Mejora del confort térmico y análisis de sobrecalentamiento en un edificio sanitario
Desde Praxis Resilient Buildings hemos realizado una simulación termodinámica detallada de un edificio sanitario de varias plantas, para evaluar el comportamiento térmico durante el verano.
Mejora del confort térmico y análisis de sobrecalentamiento en un edificio sanitario.
Un enfoque basado en simulaciones termodinámicas.
Desde Praxis Resilient Buildings hemos realizado una simulación termodinámica detallada de un edificio sanitario de varias plantas, para evaluar el comportamiento térmico durante el verano. El objetivo es identificar estrategias pasivas y optimizar la elección del acristalamiento para minimizar el sobrecalentamiento en el interior y garantizar el confort con baja dependencia de las instalaciones de climatización.
Archivo climático y herramientas
Se utilizó el archivo climático IWEC II (Barcelona – ASHRAE) con datos horarios a largo plazo. Las simulaciones se realizaron con DesignBuilder v7.1 y EnergyPlus v9.4, basándose en planos y documentación técnica del edificio.
Caso base y suposiciones del modelo
Elementos clave de la envolvente térmica:
- Fachadas altamente aisladas (U = 0,157 W/m²·K)
- Doble acristalamiento bajo emisivo con control solar (Ug = 1,40; g = 40 %)
- Hermeticidad: n50 = 3,0 ren/h
- Climatización con fan-coils ybomba de calor aire-agua
- Ventilación mecánica de caudal constante con recuperador al 70 % y una batería de frío
Consignas de refrigeración:
- Laborables: 24 °C (día) / 28 °C (noche)
- Fin de semana: 28 °C (todo el día)
Variantes de simulación
Se analizaron cinco escenarios en verano:
- Caso base
- Instalación de vidrios con control solar en ventanas y lucernarios
- Estrategia de ventilación natural en el atrio
- Estrategia de aporte de aire primario enfriado al atrio
- Combinación de todas las mejoras
También se compararon dos tipos de vidrio en fachada:
- Vidrio bajo emisivo (factor solar g = 57 %)
- Vidrio bajo emisivo con control solar (factor solar g = 40 %)
Principales resultados
- Las estrategias combinadas redujeron las temperaturas operativas máximas en los pasillos, atrios y zonas de espera de las plantas 3 y 4 (las más críticas), entre 7 y 9 °C.
- El acristalamiento con control solar redujo un 40 % las ganancias solares, sin necesidad de diferenciar entre orientaciones, lo que permite realizar un pedido de gran volumen y sin posibilidad de confusiones en la instalación en obra.
- El mejor rendimiento del edificio se logró combinando vidrios bajo emisivos con control solar + estrategia de ventilación natural + aporte de aire primario enfriado en el atrio.
Prescripción de acristalamiento
Según los resultados:
- Ventanas de fachada: Vidrio doble bajo emisivo + control solar: Ug = 1,40 W/m²·K, g = 40 %
- Lucernarios: Vidrio doble con control solar: Ug = 1,80 W/m²·K, g = 18 %
Conclusión
Las simulaciones demuestran que una combinación estratégica de vidrios con control solar, ventilación natural y refrigeración con el aire primario permite controlar eficazmente el sobrecalentamiento en verano, mejorando el confort interior y reduciendo el consumo energético. Con ellas, se definió al detalle la prescripción del vidrio para que este fuese óptimo, permitiendo también una optimización tanto en el diseño de las instalaciones de climatización como en su regulación cuando estén operativas.
