Contribuciones desde la arquitectura y la ingeniería a los edificios de energía minera

Resumen

En el capítulo 1 de esta tesis doctoral planteamos una visión general de la tesis doctoral, destacando las innovaciones, las aportaciones científicas y la transferencia de resultados de investigación llevada a cabo hasta la fecha de su depósito. En el capítulo 2 de esta tesis doctoral realizamos una revisión exhaustiva sobre el estado del arte en materia de conocimiento científico y regulatorio en relación con la eficiencia energética de los edificios. Este capítulo termina con un apartado dedicado al concepto de MEB, donde se aporta una propuesta de definición de nZEB en España. El capítulo 3 de esta tesis doctoral: Cálculo de la difusividad térmica del terreno mediante la medida directa de su temperatura. Aplicación a los sistemas de geotermia de muy baja entalpía, viene a realizar una aportación para la incorporación de esta forma de energía renovable a edificios MEB en clima subtropical. En él se desarrolla una metodología científica para el cálculo exacto de la difusividad térmica de un terreno; de forma sencilla y, sobre todo, económica. Para ello, utilizando los ensayos de geotecnia exigidos por la normativa de seguridad estructural, medimos la temperatura del terreno a la profundidad donde va a ser instalada el sistema geotérmico de muy baja entalpía (VLEGE). Esta medida, realizada mediante una sonda experimental desarrollada por el equipo de investigación, permite calcular mediante un desarrollo analítico la difusividad térmica del terreno, que constituye el parámetro fundamental para el diseño y dimensionado de la VLEGE. El capítulo 4 de este trabajo: Medida simple, rápida y de bajo coste de la transmitancia térmica en la edificación, pretende conseguir edificios MEB a través de la mejora de la capacidad de aislamiento de un envolvente. En él se desarrolla un sistema de medida rápido, barato y fácil de usar, que permite tomar al mismo tiempo múltiples medidas en un mismo edificio, o incluso en edificios colindantes, cuando se trate de la rehabilitación energética de una manzana o de un barrio completo. Para ello se ha desarrollado un sistema que, al contrario de lo que se hace actualmente, no precisa medir difusividad del calor como tal en el envolvente del edificio, sino sólo obtener medidas de temperatura que, a través de la ecuación diferencial de Fourier, conocida en algunos ámbitos como Ley de enfriamiento de Newton, nos da el valor de la transmitancia térmica (U-Value) de la envolvente. El capítulo 5 de esta tesis doctoral: uhuZEB: Metodología de diseño, construcción y operación de edificios de consumo de energía mínimo en clima subtropical, viene a realizar una aportación metodológica fundamental para la integración operativa de las distintas fases de desarrollo de un MEB en clima subtropical. Estas distintas fases incluyen la negociación, el diseño arquitectónico, la ingeniería de instalaciones, la gestión de la construcción y la fase de operación y mantenimiento del MEB. Una herramienta clave para la implementación de esta metodología es el modelo de información del edificio (BIM), con un nivel de desarrollo (LOD) específico de cada fase. Al final de este capítulo se incorpora un caso experimental real para la validación paso a paso de una metodología desarrollada. Se trata de una vivienda unifamiliar aislada en clima subtropical denominada Casa Zaranda. En ella se demuestra, de manera pormenorizada, la validez de la metodología propuesta para el para el diseño de los edificios MEB en clima subtropical. El capítulo 6 de esta tesis docotral: Rehabilitación energética a escala territorial, se trata de una investigación completa y auto contenida sobre las contribuciones realizadas a la rehabilitación energética a escala de barrio, para la mejora significativa de la eficiencia energética en una regio de clima subtropical en Andalucía. Si bien en el capítulo 5 se experimentó con una vivienda unifamiliar de nueva construcción, lo que permitió poner en valor la metodología desarrollada aplicada a obra nueva, esté capítulo 6 constituye una segunda y más amplia prueba experimental aplicada a la rehabilitación energética de viviendas sociales en las ocho capitales de la Comunidad Autónoma de Andalucía. Finalmente, en el capítulo 7 de esta tesis doctoral resumimos las principales conclusiones y los desarrollos futuros que se derivan del trabajo de investigación realizado, con incidencia en las nuevas líneas de investigación que abren en el campo de la eficiencia energética de edificios.