Descripción y contextualización de la asignatura

La asignatura de “Cálculo del comportamiento energético de edificios”, que se imparte en el Master Erasmus Mundus en Comunidades y Ciudades Inteligentes (SMACCs), es una asignatura obligatoria de 6 ECTS que se enmarca en la especialidad Eficiencia Energética en la Edificación.



El objetivo final de esta asignatura consiste en poner en práctica los conceptos fundamentales y avanzados de la energética en la edificación a través del uso de herramientas para la estimación de la demanda energética de edificios, así como de su consumo energético mediante el análisis de diferentes tipos de instalaciones térmicas. Por medio de estas herramientas se podrá evaluar el comportamiento y eficiencia energética de los edificios, cuantificando el impacto que pueden tener diferentes actuaciones (activas o pasivas) sobre edificios residenciales o de oficinas, tanto existentes como de nueva construcción, así como el uso de diferentes instalaciones (calderas, bombas de calor, paneles térmicos, etc.).



Generalmente este tipo de herramientas de simulación energética de edificios, se emplean para el dimensionamiento de instalaciones y para evaluar los costes económicos/medioambientales o beneficios energéticos de diferentes estrategias de actuación sobre los edificios, tanto en la fase de diseño como para decisiones en rehabilitaciones.

Resultados del aprendizaje de la asignatura

RA1: Identificar las variables y parámetros que tienen influencia energética sobre una zona térmica.

RA2: Aplicar el balance energético en un edificio.

RA3: Dimensionar las instalaciones térmicas de un edificio.

RA4: Estimar la demanda energética de edificios aplicando el método de los grados-día.

RA5: Utilizar un software de simulación energética de edificios y evaluar los resultados para proponer medidas de reducción de la demanda energética.

RA6: Implementar diferentes instalaciones térmicas sobre un software de simulación energética de edificios para suplir la demanda energética.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:



TRABAJO FINAL

- Formato de la presentación (gráficas, márgenes, estructura, etc.).

- Resultados de la demanda energética.

- Propuestas de mejora planteadas y calculadas.

- Propuesta de instalación(es) e implementación en el programa.

- Exposición oral y discusión de los resultados.





PREGUNTAS TIPO TEST

- Respuestas correctas a preguntas sobre contenido impartido en clase.



ASISTENCIA Y PARTICIPACIÓN:

- Participación activa y positiva en clase

- Asistencia y puntualidad.



RENUNCIA: Para hacer efectiva la opción de renuncia el alumnado deberá hacérselo saber al coordinador de la asignatura vía email antes del término de las clases magistrales.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

Los criterios de evaluación son los mismo que los de la convocatoria ordinaria. La nota correspondiente a la asistencia y participación en clase será la obtenida durante la convocatoria ordinaria.



RENUNCIA: Para hacer efectiva la opción de renuncia el alumnado deberá hacérselo saber al coordinador de la asignatura vía email antes de la fecha prevista para la entrega del trabajo.

Temario

Este curso está enfocado a la adquisición de conceptos fundamentales y avanzados en el campo de la energética de edificios. Se analizarán y evaluarán las variables y parámetros que influyen en el comportamiento térmico de los edificios y de los sistemas de climatización (HVAC), desde un punto de vista teórico y práctico mediante su implementación en una herramienta de simulación energética de edificios. Además, se darán pautas sobre los posibles cambios a realizar en los edificios, para mejorar su eficiencia energética. Con este fin se empleará como herramienta informática de cálculo el programa Design Builder.



TEMARIO:



TEMA 1: INTRODUCCIÓN AL COMPORTAMIENTO ENERGÉTICO DE EDIFICIOS

· 1.1 Consumo energético en la edificación: Antecedentes

· 1.2 Conceptos generales

· 1.3 Métodos de evaluación energética en la edificación



TEMA 2: MÉTODOS SIMPLIFICADOS PARA LA EVALUACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS

· 2.1 Transferencia de calor en la edificación

· 2.2 Balance de energía en la edificación

· 2.3 Pérdidas de calor (en modo calefacción)

· 2.4 Ganancias de calor

· 2.5 Dimensionamiento

· 2.6 Método de grados-día



TEMA 3: SIMULACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS: DEMANDA ENERGÉTICA

· 3.1 Balance energético en régimen dinámico

· 3.2 Método del balance de calor

· 3.3 Herramientas de simulación energética de edificios



TEMA 4: SIMULACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS: CONSUMO ENERGÉTICO (HVAC)

· 4.1 Introducción a las instalaciones en Design Builder

· 4.2 Definición de circuitos

· 4.3 Definición de curvas de rendimiento

· 4.4 Definición de grupos zonales

· 4.5 Definición de plantillas HVAC

· 4.6 Gestión de setpoints

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

Materiales que se publicarán a lo largo del curso en la plataforma virtual eGELA (power points, ejercicios, enunciados, informes, etc.)

Bibliografía básica

1. J.A. Clarke, Energy Simulation in Building Design, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2001



2. Garg, V., Mathur, J., Tetali, S., Bhatia, A. Building energy simulation: A workbook using designbuilder, CRC Press, 2017.



3. L. Jankovic, Designing Zero Carbon Buildings Using Dynamic Simulation Methods, Routledge, 2017.



4. C.E. Hagentoft, Introduction to Building Physics, Studentliteratur, 2001



5. J. Waltz, Computerized Building Energy Simulation Handbook, Lilburn, Fairmont Press, 2000



6. Carnahan B., Luther H.A., Wilkes J.O., Cálculo numérico, métodos aplicaciones, Rueda, 1979.

Bibliografía de profundización

1. C.E. Hagentoft, Introduction to Building Physics, Studentliteratur, 2001







2. ASHRAE Guideline 14-2002, Measurement of Energy and Demand Savings







3. A.M. Malkawi, G. Augenbroe, Advanced Building Simulation, New York, Spon Press, 2004







4. C. Schttich, Solar Architecture: Strategies, Visions, Concepts, München, Edition Detail, 2003







5. Jacob, M.- Heat Transfer, Vol. I y II. JohnWiley and Sons,. 1957.







6. R.H. Howell, H.J. Sauer, W.J. Coad, Principles of Heating, Ventilation and Air Conditioning, ASHRAE, 2010

Revistas

1. Energy and Buildings







2. Energy Policy







3. Building and Environment







4. Applied Energy

Enlaces

http://www.ashrae.org