Según los datos más recientes para el conjunto de la Unión Europea, los edificios son responsables de aproximadamente el 40% del consumo total de energía y por tanto el impacto que supone cualquier esfuerzo de reducción de dicho consumo energético es significativo.
a) Normativa energética en el sector de la edificación
El desarrollo de nueva normativa, y la revisión de la existente, exige unas labores investigadoras de extraordinaria relevancia para los organismos responsables. AICIA ha desarrollado numerosos proyectos de investigación y trabajos de asesoría en este campo, habiendo obtenido una especialización destacada en el ámbito de la normativa energética en el sector de la edificación, con especial atención en:
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Zonificación climática
La zonificación climática utilizada para la limitación de demanda energética del código técnico de la edificación.
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Desarrollo de métodos detallados y simplificados de certificación de edificios
La certificación energética de edificios nuevos y existentes se realiza según la metodología del Real Decreto 47/2007.
AICIA desarrolla métodos de cálculo que se denominan detallados por seguir exactamente la metodología propuesta en dicho decreto. Estos métodos requieren la demanda energética horaria del edificio y la simulación de los sistemas de acondicionamiento, también en base horaria. Se consideran por separado los edificios residenciales y los terciarios (pequeños y medianos por una parte y grandes por otra), así como edificios nuevos o existentes.
Asimismo AICIA desarrolla métodos simplificados de acuerdo a la metodología oficial, que permiten la certificación simplificada de diversos tipos de edificios La certificación energética de edificios, nuevos o existentes, por un método detallado, requiere un grado de definición, y posteriormente un tiempo de cálculo que eleva mucho los costes de la certificación, por lo que los métodos simplificados tienen gran demanda en el sector de la edificación. Los procedimientos, muy simples, se basan en el conocimiento de los parámetros característicos de los elementos del edificio (envuelta y sistemas) que son conocidos por requerimientos de otras verificaciones normativas (principalmente del CTE-HE1), y se pueden implementar con facilidad en herramientas informáticas muy sencillas para el usuario final
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Datos de caracterización climáticos para estimación de consumo y diseño
AICIA desarrolla trabajos de caracterización climática de las localidades españolas. La finalidad de estos trabajos es la selección, de entre los disponibles, de datos climáticos representativos para el fin que se persiga, normalmente entre el diseño de las instalaciones térmicas, para lo que se requieren datos extremos, y la estimación del consumo de dichas instalaciones, para las que se necesitan datos medios, representativos de periodos más largos, como mínimo 10 años.
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Modelización térmica de elementos constructivos tradicionales e innovadores
AICIA trabaja en la modelización térmica de elementos constructivos convencionales e innovadores.
La modelización de elementos convencionales de la envuelta edificatoria incluye tanto cerramientos opacos (muros, cubiertas, forjados, puentes térmicos, etc.) como semitransparentes (acristalamientos -vidrios y marcos- lucernarios, etc.). Las infinitas posibilidades geométricas y de materiales, hacen que en ocasiones un cálculo aparentemente simple de una transmitancia térmica se convierta en un trabajo muy especializado.
La continua investigación, desarrollo e innovación en el sector de la construcción hace que aparezcan en el mercado soluciones constructivas innovadoras para las que los métodos de cálculo convencionales no satisfacen los requisitos de cálculo de la contribución de dichas soluciones constructivas a la demanda energética de los edificios. AICIA realiza investigación básica y aplicada que permite acometer trabajos de esta naturaleza. Entre los más notables se encuentran los muros solares, las fachadas ventiladas, opacas o semitransparentes, y los que incorporan materiales de cambio de fase.
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Acondicionamiento térmico
AICIA desarrolla herramientas que permiten la simulación del comportamiento térmico de los sistemas de acondicionamiento térmicos de los edificios, para diferentes propósitos, desde la verificación de la normativa, hasta el diseño del propio sistema, pasando por la estimación del consumo de las diferentes fuentes energéticas utilizadas.
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Determinación de demanda y consumo energético de edificios
El cálculo de la demanda energética de los edificios es un paso previo para la determinación del consumo energético de las instalaciones térmicas. Con base en las líneas precedentes, AICIA desarrolla modelos de cálculo de la demanda de base de tiempo estacional, mensual, y horario, con diferentes niveles de simplificación, desde muy simplificados, como los basados en la normativa UNE-EN-13790.
AICIA puede determinar también el consumo energético de los edificios en las situaciones siguientes:
A partir de la demanda y el rendimiento estacional del sistema de acondicionamiento térmico, siempre que no exista acoplamiento entre el edificio y el sistema, lo cual solo ocurre cuando el control es perfecto y la potencia del equipo siempre suficiente para satisfacer la demanda.
En los casos en que las condiciones térmicas de la envuelta y del sistema están acopladas, porque la envuelta modifique sus características de acuerdo a una situación definida, o porque las prestaciones del sistema dependan de las condiciones del local, lo cual es real en una mayoría de los casos, de manera que el procedimiento de cálculo necesita ser iterativo, determinándose en cada instante de cálculo los balances de energía en la envuelta y el sistema de acondicionamiento que finalmente permiten el cálculo de las temperaturas y cargas térmicas de los locales.
De igual manera, habitualmente de la segunda forma, se tiene en cuenta el aprovechamiento de las energías renovables, por ejemplo, mediante sistemas de absorción para refrigeración mediante energía solar.
b) Acondicionamiento climático de los espacios exteriores
El acondicionamiento climático de los espacios exteriores ha sido desde el desarrollo de los trabajos con tal finalidad para la Exposición Universal de Sevilla en 1992, una línea de actividad constante en AICIA, y se han mantenido trabajos de investigación, desarrollo e innovación que han permitido aplicar y pero también extender la base de conocimiento creada desde el primer momento en:
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Modificación de condiciones climáticas
Cuantificación de la modificación de las condiciones exteriores a que se ve sometido un edificio, por las perturbaciones que introduce el entorno urbano.
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Modelización de condiciones de confort en espacios exteriores
Los trabajos de AICIA han puesto de manifiesto que magnitudes tales como radiación solar incidente, velocidad del viento, proximidad de superficies frías o calientes, además de la propia temperatura y humedad del aire ambiente, hacen que el problema de las condiciones de confort sea completamente diferente del convencional, y que haya de ser tratado con gran nivel de detalle.
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Sistemas de acondicionamiento térmico de espacios exteriores
Se desarrollan productos y soluciones de carácter tecnológico a nivel de sistemas y algoritmos de control y comunicaciones que permitan una gestión activa de la demanda energética.
Dicha gestión nos permite generar distribuir y consumir de manera más eficiente, ajustando la generación de energía a las necesidades de cada momento, tanto para grandes sistemas como en la gestión energética tanto de industrias como en los hogares.
