Adaptation of single-family houses to the nZEB objective in cool-temperate climates of Spain. Optimisation of the energy demand and the thermal comfort by full-scale measurements and simulation assessments with an insight into the global warming scenarios

Abstract

Se han analizado las características energéticas de las viviendas unifamiliares de consumo de energía casinulo (nZEB) construidas en España. La primera parte analiza los resultados de monitorizar durante 14meses el funcionamiento real de una vivienda pasiva en uso. El consumo de calefacción fue muy reducido,de 17,6 kWh/m². Se analizaron el confort térmico y el comportamiento de la envolvente térmica, midiendolas pérdidas de calor por la envolvente y la ventilación. Se analizó el confort térmico de la casa en veranocon diversos métodos y se comprobó que no existe sobrecalentamiento, gracias a la ventilación naturalempleada. La segunda parte compara los potenciales de mejora en invierno con cambios en la calefacción,y en verano mediante refrescamiento por ventilación y sombreamiento. Se calibró un modelo de simulacióndel rendimiento energético del edificio (BEPS) ajustado mediante los valores mensuales de la casamonitorizada. La ventilación mecánica con bypass de verano al caudal máximo es insuficiente para enfriarlo suficiente y mantener el confort térmico. Los sombreamientos ligeros exteriores para edificios existentestambién son insuficientes por sí solos. Es necesario aplicar ventilación natural para mantener los umbralesde confort interior. La tercera parte estudia la adaptación de las viviendas nZEB a los climas frescotempladosde España (se consideran las zonas C1, D1, D2, D3, E1 del CTE) a través de unos casosunifamiliares tipo. Se recomiendan niveles de aislamiento en la envolvente entre 10 cm y 20 cm según lazona climática, forma y orientación de cada caso. Se estudió la capacidad de adaptación con ventilación(VMC-RC y natural) y sombreamientos convencionales. Los resultados indican que es posible conseguirun confort térmico óptimo en verano e invierno aplicando las medidas adecuadas de refrescamiento pasivo,sin refrigeración activa en todas las zonas climáticas. Las simulaciones con climas futuros indican subidasde las temperaturas interiores entre 1-2 °C para 2040 y entre 2-5 °C para 2080. Se recomienda que losdiseños actuales verifiquen el sobrecalentamiento en los escenarios futuros, para mantener en el futuro elconfort térmico en las viviendas unifamiliares de las zonas climáticas estudiadas.