Edificios consumo energético casi nulo

EDIFICIOS DE DE OFICINAS OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO GRUPO ORTIZ EN MADRID MADRID

CONFERENCIA INTERNACIONAL “EDIFICIOS DE CONSUMO ENERGÉTICO CASI NULO: DE LA INVESTIGACIÓN A LA CONSTRUCCIÓN REAL”

EDIFICIOS DE DE OFICINAS OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO GRUPO ORTIZ EN MADRID MADRID 1.- Diseño……Las bases - Los Los 3 edif edifiicios cios pose posee en un mar marcado cado pro propós pósito ito de incor ncorp porar orar en ellos llos téc técnic nicas cons constr truc uctitiva vass y medi medios os de prod produc ucci ción ón,, que que cons consig igan an un elev elevad ado o índi índice ce de eficienci eficiencia a energética energética.. - Están stán local ocaliz izad ado os en el ento entorn rno o del P.A.U .A.U.. del del Ens Ensanc anche de Vall allecas ecas,, para parale lellos a la “La Gavi Gavia” a”. M-45 M-45 y situ situad ado os fren frente te al rec recinto nto del del centr entro o come comerrcial cial “La - Tiene enen una una arq arquite uitect ctur ura a idén idénti tica ca y está están n for formad mados por por plan planta ta baj baja y 5 altu alturras, as, junto con 3 sótanos de aparcamiento, así como una cubierta donde se enc encuent uentrran las salas alas de insta nstala laci cion one es y los los equi equipo poss de dis distrib tribu ución ción.. - El objetivo de estos se ha realizado pensando que uno de ellos consti constituy tuya a un edif edific icio io ajus ajusta tand ndo o su dise diseño ño y elem elemen ento toss de prod produc ucci ción ón a las las exig exigen enci cias as bási básica cass del del CT CTE. E. - Los Los otro otross dos, dos, toma tomará rán n este este como como base base,, inco incorp rpor oran ando do dist distin inta tass técn técnic icas as de mejo mejora ra en los medi medio os de prod produ ucció cción, n, con el fin fin de aume aument ntar ar la efi eficien cienci cia a ener nergéti gética ca y comp compar aran ando do los los resu resultltad ados os con con el ante anteri rior or,, así así como como entr entre e ello elloss mism mismos os.. - Todos odos los los edif edific icio ioss cuen cuenta tan n con con un sist sistem ema a de moni monito tori riza zaci ción ón que que regi regist stra rará rá los los dato datoss ener energé gétitico coss para para pode poderr estu estudi diar ar y comp compar arar ar los los resu resultltad ados os obte obteni nido dos. s.

EDIFICIOS DE DE OFICINAS OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO GRUPO ORTIZ EN MADRID MADRID 1.- Diseño……Las bases - Los Los 3 edif edifiicios cios pose posee en un mar marcado cado pro propós pósito ito de incor ncorp porar orar en ellos llos téc técnic nicas cons constr truc uctitiva vass y medi medios os de prod produc ucci ción ón,, que que cons consig igan an un elev elevad ado o índi índice ce de eficienci eficiencia a energética energética.. - Están stán local ocaliz izad ado os en el ento entorn rno o del P.A.U .A.U.. del del Ens Ensanc anche de Vall allecas ecas,, para parale lellos a la “La Gavi Gavia” a”. M-45 M-45 y situ situad ado os fren frente te al rec recinto nto del del centr entro o come comerrcial cial “La - Tiene enen una una arq arquite uitect ctur ura a idén idénti tica ca y está están n for formad mados por por plan planta ta baj baja y 5 altu alturras, as, junto con 3 sótanos de aparcamiento, así como una cubierta donde se enc encuent uentrran las salas alas de insta nstala laci cion one es y los los equi equipo poss de dis distrib tribu ución ción.. - El objetivo de estos se ha realizado pensando que uno de ellos consti constituy tuya a un edif edific icio io ajus ajusta tand ndo o su dise diseño ño y elem elemen ento toss de prod produc ucci ción ón a las las exig exigen enci cias as bási básica cass del del CT CTE. E. - Los Los otro otross dos, dos, toma tomará rán n este este como como base base,, inco incorp rpor oran ando do dist distin inta tass técn técnic icas as de mejo mejora ra en los medi medio os de prod produ ucció cción, n, con el fin fin de aume aument ntar ar la efi eficien cienci cia a ener nergéti gética ca y comp compar aran ando do los los resu resultltad ados os con con el ante anteri rior or,, así así como como entr entre e ello elloss mism mismos os.. - Todos odos los los edif edific icio ioss cuen cuenta tan n con con un sist sistem ema a de moni monito tori riza zaci ción ón que que regi regist stra rará rá los los dato datoss ener energé gétitico coss para para pode poderr estu estudi diar ar y comp compar arar ar los los resu resultltad ados os obte obteni nido dos. s.

EDIFICIOS DE DE OFICINAS OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO GRUPO ORTIZ EN MADRID MADRID EDIFICIOS DE OFICINAS DEL GRUPO ORTIZ EN EL P.A.U. DE VALLECAS 1.- Diseño……La orientación - La orientación de las parcelas parcelas hace que el eje de los edificios edificios se encuentre desviados 33º de la dirección N-S, lo que a efectos del CTE se puede considerar que las fachadas tienen orientación Norte, las otras Sureste y Suroeste.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 1.- Diseño……La orientación - Para el diseño inicial del edificio, se utilizó la idea del estudio de Arquitectura y Proyectos GOP, utilizando diversas fuentes de datos. - Estos datos aportaron conclusiones conocidas y típicas del clima de Madrid, de las que se reflejan a continuación las más importantes. - Se trata de un clima seco, siendo frío en invierno y caluroso en verano. - Alcanza la zona máxima de “Calor Seco” en julio, con temperatura de 34 ºC. - Se trata de un clima continental, con importantes variaciones de temperatura entre el día y la noche. - Presenta gran inestabilidad climática en primavera y otoño, pero de corta

duración. - Importante aportación de energía por radiación solar. - Clima apropiado para el uso de las técnicas de enfriamiento gratuito.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID

COSTILLAS ESTRUCTURALES Y VIDRIOS

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID EDIFICIOS DE OFICINAS DEL GRUPO ORTIZ EN EL P.A.U. DE VALLECAS 1.- Diseño……La orientación - La envolvente es una sucesión de grandes pórticos de hormigón que conforman la imagen de un prisma de vidrio, albergando en su interior los diferentes usos que requiere el programa funcional. - Los pórticos cumplen la misión de proporcionar un control selectivo de la radiación solar : * Amortiguan los efectos negativos del sol en verano.

* Eliminan algunos deslumbramientos, al conformar parte de la estructura del edificio.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 1.- Diseño……La orientación - LAS COSTILLAS ESTRUCTURALES Y ORNAMENTALES - Constituyen un gran sistema inercial, evitando parte de las ganancias de calor por transmisión. - La gran masa de hormigón de estas, acumula parte de la radiación, que es devuelta al ambiente cuando el sol no incide sobre ellas, impidiendo la transmisión al interior. - Protegen de la radiación solar directa al interior, produciendo paulatinas sombras - Proyectan la luz hacia el interior, con una gran luminosidad y ahorro energético

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID - Se prolongan a la cubierta, conformando de nuevo, una protección adicional para la última planta ante la radiación solar, ya que ofrece una zona sombreada durante gran parte del día.

ACTUACION VEGETAL EN TERRAZA DE CUBIERTA


VISTA DE LOS PORTICOS Y COSTILLAS ESTRUCTURALES


VISTA AEREA EDIFICIO 2.91


1.- Diseño……La envolvente y las necesidades - El edificio resultante, presenta por la aplicación del CTE, una gran superficie expuesta a orientación Norte. - Esto exige vidrios de altas prestaciones en términos de aislamiento térmico. - La colocación de vidrios tintados para proteger de la radiación en verano, penalizaba el consumo de calefacción y de iluminación. - Por ello se han incorporado vidrios transparentes para todas las fachadas, siendo la mejor solución para verano e invierno.

2.- Ocupación y ventilación - La ocupación prevista en los edificios y la calidad del aire comprometida con los mismos, obligan a un caudal de renovación, que oscila entre 24.000 m3/h 40.000 m3/h.


2.- Diseño……Las estrategias pasivas y activas - Observando la orientación del edificio y el estudio de los esquemas y diagramas que se observarán a continuación, nos permite comprobar que Madrid ofrece una buena posibilidad de emplear estrategias pasivas y activas, muy eficientes y económicas, tanto para calefacción , como para refrigeración, así pues:

En la construcción - Aumento del índice de sombreamiento. - Mejora de los acristalamientos. - Aplicación de sistemas inerciales

En los sistemas - Técnicas de enfriamiento evaporativo. - Free - cooling - Ventilación forzada nocturna.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID Las distintas gráficas, permiten comparar la evolución del diseño, según las medidas incorporadas Diferencia en la escala temporal

Edificio de referencia del CTE

Con la incorporación de protecciones solares

Edificio de inicial de proyecto

Con la mejora en los acristalamientos

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 2.- Diseño……La estrategias activas - Definido el edificio y con las medidas correctoras pasivas, las soluciones activas incorporadas y las energías renovables o de eficiencia energética, son las siguientes:

ILUMINACION - Sistema de regulación de la intensidad lumínica en las pantallas próximas a las ventanas, en cumplimiento del HE-3 del CTE - Sensores de luz exterior en todas las pantallas, del edificio 2-91.

-Detectores de presencia en aseos y zonas comunes. - Pulsadores de luz en Garajes y zonas similares.

PROTECCION DEL MEDIO AMBIENTE - Puntos de recogida y reciclado de papel, envases, pilas en plantas y accesos - Centralización de impresoras en puestos localizados de plantas. - Acceso codificado a recogida de documentos

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 3.- Los sistemas…. Medios de producción y energías renovables INTERCAMBIADOR GEOTERMICO TIERRA –AIRE -Bajo el tercer sótano a 18 mts bajo rasante en dos de los edificios. - Consta de 65 tubos de 315 m.m., con una longitud total de 900 mts. - Las temperaturas de uso oscilan entre los 10 y 22 ºC. - La potencia máxima estimada es de 45 Kw. - 8 sondas embutidas en el terreno, controlan el funcionamiento de las compuertas de los climatizadores, en función de la temperatura del terreno y la exterior. - El ahorro estimado es de 21 Mwh en invierno y 41 Mwh en verano. - El caudal de aire coincide con el de renovación del edificio. - El sistema de control y regulación de los edificios, logra que el terreno funcione alternativamente a lo largo del año como fuente o sumidero energético.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 3.- Los sistemas…. Medios de producción y energías renovables GEOTERMIA

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 3.- Los sistemas…. Medios de producción y energías renovables GEOTERMIA

- ESQUEMA DEL INTERCAMBIADOR GEOTERMICO TIERRA –AIRE

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 3.-Los sistemas…. Medios de producción y energías renovables GEOTERMIA

SOPORTE DE TUBOS

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 3.- Los sistemas…. Medidas de eficiencia energética - FREE-COOLING Y RECUPERACION ADIABATICA EN CLIMATIZADORES - Los climatizadores están provistos de compuertas que hacen posible el uso del free-cooling para el ahorro de energía. - El aire extraído se enfría mediante la aportación de humedad, permitiendo obtener una mayor capacidad de recuperación de energía con el aire de admisión. - Un conjunto de sondas de temperatura y humedad, junto con el sistema de regulación, controla la apertura o cierre de las compuertas, para permitir estos objetivos.

- La energía ahorrada supera los 125 Mwh/ año

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 3.- Los sistemas…. Medidas de eficiencia energética Ventilación forzada nocturna - Las cargas internas aportan una energía que se acumula en los muebles y paramentos, cuando el edificio detiene su actividad fuera del horario habitual. - Esta energía residual puede eliminarse por métodos de reducido consumo energético, barriendo y renovando el aire interior durante las horas nocturnas. - Esta situación se da en Madrid, en más del 25% del número total de horas anuales. - De nuevo el conjunto de sondas de temperatura y el sistema de regulación, controlan la apertura o cierre de las compuertas y permite el funcionamiento de los climatizadores

- Puede llegar a ahorrarse hasta el 8% de las cargas internas, 24 Mwh.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 3.- Los sistemas…. Medidas de eficiencia energética - UTILIZACION DEL AGUA DE TORRE PARA ENFRIAMIENTO DIRECTO - El RITE hace posible el uso del agua de las torres de refrigeración, para utilizarla directamente en fan-coils o climatizadores, como fuente de agua fría. - En ciertas épocas climáticas, la torre es capaz de enfriar el agua hasta su posible utilización, con temperaturas inferiores a 14 ºC. - En Febrero y Marzo, se han logrado 12,5 ºC, suponiendo un ahorro de 12 Mwh. - En Madrid, esta medida puede superar casi el 19 % de las horas de refrigeración. - De nuevo un conjunto de sondas de temperatura y humedad, junto con el sistema de regulación controla la apertura o cierre de las válvulas del circuito de agua fría y de torre para permitir el funcionamiento del sistema. - La energía ahorrada por este medio puede superar los 20 Mwh anuales.

- El ahorro total de las medidas aplicadas en el edificio puede estimarse entre el 25 y el 29%

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 4.- Los equipos de producción … Edificio 2.50 - Como sistemas de producción principal, el edificio necesita otros que tengan la capacidad de aportar calor o frío, tanto para calefacción, como para refrigeración a los equipos terminales. - El edificio va provisto de sistemas VRV bomba de calor divididos en 20 sectores, uno por cada oficina en los que se divide el edificio, puesto que se trata de un edificio multiusuario. - Junto a estos se ha instalado una bomba de calor aire-agua que alimenta a los climatizadores de aire primario, así como para la climatización del hall de recepción, por suelo radiante. - El calentamiento del ACS, se realiza por medio de paneles solares térmicos y el sistema de recuperación de la bomba de calor. - Las instalaciones se completan con el montaje de paneles solares fotovoltaicos con una potencia instalada de 12 Kwp. - Se trata de un edificio que cumple estrictamente con las exigencias del CTE.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 4.- Los equipos de producción … Edificios mejorados ENFRIAMIENTO DE AGUA - Los otros dos edificios llevan enfriadoras de agua de compresión mecánica, condensadas por agua de torre provistas de compresor de tornillo de doble husillo, con COP superior a 3’5.

- La potencia es progresiva y regulable del 10 al 100%. - Como complemento a las anteriores y medida de eficiencia energética, se incorporan además enfriadoras por ciclo de absorción de LiBr con agua. - El flujo caliente en ambas enfriadoras, es agua a 80 y 85 ºC, procedentes de fuentes de calor diferentes.

- Uno de los edificios incorpora 2 equipos de 70 Kwr , mientras que el otro solo se instala 1 equipo de la misma potencia y produciendo ambos agua fría a 7ºC.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 4.- Los equipos de producción … Edificio 2.72 CALENTAMIENTO DE AGUA - La fuente convencional son calderas de condensación por gas natural - Utiliza además una instalación de paneles solares térmicos de alta eficiencia, que produce agua caliente y la acumula en depósitos de regulación.

La producción del equipo de absorción se estima en 115 Mwh/año Se prevé una producción de los paneles solares superior a 250 Mwh/año - La energía solar no utilizada en el ciclo de absorción, se aprovecha para la producción de ACS, o para la calefacción cuando así sea posible. - La superficie de paneles es superior a 250 m2.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 4.- Los equipos de producción … Edificio 2.91 CALENTAMIENTO DE AGUA - Utiliza dos microturbinas de cogeneración, con una potencia eléctrica de 65 Kwe cada una. - La energía no utilizada en el ciclo de absorción, se aprovecha para la producción de ACS, o calefacción cuando sea posible.

La producción anual estimada es: - Energía agua fría absorción……. 290 Mwh - Energía térmica cogeneración ... 445 Mwh - Energía eléctrica producida ..….. 300 Mwh - Energía de cogeneración para calefacción y ACS …………………………………….... 72 Mwh Horas de uso de la cogeneración estimadas ≈ 2.300

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 5.- Los sistemas de distribución La climatización de las plantas se realiza por medio de: - Uta’s de tratamiento de aire con baterías de agua fría y caliente, en edificios 2.91 y 2.72, provistas de: * Recuperadores entálpicos y enfriamiento adiabático en extracción. * Prefiltros , filtros y filtros de carbón activo en impulsión. * Humectación por lanza de vapor. * Free-cooling y ventilación nocturna. * Aspiración del intercambiador geotérmico. -Fan-coils con 3 velocidades en el ventilador y sistema 4 tubos. - Termostato electrónico individual, por cada fan-coil. - Impulsión a suelo y distribución del aire por desplazamiento. -Cajas de volumen variable con regulación de caudal por diferencial de presión y sondas de temperatura en retorno.

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID CARACTERISTICAS CONSTRUCTIVAS Y DE DISEÑO Edificación y Código Técnico de Edificación Estudio climático previo Consumos de energía del edificio de referencia y de los de proyecto Mejora de la protección solar a través de las costillas verticales Mejora de la protección solar por los parasoles horizontales en fachada sur Incremento del sombreamiento de la cubierta por las costillas superiores. Mejora de la inercia térmica interior por f orjados de techo al aire Mejora de los acristalamientos del muro cortina

ENERGÍAS RENOVABLES, ALTERNATIVAS o SISTEMAS DE AHORRO ENERGETICO Paneles solares fotovoltaicos Intercambiador geotérmico tierra-aire Paneles solares térmicos Paneles solares térmicos con de alto rendimiento Unidad enfriadora de agua con sistema de absorción cuyo foco La energía térmica de los gases de combustión de dos de calor se alimenta por medio de: turbinas de microcogeneración Ventilación exterior o cruzada nocturna Utilización de free-cooling en climatizadores Incorporación de recuperadores de energía en climatizadores Utilización de agua de torre para su uso en los fan-coils en las épocas templadas Reducción de la intensidad de la l uz artificial en función de la iluminación crepuscular Sistema de control y regulación universal Sistema de monitorización y seguimiento e nergético

CLASIFICACION ENERGETICA CALENER

2.50 INCL.

2.72 INCL.

2.91 INCL.

SI SI SI SI SI SI NO (1) SI

SI SI SI SI SI SI SI SI

SI SI SI SI SI SI SI SI

2.50

2.72

2.91

SI NO (4) NO (4) NO (2) SI SI SI SI NO (6) NO (2) SI NO (7) NO (2) NO (5)

SI

NO (2) SI SI NO (3) SI SI SI B

SI SI SI SI SI SI SI A

SI SI SI SI SI SI SI A

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID 6.- La monitorización …….Resultados - Los edificios están monitorizados para comprobar su comportamiento y eficiencia energética y poder hacer la comparación en la eficacia de los distintos sistemas incorporados. Se pueden controlar más de 175 señales REAL

PONDERADO

ESTIMADO

enero-11

AÑO

CALCULOS

abril-11

ANUAL

CONSUMO CALEFACCION Mwh

255

418

546

CONSUMO ACS Mwh

15

40

42

CONSUMO SUELO RADIANTE Mwh

16

26

40

CONSUMO REFRIGERACION Mwh

23

575

735

APORTACION AGUA DE TORRE A FAN-COILS

12

24

20

CONSUMO CALEFACCION Kwh/m 2

49,27

80,73

106,55

CONSUMO REFRIGERACION Kwh/m2

11,5

104,55

133,64

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID DENOMINACION EQUIPO

Energía térmica torres de refrigeración Uta zona derecha, agua fría Uta zona derecha, agua caliente Uta zona izquierda, agua fría SUta zona izquierda, agua caliente OUta central agua fría D AUta central agua caliente Z I Fan-coils zona izquierda, agua fría RFan-coils zona izquierda, agua caliente O T I Fan-coils zona derecha, agua fría NFan-coils zona derecha, agua caliente O Agua caliente turbina cogeneración M SEnergía eléctrica turbina de cogeneración OConsumo de gas turbina T AConsumo de gas caldera DEquipo de absorción, agua fría S OEquipo de absorción, agua caliente NPaneles solares térmicos, circuito primario U GPaneles solares térmicos, circuito secundario LPaneles solares térmicos, circuito de acumulación A Enfriadora mecánica, agua fría Enfriadora mecánica, agua condensación Bomba de calor agua fría Bomba de calor agua caliente Suelo radiante

2.91

2.72

2 uds SI SI SI SI SI SI SI SI SI SI 2 uds 2 uds Común SI SI SI

2 uds SI SI SI SI SI SI 5 Uds 5 Uds 5 Uds 5 Uds

SI SI SI

2.50

SI SI

SI SI SI SI SI SI SI SI SI

SI SI SI


VISTA GENERAL DE LA SALA DE PRODUCCION DE AGUA FRIA


VISTA GENERAL DE LA SALA DE PRODUCCION CON LOS EQUIPOS DE ABSORCION


VISTA GENERAL TURBINAS DE COGENERACION Y EQUIPOS DE BOMBEO AGUA CALIENTE


VISTA GENERAL DE LA SALA DE PRODUCCION DE AGUA CALIENTE


VISTA GENERAL DE LOS EQUIPOS DE BOMBEO


VISTA GENERAL DE LAS UTA’s


VISTA EN DETALLE DE UNA UTA

EDIFICIOS DE OFICINAS CLASE - A - DEL GRUPO ORTIZ EN MADRID EDIFICIOS DE OFICINAS DEL GRUPO ORTIZ EN EL P.A.U. DE VALLECAS

Estos edificios constituyen una oportunidad única de comprobar el funcionamiento y comportamiento de los sistemas, así como el consumo y eficiencia energética de estos y el conjunto donde se ubican. A los que se han incorporado un número elevado de sistemas de producción distintos. Se están monitorizando y comparando datos de funcionamiento real, que nos servirán para la obtención de resultados interesantes, que nos ayudarán a comprobar si……..

……Estamos en el camino acertado para la sostenibilidad y dotar a los edificios para obtener un mayor ahorro y eficiencia energética.?

Edificios consumo energético casi nulo

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