Estudio, desarrollo y evaluación de fachada activa para edificio existente con consideraciones técnicas, económicas y de impacto ambiental

Abstract

El objetivo del presente estudio es el desarrollo y la evaluación del aporte energético que una fachada activa puede dar al edificio industrial que la empresa Agua Palentina tiene ubicado en San Salvador de Cantamuda. El concepto de fachada activa sugiere que se ha de integrar en el elemento de fachada una serie de dispositivos electrónicos o mecánicos que realicen las siguientes actividades: - generar o captar energía a partir del aprovechamiento de los recursos naturales, en este caso solares. - controlar de forma electrónica el comportamiento de dispositivos mecánicos que puedan modificar el comportamiento de la fachada en función de las condiciones atmosféricas de temperatura y humedad. Se ha de señalar que se trata de la modificación de una fachada existente compuesta por diferentes paneles de tipo sándwich. En particular se busca dar una alternativa a la solución de fachada de la zona destinada a servicios, anexa a la zona de producción. Esta fachada fue realizada mediante un panel sándwich de madera en el que se observan diversas patologías originadas tanto en su producción como por la puesta en obra. Es por ello que la empresa busca su sustitución y demanda una solución de fachada que además pueda aportar recursos energéticos al total del edificio. Para encontrar la solución más viable económicamente se ha partido del estudio de la actual fachada y de la evaluación energética del edificio. Tras analizar in situ la construcción, mediante la observación visual y termográfica, y evaluar los sistemas energéticos empleados se ha llegado a las siguientes conclusiones: - El aislamiento que proporciona tanto la solución de fachada como la cubierta al edificio de servicios es insuficiente. - El comportamiento de la envolvente no es el adecuado debido a numerosos puentes térmicos - El edificio cuenta con un sistema mixto de calefacción y producción de ACS, mediante caldera de gas propano. Se ha detectado un bajo rendimiento del sistema debido principalmente a la descompensación térmica que se produce al intentar abastecer con un mismo circuito dos sistemas que requieren temperaturas de agua diferente. Tras el análisis del estado actual se presentan una serie de soluciones basadas en consideraciones de sencillez y adecuación al edificio existente que no implican grandes inversiones. Después de evaluar el comportamiento del edificio con el programa CALENER VYP, antes y después de dichas mejoras, en cuanto a demanda y consumos, se puede concluir que el ahorro es significativo y se recomienda su implementación. Las soluciones propuestas consisten en: - soluciones constructivas referentes al panel de fachada, solución de encuentros con carpinterías y desagües y mejora del aislamiento de falso techo de planta primera - introducir una serie de mejoras en el sistema de calefacción para mejorar su rendimiento. Se ha evaluado la integración de energías renovables de tipo solar para diferentes escenarios: -Sistema de captadores termo-solares para agua caliente. El mejor rendimiento económico se ha obtenido para la aportación de agua caliente sanitaria a uno de los procesos industriales del embotellado de agua, la limpieza de los depósitos, que se realiza actualmente mediante un equipo eléctrico. -Sistema de fotovoltaica cuyo mayor rendimiento consiste en la venta de la energía eléctrica generada a la red. -Se ha estudiado la posibilidad de instalar aerogeneradores de minieólica, sin embargo debido a la poca velocidad del viento en la ubicación de la parcela de Agua 2 ESTUDIO, DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE FACHADA ACTIVA Palentina se ha desestimado su instalación, la producción de energía es inferior al 1% de la energía demandada. Finalmente se aporta el desarrollo constructivo necesario para la instalación de sistemas constructivos bioclimáticos. En este caso se estudia el captador solar o galería y el muro Trombe, por ser estos los que mejor se adecuaban al edificio existente sin originarle grandes modificaciones geométricas y aprovechando al máximo los elementos preexistentes, (zócalo y carpintería). Se establece para su desarrollo, la integración de nuevos materiales como los materiales de cambio de fase (PCM) y los superaislantes, cuyas características físicas aportan mejoras al funcionamiento de las soluciones constructivas. Además para incorporar elementos activos se implementa vidrio fotovoltaico y dispositivos de control electrónico que dotan al conjunto de una mayor eficiencia energética.