Desarrollo de un modelo energético de edificio basado en algoritmos de confort adaptativo bajo el cambio climáticoAdaptive-Comfort-Control-Implemented-Model (ACCIM)

Resumen

Actualmente, el conocimiento del consumo energético en edificios de viviendas nuevos y existentes es fundamental para el control y la propuesta de medidas de ahorro energético. La mayoría de las predicciones de consumo energético en edificación se basan en valores fijos en referencia al ambiente térmico interior y en hipótesis preestablecidas de operación que se alejan del uso dinámico de la edificación y de las exigencias de los usuarios. El caso de España es un claro ejemplo de esto. Por lo tanto, en esta tesis doctoral se propone la utilización de un modelo de confort térmico adaptativo como método de predicción de consumo energético en el ambiente térmico mediante un modelo de simulación energética: el Adaptive-Comfort-Control- Implemented Model (ACCIM). Previa validación de los algoritmos actuales de confort térmico adaptativo mediante encuestas de confort térmico y monitorización de un edificio representativo de uso residencial y otro de oficinas, se caracterizan los algoritmos operacionales de confort adaptativo en zonas climáticas de España representativas de clima intermedio (D3), verano (B4) e invierno (E1) severos, y en los escenarios climáticos de 2050 y 2080; y posteriormente se desarrolla un modelo de simulación dinámica de demanda y consumo adaptativo. Las fases previamente descritas permiten abordar los siguientes análisis, consistentes en la identificación del potencial e influencia de los parámetros de demanda y consumo adaptativos: en primer lugar, (i) se estudia la influencia del nivel de expectativa del ocupante sobre el ambiente térmico, considerando como variable de simulación las distintas Categorías de expectativa térmica de la norma; en segundo lugar, (ii) se estudia la influencia del modelo de confort térmico usado cuando el modelo adaptativo no es de aplicación, dando lugar a 3 variantes de modelo híbrido; en tercer lugar, (iii) se estudia el potencial e influencia del uso del modo mixto, y, por último, (iv) se estudia la influencia de los escenarios Representative Concentration Pathways (RCP). Como resultado de esta tesis, se obtiene una visión global acerca de la influencia del uso del ACCIM sobre el consumo energético. Esto tendría aplicación en el diseño de edificios resilientes al cambio climático, y podría permitir la reducción en el consumo energético sin merma de los niveles de confort térmico con inversiones mucho menores a las de las medidas de ahorro energético convencionales, consistentes en la renovación de la envolvente del edificio, o en la sustitución de los sistemas de climatización por otros de mejor rendimiento.