto

de normas o requisitos. Se trata de un proceso completo que abarca desde la elección del

solar en que iniciará la construcción hasta la proyección de la estructura y la utilización de

materiales ecológicos o la posibilidad de reciclaje de los mismos.

Lograr una mayor armonía entre el hombre y la naturaleza, construyendo casas que se

integren, utilizando su entorno y el clima para ayudar a resolver sus necesidades energéticas.

Desventajas

Sobrecoste y encarecimiento de la vivienda.

Hábitos de la sociedad, al no estar los usuarios acostumbrados a vivir en sistemas de

renovación controlada de aire.

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3 Objetivos del proyecto.

El objetivo del proyecto es realizar un edificio bioclimático, para que alcance elevadas cotas de

eficiencia energética proporcionando al mismo tiempo un confort interior de mayor calidad. Su

diseño, concepto arquitectónico y constructivo, ejecución, puesta en marcha y optimización se

orientan en este sentido, para que se haga el mejor uso posible del clima exterior, a beneficio del

clima interior.

Se pretende diseñar un edificio, que gracias a las medidas bioclimáticas, obtenga una ventaja frente

a la construcción tradicional, de cara a tener una demanda energética menor. A esto, hay que sumar,

que el sistema de climatización que se va a utilizar, está basado en la energía geotérmica, que puede

alcanzar unas cotas de ahorro energético elevado.

También se va a realizar una comparativa económica entre la construcción bioclimática con la

energía geotérmica, y la construcción tradicional con su climatización respectiva.

Los objetivos que se pretenden en este proyecto son:

• Diseñar la distribución general del edificio, tanto las plantas, alzados, secciones y definir el

edificio en sus parámetros de diseño sin entrar en el cálculo de estructura.

• Calcular la demanda energética del edificio, con y sin medidas bioclimáticas, comparando

los datos del edificio bioclimático diseñado, con los datos del mismo edificio con técnicas

tradicionales.

• Diseño de un sistema de climatización con bombas de calor geotérmicas

• Lograr la calidad del ambiente interior, es decir, unas condiciones adecuadas de temperatura,

humedad, movimiento y calidad del aire.

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• Contribuir a economizar en el consumo de combustibles

• Disminuir la emisión de gases contaminantes a la atmósfera

• Realizar un estudio económico del edificio bioclimático y compararlo con el tradicional para

ver la repercusión económica.

• Estudio de los resultados obtenidos, analizando las ventajas e inconvenientes de este tipo de

arquitectura.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 37 

4 Características del Edificio

En este apartado se van a describir todas las características del edificio, tanto los aspectos de diseño

bioclimático como los aspectos constructivos más relevantes y que competen en este proyecto, así

como el cumplimiento del CTE en los aspectos generales de diseño y construcción.

4.1 Ubicación y emplazamiento

La parcela está ubicada en la C/ del Pisuerga Nº30 Urbanización El Bosque, Boadilla del Monte

(Madrid).

La urbanización se encuentra al oeste de la ciudad de Madrid, por lo que las características

climatológicas escogidas han sido las de la zona.

Está situada dentro de una urbanización de viviendas unifamiliares aisladas entre si, por lo que no

existe posibilidad de encontrar edificaciones que debido a grandes alturas proporciones sombra en

nuestro edificio. La parcela ha sido escogida a propósito dadas sus características, ya que el largo

está orientado al sur, proporcionando una buena distribución en planta de la construcción dentro del

terreno.

Dimensiones y geometría: El terreno es rectangular, con una superficie de 1800 m2 y de

dimensiones 30 m de ancho y 90 m de largo.

Accesos: El acceso a la parcela solo se puede realizar por el lado sur, ya que es donde se encuentra

el acceso rodado, y las otras tres caras se encuentran lindantes con otras parcelas. De esta manera se

comunica el espacio público (acera y acceso rodado) con los espacios privados del edificio

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 38 

Evacuación: El solar cuenta con dos salidas en contacto con el espacio público, el acceso de coches

y la puerta peatonal, las dos en el lado sur.

4.2 Características bioclimáticas utilizadas en el diseño del edificio

En este apartado se van a explicar todas las medidas bioclimáticas utilizadas en el diseño del

edificio, y el porqué de las que no se han utilizado debido a las características climatológicas del

emplazamiento así como el diseño. Esto se debe a que algunas medidas son incompatibles con

otras, o no son necesarias. A continuación se explican todo en detalle.

i. Forma

En lo que respecta a la forma de la edificación, se ha tenido en cuenta dos factores, la superficie de

contacto entre la vivienda y el exterior y la resistencia al viento que se ofrece.

• En lo que se refiere a la superficie de contacto entre la vivienda y el exterior, se ha

diseñado una vivienda unifamiliar con una superficie de contacto lo más pequeña posible.

Esto se debe a que una forma compacta, sin entrantes ni salientes, es la que determina la

superficie de contacto más pequeña, ayudando a que las pérdidas o ganancias caloríficas

sean favorables tanto en invierno como en verano.

De esta manera, se ha diseñado un edificio con forma rectangular en planta, de 17,30m de

largo y 9,50m de ancho, sin utilizar salientes ni entrantes para disminuir la superficie de

contacto y favorecer así la integración en el medio.

• Para que el edificio ofrezca poca resistencia frente al viento, se ha diseñado un edificio de

dos alturas, ya que la altura es determinante. De esta manera, la altura del edificio es tan

solo de 7,80m, para conseguir poca resistencia al viento.

También se ha dispuesto una cubierta con un 20% de inclinación para favorecer aun más la

aerodinámica del edificio.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 39 

ii. Orientación

Debido a la latitud en que se encuentra la parcela, se ha realizado una casa compacta y alargada. La

planta rectangular está orientada de tal forma que el lado mayor va de este a oeste y el lado menor

va de norte a sur. Esto se debe a que la cara sur del edificio es la que tiene mayor superficie

acristalada para favorecer la captación, mientras que se ha reducido la existencia de ventanas en las

fachadas norte, este y oeste, puesto que no son muy útiles para la captación solar en invierno y, sin

embargo, se producen muchas pérdidas de calor a su través.

Las superficies dedicadas a acristalamiento en cada fachada se exponen en la siguiente tabla:

Fachada Superficie m2

Norte 12,4

Oeste 10,9

Este 17,3

Sur 44,62 Ilustración 11: Superficie huecos Fuente: Planos Como se observa en la tabla, la mayor superficie acristalada se ha dispuesto en la cara sur, mientras

que en las demás caras del edificio esta superficie se ve reducida a una cuarta parte.

iii. Captación y Protección solar

Esta es una de las características más importantes dentro del diseño bioclimático, por lo que se ha

tenido especial cuidado en el diseño de estas medidas para favorecer la integración del edifico con

el medio y rebajar las cargas térmicas del mismo.

En el diseño del edificio se ha procurado favorecer la captación de energía ya que es la fuente de

climatización en inverno mientras que en verano se utilizan sombreamiento y otras técnicas para

evitar esta captación.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 40 

A continuación se van a explicar cada una de las medidas tomadas que influyen en la captación y

protección solar de nuestro edificio.

• Adaptación a la temperatura:

En lo referente a este apartado, se ha realizado una buena distribución en planta de las estancias de

la vivienda unifamiliar.

De esta manera, se han colocado las estancias donde no se desarrollan las actividades humanas, en

la parte norte del edificio. Estas estancias son la cocina, un cuarto de baño y un garaje, en planta

baja, y un cuarto de baño en la planta superior. Esto se debe a que en planta superior se han dejado

vacios los huecos que en planta baja utilizan garaje y cocina para favorecer la adaptación térmica

del edificio como se puede observar en los planos adjuntos.

Las estancias calientes se han colocado en la cara sur del edificio, donde encontramos un mayor

acristalamiento para favorecer la captación solar de estas partes. En planta baja encontramos el

salón y un dormitorio y en planta superior encontramos dos dormitorios.

Con esta distribución obtenemos una buena adaptación a la temperatura, proporcionando una buena

climatización de las estancias calientes en inverno, y como se verá más adelante en verano están

protegidas mediante técnicas de sombreamiento.

• Sistemas de captación

Los sistemas de captación utilizados en el diseño del edificio son de tipo directos, que no son más

que grandes superficies acristaladas en la cara sur para que el sol penetre directamente a través del

acristalamiento al interior del edificio. Se ha dispuesto un gran espesor en la envolvente del edificio

para que las masas térmicas de acumulación de calor en los lugares (cubierta, paredes) donde incide

la radiación, faciliten tanto la fracción de energía realmente aprovechada respecto a la que incide, y

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 41 

el tiempo que transcurre entre que la energía es almacenada y liberada. Son los sistemas de mayor

rendimiento y de menor retardo.

Mediante un sistema de captación directo, basado en la captación solar mediante grandes

acristalamientos y una buena masa térmica, se consigue que el edificio se climatice en invierno

mediante la incidencia del sol y este calor no se pierda mediante la masa térmica, mientras que en

verano la superficie acristalada se protege como ya se explicará más adelante y la masa térmica lo

proteja del sol.

• Trayectoria e incidencia solar

La trayectoria solar ha condicionado tanto el diseño como la estética del edificio, ya que el sol es la

fuente principal de energía en invierno pero en verano tiene que protegerse para regular la

temperatura.

Para ello se ha estudiado la trayectoria que sigue el sol a lo largo del año, para conseguir una

ganancia térmica o no dependiendo de la estación en la que nos encontremos.

En las gráficas siguientes se muestra como incide el sol sobre el edificio en las diferentes estaciones

del año y en determinadas horas clave para ver la evolución de la captación solar que realiza nuestro

edificio.

Las gráficas se dividen dos situaciones:

Verano: _3D Norte: El sol no incide directamente en las horas más radiación.

_3D Sur: El solo no incide en ninguna hora sobre la fachada sur y las cristaleras.

Invierno: _3D Norte: Hay sombra durante todo el dia.

_3D Sur: El sol calienta la fachada sur y sus estancias durante todo el dia.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

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Situación: Fachada Norte en Verano

06:00 am 10:00 am 14:00 pm

18:00 pm 21:00 pm

Page 45: Proyecto Edificio Bioclimatico

Des

Ped

Situ

sarrollo, proyec

ro de los Mozos

ación: Fachada S

cto y estudio de

s Martín              

Sur en Verano

06:00 am

e un edificio bio

                             

18:00 p

oclimático

                            

pm

                             

10:00 am

PFC

         Página 43

21:00 p

1

pm

14:00 pm

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 44 

Situación: Fachada Norte en Invierno

06:00 am 10:00am 14:00pm

18:00 pm 21:00 pm

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Des

Ped

Situ

sarrollo, proyec

ro de los Mozos

ación: Fachada S

cto y estudio de

s Martín              

Sur en Invierno

06:00 am

e un edificio bio

                             

18:00 p

oclimático

                            

pm

                             

10:00am

PFC

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21:00 p

1

pm

14:00pm

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Estas trayectorias solares que se acaban de describir tienen una consecuencia clara sobre la

radiación recibida por fachadas:

_En invierno, la fachada sur recibe la mayoría de radiación, gracias a que el sol está bajo, mientras

que las otras orientaciones apenas reciben radiación. Los vidrios actúan eficazmente en la captación

de la radiación solar para obtener luz y calor, pero por las noches se convierten en sumideros de

calor hacia el exterior por conducción y convección.

_En verano, en cambio, cuando el sol está más vertical a mediodía, la fachada sur recibe menos

radiación directa, mientras que las mañanas y las tardes castigan especialmente a las fachadas este y

oeste, respectivamente. Por esta razón se necesita proteger las cristaleras de la radiación solar para

que no se capte el calor.

Las medidas utilizadas para proteger las cristaleras de las fachadas sur, este y oeste han sido las

siguientes en las diferentes orientaciones para garantizar la incidencia solar en invierno y ser

protegidas en verano:

• Fachada sur: las medidas de protección utilizadas en la fachada sur están cuidadas desde

el diseño y la efectividad. Esto es debido a que la fachada sur es la que se ve desde calle y

donde s e encuentran los accesos rodados, por lo que se ha tenido especial cuidado con el

diseño.

Se han dispuesto aleros fijos y continuos de 1 metro en forma de cubo en las dos partes de

la cara sur, que recorren el perímetro en fachada de las estancias, separadas por la zona de

distribución de la vivienda, donde se han colocado aleros fijos con vegetación de hoja

caduca de 2m.

Todas las ventanas llevan persianas exteriores para poder regular la temperatura, de tal

manera que con poco esfuerzo se consigue un gran ahorro.

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 47 

• Fachada este y oeste: las fachadas laterales se describen en un mismo puntos, ya que las

condiciones climatológicas a las que están sometidas son las mismas, por lo que se han

tomado las mismas medidas.

En todas las ventanas se han dispuesto aleros de 2 metros a nivel con los salientes de la

fachada sur que protegen a las fachadas laterales tal y como se puede observas en los

planos adjuntos.

• Fachada norte: debido a la latitud en la que nos encontramos, en la fachada norte no es

necesaria colocar medidas de protección solar, pero si tener especial cuidado en no

excederse con la superficie de huecos.

Por ello es de vital importancia el diseño y orientación de la edificación, ya que gracias a esto

contribuimos a la ganancia o pérdida de temperatura de forma natural, todo ello debido a unos

matices a tener en cuenta a la hora de diseñar el edificio.

En los planos adjuntos se dispone de toda la información y detalles necesarios para la

comprensión de las medidas indicadas

iv. Ventilación en un edificio bioclimático

Las medidas de ventilación utilizadas ayudan a renovar el aire, incrementar el confort térmico en

verano ayudando a la climatización, pero son negativas en invierno debido a las infiltraciones.

Muchas de estas medidas tienen que ser ayudadas de actividades como apertura de ventanas para

favorecer la corriente de aire o refrescar mediante evaporación la zona norte para favorecer la

corriente de aire.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 48 

_Las medidas de ventilación que se han tenido en cuenta en el diseño son:

• Chimenea de ventilación: Es un mecanismo de ventilación natural que solo se activa en

verano. Su funcionamiento se basa en la circulación del aire exterior proveniente del norte

hacia el interior. Este aire se capta fuera de la casa en la zona norte, se hace circular con

unos conductos enterrados donde la temperatura es constante todo el año y se libera de

forma natural por una chimenea de ventilación situada en los pasillos de las dos paltas que

llega hasta la cubierta.

Con este método se consigue una circuición de aire fresco desde el norte al interior, de tal

manera que el aire frio entre por la parte inferior del edificio y el aire caliente ascienda a la

parte superior y sea liberado por la cubierta como se explicará en el siguiente punto.

• Ventilación en cubierta: Este apartado es de vital importancia, ya que el aire caliente tiende

a subir mientras que el aire frío permanece en la parte inferior del edificio. Por esta razón

es necesario ventilar la cubierta, de tal forma que en verano se produzca esta ventilación

produciendo corrientes de aire abriendo las rejillas y en invierno cerrándolas para que no

se escape el calor.

De esta forma, la cubierta se ha dividido en dos zonas, una plana y otra inclinada. En la

parte plana, se han dispuesto cubiertas vegetales que actúan muy bien como aislante y no

se calientan con la incidencia del sol. La parte inclinada se sitúan en el centro del edificio,

justo en la parte de los pasillos distribuidores para favorecer la función de la chimenea de

ventilación.

La cubierta inclinada tiene pendiente descendente desde la cara sur a la cara norte,

dispuesta en el centro del edificio, dejando a ambos lados de esta, cubierta plana no

transitable. Por otro lado, lleva una cámara ciega de aire que mediante la regulación de

rejillas se controla la circulación del aire en verano y se corta esta circulación en invierno.

Todas estas medidas se basan en la circulación de aire fresco desde la parte inferior, calentándose

hasta llegar a la parte superior y ser liberado al exterior. Se consigue de esta manera una corriente

natural de aire fresco, por lo que se puede traducirlo sin ninguna duda en un ahorro económico.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

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v. Energía geotérmica y bomba de calor.

Se ha optado por la energía geotérmica de baja entalpía,

Estas medidas bioclimáticas serán explicadas más extensamente en sus respectivos apartados.

4.3 Superficies

La tabla siguiente muestra las superficies tanto útiles como construidas de cada estancia con los

respectivos totales.

Estancia Superficie Útil m2 Superficie Construida m2

Cocina 20,03 26,3

Baño 1 7,65 9,8

Baño 2 7,65 9,8

Comedor 31,9 39,85

Habitación 1 23,5 29,5

Habitación 2 23,15 29,15

Habitación 3 28,3 34,3

Pasillo 1 22,9 26,3

Pasillo 2 23,9 27,4

Garaje 0 25,5

Total 188,98 257,9 Ilustración 12: Superficies Fuente: Planos

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4.4 Materiales.

4.4.1 Fachadas

Los materiales empelados en la construcción de las fachadas son muy importantes, ya que

constituyen la envolvente del edificio (a excepción de la cubierta), estando en contacto con el

exterior y siendo responsable en gran parte de las cargas térmicas del edificio.

De interior a exterior nos encontramos:

_Acabado interior: En la cara interior de la fachada, se han utilizado paneles de cartón-yeso tipo

Pladur pera un mejor acabado y rapidez en la construcción con dimensiones 120cm de ancho por

270cm de alto.

_Trasdosado: Los cerramientos del edificio se han resuelto mediante un trasdosado de ½ pié de

ladrillo macizo, tomados con mortero 1:6 de cemento u arena.

_Aislamiento: Sobre el trasdosado se sitúa en aislamiento térmico acústico de 5 cm de Poliestireno

proyectado clase 0,026.

_Cámara de aire: Entre el aislamiento proyectado en el trasdosado y los paneles de cara al exterior

se ha situado una cámara de aire de 5cm para dar un mejor aislamiento térmico al edificio.

_Acabado exterior: Este trasdosado es fábrica portante de una fachada a base de paneles de fibra

recubiertos de madera, de la marca Prodema en color blanco. Las juntas de los paneles están

selladas con silicona de alta densidad para permitir la estanqueidad.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 51 

Ilustración 13: Sección Fachada Fuente: Planos De esta manera conseguimos reducir las cargas térmicas del edificio, ya que los materiales

empleados actúan muy bien térmicamente y el acabado en color blanco de los paneles Prodema

ayudan a protegerse del calor en verano.

4.4.2 Sistema de Cubierta:

La cubierta ha sido separada en tres zonas, una parte inclinada en el centro y dos partes planas en

los laterales. La cubierta plana es de tipo vegetal, con compuestos orgánicos que aíslan muy bien de

la incidencia del sol en las cubiertas, mientras que la cubierta inclinada tiene un 20% de inclinación

descendente desde la cara sur a la norte.

En cubierta plana de interior a exterior nos encontramos:

_Falso techo: para el falso techo se utilizarán placas de cartón-yeso de 1,20m de ancho, los cuales

se pintarán de blanco.

_Cámara de aire: entre la cara interior y el forjado, se sitúa una cámara de aire de 20cm por donde

discurren las instalaciones. También ayuda a rebajar la carga térmica procedente de la cubierta.

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 52 

_Forjado: se ha seleccionado un forjado cerámico de 30cm a base de viguetas de hormigón y

bovedilla cerámica.

_Aislante: sobre el forjado cerámico se colocan 5cm de Poliestireno proyectado y las láminas

impermeabilizantes para garantizar la estanqueidad.

_Tierra: sobre el aislante y las láminas impermeabilizantes se sitúa una capa de grava de 5cm y una

capa de arena de 40cm de arena.

Ilustración 14: Sección forjado Fuente: Planos

En cubierta inclinada de interior a exterior nos encontramos:

_Falso techo: al igual que en la cubierta plana, para el falso techo se utilizarán placas de cartón-yeso

de 1,20m de ancho, los cuales se pintarán de blanco.

_Cámara de aire: entre la cara interior y el forjado, se sitúa una cámara de aire de 20cm por donde

discurren las instalaciones. También ayuda a rebajar la carga térmica procedente de la cubierta, pero

en este caso se sitúan unas rejillas en fachada sur y norte, y otras en el interior de la vivienda, las

cuales se puede controlar su apretura en verano para refrigerar la cubierta y liberar el aire caliente

que asciende dentro de la vivienda. Sin embargo, en invierno permanecerán cerradas para evitar

infiltraciones del exterior.

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 53 

_Forjado: al igual que en el otro tipo de cubierta, se ha seleccionado un forjado cerámico de 30cm a

base de viguetas de hormigón y bovedilla cerámica, pero en este caso inclinado.

_Aislante: sobre el forjado cerámico se colocan 5cm de Poliestireno proyectado y las láminas

impermeabilizantes para garantizar la estanqueidad.

_Fieltro: Bajo las tejas se dispondrá un fieltro que tiene dos funciones, una de base para las tejas y

otra como aislante.

_Tejas: como parte en contacto directo con el sol, la parte exterior de la cubierta se colocará con

Los materiales empleados en la cubierta han sido escogidos por sus buenas características térmicas

para garantizar una buena protección de la incidencia solar y obtener una envolvente efectiva ante

las adversidades climatológicas.

4.4.3 Sistema de acabados:

Relación y descripción de los acabados empleados en el edificio, así como los parámetros que

determinan las previsiones técnicas y que influyen en la elección de los mismos.

_Acabados: Solado en zonas exteriores, baños y cocina con baldosa cerámica, comedor, pasillos y

habitaciones con tarima flotante de madera.

_Techos: Falsos techos de escayola en toda la residencia

_Paramentos interiores: Pintura ecológica al temple liso en paramentos verticales color pastel,

alicatado cerámico en cocina y baños.

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_Carpintería: será de madera en puertas tanto interiores como principal y de aluminio lacado en

blanco en ventanas y puertas exteriores.

4.5 Cumplimiento del CTE:

Descripción de las prestaciones del edificio por requisitos básicos y en relación con las exigencias

básicas del CTE:

Son requisitos básicos, conforme a la Ley de Ordenación de la Edificación, los relativos a la

funcionalidad, seguridad y habitabilidad.

Se establecen estos requisitos con el fin de garantizar la seguridad de las personas, el bienestar de la

sociedad y la protección del medio ambiente, debiendo los edificios proyectarse, construirse,

mantenerse y conservarse de tal forma que se satisfagan estos requisitos básicos.

Funcionalidad (Artículo 3. Requisitos básicos de la edificación. Ley 38/1999 de 5 de noviembre.

Ordenación de la Edificación. BOE núm. 266 de 6 de noviembre de 1999)

Utilización, de tal forma que la disposición y las dimensiones de los espacios y la dotación de las

instalaciones faciliten la adecuada realización de las funciones previstas en el edificio.

_Se trata de un edificio dispuesto de tal manera que se reduce lo máximo posible los recorridos de

acceso a las habitaciones, ya que se ha dispuesto una escalera en recepción que facilita y acorta esta

tarea.

En las habitaciones ha primado, la reducción de circulación en estancias no útiles, así como

suprimiendo los espacios sin uso o desperdiciados.

Todas las habitaciones, oficinas y estancias están dotadas de todos los servicios básicos, así como

los de telecomunicaciones.

Accesibilidad, de tal forma que se permita a las personas con movilidad y comunicación

reducidas el acceso y la circulación por el edificio en los términos previstos en su normativa

específica.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 55 

_Tanto el acceso del edificio, como las zonas comunes de éste, están proyectadas de tal manera para

que sean accesibles a personas con movilidad reducida, estando, en todo lo que se refiere a

accesibilidad, a lo dispuesto por el Decreto 217/2001, de 30 de agosto, por el que se aprueba el

Reglamento de la Ley 3/1998, de 24 de junio, de Accesibilidad y Supresión de Barreras en Castilla

y León y que viene justificado en el apartado 4.2 de la memoria.

Acceso a los servicios de telecomunicación, audiovisuales y de información de acuerdo con lo

establecido en su normativa específica.

_ Se ha proyectado el edificio de tal manera, que se garanticen los servicios de telecomunicación

(conforme al D. Ley 1/1998, de 27 de Febrero sobre Infraestructuras Comunes de

Telecomunicación), así como de telefonía y audiovisuales.

Seguridad (Artículo 3. Requisitos básicos de la edificación. Ley 38/1999 de 5 de noviembre.

Ordenación de la Edificación. BOE núm. 266 de 6 de noviembre de 1999)

Seguridad estructural, de tal forma que no se produzcan en el edificio, o partes del mismo, daños

que tengan su origen o afecten a la cimentación, los soportes, las vigas, los forjados, los muros de

carga u otros elementos estructurales, y que comprometan directamente la resistencia mecánica y la

estabilidad del edificio.

Los aspectos básicos que se han tenido en cuenta a la hora de adoptar el sistema estructural para la

edificación que nos ocupa son principalmente: resistencia mecánica y estabilidad, seguridad,

durabilidad, economía, facilidad constructiva, modulación y posibilidades de mercado.

Seguridad en caso de incendio, de tal forma que los ocupantes puedan desalojar el edificio en

condiciones seguras, se pueda limitar la extensión del incendio dentro del propio edificio y de los

colindantes y se permita la actuación de los equipos de extinción y rescate.

Condiciones urbanísticas: el edificio es de fácil acceso para los bomberos. El espacio exterior

inmediatamente próximo al edificio cumple las condiciones suficientes para la intervención de los

servicios de extinción de incendios.

Todos los elementos estructurales son resistentes al fuego durante un tiempo superior al sector de

incendio de mayor resistencia.

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 56 

El acceso está garantizado ya que los huecos cumplen las condiciones de separación.

No se produce incompatibilidad de usos.

No se colocará ningún tipo de material que por su baja resistencia al fuego, combustibilidad o

toxicidad pueda perjudicar la seguridad del edificio o la de sus ocupantes.

Seguridad de utilización, de tal forma que el uso normal del edificio no suponga riesgo de

accidente para las personas.

La configuración de los espacios, los elementos fijos y móviles que se instalen en el edificio, se

proyectarán de tal manera que puedan ser usado para los fines previstos dentro de las limitaciones

de uso del edificio que se describen más adelante sin que suponga riesgo de accidentes para los

usuarios del mismo.

Habitabilidad (Artículo 3. Requisitos básicos de la edificación. Ley 38/1999 de 5 de noviembre.

Ordenación de la Edificación. BOE núm. 266 de 6 de noviembre de 1999)

Higiene, salud y protección del medioambiente, de tal forma que se alcancen condiciones

aceptables de salubridad y estanqueidad en el ambiente interior del edificio y que éste no deteriore

el medio ambiente en su entorno inmediato, garantizando una adecuada gestión de toda clase de

residuos.

_ Todas las habitaciones reúnen los requisitos de habitabilidad, salubridad, ahorro energético y

funcionalidad exigidos para este uso.

El conjunto de la edificación proyectada dispone de medios que impiden la presencia de agua o

humedad inadecuada procedente de precipitaciones atmosféricas, del terreno o de condensaciones, y

dispone de medios para impedir su penetración o, en su caso, permiten su evacuación sin

producción de daños.

El edificio en su conjunto, disponen de espacios y medios para extraer los residuos ordinarios

generados en ellos de forma acorde con el sistema público de recogida.

El conjunto edificado dispone de medios para que sus recintos se puedan ventilar adecuadamente,

eliminando los contaminantes que se produzcan de forma habitual durante su uso normal, de forma

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que se aporte un caudal suficiente de aire exterior y se garantice la extracción y expulsión del aire

viciado por los contaminantes.

Cada una habitaciones y estancias disponen de medios adecuados para suministrar al equipamiento

higiénico previsto de agua apta para el consumo de forma sostenible, aportando caudales suficientes

para su funcionamiento, sin alteración de las propiedades de aptitud para el consumo e impidiendo

los posibles retornos que puedan contaminar la red, incorporando medios que permitan el ahorro y

el control del agua.

Protección contra el ruido, de tal forma que el ruido percibido no ponga en peligro la salud de las

personas y les permita realizar satisfactoriamente sus actividades.

_Todos los elementos constructivos verticales (particiones interiores, paredes separadoras de

propiedades o usuarios distintos, paredes separadoras de propiedades o usuarios distintos, paredes

separadoras de zonas comunes interiores, paredes separadoras de salas de máquinas, fachadas)

cuentan con el aislamiento acústico requerido para los usos previstos en las dependencias que

delimitan.

Todos los elementos constructivos horizontales (forjados generales separadores de cada una de las

plantas, cubiertas transitables y forjados separadores de salas de máquinas), cuentan con el

aislamiento acústico requerido para los usos previstos en las dependencias que delimitan.

Ahorro de energía y aislamiento térmico, de tal forma que se consiga un uso racional de la

energía necesaria para la adecuada utilización del edificio.

_ Las características de aislamiento e inercia, permeabilidad al aire y exposición a la radiación

solar, permiten la reducción del riesgo de aparición de humedades de condensación superficiales e

intersticiales que puedan perjudicar las características de la envolvente.

Se ha tenido en cuenta especialmente el tratamiento de los puentes térmicos para limitar las

pérdidas o ganancias de calor y evitar problemas higrotérmicos en los mismos.

La edificación proyectada dispone de instalaciones de iluminación adecuadas a las necesidades de

sus usuarios y a la vez eficaces energéticamente disponiendo de un sistema de control que permita

ajustar el encendido a la ocupación real de la zona, así como de un sistema de regulación que

optimice el aprovechamiento de la luz natural, en las zonas que reúnan unas determinadas

condiciones.

La demanda de agua caliente sanitaria se cubrirá mediante la bomba de calor geotérmica.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 58 

4.6 Planos

Planta Baja

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Planta Primera

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Plano Cubierta

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Alzado Principal - Sur

Alzado Secundario - Norte

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Alzado - Oeste

Alzado - Este

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4.7 Diseño y 3D

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5 Características del emplazamiento

5.1 Datos meteorológicos

Los datos climáticos en los que se basan los cálculos realizados corresponden a un año tipo

elaborado a partir del código METEONNORM, basados en los datos de temperatura y radiación

media mensual diaria.

Datos Medios Mensuales:

• Latitud: 40,31 Grados.

• Altitud: 617 metros.

• Velocidad y dirección del viento dominante: 3m/s (NO)

• N. de días de lluvia: 99.

• N. de días con nieve: 4,2.

• N. de días cubiertos: 83.

• N. de días con heladas: 49.

5.2 Datos del suelo

Las características geotécnicas del terreno, son determinantes para este proyecto, ya que según la

conductividad térmica del material del subsuelo, queda condicionado la cantidad de tubería del

intercambiador de calor enterrada, con el consiguiente coste económico.

Las perforaciones realizadas en el terreno, son la parte que más influye en el coste económico de

este tipo de instalaciones.

Por esta razón es determinante conocer el tipo de terreno con el que nos enfrentamos para calcular

con exactitud el tamaño del intercambiador.

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El suelo de Madrid alcanza una temperatura de 16ºC a una profundidad de 5m durante todo el año,

por lo que sugiere una ventaja competitiva frente al aprovechamiento superficial. En países del

norte de Europa, se encuentra un equilibrio térmico de 10ºC de temperatura a unos 15m de

profundidad, por lo que se encuentra una clara diferencia y un mayor rendimiento de la instalación.

Según estudios realizados por el Instituto Geominero de Madrid, en la siguiente tabla se indica la

conductividad térmica, la densidad, el calor específico y la difusividad térmica de los siguientes

materiales más habituales:

Ilustración 15: Datos del suelo Fuente: Instituto Geominero de Madrid

Según un ensayo de respuesta térmica in situ realizado en la zona, los materiales encontrados en el

subsuelo hasta una profundidad de 50 metro son los siguientes indicados en la tabla:

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Profundidad Tipo de Suelo Humedad Conductividad Térmica

0m - 4m Arenisca pobre 8,13 2,36

4m - 8m Arenisca rica 9,65 2,74

8m - 11m Arenisca mezclada con arena 8,66 2,97

11m - 19m Caliza saturada 0 2,56

19m - 21m Caliza húmeda 8,48 3,81

21m - 29m Caliza saturada 0 2,89

29m - 38m Caliza compacta 0 2,45

38m - 50m Caliza muy compacta 0 2,21

Ilustración 16: Sondeo del terreno Fuente: Instituto Geominero de Madrid

Los valores de conductividad térmica son buenos, por lo que el tamaño del intercambiador estará

situado dentro de unos varemos normales y el coste económico no será demasiado elevado.

Mediante este ensayo de respuesta térmica in situ, la resistencia del sistema intercambiador de calor

en pozo que se instalará será de Rb, = 0.175 K/(W/m). Este dato muestra la resistencia que ofrece el

terreno a la perforación, siendo el dato obtenido bastante bueno por lo que la perforación no

conllevará un coste elevado.

La conductividad térmica del terreno se calcula realizando la media de los datos obtenidos, por lo

que obtenemos una conductividad térmica final de y λ = 2.75 W/mK, siendo un dato bastante bueno

que favorece el intercambio de calor.

Los datos hidrológicos de la situación de nuestro edificio bioclimático son los siguientes:

o Nº inventario IGME: 1921409876

o Código de cuenca: 4

o Cuenca hidrográfica: Tajo

o Código de acuífero: 12.00.00.00.00

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o Sistema acuífero: Terciario detrítico de Madrid-Toledo-Cáceres

o Código provincial: 28

o Provincia: Madrid

o Código municipal: 3

o Término municipal: Boadilla del Monte

o Cota: 750m

o Código de naturaleza: 7

o Naturaleza del punto: Cata con sondeo

o Nivel freático: 97m

o Horizontes acuíferos: 0

o Código de perforación: 6

o Perforación: excavación y rotación

o Código de unidad hidrográfica: 04.09

o Temperatura del agua: 13ºC-16ºC

o Unidad hidrogeológica: Madrid-Talavera

o Medidas de piezometría: P

o Hidrografía: Alta

o pH: 7

Con estas condiciones hidrográficas podemos utilizar un sistema Agua-Agua en circuito abierto ya

que encontramos nivel freático a 97 m de profundidad.

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6 Referencias y Cumplimiento de otras normativas específicas:

Estatales:

_DB SE: Se cumple con el Documentos Básicos de Seguridad Estructural.

_CA´88: Se cumple con la Instrucción para el cumplimiento de la acústica en los edificios.

_TELECOMUNICACIONES: R.D. Ley 1/1998, de 27 de Febrero sobre Infraestructuras Comunes

de Telecomunicación

_REBT: Real Decreto 842/ 2002 de 2 de agosto de 2002, Reglamento Electrotécnico de Baja

Tensión

_RITE: Reglamento de instalaciones térmicas en los edificios y sus instrucciones técnicas

complementarias.R.D.1751/1998.

Autonómicas:

Ordenanzas municipales: Se cumple el PGOUM

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7 Cálculo de las cargas Térmicas del edifico Bioclimático

7.1.1 Cálculo de los parámetros característicos de la demanda.

Transmitancia térmica (U)

Este cálculo es aplicable a todos los cerramientos en contacto con el aire exterior tales como muros

de fachada, cubiertas y suelos. De la misma forma se calcularán los puentes térmicos integrados en

los citados cerramientos cuya superficie sea superior a 0,5m2, despreciándose en este caso los

efectos multidimensionales del flujo de calor.

Para el cálculo de la transmitancia térmica se tiene en cuenta la zona climática y sus valores límite.

Zona climática D3 589m

Severidad climática en invierno D 0,95 < SCI ≤ 1,3

Severidad climática en verano 3 0,9 < SCV ≤ 1,25

Ilustración 17: Zona Climática 3 Fuente: CTE

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La transmitancia térmica viene dada por la siguiente expresión:

U (W/m2K) = 1 / RT

siendo R T la resistencia térmica total del componente constructivo ( m2 K/W).

Ilustración 18: Resistencias térmicas Fuente: CTE

La resistencia térmica total R T de un componente constituido por capas térmicamente homogéneas

debe calcularse mediante la expresión:

R T= Rsi + R1 +R2 + R3 + R4 + … + Rse

La resistencia térmica de una capa térmicamente homogénea viene definida por la expresión:

R = e/ λ

siendo e el espesor de la capa y λ la conductividad térmica.

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o Muros

R T= Rsi + R1 +R2 + R3 + R4 + R5 + Rse

Rsi= 0,13

Rse= 0,04

Capa1: Planchas de madera e= 0,03 λ= 0,55

Capa2: C. de aire *(LV) e= 0,10 λ= 0,09

Capa3: Poliuretano Proyectado e= 0,05 λ= 0,026

Capa4: ½ pie ladrillo macizo e= 0,12 λ= 0,87

Capa5: Enlucido de yeso aislante e= 0,02 λ= 0,18

*(LV) Camara de Aire ligeramente ventilada de 10cm

R T= 0,13 + 55,003,0 +

09,010,0 +

026,005,0 +

87,012,0 +

18,002,0 + 0,04 = 3,5077 m2 K/W

UMlin= 0,285 W/m2K ≤ 0,66 W/m2K

o Suelo

R T= Rsi + R1 +R2 + R3 + R4 + Rse

Rsi= 0,17

Rse= 0,04

Capa1: Parquet e= 0,02 λ= 0,18

Capa2: C. de aire e= 0,04 λ= 0,09

Capa3: Aislante e= 0,05 λ= 0,026

Capa4: Solera e= 0,20 λ= 0,55

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 74 

R T= 0,17 + 18,002,0 +

09,004,0 +

026,005,0 +

55,020,0 + 0,04 = 3,05 m2 K/W

USlin= 0,327 W/m2K ≤ 0,49 W/m2K

o Cubierta plana cerámica

R T= Rsi + R1 +R2 + R3 + R4 + R5 + R6 + Rse

Rsi= 0,04

Rse= 0,1

Capa1: Baldosín Catalán e= 0,02 λ= 1,05

Capa2: C. de aire e= 0,05 λ= 0,08

Capa3: Aislante e= 0,05 λ= 0,026

Capa4: Forjado e= 0,25 λ= 0,95

Capa5: C. de aire e= 0,3 λ= 0,16

Capa6: Falso techo e= 0,02 λ= 0,18

R T= 0,04 + 05,102,0 +

08,005,0 +

026,005,0 +

95,025,0 +

16,03,0 +

18,002,0 + 0,1 = 4,96 m2 K/W

UClin= 0,2016 W/m2K ≤ 0,38 W/m2K

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 75 

o Huecos

Fracción de hueco ocupada por el marco FM = SM / SH

Transmitancia Térmica de Huecos UH= (1 – FM)UH,V + FMUH,M

Factor Solar de huecos FH = δ [(1 – FM)Fa,g + FM .0,04 . UH,M

. α ]

Fachada Norte

Área total fachada= 79,29 + 20,04 x 2 = 119,37m2

Área huecos = 12,4 m2 % hHuecos = 10,38%

Cristal normal 4-6-4 UH,V = 2,7 W/m2K UH,M = 3,20 W/m2K

FM = 0,274

UH = (1 – 0,274) 2,7 + 0,274 . 3,20 = 2,83 ≤ 2,9

Fachada Sur

Área total fachada= 119,37 m2

Área huecos = 44,62 m2 % huecos = 37,38%

Cristal normal 4-6-4. UH,V = 2,7 W/m2K UH,M = 3,20 W/m2K

FM = 0,19

UH = (1 – 0,19) 2,7 + 0,19 . 3,20 = 2,79 ≤ 3,5

FH = 0,40 [(1 – 0,19)0,75 + 0,19 .0,04 . 4 . 0,5 ] = 0,249

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Fachada Oeste

Área total fachada= 57,34 m2

Área huecos = 10,9 m2 % huecos = 19 %

Cristal normal 4-6-4. UH,V = 2,7 W/m2K UH,M = 3,20 W/m2K

FM = 0,21m2

UH= (1 – 0,21) 2,7 + 0,21 . 3,20 = 2,80≤ 3,3

FH = 0,60 [(1 – 0,21)0,75 + 0,21 .0,04 . 4 . 0,5 ] = 0,365 ≤ 0,54

Fachada Este

Área total fachada= 57,34 m2

Área huecos = 17,3 m2 % huecos = 30,17 %

Cristal normal 4-6-4. UH,V = 3 W/m2K UH,M = 3,20 W/m2K

FM = 0,23m2

UH = (1 – 0,23) 2,7 + 0,23 . 3,20 = 2,80 ≤ 3,3

FH = 0,60[(1 – 0,23)0,75 + 0,23 .0,04 . 4 . 0,5 ] = 0,357 ≤ 0,54

Page 79: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 77 

Informe de Condensaciones

Condensaciones en fachada: CUMPLE

Capital de provincia: Madrid

Condiciones exteriores para el mes de enero: T = -6,4 ºC, HR = 71 %

Condiciones interiores: T = 24 ºC, HR = 60 %

CERRAMIENTOS, PARTICIONES, PUENTES TÉRMICOS

Tipos

C. superficiales

fRsi>=fRsmin Pn<=Psa

t,n Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 Capa 5

fRsi 0,903 Psat,n 1086,14 1163,24 2114,20 2174,27 2238,58

fRsimin 0,571 Pn 890,79 892,97 1110,94 1219,93 1285,32

Ilustración 19: fRsi y sRsimin Fuente: econdensa

Nombre e ro mu R U Pvap Psat

P.Prodema 2 1,8 20 0,095 3 890,799 1086,146

C. aire 10 0,16 1 0,625 5,2632 892,978 1163,244

Aislante

0,026 5 0,026 20 1,92 0,58 1110,948 2114,207

Ladrillo

macizo 12 0,87 10 0,14 11,9048 1219,932 2174,27

Pladur 1 0,30 6 0,0666 11,4 1285,323 2238,582

TOTALES 30 3,45 0,289 Ilustración 20: e y ro Fuente: econdensa

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Ilustración 21: Gráfica condensaciones Fuente: econdensa

Condensaciones en Suelo: CUMPLE

Capital de provincia: Madrid

Condiciones exteriores para el mes de enero: T = -6,4 ºC, HR = 71 %

Condiciones interiores: T = 24 ºC, HR = 55 %

CERRAMIENTOS, PARTICIONES, PUENTES TÉRMICOS

Tipos

C. superficiales

fRsi>=fRsmin Pn<=Ps

at,n Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4

fRsi 0,911 Psat,n 997,283 999,87 1055,03 1878,37

fRsimin 0,571 Pn 764,246 773,388 774,302 1048,55 Ilustración 22: fRsi y sRsimin Fuente: econdensa

Page 81: Proyecto Edificio Bioclimatico

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 79 

Nombre e ro mu R U Pvap Psat

Parquet 2 0,21 50 0,095 9 764,246 997,283

C. aire 5 0,16 1 0,3125 6,25 774,302 1055,034

Aislante

expandido

clase 0,028

4 0,028 60 1,538 0,56 1048,553 1878,373

Losa de

Hormigón 25 0,95 10 0,263 3,5714 1277,096 2048,819

TOTALES 36 2,63 0,379

Ilustración 23: e y ro Fuente: econdensa

Ilustración 24 Gráfica condensaciones Fuente: econdensa

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 80 

Condensaciones en cubierta: CUMPLE

Capital de provincia: Madrid

Condiciones exteriores para el mes de enero: T = -6,4 ºC, HR = 71 %

Condiciones interiores: T = 24 ºC, HR = 55 %

CERRAMIENTOS, PARTICIONES INTERIORES, PUENTES TÉRMICOS

Tipos

C. superficiales

fRsi>=fRsmin Pn<=Ps

at,n Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 Capa 5 Capa 6

fRsi 0,915 Psat,n 962,77 993,21 1736,57 1889,22 2217,10 2269,69

fRsimin 0,571 Pn 732,10 733,09 1029,45 1276,43 1277,42 1285,32 Ilustración 25: fRsi y sRsimin Fuente: econdensa

Nombre e ro mu R U Pvap Psat

Plaqueta o

teja cerámica 2 1 30 0,0087 115 732,103 962,771

C. aire 3 0,16 1 0,1875 10,4167 733,091 993,213

Aislante 5 0,028 60 1,89 0,56 1029,459 1736,574

Forjado

cerámico 25 0,95 10 0,26 3,5714 1276,432 1889,223

C. aire 30 0,16 1 1,875 1,8519 1277,42 2217,109

F.Techo 2 0,18 4 0,111 12,5 1285,323 2269,691

TOTALES 67 4,76 0,21 Ilustración 26: e y ro Fuente: econdensa

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Ilustración 27: Gráfica condensaciones Fuente: econdensa

Detalles

Detalle Fachada

Ilustración 28: Sección Fachada Fuente: Planos

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Detalle Suelo

Ilustración 29: Sección Forjado Fuente: Planos

Detalle Cubierta

Ilustración 30: Sección Forjado Fuente: Planos

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Fichas Justificativa de la opción simplificada

Fichas justificativas del cumplimiento de las exigencias relativas a la limitación de la demanda

energética y condensaciones mediante la opción simplificada.

FICHA 1. PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS MEDIOS

FICHA 2. CONFORMIDAD - Transmitancia y factor solar

FICHA 3. CONFORMIDAD - Condensaciones

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7.1.2 Calculo de la potencia térmica demandada por el Edificio Bioclimático

El diseño de las instalaciones térmicas se ha de basar en un conjunto de premisas, conociendo las

condiciones interiores a cumplimentar, de los condicionantes exteriores, así como de los criterios y

preceptos que permiten estimar y alcanzar su adecuado comportamiento respecto a la funcionalidad

perseguida de bienestar, seguridad y uso racional de la energía.

Condiciones interiores:

El bienestar térmico se define como la satisfacción con el ambiente térmico, por lo que para

conseguir este bienestar, hay que seguir las siguientes pautas.

_Producción de energía metabólica:

Actividad ligera 70W / m2

Sentado o relajado 58W/m2 (biblioteca)

_Temperatura ambiente: Condicionada por tipo de ropa, satisfacción de las personas, tipo de

zona,… deducido del RITE

Temperatura ambiente 24º C

Humedad relativa del aire 60

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 85 

o Infiltraciones en Invierno.

A la potencia demandada en invierno, hay que sumarle las infiltraciones de aire, que son pérdidas

de calor por renovaciones de aire.

La cantidad de calor a aportar por renovación de aire, se utiliza la siguiente formula, que indica las

pérdidas que se producen por las infiltraciones, o el calor a aportar para neutralizarlas:

P = S . H . Dt . K . R

En la que:

P = Potencia en kcal/h. a aportar al local.

S* = superficie del local en m2.

H* = altura del local.

* Estas dos constantes se pueden sustituir por volumen en m3.

Dt = diferencia de temperaturas entre la temperatura interior de confort y la mínima de cálculo

exterior.

K = Calor especifico del aire, aproximadamente 0,24 kcal/m3, si bien se suele calcular con 0,3.

R = Numero de renovaciones hora que se prevén hacer, en locales muy cerrados se considera media

renovación de aire a la hora, comedores, salones, dormitorios de vivienda, etc. una renovación, en

los baños y cocinas, y más si tienen shunt de ventilación se calculan dos renovaciones de aire, si se

trata de un local comercial con entrada y salida continua de personas o parecido se pondrán de 3 a 5

renovaciones de aire.

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 86 

o Cocina

Pc = 20,03m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 1= 373,80 Kcal 434,66W

o Baño1

Pc = 7,65m2 x 2,70m x 32,8 x 0,24 kcal/m3 x 2 = 325,10 Kcal 378,13W

o Baño2

Pc = 7,65m2 x 2,70m x 32,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 2 = 325,10 Kcal 378,13W

o Habitación 1

Pc = 23,5m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 218,28 Kcal 254,98W

o Habitación 2

Pc = 23,15m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 216,01 Kcal 251,18W

o Habitación 3

Pc = 28,3m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 265,07 Kcal 307,05W

o Salón

Pc = 31,9m2 x 2,70m x 30,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 318,34 Kcal 370,15W

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o Pasillo 1

Pc = 22,9m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 213,68 Kcal 248,47W

o Pasillo 2

Pc = 23,9m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 223,01Kcal 259,32W

Total Infiltraciones 2.882,07W ≈ 2.882W

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

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o Determinación de las pérdidas por cerramiento de un edificio en Invierno

Qpj= As x Us x ( Ti - Te)

Qp = ∑Qpj

o Cocina

Qpc= (29,30 m2 x 0,285 W/m2 K + 20 m2 x 0,327 W/m2 K + 5,42 m2 x 0,357 W/m2 K ) x

(22 – (-6,8)) = 484,58W

o Baño1

Qpb1= (7,65 m2 x 0,285 W/m2 K + 7,65 m2 x 0,327 W/m2 K) x (26 – (-6,8)) = 153,56W

o Baño2

Qpb2= (18,30 m2 x 0,285 W/m2 K + 7,65 m2 x 0,2016 W/m2 K) x (26 – (-6,8)) = 221,65W

o Habitación 1

Qph1= (58,50 m2 x 0,285 W/m2 K + 23,50 m2 x 0,327 W/m2 K + 5,70 m2

x 0,249 W/m2 K + 4,40 m2 x 0,365 W/m2 K ) x (22 – (-6,8)) = 788,61W

o Habitación 2

Qph2= (58,50 m2 x 0,285 W/m2 K + 23,50 m2 x 0,2016 W/m2 K + 5,70 m2

x 0,249 W/m2 K + 4,40 m2 x 0,365 W/m2 K) x (22 – (-6,8)) = 703,74W

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 89 

o Habitación 3

Qph3= (54,80 m2 x 0,285 W/m2 K + 28,30 m2 x 0,2016 W/m2 K + 11,40 m2

x 0,249W/m2 K + 4,40 m2 x 0,357 W/m2 K) x (22 – (-6,8)) = 741,11W

o Salón

Qps= (40,80 m2 x 0,285 W/m2 K + 31,50 m2 x 0,327 W/m2 K + 11,40 m2

x 0,249 W/m2 K + 5,40 m2 x 0,357 W/m2 K ) x (24 – (-6,8)) = 822,21W

o Pasillo 1

Qpp1= (33,60 m2 x 0,285 W/m2 K + 23,30 m2 x 0,327 W/m2 K + 5,50 m2 x 0,249 W/m2 K ) x (22 –

(-6,8)) = 534,66W

o Pasillo 2

Qpp2= (33,60 m2 x 0,285 W/m2 K + 25,63 m2 x 0,2016 W/m2 K + 5,10 m2 x 0,249 W/m2 K + 2,10

m2 x 0,357 W/m2 K ) x (22 – (-6,8)) = 482,76W

Total 4932,76W ≈4933W

Total + Infiltraciones 4.933W + 2.882W= 7.815W

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o Determinación de las pérdidas por cerramiento de un edificio en Verano

Qpj= As x Us x ( Ti - Te)

Qp = ∑Qpj

o Cocina

Qpc= (29,30 m2 x 0,285 W/m2 K + 20 m2 x 0,327 W/m2 K + 5,42 m2 x 0,357 W/m2 K ) x

(39,2 – 24)) = 469,21W

o Baño1

Qpb1= (9,92 m2 x 0,285 W/m2 K + 7,65 m2 x 0,327 W/m2 K) x (40 – 24) = 285,26W

o Baño2

Qpb2= (18,30 m2 x 0,285 W/m2 K + 7,65 m2 x 0,2016 W/m2 K) x (40 – 24) = 208,13W

o Habitación 1

Qph1= (58,50 m2 x 0,285 W/m2 K + 23,50 m2 x 0,327 W/m2 K + 5,70 m2

x 0,249 W/m2 K + 4,40 m2 x 0,365 W/m2 K ) x (40 – 24) = 638,12W

o Habitación 2

Qph2= (58,50 m2 x 0,285 W/m2 K + 23,50 m2 x 0,2016 W/m2 K + 5,70 m2

x 0,249 W/m2 K + 4,40 m2 x 0,365 W/m2 K) x (40 – 24) = 590,97W

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o Habitación 3

Qph3= (54,80 m2 x 0,285 W/m2 K + 28,30 m2 x 0,2016 W/m2 K + 11,40 m2

x 0,249W/m2 K + 4,40 m2 x 0,357 W/m2 K) x (40 – 24) = 611,73W

o Salon

Qps= (40,80 m2 x 0,285 W/m2 K + 31,50 m2 x 0,327 W/m2 K + 11,40 m2

x 0,249 W/m2 K + 5,40 m2 x 0,357 W/m2 K ) x (40 – 24) = 727,12W

o Pasillo 1

Qpp1= (33,60 m2 x 0,285 W/m2 K + 23,30 m2 x 0,327 W/m2 K + 5,50 m2 x 0,249 W/m2 K ) x (40 –

24) = 497,05W

o Pasillo 2

Qpp2= (33,60 m2 x 0,285 W/m2 K + 25,63 m2 x 0,2016 W/m2 K + 5,10 m2 x 0,249 W/m2 K + 2,10

m2 x 0,357 W/m2 K ) x (40 – 24) = 468,2W

Total 4.595,2W ≈ 4.596W

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8 Climatización geotérmica

La climatización geotérmica es un sistema de climatización (calefacción y refrigeración en nuestro

caso) que utiliza el subsuelo como manantial de calor, pues a unos tres metros de profundidad,

presenta una temperatura constante de entre 12 y 16ºC, dependiendo del lugar.

La climatización geotérmica garantiza el mayor confort y comodidad para cubrir las necesidades

energéticas de su casa de la forma más eficiente y ecológica posible, ya que no tiene carácter

aleatorio como la energía solar, reduciendo al máximo el consumo de energía, y con ello, el gasto

energético y las emisiones de CO2.

Este tipo de climatización puede producir aire acondicionado, calefacción y agua caliente sanitaria,

con un consumo mínimo, gracias a la aplicación de una bomba de calor que aprovecha las

características geotérmicas del subsuelo.

La energía geotérmica de baja entalpia basa su principio en la capacidad que tiene la tierra para

acumular el calor procedente del sol, manteniendo una temperatura prácticamente constante durante

todo el año a cierta profundidad.

Ilustración 31: Intercambiador Fuente: www.ibergeotermia.com

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En nuestro caso vamos a utilizar la climatización geotérmica para la climatización de nuestra

vivienda y para el Agua Caliente Sanitaria (ACS).

En los planos adjuntos se muestra la instalación que se explica y justifica.

8.1.1 Ventajas y desventajas de la climatización geotérmica

A continuación se exponen las ventajas e inconvenientes de este tipo de climatización:

Ventajas

Bajo consumo: Esto es debido a la eficiencia de este tipo de energía, ya que por kW

eléctrico consumido, se consigue el equivalente en kW térmicos más alto que con la

climatización tradicional.

Además, este sistema de calefacción ha sido catalogado como energía renovable en el libro

blanco de las energías renovables de la unión europea, y por tanto se puede beneficiar de los

distintos programas de subvenciones existentes.

Menos contaminante: Como consecuencia del menor gasto energético, también se reduce la

emisión de CO2. Un estudio afirma que la utilización masiva de este sistema de calefacción

en el sector residencial y servicios reduciría en un 6% la emisión global de CO2 a la

atmósfera.

Durabilidad: La bomba de calor ya no está en contacto con el exterior, por lo que se alarga

su vida útil. Se estiman duraciones de entre 25 y 50 años.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 94 

Acústicas: Ya no hay necesidad de colocar un compresor y ventiladores en el exterior, por lo

que el sistema es mucho más silencioso.

Estéticas: Por los mismos motivos. No se necesita un intercambiador exterior.

Sanitarias: Se elimina el riesgo de legionelosis al no existir torres de condensación.

Inconvenientes

Coste de instalación: El principal inconveniente de este sistema es su todavía elevado coste

de instalación. No obstante, hay que tener en cuenta que con la energía geotérmica

disponemos de suelo radiante para el invierno y de fan coil para el verano en una misma

instalación, eliminando la necesidad de una segunda instalación de aire acondicionado, así

como las ayudas y subvenciones a las que puede acogerse.

En general, se puede decir que este tipo de calefacción será tanto más idónea cuanto más

grande sea el edificio y mayor su tiempo de uso estimado. Factores ambos que limitarán la

repercusión económica de la instalación.

8.1.2 Intercambiadores de calor con el terreno

Los intercambiadores (conductos a través de los cuales extraemos el calor de la tierra) pueden ser de

tres tipos, horizontales y verticales, o de agua-agua si se encuentra nivel freático.

En nuestro caso vamos a escoger un circuito abierto Agua-Agua, ya que encontramos nivel freático

a 97metros de profundidad.

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 95 

En este caso, y para realizar el geointercambio, las instalaciones se pueden equipar con un sistema

de captación vertical y también horizontal, dependiendo de dónde se encuentre el agua con relación

al edificio. Debido a la profundidad donde se encuentra el nivel freático, nuestro intercambiador

será vertical.

Se consigue el calor mediante la captación y posterior restitución de agua subterránea (en vertical).

Es un sistema muy difundido y utilizado, especialmente en zonas con acuíferos aluviales. Son

instalaciones sencillas y con rendimientos muy altos. No obstante, presentan el inconveniente de

estar sujetas para su explotación al régimen de concesiones de captación de agua y autorizaciones

de vertido.

8.1.3 Perforación del pozo.

Para esta bomba de calor geotérmica, según la guía del fabricante, hay que hacer una instalación

geotérmica de circuito cerrado con 4 perforaciones (de tubo PE en doble U Ø 25 mm) de 200

metros cada una, para conseguir la potencia requerida.

Pero como el nivel freático se encuentra a 97 metros, se pueden hacer una instalación de tipo agua-

agua de circuito abierto, lo que consigue reducir las perforaciones a dos perforaciones de 137

metros cada una y los tubos serán de polietileno de diámetro de Ø 35 mm.

Una de las perforaciones es para la entrada de agua freática y la otra para devolver esa agua al

subsuelo. La profundidad del pozo se recomienda que sea de 30 metros más desde la aparición del

nivel freático. Esto es debido a que un verano demasiado seco, el nivel freático puede bajar

demasiado. Por lo tanto se harán 2 perforaciones de 137 metros separadas por una distancia de 30

metros. El esquema de la zona de captación quedaría como se muestra a continuación:

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Ilustración 32: Captación de los pozos Fuente: www.ibergeotermia.com

El agua de la capa freática se halla a una temperatura constante a lo largo del año de entre 13 y 16

grados centígrados, esto está dentro del rango de temperaturas en el que puede funcionar la bomba

de calor. En las especificaciones técnicas del fabricante, fijan el caudal de agua freática que se debe

proporcionar, a qué presión y con qué diámetro de tubo. El fabricante también marca la potencia

que genera la bomba para una determinada temperatura del agua freática.

Page 99: Proyecto Edificio Bioclimatico

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 97 

8.2 Bomba de calor

Bomba de calor es el término con el que se define una máquina cuya función es la de transportar

calor de una región de baja temperatura a otra con temperatura mayor. En concreto para este caso

de climatización se entiende por fuente de calor el subsuelo en invierno y como sumidero la

vivienda mientras que en verano se invierten los términos.

Componentes de una Bomba de Calor:

_Evaporador: El fluido refrigerante recibe un aporte externo de calor proveniente del foco frío, con

este aporte energético el refrigerante evapora llegando al punto 2, vapor saturado. Este aporte de

calor (Ql) al refrigerante se realiza a temperatura y presión constante (idealmente).

_Compresor: Por medio de un aporte de trabajo el refrigerante aumenta presión y temperatura hasta

llegar a las condiciones necesarias tanto por el refrigerante como por el condensador para completar

de la forma deseada la siguiente etapa, esto es, tener las condiciones apropiadas para condensar y

aportar calor al sumidero.

_Condensador: Manteniendo una temperatura y presión constante y por medio de una pérdida de

calor (Qh) efectuada gracias a la condensación del fluido se consigue que el refrigerante pase al

estado de líquido saturado.

_Válvula de expansión: El refrigerante pierde presión y temperatura en la válvula de expansión para

volver así a su estado inicial para repetir el ciclo de nuevo. Por medio de la válvula se consigue

cambiar el modo de funcionamiento de la bomba entre verano e invierno.

A continuación se muestra un ejemplo ilustrativo de la composición genérica de una bomba de

calor.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

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Ilustración 33: Ciclos del sistema Fuente: Wikipedia

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La climatización geotérmica se realiza utilizando una bomba de calor que intercambia energía con

el subsuelo:

_ En invierno; el intercambiador de calor absorbe

el calor de la tierra, mediante unas tuberías

enterradas en el terreno a cierta temperatura.

La bomba de calor consume electricidad para

transportar el calor absorbido de la tierra al

circuito de calefacción de la vivienda, en nuestro

caso mediante un sistema de suelo radiante.

Este suelo radiante necesita abastecerse de agua a

unos 40ºC, por lo que si el agua viene del

intercambiador a unos 15ºC, la bomba de calor

tiene que soportar un salto térmico menor.

_En verano; el intercambiador de calor cede el

calor que proviene del interior de la vivienda a la

tierra, mediante las tuberías enterradas en el

terreno.

La bomba de calor consume electricidad para

realizar el ciclo inverso que en invierno, en vez

de absorber calor del terreno, se lo quita al

interior de la vivienda, absorbiendo su calor y

refrigerando el interior, en nuestro caso mediante

un sistema de Fan Coil.

Este sistema de refrigeración. Es mucho más

Ilustración 34: Situación invierno Fuente: www.ciatesa.com

Ilustración 35: Situación verano Fuente: www.ciatesa.com

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eficiente, ya que realiza el intercambio de calor con el terreno, obteniendo un salto térmico mucho

menor que si lo realizase con el aire exterior.

La innovación ha permitido el uso de bombas de calor agua-agua reversibles internamente mediante

la utilización de válvulas de 4 vías para el cambio de ciclo frigorífico de tal forma que ya hay que

hablar de dos intercambiadores freon agua, uno para el circuito hidráulico interior (vivienda), y el

otro para el circuito hidráulico exterior (aprovechamiento geotérmico). De esta forma, el

intercambiador interior será condensador cuando tenga que calentar el agua (calefacción en invierno

y producción de ACS en temporadas intermedias) y evaporador cuando tenga que enfriarla, pero

siempre trabajará en el mismo circuito cerrado. Evidentemente el intercambiador exterior trabajará

de forma contraria al interior pero también sin cambiar de tipo de circuito, siempre abierto o cerrado

según el sistema escogido de captación de calor geotérmica.

La ventaja está en que la tierra mantiene una temperatura más constante (entre 12ºC y 16ºC durante

todo el año), a partir de pocos metros de profundidad. Esto permite un intercambio de calor más

eficiente, y por tanto menor consumo de energía.

En el momento actual la utilización de bombas de calor supone un ahorro energético y la reducción

de las emisiones de CO2. Consumen menos energía primaria que cualquier otro sistema, pero hay

que tener en cuenta como se genera la energía eléctrica que consumen.

8.2.1 Justificación de los aparatos elegidos

La bomba de calor geotérmica (BCG) o por sus siglas en inglés

(GHP) tiene varios tipos, existen monofásicas y trifásicas, así

como monocompresor y bicompresor. También depende su

elección de la potencia (W) demandada por la vivienda.

Al tener la demanda energética del edificio Q 7815W,

calculada en el apartado de potencia demandada, la bomba de

calor se selecciona multiplicando Q por un factor de seguridad Ilustración 36: BCG Fuente: www.ciatesa.com

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1,2 , por lo que tenemos una demanda total de Q 9.378W.

En nuestro caso se ha escogido dadas las características requeridas por la demanda térmica, la

bomba de calor Aurea2 30HT de la marca CIATESA. A continuación se indican las características

de la BCG escogida:

Aurea2 30HT (CIATESA)

Característica Valor Nominal

COP >5

Potencia Frigorífica 6,9 kW

Potencia Calorífica 9,8kW

Potencia absorbida frio 2,6kW

Potencia absorbida calor 3,2kW

Alto 1.230mm

Ancho 695mm

Largo 650mm

Peso 139

Consumo 4.000W

ACS 500 litros

Precio 6.076 € Ilustración 37: Características BCG Fuente: www.ciatesa.com

Componentes y características especificas:

• 1 compresor hermético:

Rotativo de tipo SCROLL

Compresión realizada por 2 espirales

Motor eléctrico incorporado, refrigerado por los gases aspirados.

Protección interna del motor mediante sondas en el bobinado.

Aislamiento acústico por chasis autoportante interior

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• 2 intercambiadores de placas soldadas

Placas exteriores y placas internas de acero inoxidable AISI 316.

Perfil de las placas optimizado de alto rendimiento.

Aislamiento térmico.

• Accesorios estándar

Válvula de inversión de ciclo frigorífico.

Válvula de expansión termostática bidireccional.

Soportes anti-vibratorios montados en el chasis

• Cuadro eléctrico

Conforme a las normas EN 60335-1 EN 60335-2-40

Pantalla integrada en el panel frontal

Terminal para mando remoto

Sonda de temperatura exterior

Protección del circuito de mando remoto.

Contactor de motor de compresor.

Toma de tierra general.

Reducción de la intensidad de arranque (monofásico)

• Módulo electrónico con microprocesador

Regulación de la temperatura del agua fría o caliente (PAC reversible) con una compensación de la

temperatura de consigna en función de la temperatura exterior.

Control autoadaptativo del tiempo de funcionamiento de compresor en función del periodo de anti

corto-ciclo, con un del diferencial de etapa.

Funcionamiento alternativo de la bomba de calor y de una caldera. La regulación gestiona

automáticamente esta conmutación, utilizando un parámetro regulable en función de la temperatura

exterior. Indicación de las temperaturas de salida de agua de los intercambiadores en el panel

frontal

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• Arranque por temperatura baja (temperatura, bucle de agua interior>5°C) variación de la

velocidad de la bomba de circulación en función de la temperatura de salida del agua.

• Equipos de regulación y seguridad

Presostato de seguridad de alta presión con rearme automático.

Sondas anti-hielo en los intercambiadores.

Sonda retorno agua fría, salida agua caliente (en intercambiador interior).

La BCG escogida da servicio al suelo radiante, los Fan Coil y al ACS, por lo que todas las

necesidades energéticas de la vivienda quedan cubiertas. El emplazamiento de la maquina se

realizará dado sus dimensiones en la cocina, ya que siempre tiene que estar protegida de la

intemperie y no conlleva ningún peligro.

Los cálculos de la demanda de ACS se indican a continuación:

Criterio de demanda 70 l/dia

6 personas x 70 litros/día 420litros

Debido al factor de seguridad de 1,2 sale una demanda de ACS de 500 litros/día.

La BCG tiene una derivación que se desvía hacia un depósito o acumular para el ACS con

capacidad para 500 litros, del cual se abastece toda la vivienda.

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8.3 Calefacción por Suelo Radiante.

Este sistema de calefacción es el elegido para este proyecto, por ser el sistema que más energía

ahorra y más eficiente resulta, con el inconveniente de un encarecimiento económico, que en el

estudio de viabilidad analizará.

La calefacción por suelo radiante consiste en una tubería empotrada en la capa de mortero que

discurre por toda la superficie del local a calefactar. Esta tubería conduce agua caliente (a baja

temperatura respecto a otros sistemas) producida en nuestro caso por una bomba de calor. El agua

cede el calor al suelo a través de la tubería, y el suelo a su vez lo transmite al ambiente del edificio.

Contrariamente a los sistemas de calefacción por radiadores, que necesitan una temperatura media

del agua de 80 °C, en los circuitos de calefacción por suelo radiante es suficiente una temperatura

media del agua de 40 °C - 45 °C. Al trabajar a baja temperatura, se reducen las pérdidas de calor en

las conducciones generales, tuberías que enlazan la fuente de calor con los circuitos, y así podemos

producir el agua caliente mediante la bomba de calor.

A continuación se muestra una gráfica general del sistema de calefacción por suelo radiante:

A - Gres (10 mm)

B - Cemento cola (5 mm)

C - Mortero encima de tubería (40 mm)

D - Tubería (20 mm)

E - Aislamiento (20 mm)

Ilustración 38: Suelo Radiante Fuente: www.babi.com

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8.3.1 Ventajas y desventajas del suelo radiante

Ventajas

Distribución ideal de la temperatura: para las personas existe una distribución ideal de la

temperatura en un local. Si interpretamos la gráfica, vemos que es conveniente conseguir

una mayor temperatura en el suelo que en el techo ya que el calor en los pies produce

bienestar mientras que un fuerte calor al nivel de la cabeza se traduce en malestar.

Ilustración 39: Curva de temperatura Fuente: www.wikipedia.com

Estética: Con el suelo radiante desaparecerán de su vivienda los radiadores, que hasta ahora

limitaban las posibilidades de decoración del hogar y que suponen un foco donde se

acumula polvo y cuyos huecos resultan siempre tan difíciles de limpiar.

Humedad: Al no recalentar el aire, prácticamente no se modifica la humedad relativa.

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Por ser muy baja la diferencia entre la temperatura del suelo y el ambiente, el movimiento

de aire por convección es casi nulo, lo que facilita la no acumulación de calor en las partes

altas.

La calefacción por suelo radiante a baja temperatura, no ensucia las paredes ni ocupa

espacio (como los radiadores).

Temperatura Uniforme en toda la vivienda: Con la calefacción por suelo radiante, se obtiene

una temperatura uniforme en toda la superficie de la vivienda (unos 22 °C) desapareciendo

así las zonas frías y calientes características de la calefacción por radiadores.

Desventajas

Elevada inversión inicial: este tipo de calefacción puede llegar a ser hasta un 30% más caro

que la calefacción convencional.

Efecto Desfavorable frente a una variación súbita de la temperatura de consigna

(temperatura marcada en el termostato) o un cambio repentino del valor atribuido a una

variable perturbadora, como es el caso de las aportaciones gratuitas (radiación solar,

aumento del número de personas, etc.).

8.3.2 Cálculos del sistema

Al tener la demanda energética del edificio Q 7815W, calculada en el apartado de potencia

demandada, (aunque la bomba de calor se selecciona multiplicando Q por un factor de seguridad

1,2) se procede a calcular los metros de tubo necesarios en la instalación y el caudal que demanda el

sistema para saber el material que precisamos para la colocación del suelo radiante y su coste para

un posterior análisis global.

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El método elegido de colocación del tubo es el habitual y más eficiente de todos los sistemas, el

sistema en espiral.

Como su nombre indica, se realiza en forma de espiral de forma cuadrada o rectangular empezando

por un extremo y avanzando de fuera a dentro dejando huecos para volver al punto de partida al

llegar al centro del local. Este sistema iguala perfectamente la temperatura del suelo ya que se

alterna un tubo de ida con un tubo de retorno.

El procedimiento a seguir para los cálculos del suelo radiante es el siguiente:

8.3.2.1 Tª de impulsión

La temperatura de impulsión es uno de los primeros datos a tener en cuenta en los cálculos. En

nuestro caso al utilizar bomba de calor, la variación de temperatura es de 5ºC, por lo que la

temperatura de impulsión estará comprendida entre 37,5ºC – 42,5ºC

Esto se debe a que se toma como temperatura media de referencia en la impulsión los 40ºC.

Tª de impulsión 37,5ºC – 42,5ºC

Por razones de confort, la temperatura del suelo no debe exceder de 29ºC en calefacción e inferior a

19ºC en refrigeración, salvo en zonas de no permanencia.

Ilustración 40: Tipo de Suelo Radiante Fuente: www.barbi.com

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8.3.2.2 Espaciado del tubo (Paso)

En zonas en las que las pérdidas o ganancias de calor son importantes, por ejemplo en las

proximidades de superficies acristaladas, es apropiado incrementar la cantidad de tubo

disminuyendo la distancia entre los mismos. De esta forma se incrementa la cantidad de calor

aportada por m2 en esas habitaciones.

Para el cálculo del espacio entre tubos o paso, utilizamos unas equivalencias como se indica en la

siguiente tabla:

Ilustración 41: Paso de los tubos Fuente: www.barbi.com

Por lo que en cada estancia quedaría un paso de:

Estancia Superficie Útil m2 Paso del tubo(mm)

Cocina 20,03 200mm

Baño 1 7,65 100mm

Baño 2 7,65 100mm

Comedor 31,9 2 x 150mm

Habitación 1 23,5 200mm

Habitación 2 23,15 200mm

Habitación 3 28,3 225mm

Pasillo 1 22,9 200mm

Pasillo 2 23,9 200mm

Ilustración 42: Paso de los tubos Fuente: www.barbi.com

Cálculo aproximado de los circuitos (Tubo 16mm)

Paso Paso = 75 mm Paso = 150mm Paso = 225mm Paso = 300mm

Superficie estancia 9 m2 18 m2 27 m2 36 m2

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Estos son los pasos aproximados que demanda cada estancia para una correcta calefacción por suelo

radiante.

8.3.2.3 Longitud del tubo

Con la superficie de cada estancia y el paso que hemos calculado con anterioridad, podemos sacar

fácilmente la longitud del tubo con las equivalencias de la siguiente tabla:

Para cada tipo de paso tenernos una equivalencia en longitud de tubo, que se deduce de multiplicar

el área de la estancia por un factor. Realizando los oportunos cálculos deducimos las longitudes de

cada estancia como se muestra en la gráfica siguiente:

Estancia Superficie Útil m2 Paso del tubo(mm) Longitud tubo

Cocina 20,03 200mm 88,132m

Baño 1 7,65 100mm 86,06m

Baño 2 7,65 100mm 86,06m

Comedor 31,9 250mm 127,6m

Habitación 1 23,5 200mm 121m

Habitación 2 23,15 200mm 119,2m

Habitación 3 28,3 225mm 124,5m

Pasillo 1 22,9 200mm 117,9m

Pasillo 2 23,9 200mm 123,1m

Ilustración 44: Cálculos totales Fuente: www.barbi.com

Cálculo aproximado de la longitud de tubo

Paso Paso = 100 mm Paso = 150mm Paso = 200mm Paso = 225mm

Longitud (m) Área x 11,25 Área x 6,7 Área x 5,15 Área x 4,4

Ilustración 43: Longitud del tubo Fuente: www.barbi.com

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Total longitud de tubo 993,552m ≈ 994m

Al total calculado, hay que añadir un 10% de mermas, por lo que nos quedaría un dato final de

1093,4m de tubo, siendo esta es la longitud total que necesitaríamos para abastecer nuestra

calefacción por suelo radiante.

8.3.2.4 Flujo calorífico por m2

Los datos previos a considerar para el cálculo del flujo calorífico del suelo radiante son la potencia

demandada por la vivienda y la superficie total de la misma.

La potencia demandada Q de la vivienda es de:

La superficie útil de la vivienda es de:

f = Q / S 7815W / 189m2 = 41,35W/m2

8.3.2.5 Caudales

Para expresar el caudal de cada circuito nos encontramos la siguiente fórmula:

C = A x f x 0,86 en Kcal/h; q= A x f x 0,86 (At) en l/h

q comedor = (31,9 x 41,35)/5 x 0,86 x 1/3600 = 0,063 0,07 l/seg

q baño1 = (7,65 x 41,35)/5 x 0,86 x 1/3600 = 0,015 0,02 l/seg

q baño2 = (7,65 x 41,35)/5 x 0,86 x 1/3600 = 0,015 0,02 l/seg

q habitación1 = (23,15 x 41,35)/5 x 0,86 x 1/3600 = 0,045 0,05 l/seg

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q habitación2= (23,50 x 41,35)/5 x 0,86 x 1/3600 = 0,046 0,05 l/seg

q habitación3= (28,3 x 41,35)/5 x 0,86 x 1/3600 = 0,056 0,06 l/seg

q pasillo1= (22,9 x 41,35)/5 x 0,86 x 1/3600 = 0,044 0,05 l/seg

q pasillo2= (23,9 x 41,35)/5 x 0,86 x 1/3600 = 0,049 0,05 l/seg

Caudal Total 0,37 l/seg

8.3.3 Elementos constitutivos

Para formar un sistema de calefacción por suelo radiante se tienen en cuenta los siguientes

elementos.

_El Forjado: Se compone de bovedilla y viguetas y forma de estructura que separa una planta de

otra, siendo la base del suelo radiante.

_El Panel Aislante: Las tuberías van colocadas encima de un material de aislamiento que

desempeña un papel clave para conseguir el necesario aislamiento térmico y acústico. Es por ello

muy importante que se utilice un material de la mayor calidad. En nuestro caso utilizamos un panel

aislante en rollo que presenta muchas ventajas respecto a las placas de aislamiento moldeadas que

hasta ahora se venían utilizando.

Material necesario 200m2

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_Las Grapas de Sujeción y la Grapadora de Montaje: Para la sujeción de la tubería sobre los

paneles aislantes se utilizan unas grapas de sujeción especiales que fijan el tubo hasta el momento

del vertido definitivo del mortero.

Estas grapas se fijan sobre los paneles aislantes con la ayuda de una práctica grapadora de pie, que

facilita enormemente la tarea de sujetar las tuberías, respecto a los sistemas tradicionales.

Material necesario 2850grapas (15grapas/m2)

_La Tubería: el elemento fundamental de un sistema de calefacción por suelo radiante son los

circuitos de tuberías de agua caliente que se instalan bajo el suelo de la vivienda.

La función de las tuberías es conducir el agua caliente generada por la caldera hacia los distintos

circuitos, logrando así transmitir el calor al pavimento.

Estas tuberías, fabricadas en un material plástico de alta tecnología denominado polietileno

reticulado, soportan con total garantía la circulación continua de agua caliente.

Material necesario 1094m

_La Banda Perimetral: Se trata de una cinta fabricada en un material espumoso cuya función es

absorber las dilataciones del suelo, además de evitar los ya mencionados puentes térmicos y

acústicos.

Está fabricada en espuma de polietileno, cuenta con un faldón de estanqueidad que se adhiere al

panel aislante gracias a una cinta autoadhesiva y se sirve precortada para facilitar la eliminación del

sobrante tras su instalación.

Material necesario 200 m

_El Aditivo Fluidificante y Retardante: Se trata de un líquido especial que se añade al mortero para

aumentar su fluidez. Una mayor fluidez del mortero hace que se requiera menor cantidad de agua

para el amasado y se reduzca la porosidad del mortero una vez fraguado, con lo que se optimizan

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las características del mortero haciéndolo más resistente a la compresión y más maleable. El

mortero así envolverá perfectamente el tubo sin dejar celdillas de aire que dificultarían la

transmisión del calor.

El resultado final es un mortero con una mayor resistencia mecánica y una mejor transmisión del

calor. El aditivo fluidificante es también un gran reductor de agua.

Material necesario 200 litros

_El Sistema de Colectores: Se trata de un conjunto de accesorios que se colocan normalmente en

una caja de registro y cuya función es distribuir el agua caliente que se recibe de la caldera a cada

uno de los circuitos de tubería correspondientes a cada habitación de la vivienda.

El sistema de colectores permite la regulación independiente de las temperaturas de cada una de las

habitaciones de la vivienda en función de sus respectivas necesidades caloríficas.

Se componen de una serie de elementos que vamos a detallar a continuación:

Material necesario 2 colectores

_Termostatos y actuadores electrotérmicos: Son un sistema para regular manualmente la

temperatura de cada estancia para garantizar el confort térmico en cada una de las habitaciones a

gusto de cada persona.

Material necesario 9 termostatos

Coste Instalación Suelo Radiante 4.239,50€

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8.3.4 Planos instalación suelo radiante

Planta Primera – Suelo Radiante

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Planta Primera – Suelo Radiante

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8.4 Refrigeración por Fan Coil.

El Fan-Coil es un sistema de acondicionamiento y climatización de tipo mixto; resulta ventajoso en

edificios donde es preciso economizar el máximo de espacio. Suple a los sistemas centralizados que

requieren de grandes superficies para instalar sus equipos

Son Unidades Individuales situadas en cada ambiente a acondicionar, a los cuales llega el agua. Allí

el aire es tratado e impulsado con un ventilador al local a través de un filtro. De este modo, cuando

el aire se enfría es enviado al ambiente trasmitiendo el calor al agua que retorna siguiendo el

circuito.

8.4.1 Justificación de los aparatos elegidos

Para este tipo de vivienda se ha optado por unas unidades de acondicionamiento de aire no

autónomas, alimentadas de agua fría, destinada a la climatización de las estancias.

Tanto los conductos de agua, como los Fan Coil estarán dispuestos en el falso techo, por lo que se

ha escogido el modelo Mayor2 NCHY de CIATESA.

Ilustración 45: Fan Coil Fuente: www.ciatesa.com

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Para cada estancia se selecciona un aparato con la potencia requerida como se muestra en la

siguiente tabla:

Estancia Potencia

Requerida (W)

Potencia

Frigorífica (kW) Modelo Caudal

Potencia

Consumida Precio

Salón 727,12W 0,8 Mayor 428 255m3/h 76W 426,57€

Cocina 469,21W 0,5 Mayor 425 115m3/h 59W 379,46€

Baño 1 285,26 W 0,4 Mayor 424 85m3/h 48W 346,98€

Baño 2 208,13W 0,4 Mayor 424 85m3/h 48W 346,98€

Pasillo 1 497,05 0,5 Mayor 425 115m3/h 59W 379,46€

Pasillo 2 468,2W 0,5 Mayor 425 115m3/h 59W 379,46€

Habitación1 638,12W 0,8 Mayor 428 255m3/h 76W 426,57€

Habitacion2 590,97W 0,8 Mayor 428 255m3/h 76W 426,57€

Habitacion3 611,73W 0,8 Mayor 428 255m3/h 76W 426,57€

Total 3538,62€

Ilustración 46: Características Fan Coil Fuente: www.ciatesa.com

Características especificas:

• NCH: Modelo no carrozado horizontal. Este equipo dispone de un cajón de expansión

insonorizado en la impulsión, y puede cubrir una presión estática de hasta 90Pa, que

responde a las necesidades de todos los sistemas de impulsión. La rejilla de impulsión es

rectangular.

• Bandeja de recuperación de condensados: Bandeja de plástico, sin retención de aguas y

evacuación de las mismas al nivel del fondo de la bandeja. Los manguitos de evacuación se

sitúan en la parte posterior

• Dispone de grupo motoventilador de 7velocidades con protección térmica y suspensión

elástica

Los Fan Coil se disponen tal y como se representan en los planos siguientes de climatización.

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8.4.1 Planos instalación Fan Coil.

Planta Baja – Fan Coil

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Planta Primera – Fan Coil

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9 Climatización tradicional

En este punto, se va a calcular la demanda térmica del edificio suprimiendo los acondicionamientos

bioclimáticos, para observar la diferencia entre el edificio bioclimático y el mismo con las técnicas

tradicionales.

Para ello, se van a proceder a cambiar el sistema de climatización geotérmica con suelo radiante y

fan coil, por radiadores tradicionales y fan coil alimentados por bombas de calor comunes.

De esta manera se pretende dar una visión general del ahorro energético que conlleva la

construcción bioclimática, para su posterior análisis en el estudio económico.

9.1 Cálculos

En la progresión de los cálculos se irán explicando los cambios que se realizan con respecto a las

características de los cálculos bioclimáticos.

o Muros

R T= Rsi + R1 +R2 + R3 + R4 + R5 + Rse

Rsi= 0,13

Rse= 0,04

Capa1: Ladrillo cara vista e= 0,07 λ= 1,35

Capa2: C. de aire e= 0,05 λ= 0,15

Capa3: Poliuretano Proyectado e= 0,04 λ= 0,040

Capa4: ½ pie ladrillo macizo e= 0,07 λ= 0,87

Capa5: Enlucido de yeso e= 0,02 λ= 0,18

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R T= 0,13 + 35,107,0 +

15,005,0 +

040,004,0 +

87,007,0 +

18,002,0 + 0,04 = 1,76 m2 K/W

Tradicional UMlin= 0,572 W/m2K ≤ 0,66 W/m2K

Bioclimático UMlin= 0,285 W/m2K ≤ 0,66 W/m2K

o Suelo

R T= Rsi + R1 +R2 + R3 + R4 + Rse

Rsi= 0,17

Rse= 0,04

Capa1: Plaquetas cerámicas e= 0,02 λ= 1,05

Capa2: C. de aire e= 0,04 λ= 0,15

Capa3: Aislante e= 0,05 λ= 0,030

Capa4: Solera e= 0,20 λ= 0,55

R T= 0,17 + 05,102,0 +

15,004,0 +

030,004,0 +

55,020,0 + 0,04 = 2,192m2 K/W

Bioclimático USlin= 0,456 W/m2K ≤ 0,49 W/m2K

Tradicional USlin= 0,327 W/m2K ≤ 0,49 W/m2K

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o Cubierta plana cerámica

R T= Rsi + R1 +R2 + R3 + R4 + R5 + R6 + Rse

Rsi= 0,04

Rse= 0,1

Capa1: Baldosín Catalán e= 0,02 λ= 1,05

Capa2: C. de aire e= 0,04 λ= 0,15

Capa3: Aislante e= 0,05 λ= 0,040

Capa4: Forjado e= 0,25 λ= 0,95

Capa5: C. de aire e= 0,30 λ= 0,16

Capa6: Falso techo e= 0,02 λ= 0,18

R T= 0,04 + 05,102,0 +

15,004,0 +

040,003,0 +

95,025,0 +

16,030,0 +

18,002,0 + 0,1 = 2,376 m2 K/W

Tradicional UClin= 0,38 W/m2K ≤ 0,38 W/m2K

Bioclimático USlin= 0,2016 W/m2K ≤ 0,49 W/m2K

o Huecos

Fracción de hueco ocupada por el marco FM = SM / SH

Transmitancia Térmica de Huecos UH= (1 – FM)UH,V + FMUH,M

Factor Solar de huecos FH = δ [(1 – FM)Fa,g + FM .0,04 . UH,M

. α ]

Fachada Norte

Área total fachada= 79,29 + 20,04 x 2 = 119,37m2

Área huecos = 12,4 m2 % Huecos = 10,38%

Cristal normal 4-6-4 UH,V = 2,7 W/m2K UH,M = 3,60 W/m2K

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FM = 0,274

UH = (1 – 0,274) 2,7 + 0,274 . 3,40 = 2,892 ≤ 2,9

Fachada Sur

Área total fachada= 119,37 m2

Área huecos = 44,62 m2 % huecos = 37,38%

Cristal normal 4-6-4. UH,V = 2,7 W/m2K UH,M = 4 W/m2K

FM = 0,19

UH = (1 – 0,19) 2,7 + 0,19 . 4 = 2,95 ≤ 3,5

FH = 0,60 [(1 – 0,19)0,75 + 0,19 .0,04 . 4 . 0,7 ] = 0, 337

Tradicional FH = 0,377

Bioclimático FH = 0,249

Fachada Oeste

Área total fachada= 57,34 m2

Área huecos = 10,9 m2 % huecos = 19 %

Cristal normal 4-6-4. UH,V = 2,7 W/m2K UH,M = 4 W/m2K

FM = 0,21m2

UH= (1 – 0,21) 2,7 + 0,21 . 4 = 2,96 ≤ 3,3

FH = 0,80 [(1 – 0,21)0,75 + 0,21 .0,04 . 4 . 0,7 ] = 0,493 ≤ 0,54

Tradicional FH = 0,493

Bioclimático FH = 0,365

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Fachada Este

Área total fachada= 57,34 m2

Área huecos = 17,3 m2 % huecos = 30,17 %

Cristal normal 4-6-4. UH,V = 3 W/m2K UH,M = 4 W/m2K

FM = 0,23m2

UH = (1 – 0,23) 2,7 + 0,23 . 3,60 = 2,93 ≤ 3,3

FH = 0,80[(1 – 0,23)0,75 + 0,23 .0,04 . 4 . 0,7 ] = 0,483 ≤ 0,54

Tradicional FH = 0,483

Bioclimático FH = 0,357

o Infiltraciones en Invierno.

Las infiltraciones no cambian, ya sea con las técnicas bioclimáticas o con las técnicas tradicionales.

La cantidad de calor a aportar por renovación de aire, se utiliza la siguiente formula, que indica las

pérdidas que se producen por las infiltraciones, o el calor a aportar para neutralizarlas:

P = S . H . Dt . K . R

En la que:

P = Potencia en kcal/h. a aportar al local.

S* = superficie del local en m2.

H* = altura del local.

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* Estas dos constantes se pueden sustituir por volumen en m3.

Dt = diferencia de temperaturas entre la temperatura interior de confort y la mínima de cálculo

exterior.

K = Calor especifico del aire, aproximadamente 0,24 kcal/m3, si bien se suele calcular con 0,3.

R = Numero de renovaciones hora que se prevén hacer, en locales muy cerrados se considera media

renovación de aire a la hora, comedores, salones, dormitorios de vivienda, etc. una renovación, en

los baños y cocinas, y más si tienen shunt de ventilación se calculan dos renovaciones de aire, si se

trata de un local comercial con entrada y salida continua de personas o parecido se pondrán de 3 a 5

renovaciones de aire.

Como el resultado lo queremos en Watios tendremos que dividir las Kcal entre 0,86 y obtendremos

los Watios.

o Cocina

Pc = 20,03m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 1= 373,80 Kcal 434,66W

o Baño1

Pc = 7,65m2 x 2,70m x 32,8 x 0,24 kcal/m3 x 2 = 325,10 Kcal 378,13W

o Baño2

Pc = 7,65m2 x 2,70m x 32,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 2 = 325,10 Kcal 378,13W

o Habitación 1

Pc = 23,5m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 218,28 Kcal 254,98W

Page 128: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 126 

o Habitación 2

Pc = 23,15m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 216,01 Kcal 251,18W

o Habitación 3

Pc = 28,3m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 265,07 Kcal 307,05W

o Salón

Pc = 31,9m2 x 2,70m x 30,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 318,34 Kcal 370,15W

o Pasillo 1

Pc = 22,9m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 213,68 Kcal 248,47W

o Pasillo 2

Pc = 23,9m2 x 2,70m x 28,8 ºC x 0,24 kcal/m3 x 0,5= 223,01Kcal 259,32W

Total Infiltraciones 2.882,07W ≈ 2.882W

Page 129: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 127 

o Determinación de las pérdidas por cerramiento de un edificio en Invierno

Qpj= As x Us x ( Ti - Te)

Qp = ∑Qpj

o Cocina

Qpc= (29,30 m2 x 0,572 W/m2 K + 20 m2 x 0,456 W/m2 K + 5,42 m2 x 0,483 W/m2 K ) x

(22 – (-6,8)) = 820,72W

o Baño1

Qpb1= (7,65 m2 x 0,572 W/m2 K + 7,65 m2 x 0,456 W/m2 K) x (26 – (-6,8)) = 257,95W

o Baño2

Qpb2= (18,30 m2 x 0,572 W/m2 K + 7,65 m2 x 0,38 W/m2 K) x (26 – (-6,8)) = 438,69W

o Habitación 1

Qph1= (58,50 m2 x 0,572 W/m2 K + 23,50 m2 x 0,456 W/m2 K + 5,70 m2

x 0,377 W/m2 K + 4,40 m2 x 0,493 W/m2 K ) x (22 – (-6,8)) = 1396,69W

o Habitación 2

Qph2= (58,50 m2 x 0,572 W/m2 K + 23,50 m2 x 0,38 W/m2 K + 5,70 m2

x 0,377 W/m2 K + 4,40 m2 x 0,493 W/m2 K) x (22 – (-6,8)) = 1409,76W

o Habitación 3

Page 130: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 128 

Qph3= (54,80 m2 x 0,572 W/m2 K + 28,30 m2 x 0,38 W/m2 K + 11,40 m2

x 0,377W/m2 K + 4,40 m2 x 0,483 W/m2 K) x (22 – (-6,8)) = 1397,45W

o Salón

Qps= (40,80 m2 x 0,572 W/m2 K + 31,50 m2 x 0,456 W/m2 K + 11,40 m2

x 0,377 W/m2 K + 5,40 m2 x 0,483 W/m2 K ) x (24 – (-6,8)) = 1373,91W

o Pasillo 1

Qpp1= (33,60 m2 x 0,572 W/m2 K + 23,30 m2 x 0,456 W/m2 K + 5,50 m2 x 0,377 W/m2 K ) x (22

– (-6,8)) = 919,22W

o Pasillo 2

Qpp2= (33,60 m2 x 0,572 W/m2 K + 25,63 m2 x 0,38 W/m2 K + 5,10 m2 x 0,377 W/m2 K + 2,10

m2 x 0,483 W/m2 K ) x (22 – (-6,8)) = 918,59W

Total 8.932,98W ≈ 8.933W

Page 131: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 129 

o Determinación de las pérdidas por cerramiento de un edificio en Verano

Qpj= As x Us x ( Ti - Te)

Qp = ∑Qpj

o Cocina

Qpc= (29,30 m2 x 0,572 W/m2 K + 20 m2 x 0,456 W/m2 K + 5,42 m2 x 0,483 W/m2 K ) x

(39,2 – 24)) = 733,16W

o Baño1

Qpb1= (9,92 m2 x 0,572 W/m2 K + 7,65 m2 x 0,456 W/m2 K) x (40 – 24) = 474,29W

o Baño2

Qpb2= (18,30 m2 x 0,572 W/m2 K + 7,65 m2 x 0,38 W/m2 K) x (40 – 24) = 438,27W

o Habitación 1

Qph1= (58,50 m2 x 0,572 W/m2 K + 23,50 m2 x 0,456 W/m2 K + 5,70 m2

x 0,377 W/m2 K + 4,40 m2 x 0,493 W/m2 K ) x (40 – 24) = 818,01W

o Habitación 2

Qph2= (58,50 m2 x 0,572 W/m2 K + 23,50 m2 x 0,38 W/m2 K + 5,70 m2

x 0,377 W/m2 K + 4,40 m2 x 0,493 W/m2 K) x (40 – 24) = 751,34W

Page 132: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 130 

o Habitación 3

Qph3= (54,80 m2 x 0,572 W/m2 K + 28,30 m2 x 0,38 W/m2 K + 11,40 m2

x 0,377W/m2 K + 4,40 m2 x 0,483 W/m2 K) x (40 – 24) = 801,64W

o Salón

Qps= (40,80 m2 x 0,572 W/m2 K + 31,50 m2 x 0,456 W/m2 K + 11,40 m2

x 0,377 W/m2 K + 5,40 m2 x 0,483 W/m2 K ) x (40 – 24) = 970,36W

o Pasillo 1

Qpp1= (33,60 m2 x 0,572 W/m2 K + 23,30 m2 x 0,456 W/m2 K + 5,50 m2 x 0,377 W/m2 K ) x (40

– 24) = 667,45W

o Pasillo 2

Qpp2= (33,60 m2 x 0,572 W/m2 K + 25,63 m2 x 0,38 W/m2 K + 5,10 m2 x 0,377 W/m2 K + 2,10

m2 x 0,483 W/m2 K ) x (40 – 24) = 647,31W

Total 6.301,83W ≈ 6.302W

Page 133: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 131 

Como se puede observar, la diferencia ente el edificio bioclimático y el tradicional son bastante

considerable, solamente teniendo en cuenta unas medidas o técnicas bioclimáticas a tener en cuenta

en el diseño, y unos materiales apropiados a las circunstancias de la edificación.

La situación en Invierno, obtenemos un 33,86% de ahorro, y en verano obtenemos un 27,1% de

ahorro solamente con las medidas y técnicas bioclimáticas adoptadas.

Tradicional Invierno: Total + Infiltraciones 8.933W + 2.882W= 11.815W

Bioclimático Invierno: Total + Infiltraciones 4.933W + 2.882W= 7.815W

Tradicional Verano: Total 6.302 W

Bioclimático Verano: Total 4.596W

Además de este ahorro obtenido con las técnicas bioclimáticas, queda por obtener el ahorro ofrecido

por la instalación geotérmica frente a la tradicional de radiadores como se describirá en el estudio

económico.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 132 

9.2 Justificación de los aparatos elegidos

Los aparatos escogidos para la climatización tradicional son:

Caldera + Radiadores en Invierno

Aire acondicionado (Split) en verano

Caldera

Se ha seleccionado una caldera mural de la marca Saunier Dubal, con una

potencia calorífica de 12kW alimentada por gas natural, para calefacción y

ACS. Las características de la caldera se observan en las siguientes:

_Potencia: 12kW para calefacción y ACS

_Caudal: 1 litro / s

_Caldera Mural de gran eficiencia en su categoría

_Precio: 1.256,45 €

Radiadores

Los radiadores escogidos son de la marca Saunier Dubal, marca de buena calidad y reconocida en el

mundo de la climatización. Los elementos seleccionados son del modelo Alis con las siguientes

características:

Ilustración 47: Caldera Mural Fuente: Saunier Dubal

Ilustración 48: Radiadores Fuente: Saunier Dubal

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 133 

Alis 80 - (Alto-Entre Ejes-Ancho-Fondo) 770 x 700 x 80 x 97 mm.

Alis 100 - (Alto-Entre Ejes-Ancho-Fondo) 770 x 700 x 100 x 97 mm.

Estancia Potencia Requerida (W) W / Elemento Nº Elementos (80W/ Ele)

Salón 1744,06W 100 18

Cocina 1225,38W 100 13

Baño 1 636,13W 80 8

Baño 2 815,13W 80 11

Pasillo 1 1167,69W 100 12

Pasillo 2 1177,91W 100 12

Habitación1 1651,67W 100 17

Habitacion2 1660,94W 100 17

Habitacion3 1704,5W 100 18

Total Elementos 126 elementos Ilustración 49: Nº de elementos Fuente: Saunier Dubal

Elementos de 100W 107 elementos

Elementos de 80W 19 elementos

Total Elementos 126 elementos

Tipo Radiador W/Elemento NºElementos(80W/Ele) Coste Elemento Coste Total

80W/Elemento 100 107 14,75 € 1.578,25 €

100W/Elemento 80 19 15,75 € 299,25 €

1.877,50 € Ilustración 50: Coste de los elementos Fuente: Saunier Dubal

Page 136: Proyecto Edificio Bioclimatico

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 134 

Split

Para la climatización en verano se ha optado por un sistema Multisplit de la marca Carrier, común

en la climatización tradicional, que consiste en unidades exteriores e interiores.

Ilustración 51: Unidad Exterior Ilustración 52: Unidad interior Fuente: Carrier Fuente: Carrier

Con este tipo de aparatos, se puede instalar hasta 4 unidades interiores a una exterior. Además

utiliza dos sistemas de control para optimizar el bienestar y el ahorro, un sistemas de

autodiagnostico, y soportan una diferencia de altura de 15 m y una longitud de 70m entre las

unidades interiores y las exteriores. Con estas características se adopta perfectamente a nuestro

edificio.

En las siguientes tablas se detallan los aparatos elegidos:

Page 137: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 135 

Interior:

Estancia Potencia

Requerida (W)

Potencia

Frigorífica (kW) Modelo Caudal

Potencia

Consumida Precio

Salón 970,36W 1 Cassete 100KQM 325m3/h 86W 651,76€

Cocina 733,16W 0,8 Cassete 80KQM 255m3/h 76W 572,25€

Baño 1 474,29W 0,5 Cassete 50KQM 115m3/h 59W 476,89€

Baño 2 438,27W 0,5 Cassete 50KQM 115m3/h 59W 476,89€

Pasillo 1 667,45W 0,7 Cassete 70KQM 195m3/h 69W 523,52€

Pasillo 2 647,31W 0,7 Cassete 70KQM 195m3/h 69W 523,52€

Habitación1 818,01W 0,9 Cassete 90KQM 285m3/h 80W 602,89€

Habitacion2 751,34W 0,8 Cassete 80KQM 255m3/h 76W 572,25€

Habitacion3 801,64W 0,8 Cassete 80KQM 255m3/h 76W 572,25€

Total 4.972,22€ Ilustración 53: Características split Fuente: Carrier

Exterior:

Unidad exterior Split conectados Potencia U.Exterior Coste Total

Unidad 1 3 2,4kW 1.323,25 €

Unidad 2 3 2,3kW 1.250,89€

Unidad 3 3 2kW 1.110,12 €

3.684,26 € Ilustración 54: Características Unidad exterior Fuente: Carrier

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 136 

10 Análisis de los resultados

Después de haber realizado los cálculos oportunos tanto en una situación bioclimática geotérmica

como tradicional, se ha obtenido unos valores bastante favorables, que posteriormente serán

comparados en y estudiados en la parte económica.

La diferencia en la demanda térmica entre el edificio bioclimático y el tradicional, se debe a los

materiales utilizados, el espesor de cada una de las capas, y todas las medidas bioclimáticas

expuestas, ya que para los cálculos tradicionales se han eliminado todas estas medidas, y procedido

al cálculo de la demanda.

Los valores obtenidos son los siguientes:

En la situación de invierno, se obtiene un 33,86% de ahorro, y en verano un 27,1% de ahorro

solamente con las medidas y técnicas bioclimáticas adoptadas.

Tradicional invierno: Total + Infiltraciones 8.933W + 2.882W= 11.815W

Bioclimático invierno: Total + Infiltraciones 4.933W + 2.882W= 7.815W

Tradicional verano: Total 6.302 W

Bioclimático verano: Total 4.596W

Estos valores son muy positivos, ya que contribuirán a que la instalación bioclimática requiera una

potencia menor con el correspondiente ahorro económico.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 137 

Hay que tener en cuenta que la instalación bioclimática geotérmica da servicio tanto en invierno

como en verano, mientras que para la instalación tradicional, se han utilizado dos instalaciones por

separado, una por radiadores y otra por Split con unidades exteriores

El coste total de cada instalación por separado se describe a continuación:

Instalación Bioclimática:

Intercambiador geotérmico 3.000,00€

Bomba de calor 6.076,00€

Suelo Radiante 4.239,50€

Fan Coil 3.538,62€

Total 21.854,12€

Instalación Tradicional:

Caldera 1.256,45€

Radiadores 1.877,50€

Unidades interiores (Split) 4.972,22€

Unidades exteriores (Condensadores) 3.684,26€

Total 12.168,43€

Como se observa en los costes anteriores, la instalación bioclimática es mucho más cara, casi el

doble, debido al coste del intercambiador de calor, que asciende a 3.000€. Este coste es debido a la

complejidad de la instalación bajo tierra de los tubos, y a la excavación.

Los datos obtenidos están de acuerdo a los estándares normales del mercado, ya que han sido

comparados con proyectos similares y la variación es muy pequeña, por lo que los datos son

totalmente válidos y fiables para proceder a su estudio económico.

Page 140: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 138 

11 Análisis económico

En este capítulo se pretende hacer el análisis financiero y un estudio de viabilidad tanto de la

instalación bioclimática geotérmica, como de la instalación tradicional.

Con este fin se calcularán el valor actual neto (VAN) y la tasa interna de retorno (TIR), de este

modo se podrá comprobar la rentabilidad de la inversión a realizar.

Por otro lado se realizará un análisis de sensibilidad para la variación de los parámetros económicos

ante posibles incrementos y decrementos de algunas de las variables de que dependen, como el

precio de la energía.

11.1 Inversión en el caso bioclimático

La inversión que se ha de realizar comprende todos los aspectos de equipos mecánicos de la

instalación, así como los aspectos de la mano de obra, teniendo en cuenta los aspectos y medidas

bioclimáticas que se han dispuesto en el edificio.

Se ha realizado un presupuesto detallado de toda la inversión con una tabla Excel, para una mejor

visualización de cada una de las partidas que comprende el presupuesto de ejecución de la

instalación y las medidas bioclimáticas.

Page 141: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 139 

A continuación se muestra dicho presupuesto:

Unidades Partida Cantidad Precio (€) Total (€)INSTALACION GEOTÉRMICA 18.898€ ud Intercambiador 1 5000 5.000

ud BCG Aurea2 30HT (CIATESA) 1 6076 6.076

ud Suelo Radiante 1 4280 4.280 Fan Coil 3.542 ud Fan Coil Mayor 428 4 427 1.708 ud Fan Coil Mayor 425 3 380 1.140 ud Fan Coil Mayor 424 2 347 694 MATERIALES 25.170€ Aislamiento (ro=0,026) 4.140 m2 Fachada Su 166 12 1.992 m2 Huecos -45 12 -540 m2 Fachada Norte 134 12 1.608 m2 Huecos -13 12 -156 m2 Fachada Este 66 12 792 m2 Huecos -18 12 -216 m2 Fachada Oeste 66 12 792 m2 Huecos -11 12 -132 Revestimiento: Paneles Prodema 18.975 m2 Fachada Su 166 55 9.130 m2 Huecos -45 55 -2.475 m2 Fachada Norte 134 55 7.370 m2 Huecos -13 55 -715 m2 Fachada Este 66 55 3.630 m2 Huecos -18 55 -990 m2 Fachada Oeste 66 55 3.630 m2 Huecos -11 55 -605 Cubierta 2.055 m2 137 15 2.055 TOTAL 44.068€

Ilustración 55: Presupuesto bioclimático

Las cantidades negativas son la deducción de los huecos sobre la totalidad de una fachada o

paramento, para facilitar las mediciones en el presupuesto.

Page 142: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 140 

11.2 Inversión en el caso tradicional

En este caso, la inversión que se ha realizado, comprende todos los aspectos de los equipos

mecánicos de la instalación tradicional, así como los aspectos de la mano de obra, teniendo en

cuenta que la parte de materiales y construcción en un edificio tradicional es un 30% menor.

Al igual que en el apartado anterior, se ha realizado un presupuesto de detallado de toda la inversión

con una tabla, para una mejor visualización de cada una de las partidas que comprende el

presupuesto de ejecución de la instalación y de la parte de materiales y construcción.

A continuación se muestra dicho presupuesto:

Page 143: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 141 

Unidades Partida Cantidad Precio (€) Total (€) INSTALACION TRADICIONAL 11.828 € ud Caldera Mural Saunier Duval 1 1257 1.257 Unidades Exteriores: XPower Multisplit 3.686 ud Multisplit 2kW 1 1111 1.111 ud Multisplit 2,3kW 1 1251 1.251 ud Multisplit 2,4kW 1 1324 1.324 Unidades Interiores: Split Cassete 4.976 ud Cassete 100KQM 1 652 652 ud Cassete 90KQM 1 603 603 ud Cassete 80KQM 3 573 1.719 ud Cassete 70KQM 2 524 1.048 ud Cassete 50KQM 2 477 954 Radiadores 1.909 ud Radiadores 80W 107 15 1.605 ud Radiadores 100W 19 16 304 MATERIALES 17.859 € Aislamiento (ro=0,040) 4.140 m2 Fachada Su 166 12 1.992 m2 Huecos -45 12 -540 m2 Fachada Norte 134 12 1.608 m2 Huecos -13 12 -156 m2 Fachada Este 66 12 792 m2 Huecos -18 12 -216 m2 Fachada Oeste 66 12 792 m2 Huecos -11 12 -132 Revestimiento: Ladrillo Cara Vista 12.075 m2 Fachada Su 166 35 5.810 m2 Huecos -45 35 -1.575 m2 Fachada Norte 134 35 4.690 m2 Huecos -13 35 -455 m2 Fachada Este 66 35 2.310 m2 Huecos -18 35 -630 m2 Fachada Oeste 66 35 2.310 m2 Huecos -11 35 -385 Cubierta 1.644 m2 137 12 1.644 TOTAL 29.687 €

Ilustración 56: Presupuesto tradicional

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 142 

Las cantidades negativas son la deducción de los huecos sobre la totalidad de una fachada o

paramento, para facilitar las mediciones en el presupuesto.

Según el Plan General de Energías Renovables 2005-2010, en las instalaciones geotérmicas, se

subvenciona el 30% del coste de la inversión de la instalación (18.898€).

La subvención asciende a 6.639,3€ por lo que el coste de la instalación geotérmica queda en

12.258,7€.

Con estos datos, la inversión que ha realizar en el caso bioclimático geotérmico es:

44.068€ - 6.639,3€ = 37.428,7€

La inversión a realizar en el caso tradicional es de 29687€, por lo que la diferencia entre los dos

casos es de:

37.428,7€ - 29.687€ = 7.741,7 €

11.3 Costes de Operación edificio bioclimático

Costes Fijos

Los costes fijos que se han considerado por el tipo de instalación y la complejidad que conlleva, son

100€ / año por el mantenimiento y revisiones pertinentes que este tipo de instalaciones requieren.

La empresa que se encarga de suministrar los productos y realizar la instalación es la que realizará

dichas revisiones y el mantenimiento requerido para un buen funcionamiento de la instalación.

Total Costes fijos: 100€/año

Costes Variables

Como costes variables se tiene el consumo eléctrico de la instalación durante todo el año, ya que es

la única fuente de energía que requiere la instalación geotérmica.

Page 145: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 143 

Mes BCG para Suelo Radiante kWh/mes BCG para Fan Coil kWh/mes

Enero 2.916,48 0 Febrero 2.046,24 0 Marzo 1.458,24 0 Abril 0 893,6 Mayo 0 1.390,4 Junio 0 1.787,2 Julio 0 2.780,8 Agosto 0 2.780,8 Septiembre 0 1.390,4 Octubre 1.822,8 0 Noviembre 2.116,8 0 Diciembre 2.916,48 0 ANUAL 13.277,04 11.023,2

Ilustración 57: kWh/mes bioclimático Fuente: Cálculos

Coste Eléctrico según BOE

Se pasa a calcular ahora el consumo de electricidad en función de la potencia instalada en la

instalación.

La potencia considerada será la componente activa tomando 0.85 como factor de potencia.

Consumo eléctrico = 24.300,2 kWh/año La tarifa a contratar tiene que tener un término fijo de 15 kW Término de potencia = 15kW x 1,925€/kW/mes x 12meses = 346,5€ Término de energía = 20.655,20kWh/año · 0,092523€/kWh = 1.911,8 € Factura eléctrica = 2.257,58 €/año

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 144 

Cálculos coste total de operación:

Coste total operación = Coste final potencia + Coste mantenimiento

Coste total operación = 2.257,58€/año + 100€/año = 2.357,58 €/año

Coste total operación = 2.357,58 €/año

11.4 Costes de Operación del edificio tradicional

Costes Fijos

En el caso tradicional, los costes fijos que se han considerado por el tipo de instalación son el

mantenimiento y revisiones pertinentes de la caldera mural que se ha utilizado, de la marca Saunier

Duval, con un coste aproximado anual de unos 100€ /año.

En el precio está incluido el mantenimiento y las revisiones pertinentes exigidas para este tipo de

instalaciones, siendo la misma empresa que suministra la caldera, la que realiza dichas revisiones y

el mantenimiento requerido para un buen funcionamiento de la instalación.

Total Costes fijos: 100€/año

Costes Variables

Como costes variables se tienen dos partidas, el consumo eléctrico de la instalación de splits para

refrigeración durante el verano, y el consumo de gas para la instalación de calefacción durante el

invierno, además del consumo de gas para el abastecimiento de ACS durante todo el año.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 145 

Mes Calefacción + ACS kWh/mes Aire Acondicionado kWh/mes

Enero 7.142,4 0 Febrero 5.846,4 0 Marzo 5.356,8 0 Abril 1.728 1.640,16 Mayo 1.339,2 2.118,54 Junio 1.296 2.460,24 Julio 892,8 3.601,518 Agosto 892,8 3.601,518 Septiembre 1.296 2.460,24 Octubre 3.571,2 0 Noviembre 4.320 0 Diciembre 5.803,2 0 ANUAL 39.484,8 15.882,216

Ilustración 58: kWh/mes tradicional Fuente: Cálculos

Coste del gas natural según BOE

El poder calorífico inferior del gas natural sin licuar, según la compañía Gas Natural, es de 9550

kcal/m3 (40.014kJ/m3), lo que nos lleva a calcular la demanda de gas natural:

35098,6 ñ      3600

40014 30,9 2841,99  3/ ñ

Según la Orden Ministerial ITC/3861/2007, de 28 de diciembre, por la que se establece la tarifa del

último recurso del sistema de gas natural para el año 2008:

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 146 

Nivel de consumo de referencia Término fijo Tfi €/cliente/mes

Término variable Tvi –cent/kWh

T.1 Consumo inferior o igual a 5.000 kWh/año. 2,56 5,1929

T.2 Consumo superior a 5.000 kWh/año e inferior o igual a 50.000 kWh/año.

5,72 4,4290

T.3 Consumo superior a 50.000 kWh/año e inferior o igual a 100.000 kWh/año.

44,17 3,4872

T.4 Consumo superior a 100.000 kWh/año. 65,77 3,2195

Ilustración 59: Termino fijo y de potencia Fuente: Orden Ministerial ITC/3861/2007

El consumo anual es de 35.098,6 kWh/año, por lo que la factura queda:

Factura de gas = 5,72€/clientes/mes x 12meses + 35.098,6kWh x 0,044290€/kWh

Factura de gas = 1.623,16€

Coste Eléctrico según BOE

Se pasa a calcular ahora el consumo de electricidad en función de la potencia instalada en la

instalación.

La potencia considerada será la componente activa tomando 0.85 como factor de potencia.

Consumo eléctrico = 15.882,2 kWh/año La tarifa a contratar tiene que tener un término fijo de 15 kW Término de potencia = 15kW x 1,696528€/kW/mes x 12meses = 341,37€ Término de energía = 13.499,87kWh/año · 0,0996381€/kWh = 1.545,1 € Factura de eléctrica = 1.886,47 €/año

Page 149: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 147 

Cálculos coste total de operación:

Coste total operación = Coste final gas + Coste final potencia + Coste mantenimiento

Coste total operación = 1.623,16 €/año + 1.886,47€/año + 100€/año = 3.609,63 €/año

Coste total operación = 3.609,63 €/año

11.5 Ahorro monetario El gasto monetario anual de las dos instalaciones que se han estudiado en el presente proyecto es el

coste total de operación de cada una como se muestra a continuación:

Instalación Geotérmica: 2.357,58 €/año

Instalación Tradicional: 3.609,63 €/año

Por lo tanto el ahorro obtenido en la instalación Geotérmica es de 1.252,05€/año

11.6 Pay-back El análisis de la rentabilidad económica del proyecto se soporta en el estudio de los flujos de

tesorería a lo largo del horizonte temporal. Para ello es necesario establecer los momentos reales de

cobros.

El pay-back de un proyecto informa de cuánto tiempo tiene que transcurrir hasta recuperar la

inversión inicial.

El cash-flow es el ahorro obtenido con respecto a la instalación tradicional, es decir de 813,83€/año . La inversión inicial es de 7.741,7€. 

Page 150: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 148 

Año Ahorro anual 

Flujo de caja 

0     ‐7741,7 

1  904,15  ‐6837,55 

2  904,15  ‐5933,4 

3  904,15  ‐5029,25 

4  904,15  ‐4125,1 

5  904,15  ‐3220,95 

6  904,15  ‐2316,8 

7  904,15  ‐1412,65 

8  904,15  ‐508,5 9  904,15  395,65 10  904,15  1299,8 11  904,15  2203,95 12  904,15  3108,1 13  904,15  4012,25 14  904,15  4916,4 15  904,15  5820,55 16  904,15  6724,7 17  904,15  7628,85 18  904,15  8533 19  904,15  9437,15 

20  904,15  10341,3 

Ilustración 60: Pay-Back Fuente: Cálculos

El pay-back o retorno de la inversión simple nos indica que esta inversión es rentable a partir del

noveno año desde el momento de la inversión.

11.7 VAN

En este apartado se hará el estudio de la rentabilidad del proyecto atendiendo a dos factores, el valor

actual neto (VAN), y la tasa interna de retorno (TIR).

El valor actual neto es la cuantificación económica en el momento inicial de los flujos de tesorería

en el horizonte temporal. Para ello, se debe aplicar una tasa de actualización (k), que es la tasa de

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Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 149 

rentabilidad mínima exigida. Cuanto mayor sea k, menor será el VAN y viceversa. El TIR es la tasa

k que hace que el VAN sea nulo, por lo que si k es mayor que la TIR, el VAN será negativo.

La tabla que se muestra a continuación, muestra el flujo de caja del ahorro que supone la situación

bioclimática geotérmica comparada con la tradicional:

Año  Beneficio  Inversión  Amortización Cash Flow 

0,00  0,00  ‐7741,70  0,00  ‐7741,70 1,00  813,83  0,00  90,32  904,15 2,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

3,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

4,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

5,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

6,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

7,00  813,83  0,00  90,32  904,15 8,00  813,83  0,00  90,32  904,15 9,00  813,83  0,00  90,32  904,15 10,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

11,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

12,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

13,00  813,83  0,00  90,32  904,15 14,00  813,83  0,00  90,32  904,15 15,00  813,83  0,00  90,32  904,15 16,00  813,83  0,00  90,32  904,15 17,00  813,83  0,00  90,32  904,15 18,00  813,83  0,00  90,32  904,15 19,00  813,83  0,00  90,32  904,15 20,00  813,83  0,00  90,32  904,15 21,00  813,83  0,00  90,32  904,15 22,00  813,83  0,00  90,32  904,15 23,00  813,83  0,00  90,32  904,15 24,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

25,00  813,83  0,00  90,32  904,15 

Ilustración 61: Tabla Flujos de Caja Fuente: Cálculos

Page 152: Proyecto Edificio Bioclimatico

Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 150 

El cálculo del VAN en esta situación y con una tasa de descuento del 3%, se halla para diferentes

años y el valor en euros como se muestra en la siguiente tabla:

VAN 

10 años  ‐29,10 € 

15 años  3.052,01 € 

20años  5.709,80 € 

25años  8.002,44 €  Ilustración 62: VAN al 3% Fuente: Cálculos

El cálculo del Van con una tasa de descuento del 10% es el siguiente:

VAN 

10 años  ‐1.391,31 €

15 años  493,24 € 

20años  1.836,90 € 

25años  2.794,91 €  Ilustración 63: VAN al 10% Fuente: Cálculos

Como se observa en las tablas anteriores, con un 3% de descuento, se obtienen valores positivos a

los 11 años, mientras que con una tasa de descuento del 10%, no obtenemos un valor positivo hasta

los 15 años.

11.8 TIR La tasa interna de retorno o rentabilidad de una inversión (TIR) es la tasa de rendimiento requerida,

que produce como resultado un valor presente neto de cero cuando se utiliza como tasa de

descuento.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 151 

Es una medida, en porcentaje, de la rentabilidad del capital invertido. Se trata en definitiva de

obtener el tipo de interés compuesto que retribuye al presente proyecto a lo largo del horizonte

temporal, tomando como datos los flujos de cash-flow. Debe ser positiva para poder afirmar que el

proyecto es rentable.

Se calcula la tasa interna de rentabilidad para 10,15, 20 y 25 años después de la creación del

proyecto. Los resultados se muestran en la siguiente tabla:

TIR 

10  3% 

15  8% 

20  10% 

25  11%  Ilustración 64: TIR Fuente: Cálculos

Como se muestra en la tabla anterior, la tasa interna de retorno o rentabilidad de una inversión, es

positiva desde el décimo, con un valor del 3% en el décimo año.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 152 

12 Conclusiones

Tanto a nivel técnico como a nivel económico, un sistema basado en una bomba de calor

geotérmica unido a las medidas bioclimáticas que se han dispuesto, se puede sustituir perfectamente

por un sistema tradicional de radiadores y aire acondicionado, proporcionando además un confort

térmico mucho mayor.

La medidas bioclimáticas son una parte muy importante del edificio, ya que aportan un ahorro en la

demanda térmica del edificio, que se traduce en un menor coste de las instalaciones al ser de menor

potencia. Solamente con las medidas bioclimáticas se obtiene:

En la situación de invierno, se obtiene un 33,86% de ahorro, y en verano un 27,1% de ahorro

solamente con las medidas y técnicas bioclimáticas adoptadas.

Esto se debe a la demanda térmica del edificio en las diferentes situaciones es:

Tradicional invierno: Total + Infiltraciones 8.933W + 2.882W= 11.815W

Bioclimático invierno: Total + Infiltraciones 4.933W + 2.882W= 7.815W

Tradicional verano: Total 6.302 W

Bioclimático verano: Total 4.596W

Estos valores son muy positivos, ya que contribuirán a que la instalación bioclimática requiera una

potencia menor con el correspondiente ahorro económico.

En la parte económica también se obtienen valores positivos, ya que obtenemos un ahorro anual del

33%, como se muestra en los siguientes datos:

Instalación Geotérmica: 2.357,58 €/año

Instalación Tradicional: 3.609,63 €/año

Por lo tanto el ahorro obtenido en la instalación Geotérmica es de 1.252,05€/año

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 153 

Con estos datos, entre las medidas bioclimáticas, y la instalación geotérmica se obtiene un ahorro

total del 60,10% en Verano y del 66,86% en Invierno. Estos datos son muy positivos, por lo que la

instalación geotérmica, en conjunto con las medidas bioclimáticas son una opción muy buena a la

hora de plantear que tipo de instalación vamos adoptar en nuestra vivienda.

Se ha calculado el valor actual neto (VAN) con una tasa de descuento al 3% y 10% obteniendo un

valor de 3.052,01€ a quince años en el primer caso, y de 493,24€ en el mismo periodo en el

segundo caso.

Se ha calculado la tasa interna de retorno o rentabilidad de una inversión (TIR), y se ha obtenido un

resultado del 3% en un periodo de 10 años, siendo positiva desde el noveno año.

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 154 

13 Bibliografía Internet

• Colegio de Aparejadores de Madrid. www.coaatm.es

• Ciemat - Centro de investigación energética, medioambientales y tecnológicos. www.ciemat.es

• Comisión Nacional de Energía. www.cne.es

• Ministerio de economía y hacienda. www.meh.es

• Ministerio de Medio Ambiente. www.mma.es

• Ciatesa - Empresa de climatización. www.ciatesa.es

• Barbi - empresa de suelo radiante. www.barbi.es

• Saunier Dubal - empresa de climatización. wwwsaunierdubal.es

• Distribuidor energía solar y geotérmica. www.immosolar.com

• Carrier – empresa de climatización. www.carrier.com

• Sistemas geotérmicos ibergeotermia. www.ibergeotermia.com

• Web de arquitectura bioclimática. www.arquibio.com

Normativa

• _DB HE: Documentos Básicos de Ahorro de energía del CTE

• _Real Decreto 1634/2006, de 29 de diciembre, por el que se establece la tarifa eléctrica a partir del 1 de enero

de 2007

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Desarrollo, proyecto y estudio de un edificio bioclimático PFC 

Pedro de los Mozos Martín                                                                                                             Página 155 

• _Real Decreto 871/2007, de 27 de noviembre, por el que se ajustan las tarifas eléctricas a partir del 1 de julio

de 2007.

• Orden ITC/3992/2006, de 29 de diciembre, por la que se establecen las tarifas de gas natural y gases

manufacturados por canalización, alquiles de contadores y derechos de acometida para los consumidores

conectados a redes de presión de suministro igual o inferior a 4bar

• _REBT: Real Decreto 842/ 2002 de 2 de agosto de 2002, Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión

• _RITE: Reglamento de instalaciones térmicas en los edificios y sus instrucciones técnicas

complementarias.R.D.1751/1998.

Otras fuentes

• R4-Hause

• Hábitat Futura

• Eco-construcción

• Ecohábitat