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CITyYFiED: Ciudades y distritos del futuro eficientes, innovadores y replicables

REFERENCIA: ENERGY2013.8.8.1

ACERCA DE
Una estrategia replicable, sistemática e integrada para adaptar ciudades europeas y ecosistemas urbanos en las ciudades inteligentes del futuro.

El proyecto CITyFIED tiene como propósito desarrollar una estrategia replicable, sistemática e integrada para adaptar ciudades europeas y ecosistemas urbanos en las ciudades inteligentes del futuro. Una estrategia centrada en reducir la demanda energética y las emisiones de GEI e incrementar el uso de energías renovables desarrollando e implementando tecnologías y metodologías innovadoras para la reforma de edificios, redes inteligentes y redes de calor interconectadas con las TIC y la movilidad.

Los cinco pilares de la estrategia del proyecto:

        - Demostraciones a gran escala, incluyendo tres renovaciones integrales de los distritos de Laguna de Duero-Valladolid (España), Soma (Turquía) y Lund (Suecia),
        - Maximización del potencial de réplica a través de la organización de un clúster de ciudades y construyendo una comunidad de intereses.
        - Desarrollo de metodologías y procedimientos innovadores y rentables para la planificación, la implementación y réplica de acciones energéticamente eficientes.
        - Desarrollo de un modelo de negocio como apoyo a la estrategia para transformar áreas urbanas en distritos de “casi cero emisiones”.
        - Difusión.

Estudio energético y desarrollo metodológico de procesos de caracterización, diagnóstico e intervención a escala urbana sobre los procesos de ventilación, soluciones de envolvente y parámetros urbanos con soporte experimental en edificios y el entorno urbano de Torrelago en Laguna de Duero (Valladolid)

OBJETIVOS
- Análisis de posibilidades de integración de procesos de ventilación natural en rehabilitación de edificios residenciales de la segunda mitad del s. XX y el desarrollo de una metodología que permita establecer estrategias de diseño de sistemas de ventilación en este tipo de edificios. Tanto el análisis como la metodología deberán basarse en la utilización de herramientas de simulación energética y tests que deberán ser contemplados. El desarrollo de esta metodología estará soportada por su implementación en los edificios de viviendas de Torrelago, y además se deberá guiar la implementación en otros dos casos de estudio de Europa.

- Análisis y desarrollo de una metodología para la caracterización, diagnóstico y optimización de soluciones de envolvente al rehabilitar edificios residenciales existentes de la segunda mitad del s. XX. Se deberá analizar y establecer el método de diagnóstico y caracterización de la envolvente en términos de comportamiento energético, puentes térmicos, así como los problemas derivados de los niveles de permeabilidad. Además, el impacto energético que cada uno de estos parámetros tiene sobre el comportamiento global del edificio deberá ser analizado. Este estudio se basará en la aplicación de los métodos estandarizados de multipresurización, ensayos de termoflujometría, termografía infrarroja, etc. El soporte para el desarrollo de esta tarea será la evaluación de esta metodología y la caracterización de los edificios de viviendas de Torrelago, además de establecer las guías necesarias para su desarrollo en otros dos casos de estudio de Europa.

- Elaboración de una matriz de intervenciones para la mejora energética del barrio dentro de una metodología global de rehabilitación energética a escala urbana. Campos de intervención: Transporte y accesibilidad; Ciclo del agua; Consumo y producción energética en el espacio urbano; Tratamiento de los espacios libres; Gestión de residuos sólidos urbanos (RSU).

DESARROLLO
La calidad del aire en el interior de los espacios habitables interfiere en gran medida sobre la calidad de vida de los ocupantes. La calidad del aire contenido en el interior de las viviendas es el resultado de la confluencia de múltiples condicionantes que alteran la composición de las partículas de aire. El estudio simultáneo del procedimiento de ventilación urbana en conjunción con el ciclo de ventilación interior existente permitirá diseñar las pautas de intervención que mejoren la eficiencia de la ventilación en el interior de las viviendas de Torrelago.

El aire en el exterior de los edificios se desplaza libremente por afección de las fuerzas dinámicas del viento y del resto de fuerzas y tensiones que alteran la trayectoria que sigue el aire desde las áreas suburbanas (aire más puro) hasta el punto de consumo en las viviendas. La calidad del aire en el exterior depende de múltiples variables del entorno que son difícilmente manipulables. Su calidad se ve enormemente influenciada por el nivel de contaminación atmosférico del entorno ya sea por la presencia de industrias, emisiones de gases contaminantes por la combustión o por la existencia de tráfico. No obstante, la valoración de la calidad del aire que llega a los ocupantes de los edificios dependerá del patrón seguido desde su admisión.

El patrón de comportamiento del aire en los espacios exteriores es condicionado por la trama urbana próxima y la rugosidad del entorno, entre otros. Su análisis se centrará en la obtención de los parámetros ambientales en el exterior como temperatura, humedad y velocidad del viento y de aquellas condiciones físicas del entorno, para proceder a su simulación informatizada.

Análisis y estudio de la aplicación de la legislación vigente en el ámbito de la salubridad y el confort de los usuarios de los edificios contemplados en el proyecto atendiendo a los procesos de renovación del aire en el exterior de los edificios. Se pretende estudiar aquellos caracteres y elementos constructivos que intervienen en la calidad del aire en el interior de los espacios habitables y las soluciones susceptibles de aplicación para su mejora.

Las condiciones constructivas existentes para la ventilación de los espacios acondicionados y habitables requieren ser analizadas para el desarrollo de un plan de mejora de la eficiencia de la ventilación interior. La mejora de la eficiencia de la ventilación supone reducir el impacto energético sobre el cómputo global del edificio, conservando las prescripciones mínimas reseñadas por la normativa aplicable actual (CTE DB-HS3).

Este análisis se centrará en la toma de mediciones en el interior de una muestra de viviendas seleccionadas según orientaciones y las diferentes tipologías constructivas y arquitectónicas identificadas para llevar a cabo la verificación del cumplimiento de los requisitos de salubridad e higiene de sus ocupantes. Las mediciones de temperatura, humedad, concentración de CO2, caudales de admisión y extracción del aire realizadas junto con las condiciones de contorno que intervienen en el ciclo de renovación del aire interior permitirán caracterizar el comportamiento del aire en el proceso de la ventilación natural existente. Esta caracterización servirá para el diseño de un proceso de renovación del aire interior que incorpore sistemas pasivos de ventilación natural compatibles con las soluciones a prescribirse por el estudio en el campo de la resistencia térmica de la envolvente.

La mejora del proceso de renovación del aire en el interior de los espacios interiores mediante la ventilación natural, permite satisfacer la demanda de higiene y salubridad de los ocupantes y reducir el impacto energético del barrio, minorando a su vez el requerimiento económico, haciendo más eficiente el gasto en combustible y sistemas de acondicionamiento térmico. La realización de ensayos “in situ” mediante el método de la caída de concentración de gases trazadores (empleando Hexafloruro de Azufre como gas trazador inocuo) en el interior de los espacios habitables permitirá valorar la incidencia de la ventilación actual. La caracterización de una de las viviendas permitirá al equipo de investigación proceder a su simulación bajo software CFD.

Las pérdidas a través de la envolvente corresponden a dos tipos. El primero, corresponde a pérdidas por transmisión, determinadas por el diseño constructivo, conductividad térmica y espesor de los materiales constituyentes de la envolvente del edificio. El segundo tipo corresponde a las pérdidas por ventilación, que incluyen las infiltraciones, determinadas por las características permeables o de hermeticidad de la envolvente de los edificios. Las características termoconstructivas y permeables son propiedades inherentes al diseño y a la calidad de ejecución de la envolvente del edificio. Ambas pérdidas deben considerarse si se quiere disminuir el consumo energético de las viviendas.

Enlace a la web CITyFiED