Dissertations / Theses on the topic 'Simulación energética de edificios'

Práctica Supervisada (IC)--FCEFN-UNC, 2013
Hace hincapié al estudio de intervenir en el funcionamiento energético del edificio por medio de alguna alternativa tecnológica factible de implementar para que por medio de la optimización de variables como el rendimiento de los equipos, la sectorización funcional, el tipo de combustible, entre otras, sus sistemas alcancen una mayor eficiencia energética ya que al tratarse de un edificio público el consumo de energía es masivo, y de ésta forma, el edificio tienda a alcanzar un cierto grado de compatibilidad con las exigencias que plantea actualmente la normativa existente en la materia

Práctica Supervisada (IC)--FCEFN-UNC, 2016
Ajusta la modelación y parametrización en el software Energy Plus, del edificio Dirección de Asistencia Social del Personal Universitario (DASPU) de barrio Cofico, mediante la realización de mediciones con datalogguers Hobo que representan la situación real del mismo.

El propósito de esta Tesis Doctoral es evaluar la sensibilidad de los consumos energéticos de los edificios y de las condiciones de confort establecidas en su interior, frente a variaciones en los parámetros que intervienen en las dinámicas energéticas de intercambio que tienen lugar entre edificio y ambiente. La origen de la investigación es una interrogación sobre la importancia (sospechada) de las acciones de los usuarios sobre los consumos y sobre el mismo confort. La Tesis es constituida por cinco capítulos más una introducción, unas conclusiones, la bibliografía y los anexos. Los capítulos tratan en el orden: análisis del estado del arte, presentación de objetivos y metodología, descripción de los edificios evaluados, presentación de los resultados, discusión crítica de los resultados. La metodología elegida para el estudio es coherente con el análisis del estado del arte previo; a saber, actualmente se investigan las dinámicas energéticas de los edificios de tres maneras: evaluaciones teóricas, simulaciones por ordenador y monitorizaciones de edificios existentes. En esta Tesis se seleccionan cuatro edificios, representativos del entorno construido de la Comunidad de Cataluña dentro del Reino de España, y se les aplica en el orden: una evaluación básica teórica, cuatro procesos de simulación a través de cuatro diferentes simuladores, un análisis de sensibilidad de los resultados de las evaluaciones teóricas, y finalmente un análisis de sensibilidad comparativo de los procesos de simulación. De uno de los cuatro edificios también se presentan datos reales recogidos durante los años 2006 y 2007. Los proyectos y edificios estudiados son: el bloque de 14 viviendas para jóvenes de Les Franqueses del Valles (proyecto ejecutivo); el Centro de Naturaleza de Les Planes de Son (construido); la rehabilitación de la antigua Masía de Vallforners (proyecto de rehabilitación de edificio existente); el prototipo de escuela secundaria Protoceip (proyecto). La metodología de evaluación básica es la propuesta por R. Serra y A. Isalgué y utiliza ecuaciones de balance y variaciones discretas de las mismas.

Los programas utilizados para las simulaciones dinámicas son Lider-Calener, Ecotect, Trnsys y Archisun. Todos los pasos descritos se centran en la evaluación del comportamiento térmico de los edificios, que resulta ser preponderante en magnitud de consumo sobre las demás formas de energía que intercambian edificio y ambiente. Los estudios de sensibilidad de las evaluaciones teóricas se conducen sobre los parámetros de las ecuaciones de balance utilizadas: el coeficiente de pérdidas por ventilación, el coeficiente de ganancias por radiación solar directa y el coeficiente de aportaciones en el interior del edificio. Los estudios de sensibilidad de las simulaciones se conducen sobre una selección racional de los numerosos parámetros que permite editar cada simulador, expuesta e justificada en la metodología. Los resultados muestran que un simulador (Archisun) y una tipología arquitectónica (Masía de Vallforners) resultan menos sensibles a las variaciones evaluadas. Por lo tanto, en la discusión y en las conclusiones se discuten la utilidad real de los simuladores y la filosofía que parece mejor utilizar en su desarrollo; también se discuten las diferencias evidentes entre tipologías arquitectónicas frente a la sensibilidad energética y se proponen los conceptos de robustez energética y de efusividad térmica global, como nuevas herramientas de calificación y certificación del correcto funcionamiento energético de los edificios. Finalmente, se discute sobre el concepto de confort en condiciones dinámicas, proponiendo futuras líneas de desarrollo e investigación.
The general proposal of this PhD Thesis is the evaluation of the sensitivity of buildings in the energy consumption and comfort sensation, depending on variations in the parameters that appear in the energy interchange dynamics between building and environment. The origin is a question over the relevance (supposed) of the user's actions on the energy consumption and comfort sensation. The Thesis has five chapters, an introduction, some conclusions, the bibliography and the annexes. The chapters treat, on order, the following arguments: state of art, objectives and methodology definition, case studies description, results presentation, critical discussion of the results. Selected methodology for the study is coherent with the previous state of art analysis; nowadays, in fact, there are tree ways to investigate the energy dynamics of buildings: heuristic evaluation, dynamic simulation by software and constructed building monitoring. In this work we select four buildings, representative of the built environment of Catalan Community in the Spain Kingdom, and apply to its in order: a basic evaluation, four simulation processes with four different simulators, a sensitivity analysis of the evaluation results, and finally a comparative sensitivity analysis of the simulation results. In one case, results present real assessment during years 2006 and 2007 too. Projects and buildings studied are: the block of 14 flat for young people located in Les Franqueses del Valles (executive project); the Nature Centre of the Planes de Son (constructed); the retrofit of the old Masía of Vallforners (retrofit of existing building); the prototype of the secondary school Protoceip (project). The heuristic evaluation methodology is proposed by R. Serra and A. Isalgué and use steadystate equations and its discrete variations.

The software used for the simulations are Lider-Calener, Ecotect, Trnsys and Archisun. All the described evaluations, simulations and sensitivity analysis focalise the thermal behaviour of buildings that appears to be more relevant respect to the others forms of energy interchanges between building and environment. The sensitivity studies of the evaluations are conducted over the parameters that appear in the equations: the loss ventilation coefficient, the direct solar radiation gain coefficient and the internal gain coefficient. The sensitivity studies of the simulations are conducted over a selection of parameters that the software permit to edit, presented and justified in the methodology. Results show that one software (Archisun) and one architectural typology (old Masía of Vallforners) have a lower sensitivity to the considered variations. For this, in the discussion and conclusions we discuss the real usability of the software and the philosophy that seems to be better to use in its development; at the other hand, we discuss the difference between architectural typologies under the energy sensitivity point of view and propose the concepts of robust design and global thermal effusive, as new strategies of qualification and certification of the correct building performance. Finally, we discuss the concept of comfort in dynamical conditions, opening future lines of investigation and development.

Para evaluar la eficiencia energética del edificio hace falta hacer una simulación energética del mismo. Una simulación energética implica un cálculo más detallado de los procesos de transferencia de calor que existen en el edificio. Y uno de los factores que más influyen en el comportamiento térmico del edificio es la cantidad de radiación directa solar que llega a los mismos. En la siguiente tesis doctoral se analizan las distintas metodologías que utilizan los programas de simulación existentes para el cálculo de radiación y sombras sobre el edificio. Como aportación a esta campo se estudia la aplicación del método llamado "Shadow Volumes" en este tipo de aplicaciones, con lo que se obtienen unos cálculos más rápidos y precisos de sombras sobre el edificio, y con ello una estimación más exacta a la radiación incidente sobre los mismos.
Sarabia Escrivà, EJ. (2010). Cálculo de sombras en programas de simulación térmica de edificios [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7482
Palancia

Los compromisos asumidos por España, junto con la Unión Europea, con la entrada en vigor del protocolo de Kioto y el compromiso de Montreal son la reducción de las emisiones de CO2 fósil emitidas al ambiente. Una de las principales fuentes de emisión de CO2 tiene su origen en la necesidad de climatizar los edificios (calefacción, refrigeración y ACS). Con esta finalidad España establece el Real Decreto RD 47/ 2007 de certificación energética en edificios de nueva construcción, cuya finalidad es informar sobre las emisiones de CO2 fósil emitidos por los edificios. Para determinar la etiqueta energética, se ponen a disposición de los técnicos, métodos generales de certificación, implementados en los programas CALENER VYP y CALENER GT. Estos programas realizan una simulación del edificio, determinando las demandas y consumos de energía de los mismos. A partir de coeficientes de paso (conversión de energía a emisiones de CO2) se calcula la calificación energética del edificio. En este trabajo se propone un método alternativo al programa oficial (CALENER VYP) de certificación energética dirigida a edificios del tipo residencial. Este método es abreviado, pero realiza una simulación del edificio similar a los métodos generales. Como ventajas presenta un cálculo rápido, la fácil entrada de datos y los resultados permiten evaluar el impacto de distintas alternativas en las características del edificio, ayudando a profesionales a mejorar el diseño de los mismos. El método propuesto en la simulación utiliza factores de respuesta para determinar los fenómenos de transferencia por conducción. Para contabilizar el intercambio energético entre los cerramientos interiores de la zona, el método aplica como una aproximación el método de las series temporales radiantes "Radiant Time Series". La validez de la aproximación ha sido evaluada comparando con el programa EnergyPlus. Programa que utiliza para el cálculo el método del balance.
Lamas Sivila, EV. (2011). ANÁLISIS Y PROPUESTA DE UN NUEVO MÉTODO DE SIMULACIÓN ABREVIADO PARA LA CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA EN EDIFICIOS RESIDENCIALES [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10986
Palancia

Para conseguir los objetivos de reducción de emisiones de efecto invernadero responsables del calentamiento global de nuestro planeta, se firma por muchos gobiernos, dentro de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (1994), el Protocolo de Kioto que tiene por objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero . Una de las medidas reglamentarias dentro de la edificación, tomada dentro de la Unión Europa para conseguir este reto medioambiental, es la redacción de una Directiva para fomentar la eficiencia energética en los edificios, responsables estos, del 40% del consumo de energía total en Europa. Esta Directiva declara unos procedimientos y exigencias mínimas que deben cumplir los edificios, existentes y de nueva construcción, y sus instalaciones para conseguirlo. Además, para desarrollar una metodología común, la Directiva se apoya en unas normas EN que se han desarrollado desde el Comité Europea de Normalización (CEN), que establecen el procedimiento a seguir por todos los Estados Miembros para determinar la demanda de energía del edificio y la estimación del consumo de cada servicio evaluable. Con este trabajo se ha analizado en profundidad estas normas CEN y se han armonizado para el caso del servicio de calefacción y de agua caliente sanitaria. Se ha detectado tras la primera lectura de las normas poca concordancia entre los diferentes grupos de trabajo que las han redactado, utilizando en muchos casos nomenclaturas y terminología diferentes. En ningún caso existe un ejemplo común que engrane la metodología expuesta en cada una de las normas. Por ello, se propone un ejemplo teórico que se podría publicar dentro de la familia de las normas CEN o en un anexo nacional. Así mismo, se estudian con detalle los procedimientos legislativos para analizar la eficiencia energética de los edificios en España (tanto existentes como nuevos) que se basan en una simulación computacional testeando, si se están aplicando o no, todas las directrices marcadas por las normas CEN. Aprovechando el estudio se recogen en este documento los valores que los programas de certificación asumen por defecto a la hora de realizar la simulación. También se ha realizado una distinción para comprobar, si los valores que por defecto asumen las normas CEN, para los datos desconocidos, son de aplicación en nuestro país. Antes de determinar unas conclusiones, se ha comprobado si la simulación computacional realizada por los programas españoles para determinar la eficiencia energética se acerca o no a los consumos. En caso de ser contrario, se establece un procedimiento para que estos programas sirvan también como herramientas de evaluación de consumo energético y, consecuentemente, ayuden a los técnicos a evaluar la medidas de ahorro energético que establezcan tras una auditoria energética a un edificio. Finalmente se determinaron unas conclusiones, contribuciones y futuros trabajos a desarrollar, tras esta tesis doctoral.
Garcia Lastra, A. (2014). Análisis de la legislación española y europea sobre la eficiencia energética en edificios. Estudio mediante simulación computacional y medidas reales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/40371
TESIS

En el context actual, en què l'estalvi en el consum d'energia s'ha convertit en un objectiu prioritari per a l'arquitectura, són necessaris mètodes i eines que permetin projectar amb eficàcia edificis energèticament eficients. El disseny basat en prestacions (performance-based design o PBD) és un mètode de disseny que aspira a millorar la presa de decisions durant el projecte per tal de garantir que un cop construït el edifici complirà amb els requisits preestablerts. El disseny basat en prestacions (DBP) va sorgir a partir de la Investigació Operativa (IO) i l'Anàlisi de Sistemes (AS), disciplines que es van desenvolupar durant la Segona Guerra Mundial amb la finalitat de millorar la presa de decisions en l'àmbit militar. Mitjançant el DBP es "simulaven", emprant models matemàtics i amb el suport de la tecnologia informàtica, els efectes de solucions alternatives per triar la que millor complia uns objectius determinats. La reducció d'errors en la presa de decisions va ser considerada una de les seves avantatges principals, i artefactes tecnològics com míssils i coets, i també l'ordinador, van ser els seus productes més destacats. Durant la segona meitat del segle XX, el DBP va començar a introduir-se en l'àmbit de l'arquitectura. El concepte de performance es va contraposar a la noció de funció que havia prevalgut en el discurs arquitectònic des del segle XIX, i que va constituir un dels dogmes del moviment modern. Mentre que el debat sobre la funció en l'arquitectura s'havia centrat fins llavors en el caràcter representatiu de l'edifici, és a dir, en la capacitat de la forma per expressar la funció en termes estètics, el concepte de performance, d'altra banda, va posar l'èmfasi en el funcionament de l'edifici. Això comportava considerar l'edifici com un producte tecnològic o un artefacte amb uns objectius a complir, més que com un objecte artístic amb significat. Per integrar l'DBP en el projecte arquitectònic, van començar a plantejar-se mètodes de disseny que facilitessin la recerca d'una forma adequada a un programa de necessitats, emprant per a això les tècniques i eines utilitzades en la creació de productes tecnològics. Tot i que aquests mètodes de disseny es van postular com una solució a problemes cada vegada més complexos, no van tenir l'efecte esperat. Es va posar de manifest la impossibilitat de prescindir del valor estètic i simbòlic de la arquitectura que el DBP, tal com s'emprava en l'enginyeria de sistemes, obviava. L'arquitectura postmoderna va entendre que una de les funcions de l'arquitectura era comunicar i, per això, va recórrer a teories lingüístiques per explicar els mecanismes pels quals les formes arquitectòniques adquireixen significat. A la fi del segle XX, els avanços en les eines de simulació van permetre replantejar la necessitat del DBP en l'arquitectura: no es considerava ja com un mètode per crear edificis capaços de complir amb uns requisits predeterminats, sinó més aviat per explorar possibilitats formals utilitzant els valors de les prestacions com a inputs en el procés de disseny. Aquest procés de generació de la forma a partir d'unes prestacions es va materialitzar en edificis com el City Hall London (2002) i el Swiss Re Building (2004) de Norman Foster, i el Bird 's Nest (2008) i Beijing National Stadium (2009) d'Herzog & de Meuron; edificis que són significatius social, cultural i econòmicament, i que al mateix temps aspiren a ser eficients des del punt de vista constructiu i energètic. Aquestes obres exemplifiquen l'anomenada “arquitectura performativa” (performative architecture), que és el resultat d'un “disseny performatiu” (perfomative design), és a dir, de retroalimentar la generació de la forma amb la informació sobre les prestacions de l'edifici. El propòsit d'aquesta tesi és comprendre i valorar el potencial que ofereix la metodologia del disseny basat en prestacions per projectar i construir edificis energèticament eficients. Això comporta, en primer lloc, afrontar una sèrie de qüestions fonamentals, com són la naturalesa artística i científica de la arquitectura, la sistematització del procés de disseny i el paper de l'ordinador en aquest procés, i, finalment, el caràcter d’objecte artístic i de producte tecnològic que tenen els edificis. Es tracta així mateix d'identificar els problemes que cal superar perquè el DBP pugui arribar a consolidar-se al projecte d'arquitectura, així com de suggerir solucions als mateixos. En l'actualitat, l'aplicació del DBP en l'àmbit del projecte d'edificis energèticament eficients és encara limitada, com ho demostra el fet que en la pràctica professional se segueixin emprant eines de simulació principalment en les etapes finals del projecte, per tal de verificar el compliment amb la normativa o per aconseguir la certificació energètica, en lloc d'emprar-se per donar suport a la presa de decisions al llarg de tot el procés de disseny d’un edifici, des de les seves fases inicials fins a la seva construcció i ulterior ús. Així, davant la falta de mètodes i eines que facilitin la presa de decisions a partir d'informació avalada i contrastada empíricament, les decisions crucials que determinen l'eficiència energètica d'un edifici es prenen de manera intuïtiva, basant-se en l'experiència i el coneixement dels projectistes. Són necessàries, per tant, estratègies projectuals que permetin integrar la metodologia basada en el DBP en el procés de projecte. Amb aquesta finalitat, s'ha analitzat el procés de projecte que va precedir a la construcció d'un edifici d'habitatges projectat per complir amb la normativa d'eficiència energètica vigent, per tal de proposar un procés de projecte alternatiu basat en l'aplicació del DBP. La comparació d'ambdós processos projectuals, el que es va aplicar a la construcció de l'edifici i el procés alternatiu basat en el DBP, ha permès constatar l'eficàcia de les estratègies projectuals proposades per crear edificis energèticament eficients.
En el contexto actual, en el que el ahorro en el consumo de energía se ha convertido en un objetivo prioritario para la arquitectura, son necesarios métodos y herramientas que permitan proyectar con eficacia edificios energéticamente eficientes. El diseño basado en prestaciones (performance-based design o PBD) es un método de diseño que aspira a mejorar la toma de decisiones durante el proyecto con el fin de garantizar que una vez construido el edificio cumplirá con los requisitos prestablecidos. El diseño basado en prestaciones (DBP) surgió a partir de la Investigación Operativa (IO) y el Análisis de Sistemas (AS), disciplinas que se desarrollaron durante la Segunda Guerra Mundial con el fin de mejorar la toma de decisiones en el ámbito militar. Mediante el DBP se “simulaban”, empleando modelos matemáticos y con el apoyo de la tecnología informática, los efectos de soluciones alternativas para elegir aquella que mejor cumplía unos objetivos determinados. La reducción de errores en la toma de decisiones fue considerada una de sus ventajas principales, y artefactos tecnológicos como misiles y cohetes, y también el ordenador, fueron sus productos más destacados. Durante la segunda mitad del siglo XX, el DBP comenzó a introducirse en el ámbito de la arquitectura. El concepto de performance se contrapuso a la noción de función que había prevalecido en el discurso arquitectónico desde el siglo XIX, y que constituyó uno de los dogmas del movimiento moderno. Mientras que el debate sobre la función en la arquitectura se había centrado hasta entonces en el carácter representativo del edificio, es decir, en la capacidad de la forma para expresar la función en términos estéticos, el concepto de performance, por otra parte, puso el énfasis en el funcionamiento del edificio. Esto conllevaba considerar el edificio como un producto tecnológico o un artefacto con unos objetivos a cumplir, más que como un objeto artístico con significado. Para integrar el DBP en el proyecto arquitectónico, comenzaron a plantearse métodos de diseño que facilitasen la búsqueda de una forma adecuada a un programa de necesidades, empleando para ello las técnicas y herramientas utilizadas en la creación de productos tecnológicos. A pesar de que estos métodos de diseño se postularon como una solución a problemas cada vez más complejos, no tuvieron el efecto esperado. Se puso de manifiesto la imposibilidad de prescindir del valor estético y simbólico de la arquitectura que el DBP, tal como se empleaba en la ingeniería de sistemas, obviaba. La arquitectura postmoderna entendió que una de las funciones de la arquitectura era comunicar y, por ello, recurrió a teorías lingüísticas para explicar los mecanismos por los que las formas arquitectónicas adquieren significado. A finales del siglo XX, los avances en las herramientas de simulación permitieron replantear la necesidad del DBP en la arquitectura: no se consideraba ya como un método para crear edificios capaces de cumplir con unos requisitos predefinidos, sino más bien para explorar posibilidades formales utilizando los valores de las prestaciones como inputs en el proceso de diseño. Este proceso de generación de la forma a partir de unas prestaciones se materializó en edificios como el City Hall London (2002) y el Swiss Re Building (2004) de Norman Foster, y el Bird’s Nest (2008) y Beijing National Stadium (2009) de Herzog & De Meuron; edificios que son significativos social, cultural y económicamente, y que al mismo tiempo aspiran a ser eficientes desde el punto de vista constructivo y energético. Estas obras ejemplifican la denominada “arquitectura performativa” (performative architecture), que es el resultado de un “diseño performativo” (perfomative design), es decir, de retroalimentar la generación de la forma con la información acerca de las prestaciones del edificio. El propósito de esta tesis es comprender y valorar el potencial que ofrece la metodología del diseño basado en prestaciones para proyectar y construir edificios energéticamente eficientes. Esto conlleva, en primer lugar, afrontar una serie de cuestiones fundamentales, como son la naturaleza artística y científica de la arquitectura, la sistematización del proceso de diseño y el papel del ordenador en este proceso, y, finalmente, el carácter de objeto artístico y de producto tecnológico que tienen los edificios. Se trata asimismo de identificar los problemas que hay que superar para que el DBP pueda llegar a consolidarse en el proyecto de arquitectura, así como de sugerir soluciones a los mismos. En la actualidad, la aplicación del DBP en el ámbito del proyecto de edificios energéticamente eficientes es aún limitada, como lo demuestra el hecho de que en la práctica profesional se sigan empleando herramientas de simulación principalmente en las etapas finales del proyecto, con el fin de verificar el cumplimiento con la normativa o para conseguir la certificación energética, en lugar de emplearse para apoyar la toma de decisiones a lo largo de todo el proceso de diseño de un edificio, desde sus fases iniciales hasta su construcción y ulterior uso. Así, ante la falta de métodos y herramientas que faciliten la toma de decisiones a partir de información avalada y contrastada empíricamente, las decisiones cruciales que determinan la eficiencia energética de un edificio se toman de manera intuitiva, basándose en la experiencia y el conocimiento de los proyectistas. Son necesarias, por tanto, estrategias proyectuales que permitan integrar la metodología basada en el DBP en el proceso de proyecto. Con este fin, se ha analizado el proceso de proyecto que precedió a la construcción de un edificio de viviendas proyectado para cumplir con la normativa de eficiencia energética vigente, con el fin de proponer un proceso de proyecto alternativo basado en la aplicación del DBP. La comparación de ambos procesos proyectuales, el que se aplicó en la construcción del edificio y el proceso alternativo basado en el DBP, ha permitido constatar la eficacia de las estrategias proyectuales propuestas para crear edificios energéticamente eficientes.
Reducing energy consumption has become a priority for contemporary architecture. Consequently, methods and tools to effectively design energy-efficient buildings are needed. Performance-based design (PBD) is a design method that aims to improve decision making during the design process in order to ensure that, once built, a building will meet the predefined requirements. PBD emerged from Operational Research (OR) and Systems Analysis (SA), two disciplines developed during the Second World War to improve military decision-making. PBD was used to “simulate” alternative solutions using mathematical models and computer technology, in order to choose the one that best met some previously determined objectives. One of its main advantages was the reduction of errors in decision making, while its most outstanding products were technological devices such as missiles and rockets, and also the computer. During the second half of the 20th century, PBD began to be introduced in the field of architecture. The concept of performance was played against the notion of function, which prevailed in the architectural discourse since the 19th century and was a dogmatic idea of the modern movement. While the notion of function in architecture focused on the representative character of the building, that is, the capacity of the form to express the function in aesthetic terms, on the other hand, the concept of performance emphasized on the operability of the building. This entailed considering the building as a technological product, or an artefact with some objectives to fulfil, instead of an artistic and meaningful object. Design methods were developed in order to integrate PBD in architectural design, with the objective of easing the search of a form suitable to program needs, by applying techniques and tools used in the creation of technological products. Although these design methods were postulated as a solution to increasingly complex problems, they did not have the expected effect. It became then evident the impossibility to dispense with the aesthetic and symbolic qualities of architecture, which the PBD, as it was being applied in systems engineering, ignored. Postmodern architecture remarked that one of the functions of architecture was to communicate and, therefore, it applied linguistic theories to explain the mechanisms by which architectural forms acquire meaning. The advances in simulation tools at the end of the 20th century led to reconsider the need for PBD in architecture: it was no longer meant to be a method to create buildings capable of fulfilling predefined requirements, but rather to explore formal possibilities using the performance values as inputs to the design process. This process of generating the form considering its performance gave rise to buildings such as the City Hall London (2002) and the Swiss Re Building (2004) by Norman Foster, and the Bird's Nest (2008) and Beijing National Stadium (2009) by Herzog & De Meuron; buildings that are socially, culturally and economically meaningful and at the same time aspire to be efficient from the constructive and energetic perspective. These works exemplify the so-called “performative architecture”, which is the result of a “performative design”; that is, a generative process driven by performance. The purpose of this thesis is to understand and assess the potential of PBD to design and build energy-efficient buildings. This purpose entails, in the first place, facing up fundamental questions such as the artistic and scientific nature of architecture, the systematization of the design process and the role of the computer in this process, and finally, the artistic and technological nature of a building. It also implies identifying the problems that must be overcome in order to strengthen the use of PBD in architectural design, and suggesting solutions to them. Nowadays, the application of PBD in the design of energy-efficient buildings is still limited. This is evidenced by the fact that, in professional practices, simulation tools are mainly used in the final stages of the design in order to check regulations or to obtain an energy certification, instead of being applied to support decision making throughout the entire building design process, from its initial phases to its construction and subsequent use. In the absence of methods and tools that facilitate a decision-making process based on reliable and verifiable information, some crucial decisions that determine the energy efficiency of a building are taken intuitively, on the basis of the experience and knowledge of the designers. Therefore, there is a need of developing strategies to integrate the methodology based on PBD in the design process. For that purpose, the design process of a residential building designed to comply with current energy efficiency regulations has been analysed, in order to propose an alternative design process based on PBD. The comparison of both processes, the one that was applied in the construction of the building and the alternative process based on PBD, made it possible to verify the effectiveness of the proposed design strategies to create energy-efficient buildings.

[EN] The most popular programs building energy simulation and more used are based on the method of response factors (REF) (Mitalas & Stephenson, 1967) to assess the thermal energy demand of buildings. It is sampled with a certain fixed frequency temperature on both sides of an enclosure and between different sampling instants supposed evolution was linear. This interpolation is known as forming element (EF) or holder of the sampled signal of order 1. For the temperature on each side is needed to take stock of thermal power on both surfaces of the enclosure. This leads to the balance of power is true in the sampling instants but not outside of them and therefore no calculation scheme conserves energy. The stated objective is to obtain a method of fast and accurate simulation. The scheme should retain the power to allow the making jumps when internal loads or other excitations and the action of air conditioning systems. HVAC dynamics is rarely considered and its response time is faster than the building, so the sampling time of one hour is maintained. The proposed methodology demonstrates how to apply the method of response factors using a second order polynomial. All under a scheme that conserves energy within the sampling points. The parabolic profile can fulfill this condition between sampling points. To check the validity of the method results from the linear function and the proposal function with the same sample rate and comparing different. As discussed, it is concluded that there is greater precision in temperature and the energy transferred to the air. This thesis proposes to replace it, the trainer of order 1 with another element of order 2. To shape the evolution of temperatures on each side of the enclosure, in addition to the balance of powers balance of power is required so the scheme calculation is conservative. The proposed method gives a similar increase the sampling frequency with a lower precision computation time. Therefore, it is intended through this thesis lay the theoretical and methodological basis of a new model for calculating heat transfer in walls to meet the current needs of accuracy and speed in the process of designing both buildings but especially new and existing renovation strategies.
[ES] Los programas de simulación energética de edificios más conocidos y empleados utilizan el método de los factores de respuesta (REF) (Mitalas & Stephenson, 1967) para evaluar la demanda de energía térmica de los edificios. Se muestrea con cierta frecuencia fija la temperatura a ambos lados de un cerramiento y entre instantes de muestreo distintos se supone que su evolución fue lineal. Esa interpolación se conoce como elemento formador (EF) o sostenedor de la señal muestreada de orden 1. Para obtener la temperatura a cada lado se necesita hacer un balance de potencias térmicas en ambas superficies del cerramiento. Esto lleva a que el balance de potencia sea cierto en los instantes de muestreo pero no fuera de ellos y por lo tanto el esquema de cálculo no conserva la energía. El objetivo planteado es obtener un método de simulación más rápido y preciso. El esquema debe conservar la energía para permitir la toma de saltos por hora de las cargas internas u otras excitaciones y la acción de los sistemas de climatización. La dinámica de HVAC es rara vez considerada y su tiempo de respuesta es más rápido que el edificio, por ello se mantiene el tiempo de frecuencia de muestreo de una hora. La metodología propuesta demuestra cómo aplicar el método de los factores de respuesta mediante un polinomio de segundo orden. Todo ello bajo un esquema que conserva la energía dentro de los puntos de muestreo. El perfil parabólico permite cumplir esta condición entre los puntos de muestreo. Para comprobar la validez del método se comparan resultados entre la función lineal y la parabólica propuesta con la misma frecuencia de muestreo y distinta. Como se expondrá, se concluye que existe una mayor precisión en la temperatura y la energía transferida al aire. La presente tesis propone substituir pues, el elemento formador de orden 1 por otro de orden 2. Para dar forma a la evolución de temperaturas a cada lado del cerramiento, además del balance de potencias se requiere el balance de energía por lo que el esquema de cálculo es conservativo. El método propuesto permitirá una precisión similar a aumentar la frecuencia de muestreo con un tiempo inferior de cálculo. Por tanto, se pretende a través de la presente tesis sentar la base teórica y metodológica de un nuevo modelo para el cálculo de la transferencia de calor en muros para dar respuesta a las necesidades actuales de exactitud y rapidez en el proceso de diseño tanto de edificios nuevos pero especialmente de los existentes y sus estrategias de rehabilitación.
[CAT] Els programes de simulació energètica d'edificis més coneguts i empleats utilitzen el mètode dels factors de resposta (REF) (Mitalas & Stephenson, 1967) per avaluar la demanda d'energia tèrmica dels edificis. Es mostreja amb certa freqüència fixa la temperatura a banda i banda d'un tancament i entre instants de mostreig diferents se suposa que la seva evolució va ser lineal. Aquesta interpolació es coneix com a element formador (EF) o sostenedor del senyal muestreada d'ordre 1. Per obtenir la temperatura a cada costat es necessita fer un balanç de potències tèrmiques en amb dues superfícies del tancament. Això porta al fet que el balanç de potència sigui cert en els instants de mostreig però no fora d'ells i per tant l'esquema de càlcul no conserva l'energia. L'objectiu plantejat és obtenir un mètode de simulació més ràpid i precís. L'esquema ha de conservar l'energia per permetre la presa de salts per hora de les càrregues internes o altres excitacions i l'acció dels sistemes de climatització. La dinàmica de HVAC és rares vegades considerada i el seu temps de resposta és més ràpid que l'edifici, per això es manté el temps de freqüència de mostreig d'una hora. La metodologia proposada demostra com aplicar el mètode dels factors de resposta mitjançant un polinomi de segon ordre. Tot això sota un esquema que conserva l'energia dins dels punts de mostreig. El perfil parabòlic permet complir aquesta condició entre els punts de mostreig. Per comprovar la validesa del mètode es comparen resultats entre la funció lineal i la parabòlica proposta amb la mateixa freqüència de mostreig i diferent. Com s'exposarà, es conclou que existeix una major precisió en la temperatura i l'energia transferida a l'aire. La present tesi proposa substituir doncs, l'element formador d'ordre 1 per un altre d'ordre 2. Per donar forma a l'evolució de temperatures a cada costat del tancament, a més del balanç de potències es requereix el balanç d'energia pel que l'esquema de càlcul és conservatiu. El mètode proposat permetrà una precisió similar a augmentar la freqüència de mostreig amb un temps inferior de càlcul. Per tant, es pretén a través de la present tesi asseure la base teòrica i metodològica d'un nou model per al càlcul de la transferència de calor en murs per donar resposta a les necessitats actuals d'exactitud i rapidesa en el procés de disseny tant d'edificis nous però especialment dels existents i les seves estratègies de rehabilitació.
Soto Francés, L. (2016). NUEVO MÉTODO CONSERVATIVO PARA LA SIMULACIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EN MUROS MULTICAPA BASADO EN PERFILES DE TEMPERATURA PARABÓLICOS Y FACTORES DE RESPUESTA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/60924
TESIS

R E S U M E N

Actualmente, el sector servicios es quizás el motor más importante de cualquier economía. Esta actividad se ha desarrollado de manera exponencial en los últimos años; sin embargo, desde el punto de vista de la habitabilidad energética, en las oficinas escasamente se ha dado al usuario la importancia requerida. Es esta situación la que ha despertado nuestro interés en abordar esta problemática.

La hipótesis de partida de este trabajo es que la edificación administrativa no considera el confort energético como el elemento definidor del espacio, sino que, por el contrario, ha sido relegado a un segundo plano, dando paso a una serie de planteamientos externos, como el económico. De esta manera, se afecta el confort del entorno laboral, generando unos espacios que los usuarios consideran carentes de habitabilidad energética.

Para su comprobación desarrollamos una investigación que se inicia con el estudio de las oficinas en el tiempo, donde se incluye un análisis de la evolución de la tipología, la introducción de los sistemas artificiales de control ambiental en estos edificios, el desarrollo de los esquemas de organización espacial en las oficinas, así como una evaluación tanto de los factores que han impulsado su evolución como la influencia que ha tenido el hombre en todo este desarrollo. A continuación, se determina la presencia de los sistemas ambientales en las oficinas y los efectos de su mala gestión en la salud de los usuarios, así como cuáles son los componentes y factores de confort que delimitan dicho espacio.

Establecida esta primera parte, la investigación se centra en el análisis de la arquitectura administrativa en la segunda mitad del siglo pasado, tomando en consideración el trabajo de arquitectos que han tenido un lugar importante en la historia, sobre todo por la manera en que dieron y dan solución a las condiciones ambientales en edificios de oficinas.

Una vez establecido este marco teórico, exploramos en la situación actual de las condiciones ambientales en los lugares de trabajo, para lo cual elegimos 4 edificios de oficinas, donde contamos con la participación de 363 individuos, a los que les aplicamos la encuesta. Los resultados de dicha evaluación revelan que las condiciones ambientales en estos lugares de trabajo no son las adecuadas, al menos eso es lo que se desprende de las respuestas de un porcentaje significativo de los encuestados. En cuanto al confort térmico, tenemos que en invierno la tendencia es a sentir calor, mientras que en verano es a sentir frío; encontrándose además, en ambas épocas del año, una humedad relativa baja. Con respecto al confort lumínico, tanto en invierno como en verano, los usuarios tienden a calificar su espacio de trabajo como oscuro. Finalmente, el ambiente acústico tiende a ser clasificado como un ambiente ruidoso.

Con base a estos datos, se establece una corrección de las condiciones ambientales para que un mayor número de personas se encuentre confortable en su lugar de trabajo. Adicionalmente, se mencionan sistemas pasivos y activos capaces de resolver esta problemática con el añadido de que se reduce significativamente el consumo energético del inmueble, lo cual confiere a este tipo de edificios un cierto grado de sostenibilidad, al menos en cuanto al uso del mismo.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables
El estudio del recurso solar disponible en fachadas de edificios puede permitir el desarrollo de proyectos para su aprovechamiento, sin embargo, en Chile actualmente no se dispone de datos en forma de valores medidos por instrumentos para ello. Para subsanar esta deficiencia, se utilizan modelos que simulan los procesos físicos durante la trayectoria de la energía solar, considerando los efectos específicos asociados al entorno del lugar. Por esto, se propuso estimar la irradiancia solar global en las fachadas de un edificio estándar en la ciudad de Santiago, Región Metropolitana, mediante un modelo de simulación. Para lograr dicho objetivo, se modificó el modelo PINSOL para realizar estimaciones en entornos urbanos mediante la inclusión del factor de cielo visible (SVF), y se evaluó la exactitud del cálculo mediante una comparación con el modelo comercial Autodesk® Ecotect sobre las fachadas de la biblioteca Ruy Barbosa, de la facultad de Ciencias Agronómicas en el Campus Antumapu de la Universidad de Chile. De los resultados obtenidos, PINSOL tiene mejores ajustes en las envolventes Techo y Este; en la fachada Oeste es poco satisfactorio, y Norte no tiene ninguna relación con Ecotect, debido al comportamiento errático de la serie de datos. A pesar de esto, en ambas simulaciones se observa una dinámica inversa de ésta fachada respecto de las otras: aumenta la irradiancia en invierno y disminuye en verano, de tal forma que, en la época invernal, la captación sería más eficiente en un plano con exposición norte y alta pendiente, siendo éste un dato relevante al momento del uso del recurso solar. Pese a obtener resultados poco satisfactorios, las simulaciones representan a grandes rasgos las características del recurso solar en fachadas de edificios en la Región Metropolitana. Sin embargo, la falta de información adecuada como entrada para los modelos y la escasez de datos con los cuales comparar los resultados impide comprobar de forma completa la validez de la modelación. A pesar de esto, este estudio permite contar con una primera aproximación del recurso disponible en el entorno urbano de la región. Los modelos de simulación de energía solar utilizados se mostraron como herramientas útiles para su prospección, pero al igual que otros tipos de modelos, se ven limitados por la calidad de los datos de entrada.
The study of the available solar resource on building facades allows projects development for its use, however, currently there are no data as values measured by instruments for it. Instead, models that simulate physical processes in the path of solar energy are used, for which existing meteorological data is interpolated and adjusted to the specific effects associated with the local environment. Therefore, it was proposed to estimate the global solar irradiance on the facades of a standard building in the city of Santiago, Metropolitan Region, through a simulation model. PINSOL model was modified to estimate solar irradiance in urban environments by including the Sky View Factor (SVF), and the accuracy of the calculation was assessed by comparison with the Autodesk ® Ecotect comercial model, on the facades of the Ruy Barbosa library. PINSOL had better adjustments in the ceiling and East facade, in the West facade was unsatisfactory, and North had no relationship with Ecotect, due to the erratic behavior of the data series. Despite this, in both simulations, there is an inverse dynamics of this facade compared to the others: the irradiance increases in winter and decreases in summer, so that in the winter, collection would be more efficient in a plane with northern exposure and high slope, being this a relevant factor when the use of solar resources. Despite the unsatisfactory results, the simulations represent roughly solar resource characteristics on facades of buildings in the metropolitan area. However, the lack of adequate information as input for the models and the paucity of data with which to compare the results impossible to verify in full the validity of the modeling. Despite this, this study allows for an approximation of the resource available in the urban environment in the region. Simulation models are useful tools for solar energy prospecting, but like other types of models are constrained by the data, as explained above.

Mestrado em Engenharia Civil
O presente trabalho propõe-se divulgar a importância da Geotermia no mundo, na possibilidade de podermos utilizar um recurso natural que existe e foi descoberto há milhares de anos e até aos dias de hoje tem sido pouco utilizado, apresento numa análise mais específica em Portugal onde, como pode e deveria ser utilizado, usando um caso real de um edifício onde foi instalado e a satisfação do cliente é total tanto em termos monetários como nas condições habitacionais do edifício.
This paper aims to promote the importance of Geothermal in the world, the possibility that we can use a natural resource that exists and was discovered thousands of years ago and until today has been little used, present a more specific analysis in Portugal where how can and should be used, using a real case of a building where it was installed and customer satisfaction is total both in monetary terms as the housing conditions of the building.

Ingeniera Civil Mecánica
La energía eólica en medios urbanos es un tema de gran interés por su cercanía al consumo y su origen renovable. Sin embargo, es necesario estudiar los emplazamientos óptimos para las turbinas eólicas con el fin de obtener la máxima generación de energía. El objetivo de este trabajo de título es estudiar, a través de simulaciones numéricas, el flujo de aire en ambientes urbanos con distintas configuraciones de ciudad, enfocándose en el análisis del potencial eólico y la generación de entropía. Entre sus objetivos específicos están generar un modelo simplificado de ciudad para realizar simulaciones en software CFD, simular la capa límite atmosférica, y obtener la distribución de potencial eólico y la generación de entropía en una ciudad. Para el presente trabajo de título, se desarrolla una metodología de trabajo que consta de cuatro partes principales. En primer lugar, se define el problema y la manera en que se aborda. Luego, se define el entorno urbano con sus parámetros para un total de 18 casos a simular. Posteriormente, se realiza la simulación de fluidos computacional, donde se seleccionan los parámetros de malla, las condiciones de borde asociadas al problema, y las condiciones de las simulaciones. Además, se debe asegurar la homogeneidad horizontal de la capa límite atmosférica. Finalmente, se tiene la obtención y análisis de resultados a través de los softwares CFD Post y Matlab. De los resultados, se obtiene que la configuración de la ciudad influye en gran medida en la distribución del potencial eólico, y que el criterio que permite seleccionar un emplazamiento por potencial no coincide con el de menor generación de entropía. Existe una gran concentración de flujo en el borde superior del edificio de interés que enfrenta el flujo, así como en los bordes laterales correspondientes, que es una zona que no suele considerarse para la instalación de turbinas eólicas. Los edificios que se encuentran tras otros de similar altura no presentan concentración de flujo. No obstante, al sobresalir de su entorno, éstos presentan una alta concentración independiente de su altura. Se observa que la generación de entropía es alta cercana a los bordes superior y laterales que enfrenta el flujo, por lo que se recomienda la instalación de turbinas eólicas por sobre los cinco metros como distancia segura en que existe una generación de entropía mínima. En este trabajo de título se logra estudiar el emplazamiento de turbinas eólicas en medios urbanos, a través del análisis de generación de entropía y el potencial eólico. Como conclusión, las zonas de alta concentración de flujo no coinciden con las de menor generación de entropía, por lo que se necesita optimizar estas dos variables para determinar el mejor emplazamiento recomendable. A pesar de esto, se observa que sobre los cinco metros, como referencia, la generación de entropía es mínima en cualquier punto sobre el techo.

El presente trabajo de título tiene como objetivo general estudiar, por medio de la experimentación y simulación, el circuito primario del Sistema Solar Térmico (SST) instalado en una vivienda energéticamente eficiente. Para realizar el estudio experimental se registran variables relevantes del SST que permiten, en base a cálculos energéticos, caracterizar su funcionamiento. Luego, realizando un análisis detallado de los equipos y registros, se utiliza el software TRNSYS para generar un modelo computacional que se ajuste al comportamiento real del sistema. Los objetivos de este modelo son conocer cómo se desenvuelve el sistema durante el año y explorar cambios no invasivos que permitan mejorar su rendimiento. Los cálculos realizados con la información del registro de datos indican que el sistema presenta un rendimiento del 26%, aportando 123,08 [kWh] durante la semana de medición. De esta misma forma, la situación simulada corresponde a un rendimiento del 24%, aportando un total de 111,3 [kWh] semanales. Esto indica que el modelo posee un error relativo menor al 10% en la aproximación del comportamiento de la vivienda. Por otro lado, al proceder con la simulación anual del sistema se obtiene un rendimiento de un 42%, lo que significa un aporte anual de 7642,5 [kWh]. Este aporte en energía renovable evita la emisión de 1,6 toneladas de CO2 anuales. En relación a las modificaciones que se pueden realizar para mejorar el rendimiento, se procedió identificando los puntos más sensibles del SST en base a los resultados detallados del registro, resolviendo cómo actuar frente a ellos para optimizar el funcionamiento del sistema. En este contexto, se identificó como uno de los puntos más críticos al sistema de control, al cual se le aplicaron cambios que significaron un incremento en el rendimiento desde un 24% a un 26%, implicando un aumento en el aporte solar del orden de 10 [kWh] durante la semana de simulación. Gracias a los resultados obtenidos se concluye principalmente que es posible utilizar el registro de datos y la simulación computacional para estudiar el comportamiento de un sistema existente, proponiendo soluciones que mejoren su desempeño en base a la simulación de distintos escenarios. De esta forma, se posee la capacidad de evaluar en el corto plazo una gran cantidad de soluciones con un elevado nivel de representatividad, existiendo la posibilidad de escoger la que más se ajuste a las necesidades del sistema en estudio.

La influencia humana en el sistema climático es evidente: las emisiones que hemos emitido no tienen precedentes en la historia. Es la primera vez desde 1850, que cada año -de los últimos 30- ha sido más caliente que el anterior. Los edificios consumen el 40% de la energía mundial. Según USGBC [1], en Estados Unidos de América, los edificios residenciales y comerciales consumen el 70% de la electricidad del país; por ello, son los segundos responsables de la mayor parte de las emisiones anuales de dióxido de carbono, después de China. La mayoría de esta energía proviene de la combustión de combustibles fósiles para la climatización de los ambientes del edificio y, se calcula que, en los próximos 25 años, las emisiones provenientes de los edificios -y en especial de los comerciales- crecerían a una tasa mayor que en los otros sectores. Este trabajo de fin de máster ha sido realizado en el departamento de arquitectura de la empresa española IDOM Consulting, Engineering and Architecture, con la intención de mostrar la importancia de edificios eficientes energéticamente. Este proyecto se basa en el análisis energético de la envolvente térmica de acuerdo a la normativa de ASHRAE 90.1 2010 de un edificio no residencial de 15 plantas acondicionadas ubicado en Bangkok, por lo que el sistema de climatización se centrará en el sistema de refrigeración. Se empleará el software DesignBuilder v5.3.0.014 –que cuenta con EnergyPlus para predicciones fiables- tanto para el modelo del edificio y el análisis.

Ingeniera Civil
El presente trabajo busca cuantificar los beneficios del uso de la metodología BIM, acrónimo de Building Information Modeling, en la coordinación de edificios habitacionales. Para conseguirlo, se realiza, en primer lugar un análisis de la situación en Chile, aplicando una encuesta a distintos profesionales del área de la construcción y se compara con una encuesta realizada por CDT el año 2011. Para el cálculo de los beneficios monetarios se seleccionarán cinco proyectos: tres proyectos coordinados con BIM y dos no coordinados, buscando que tengan características similares con el objetivo de realizar una mejor comparación. La información de estos proyectos la suministrarán la Unidad de Coordinación de Proyectos BIM de IDIEM, para el caso de los proyectos coordinados y el Área de Inspección Técnica de IDIEM en el caso de los proyectos no coordinados. En los proyectos coordinados se tienen los Requisitos de Información (RDI) y en los no coordinados las Obras Extraordinarias (OO.EE.). Tanto RDI como OO.EE. se clasificarán de dos maneras, la primera clasificación corresponde a Interferencias e Inconsistencias y la segunda clasificación corresponde a 9 categorías según el problema presentado y su complejidad de resolución, definidas por IDIEM. Con el objetivo de que la diferencia en cantidad de proyectos coordinados con los no coordinados no afecte a los resultados, el ahorro se analiza cada 1000 m2 logrando que los resultados sean comparables. Luego se realiza un análisis de los resultados de los dos tipos de clasificación. En la evaluación de los beneficios se utiliza el indicador Retorno sobre la Inversión. Para el cálculo de éste se toman dos escenarios de costo de BIM; costo de implementación en empresa y costo de coordinación por consultora. Finalmente se realizarán las conclusiones correspondientes.

[EN] In the last years the attention on the energy efficiency of historical buildings grew, as different research projects took place across Europe. The attention on combining, the need of the preservation of the buildings, their value and their characteristics, with the need of the reduction of energy consumption and the improvements of indoor comfort condition, stimulates the discussion of two points of view that are usually in contradiction, preservation and energy performance. An extensive literature review of energy efficiency and thermal comfort in historical buildings is presented and the results are surprising because a common field of work is growing while remains the need of balancing the respective exigencies. From these experience, it results clear that many questions should be answered regarding the correct assessment of the energy consumption and thermal comfort of this class of buildings, the effectiveness of the measures that could be adopted, and much more. This thesis gives a contribution to answer to these questions, developing a procedure to analyze the historic building energy performance. The procedure gives a guideline of the energy audit for the historical building considering also the experimental activities to deal with the uncertainty of the estimation of the energy balance and the thermal comfort. It offers a procedure to simulate the energy balance of building, with a dynamic model considering also an indoor thermal comfort satisfaction to increase the accuracy of the energy performance evaluation. All the process is applied to two real case studies to give to the reader a practical understanding.
[ES] En los últimos años, el interés por la eficiencia energética y el confort térmico en edificios históricos ha aumentado considerablemente, provocando la aparición, especialmente en Europa, de diferentes proyectos de investigación. El desafío de combinar la necesidad de preservación de los edificios y su identidad y valor patrimonial, con la exigencia de reducir el consumo energético y la mejora de las condiciones de confort interior, genera una polémica entre dos puntos de vista que están generalmente enfrentados, rehabilitación y comportamiento energético. Se ha realizado una extensa revisión bibliográfica acerca de la eficiencia energética y confort térmico en edificación patrimonial. Los resultados obtenidos son sorprendentes, ya que un campo de trabajo común está creciendo, mientras permanece la necesidad de mantener el equilibrio entre diferentes requerimientos. Por lo tanto, resulta obvio que muchas preguntas necesitan ser respondidas, por ejemplo, acerca de la correcta evaluación del consumo energético y el confort térmico en este tipo de edificios, la eficacia de las medidas que pueden ser adoptadas, y muchas otras cuestiones. Esta tesis doctoral aporta respuestas a esta problemática, desarrollando un proceso de análisis del comportamiento energético de edificios históricos. Este procedimiento ofrece unas directrices para la evaluación energética de edificios históricos, teniendo en cuenta datos experimentales para gestionar la incertidumbre de la estimación del balance energético y el confort térmico. Todo esto revela un método de simulación del comportamiento energético de edificios mediante un modelo dinámico, teniendo también en cuenta la satisfacción del confort térmico interior para aumentar la precisión del análisis energético. Este procedimiento es aplicado a dos casos de estudio reales para ofrecer al lector una visión experimental.
[CAT] Als darrers anys, l'interès per l'eficiència energètica i el confort tèrmic en edificis històrics ha augmentat considerablement, provocant l'aparició, especialment a Europa, de diferents projectes d'investigació. El repte de combinar la necessitat de preservació dels edificis i la seua identitat i valor patrimonial, amb l'exigència de reduir el consum energètic i la millora de les condicions de confort interior, genera una polèmica entre dos punts de vista que romanen generalment enfrontats: conservació i comportament energètic. S'ha dut a terme una extensa revisió bibliogràfica al voltant de l'eficiència energètica i confort tèrmic en edificació patrimonial. Els resultats obtinguts són sorprenents, ja que està creixent un camp de treball comú, mentre que continua la necessitat de mantenir l'equilibri entre diferents requeriments. Per tant, resulta obvi que moltes preguntes necessiten ser respostes; per exemple, al voltant de la correcta avaluació del consum energètic i confort tèrmic en aquest tipus d'edificis, l'eficàcia de les mesures que poder ser adoptades, i moltes altres qüestions. Aquesta tesi doctoral aporta respostes a aquesta problemàtica, desenvolupant un procés d'anàlisi del comportament energètic d'edificis històrics. Aquest procediment ofereix unes directrius per a l'avaluació energètica d'edificis històrics, tenint en compte dades experimentals per a gestionar la incertesa de l'estimació del balanç energètic i el confort tèrmic. Tot plegat, revela un mètode de simulació del comportament energètic d'edificis mitjançant un model dinàmic, considerant també la satisfacció del confort tèrmic interior per augmentar la precisió de l'anàlisi energètic. Aquest procediment és aplicat a dos casos d'estudi reals per oferir al lector una visió experimental.
Martínez Molina, A. (2016). Metodología para la Caracterización y Confort Térmicos en Edificios Históricos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/68487
TESIS
Premiado

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas
A lo largo de los años la minería ha incrementado sus costos en energía eléctrica, por lo que ha sido necesario trabajar con energías renovables para amenizar este impacto, por esta razón la implementación de paneles fotovoltaicos a la molienda SAG es un proyecto atractivo y proyectado a la futura minería. A partir del párrafo anterior, este estudio busca evaluar la implementación de la gestión de demanda en el molino SAG considerando aplicar el mismo sistema en el transporte de mineral desde la mina hasta la zona de stockpiles, el que será diferenciado en dos stockpiles por la dureza diferenciada de mineral y así comprobar si el proceso de DSM es factible, disminuyendo los costos asociados a la operación. Con los resultados se tiene que al aplicar la gestión de demanda que diferencia el mineral por su característica de dureza, genera una disminución en los costos operacionales para la simulación. A medida que aumenta el plan de producción de la mina, esta entrega un valor de hasta un 13% menor que el caso base (un funcionamiento sin gestión de demanda) para un procesamiento de 9000 tph. Además, el costo operacional es menor en las simulaciones de los casos DSM que presentan una cantidad de mineral diferenciado (alta o baja dureza) que es un 20% de la cantidad total de mineral, generando una diferencia en el costo operacional de hasta un 5%. Por último, el costo capital del Caso DSM es mayor que para el Caso Base, esto se debe a la incorporación de todo el circuito complementario para la instalación del segundo stockpile que alimenta el mineral diferenciado por la gestión de demanda al molino SAG. Por la información recopilada va a corresponder al 2% aproximadamente. El costo operacional de la mina es un 90% mayor que el costo del Molino SAG, por lo tanto, al aplicar la gestión de demanda es recomendable ajustar un plan minero que cumpla con la extracción de mineral e incorpore la nueva condición. De esta manera se logre utilizar la gestión de demanda energética y hacer una minería más sustentable con el medio ambiente.

Dentro del marco del proyecto promovido por la Generalitat de Catalunya de construcción de 20 viviendas solares en la localidad costera de Begues (Barcelona), se ha realizado un estudio de modelización del comportamiento térmico de tres de las topologías solares utilizadas (muro trombe, invernadero adosado y ganancias directas).

Para ello se utilizo el Código Passim de simulación del comportamiento térmico de edificios. La contrastación de los resultados obtenidos en el seguimiento del conjunto bioclimático de Begues con los del modelo realizado mediante el Código Passim permite obtener interesantes conclusiones acerca de la capacidad de predicción del comportamiento térmico de edificios de este tipo de códigos de simulación. Una vez aceptada la fiabilidad de los modelos construidos, se realiza un estudio de la influencia que distintas variables tienen sobre el comportamiento térmico de esos edificios.

Finaliza el trabajo con una comparación de las tres topologías solares utilizadas, viéndose como la topología trombe, seguida de la de invernadero adosado, aventajan claramente a la de ganancias directas.

Mestrado em Ciências Empresariais
No presente trabalho de final de mestrado apresenta-se o plano de negócios para a HiveSensing, empresa de serviços na área da implementação de projetos de eficiência energética em edifícios de pequena dimensão. Os serviços de eficiência energética proporcionados pela empresa assentarão na tecnologia especificamente desenvolvida para o propósito e terão como objetivo final a redução da fatura de eletricidade do cliente. A tecnologia criada foi desenvolvida no sentido de resolver os desafios operacionais e as limitações financeiras que afetam a implementação deste tipo de projetos no mercado dos edifícios de pequena dimensão, estando já em fase piloto em alguns espaços comerciais.
This Masters thesis presents the business plan for a company, HiveSensing, which delivers services in the area of energy efficiency projects implementation for small buildings. The energy efficiency services provided by the company will rely on technology specifically developed for the purpose and have the ultimate aim of reducing the customer's electricity bill. The technology was developed to solve the operational challenges and financial limitations that affect the implementation of this king of projects on the small buildings market. It is already in proof of concept phase and undergoing testing in some small commercial buildings.
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El objetivo general del presente trabajo de título es contribuir al uso eficiente de la energía aplicado a edificios de oficinas. Específicamente mostrar la distribución del consumo energético, aportar con los resultados a la generación de conocimientos para incentivar al sector privado a cambiar las prácticas en uso de energía y al fomento de construcciones que reduzcan los consumos, minimizando las emisiones de CO2. Se estudió el desarrollo de políticas y aplicaciones de programas en torno a la eficiencia energética asociados a este tipo de edificios en el extranjero. Se obtuvo una visión del desarrollo en distintos países, se encontraron los indicadores más utilizados, metodologías para auditorías energéticas, recomendaciones de uso eficiente y parámetros de eficiencia. Se visitaron los edificios que participaron en este trabajo con el fin de obtener, a través de una ficha de benchmarking, sus consumos mensuales de energía y agua sanitaria, y realizar un catastro de los equipos consumidores de energía. Con los datos recopilados se calculó la distribución del consumo de energía y se elaboraron indicadores para cada establecimiento. A través del cálculo de percentiles de la muestra se proponen indicadores de eficiencia para consumos de energía, total y desagregada, y consumo de agua sanitaria. Además se creó un modelo empírico de consumo de climatización con el método de mínimos cuadrados. En el consumo anual de energía un 40,21% se gasta en climatización, 33,27% en iluminación, 8,63% en computación y 17,90% en otros (ascensores, bombas de agua, sistemas de seguridad, etc.). Se concluye que: Existen marcadas diferencias en la gestión energética de los edificios. La mayor parte del consumo está asociado a la climatización. El indicador kWh/m2 no muestra la relación entre confort y eficiencia. Se deben fijar propios parámetros de eficiencia energética.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011
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O crescente consumo e a busca pelo uso racional de energia é uma realidade nas principais nações do mundo. No Brasil, o setor residencial é responsável por 24% do consumo de energia elétrica do país, que foi de 426 TWh em 2009. Somado aos setores comercial e público, tem-se que, para 2009, o setor de edificações foi responsável por 47% da eletricidade consumida do país, ultrapassando o setor industrial, cujo consumo foi de 44%. Impulsionado principalmente pela crise ocorrida em 2001, medidas de eficiência energética foram tomadas no país. Dentre estas medidas estão os regulamentos para eficiência energética em edificações, criados no âmbito do Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações - PROCEL Edifica e desenvolvidos em parceria com o Laboratório de Eficiência Energética em Edificações - LabEEE/UFSC. Ambos de caráter voluntário, no ano de 2009 entrou em vigor o regulamento para edificações comerciais, de serviço e públicas e, em 2010, o regulamento para edificações residenciais. Este trabalho tem por objetivo avaliar o impacto da aplicação dos requisitos de eficiência máxima do regulamento residencial no consumo de energia elétrica do setor residencial brasileiro. Para isso foi necessário, além da caracterização do consumo do setor, o desenvolvimento de dois cenários - o cenário tendencial, no qual não há aplicação de medidas de eficiência energética, e o cenário técnico, no qual foram aplicados os requisitos do regulamento. Estes cenários foram construídos para os anos de 2020 e 2030 e para as cinco regiões geográficas nas quais o país é dividido, com base em dados de estudos oficiais de abrangência nacional, sendo esses dados relativos às características demográficas e de domicílios, ao consumo de energia elétrica e à posse e uso final de equipamentos. Para cada região, os domicílios foram divididos em quatro faixas de consumo, para os quais foram avaliados cinco requisitos: envoltória, refrigerador e freezer, condicionamento artificial de ar, iluminação artificial e aquecimento de água. Para a envoltória, devido à dificuldade em se estabelecer uma influência direta entre o seu desempenho e o consumo de eletricidade, foi realizada uma análise simplificada, para ventilação natural e para condicionamento artificial de ar, através das planilhas de avaliação do regulamento disponibilizadas pelo site do LabEEE. Foi avaliado o desempenho da envoltória dos domicílios existentes através do modelo utilizado nas simulações do regulamento, inserindo-se nas planilhas as características construtivas predominantes de acordo com a região geográfica. Em relação aos demais requisitos avaliados, por terem sido observados diferentes valores nos estudos levantados, foram utilizados os valores mínimo, médio e máximo de uso final, a fim de abranger os diferentes valores de consumos possíveis. Portanto, para construção do cenário técnico, o método consistiu em aplicar os requisitos de eficiência máxima do regulamento para quatro faixas de consumo das cinco regiões geográficas e de acordo com três valores de uso final. Através da comparação entre os cenários tendencial e técnico, foi possível avaliar o impacto da aplicação dos requisitos propostos pelo regulamento residencial para os usos finais avaliados. Para a envoltória, observou-se que o padrão construtivo predominante do país não atinge os níveis máximos de eficiência, seja para ventilação natural ou condicionamento artificial de ar, na maioria as regiões geográficas. Nos resultados por região geográfica, o Sudeste, que concentra 44% dos domicílios, apresentou o potencial mais expressivo das regiões, com 62% da economia total calculada para o setor. Nos resultados totais para o país, em relação aos usos finais avaliados, o maior potencial de economia foi observado para a substituição do chuveiro elétrico por sistema de aquecimento solar, atingindo 57% da economia calculada para 2030. Em relação às faixas de consumo, as duas faixas correspondentes aos domicílios com maior média de consumo, e que correspondem a 41,6% dos domicílios, são responsáveis por 71,5% do consumo e por 82,9% do potencial de economia obtidos para o cenário técnico em 2030, revelando um alto valor de economia em relação ao número de domicílios. O potencial total de economia estimado para o setor residencial foi de 22% para 2020 e 26% para 2030. Portanto, o regulamento residencial pode implicar em valores significativos de economia de energia elétrica no setor residencial, sobretudo na região Sudeste e nas faixas dos domicílios com maior média de consumo. Ressalta-se a disparidade de valores para uso final obtidos nos estudos analisados, o que pode ocasionar imprecisões nos resultados.
The consumption increasing and the rational use of energy is a reality in the main nations of the world. In Brazil, the residential sector accounts for 24% of the electricity consumption of the country, which was 426 TWh in 2009. Adding to the commercial and public sectors, for 2009, the building sector accounted for 47% of the electricity consumed in the country, exceeding the industrial sector, which consumption was 44%. Stimulated by the crisis occurred in 2001, energy efficiency measures have been taken in the country. Among these measures are the regulations for energy efficiency in buildings, created within the National Energy Efficiency in Buildings Program - PROCEL Edifica and developed in partnership with Laboratory for Energy Efficiency in Buildings - LabEEE/UFSC. Being both voluntary, in 2009 became into effect the regulation for commercial, public and service buildings , and in 2010 the regulation for residential buildings. This study aimed to evaluate the impact of the application of the maximum energy efficiency requirements of the residential regulation into the electricity consumption of the residential sector of Brazil. This required, further the characterizing of the sector consumption, the development of two scenarios - the trend scenario, in which there is no energy efficiency measures, and the technical scenario, in which the regulation requirements were applied. These scenarios were developed for the years of 2020 and 2030 and for the five geographical regions in which the country is divided, based on official data from national coverage studies, being these data related to demographic and dwellings characteristics, to electricity consumption and to equipments ownership and end-use. For which region, the dwellings were divided into four consumption ranges, for which one were evaluated five different end-uses: envelope, refrigerator and freezer, air conditioning, lighting and water heating. For the envelope, due to the difficulty in establishing a direct influence between its performance and electricity consumption, a simplified analysis was made, to natural ventilation and air conditioning, through the evaluation sheets of the regulation provided by the LabEEE website. The performance of existing dwellings envelope was evaluated through the model used in the regulation simulations, by inserting the prevailing constructive characteristics in the sheets, according to the geographical region. In relation of the other requirements evaluated, due to the fact that different values were found in the studies surveyed, were used the minimum, average and maximum end-use values observed, in order to embrace the different possible consumption values. Thus, for the technical scenario development, the method consisted of applying the maximum efficiency requirements of the regulation for the five end-uses evaluated, for the four consumption ranges of the five geographical regions according to three values of end-use. Through the comparison between the trend and technical scenarios, was possible to assess the impact of the application of the requirements purposed by the residential regulation for the end-uses evaluated. For the envelope, it was observed that the prevailing constructive pattern is not appropriate to the climate, either for natural ventilation or artificial air conditioning, in all geographical regions. In the results by geographical region, the Southeast, that accounts 44% of the dwellings, presented the most expressive potential of the regions, with 62% of the total savings calculated for the sector. In the overall results for the country, related to the end-uses evaluated, the largest savings potential was obtained for the replacement of electrical shower by solar water heating system, reaching 57% of the savings calculated for 2030. In relation to the consumption ranges, the both corresponding to the dwellings with higher average consumption, which corresponds to 41,6% of the dwellings, account for 71,5% of the consumption and for 82,9% of the savings potential obtained for the technical scenario in 2030, revealing a high savings value over the number of dwellings. The total potential savings estimated for 2030 was 22% for 2020 and 26% for 2030. Thus, the residential regulation can imply in significant values of electricity savings in the residential sector, overall in the Southeast region and in the ranges of the dwellings with higher average consumption. It is necessary to highlight the difference in the end-uses values obtained in the studies surveyed, which may cause imprecision in the results.

O objetivo desse trabalho é verificar se os critérios e indicadores das certificações LEED New Construction, LEED Existing Building - Operations and Maintenance, LEED Comercial Interiors, AQUA Escritórios e Edifícios escolares e o regulamento brasileiro PROCEL, podem ser atendidos pelas tecnologias disponíveis no Brasil em termos de lâmpadas, luminárias, reatores (sistemas de iluminação), bem como avaliar se tais critérios e indicadores estão de acordo com as normas da ABNT e/ou normas internacionais. Para verificar os indicadores, foram realizadas simulações através do programa de cálculo Dialux 4.10/2012, utilizando os arquivos fotométricos fornecidos pelos fabricantes mais especificados no Brasil. Foram escolhidos dois estudos de caso para essa verificação, um escritório e uma escola que são ambientes comuns nas certificações e selos de sustentabilidade que serão analisados. Os resultados das simulações mostrarão se é possível obter as certificações e/ou selo de sustentabilidade utilizando a tecnologia disponível referente aos sistemas de iluminação comercializados nos dias de hoje.
The main goal of this dissertation is to verify if Brazilian available technology can meet some certification´s criteria and indicators. The chosen certifications are: LEED New Construction, LEED Existing Building - Operations and Maintenance, LEED Comercial Interiors, AQUA offices and educational buildings and the Brazilian standard PROCEL. Lamps, fixtures, ballasts (lighting systems), were analyzed to check whether these criteria and indicators are in line with the ABNT and / or international standards. To check the indicators, simulations were performed using DIALUX 4.10/2012, a professional light planning software. In these simulations the most specified photometric files provided by the manufacturers were used. To this research two cases were chosen for analysis, an regular office and a school, that are common environments in sustainability standards and certifications. Simulation results will show if it is possible to obtain a certification using the available technology in lighting systems.

In recent years, concerns about energy efficiency have become significantly relevant both in terms of environmental and economical aspects. The initiatives launched by national or international regulations, some with obligatory requisites, have awakened environmental responsibility within the universities in the world arena. One of these experiences comes from the Universitat Politècnica of Catalunya ¿ UPC, which discusses and puts into practice various planning activities and management of natural resources and the impacts of these into its university campus and building stock. From this experience, the present study has evaluated the concrete actions, some of which were developed on the campus from research carried out in the Department of Technology on the Architecture and from the PhD programme of Research on Architecture, Energy and Environment at at UPC. From the acquired knowledge, reference values and index ratings were obtained for energy performance in the buildings of the UPC. The evaluation of the positive and negative points lead, thereby, to a methodology to verify its applicability in another university context, in this case, the University of Passo Fundo - UPF, located in the south of Brazil; the two scenarios or field studies were characterized. Using these strategies, a method of approach was created, improving and adjusting the previously developed methods as well as including new guidelines generated from this specific research with the aim of contextualizing the Brazilian characteristics and those of the UPF. This methodology was utilized as a reference point for the tools of natural resources management and their economic repercussion in the university. The transformation of this methodology into an operative and managerial tool is especially presented as the objective; a tool for assisting in the processes of decision making for improving the eco-efficiency of the existing building stock, which will give economic and environmental value to the repercussions of each factor related to energy consumption and the inhabitability of the university education spaces, though being equally applicable to other functional typologies. Five aspects have been developed throughout the study: a. analysis of incident factors on the consumption of energy resources in university buildings; b. diagnosis of eco-efficiency context in the UPF, with emphasis on the use of energy; c. assessment of comfort conditions in learning spaces and assessment of relevant performance of architectural variables and systems in buildings; d. proposed criteria for decision-making process for energy eco-efficiency; and e. evaluation of the actual conditions of the buildings compared with simulations of ideal theoretical models for the improvement of the envelope and systems. From the proposed results diagnosis is indicated guidelines to support the processes of decision making for improved energy, thermal performance and comfort is obtained, as well as that is contributing to environmental quality of the areas of learning and work. With this study, observing the analyses and diagnoses of the evolution of the incident factors in energy consumption, the intention is that the University promotes reflection in their practices in all their academic and administrative activities to promote tools which contribute to education for sustainability and effective closing of cycles of materials and energy within their infrastructures. It is imperative that the decision making processes and normative tools observe the guidelines herewith presented, evaluating the inversions and costs with the perspective of the implications of the strategies of project and environmental management.
Las preocupaciones acerca de la eficiencia energética en los últimos años han tomado una importancia, no sólo en los aspectos medioambientales, como también económicos. Las iniciativas impulsadas por las directivas nacionales e internacionales, como requisitos de cumplimiento obligatorio, han despertado la responsabilidad medioambiental de las Universidades en el ámbito mundial. Una de estas experiencias es la de la Universitat Politècnica de Catalunya, UPC, que discute y practica diferentes acciones en el planeamiento y en la gestión de los recursos naturales y sus impactos a su parque construido. Teniendo en cuenta dicha experiencia, este trabajo evalúa las acciones concretas, algunas de ellas desarrolladas en los ámbitos de investigaciones en el propio Departament de Tecnología en l'Arquitectura y de este Programa de Doctorado. A partir de los conocimientos generados, se obtuvieron valores de referencia e indicadores para el desempeño energético de los edificios de la UPC. La evaluación de los puntos positivos y negativos generó, así, una metodología para la verificación de otro contexto universitario, en este caso, en la Universidade de Passo Fundo - UPF, ubicada en el Sur de Brasil. Para lograr este análisis se definieron los dos escenarios. A partir de estas estrategias se formuló una metodología de abordaje, perfeccionando y ajustando los métodos desarrollados previamente, además de incluir las nuevas pautas generadas por la investigación específica, con el objetivo de contextualizar las características Brasileñas y de la UPF. Dicha metodología fue utilizada como punto de referencia para los instrumentos de gestión de los recursos naturales y su repercusión económica en la Universidad. Especialmente presenta como objetivo la transformación de esa metodología en un instrumento operativo y de gestión, en un instrumento de ayuda a la toma de decisiones para la mejora de la ecoeficiencia del parque existente, que permita valorar económica y ambientalmente las repercusiones de cada factor en el consumo energético y en la habitabilidad de los espacios de educación superior, pero igualmente aplicables a otras tipologías funcionales. Cinco puntos son desarrollados a lo largo del trabajo: a. análisis de los factores incidentes en el consumo de los recursos energéticos en los edificios universitarios; b. diagnosis del contexto de la ecoeficiencia en la UPF, con énfasis en el uso de la energía; c. evaluación de las condiciones de confort en los espacios académicos y valoración de los correspondientes desempeños de las variables arquitectónicas y de los sistemas en los edificios; d. propuesta de criterios para la toma de decisiones para la ecoeficiencia energética; y e. evaluación de las condiciones reales de los edificios comparándolos con simulaciones de los modelos teóricos ideales para la mejora de la envolvente y de los sistemas. A partir de los resultados propuestos se indican pautas para apoyo en los procesos de toma de decisiones para la mejora del desempeño energético, térmico y de confort, es decir contribuyendo con la calidad ambiental de los espacios de aprendizaje y trabajo. Con este trabajo, observándose los análisis y diagnósticos de la evolución de los factores incidentes en el consumo energético, la intención es que la Universidad promueva reflexiones en sus prácticas en las actividades académicas y administrativas hacia la puesta en marcha de herramientas que contribuyan para la Educación para la Sostenibilidad y para el cierre de flujos de materiales y energéticos en sus infraestructuras. Es imprescindible que los procesos de toma de decisiones y los instrumentos normativos observen las pautas aquí desarrolladas, valorando sus inversiones y costes bajo la perspectiva de las implicaciones de las estrategias de diseño y gestión medioambiental.

En la presente tesis doctoral se realiza un estudio comparativo de la eficiencia energética de los sistemas de climatización en edificios de oficinas en ciudades de Colombia. En el que se aborda los procedimientos para el desarrollo de una base de comportamiento del rendimiento de dos tipos de edificios de oficinas y variantes tecnológicas típicas de sistemas de climatización para diferentes ciudades en Colombia. A través de la identificación de zonas de demandas térmicas y la simulación dinámica del escenario, se generaron datos de comportamiento energético por medio de factores importantes en el uso de la energía, mediante el empleo de parámetros físicos y operacionales de las edificaciones. Llegando a comprobar la influencia que presenta el clima y el tipo de construcción en el comportamiento energético del edificio y sistemas de climatización de forma detallada. Finalmente, se obtienen modelos de regresión lineal múltiple que posibilitan no solo la determinación de la intensidad energética de las edificaciones y sistemas de climatización en función de factores constructivos, de sistemas y planta, sino que también permiten establecer líneas bases para la eficiencia energética, que actúan como instrumento para la interpretación de la evaluación comparativa como primer paso para la estimación de la eficiencia energética.
A comparative study of the energy efficiency of air-conditioning systems installed in office buildings located in Colombian cities is performed in this thesis. In order to perform this comparison, a comparative basis of the energy performance for two types of office buildings and the different typical air-conditioning alternatives is developed. By means of the identification of the different thermal demand zones and the dynamic simulation of the resulting scenarios, an energy performance database is generated for different important energy use factors, through different physical parameters and operation of the buildings. The influence of the weather and type of construction on the building energy behavior and air-conditioning systems is assessed in detail. Finally, multiple lineal regression models are obtained. These models allow determining the energy intensity of the building and air-conditioning systems in terms of the building construction factors, systems and plant. Also, these models allow establishing basic guidelines for energy efficiency which act as instruments for the interpretation of the comparative evaluation as a first step for the estimation of the energy efficiency.

El objetivo principal es realizar un análisis comparativo y un diseño estructural utilizando aisladores sísmicos en la base (elastoméricos de alto amortiguamiento HDR) para estudiar el comportamiento estructural de un edificio de oficinas contra un sistema dual bajo un criterio normativo sismo-resistente, mediante un modelo sísmico según el programa de modelación estructural SAP2000, el cual proporcionará resultados necesarios para elegir el mejor modelo ante un evento sísmico. Inicialmente se recopilará información acerca de los métodos para la mejora del comportamiento sísmico. Se realizará un análisis sísmico dinámico utilizando un espectro de respuesta de aceleración según tipo de suelo. Luego, Se colocará el aislador HDR (Aisladores Elastoméricos de Alto Amortiguamiento) en la base de la estructura. Además, se realizará el modelamiento adecuado con el programa de modelación estructural SAP2000. Por último, se describe y compara los resultados obtenidos en los diferentes análisis y modelamiento.
Tesis

La problemática existente relacionado al consumo y uso de la energía en las edificaciones del país están asociadas al horizonte de tiempo en que se promulgaron normas técnicas que avalasen el diseño y construcción con criterio para uso seguro y eficiente de la energía, por lo cual en la situación actual se tienen importantes edificios administrativos de importantes firmas empresariales de la industria nacional que han sido diseñado y construidos con un bajo estándar o exigencia para albergar condiciones eficientes del manejo de la energía en especial el consumo eléctrico . La hipótesis que se sostuvo se orientó a las deficiencias de algunas áreas de las instalaciones eléctricas referidos a la calidad de la energía, hábitos de uso y aspectos relacionados al deterioro, considerando un potencial importante de ahorro la posibilidad de obtener ahorros económicos importantes al cambiar de tarifa. El objetivo central de la investigación se orienta a determinar las condiciones de uso de la energía reflejado en indicadores de calidad de la misma así como su repercusión en el costo de facturación, los objetivos están ordenados y jerarquizados en base a la naturaleza de la metodología de una auditoría energética en la que se identificaran los tipos de energéticos centrados en iluminación, fuerza, climatización, combustible para grupo de respaldo electrógeno así como las caracterización de las áreas de la edificación contabilizándose los consumos mediante un diagnóstico energético, posteriormente el análisis de los indicadores energéticos y consecuentemente el impacto económico que ocasiona en la facturación con los cual resulto indispensable la aplicación de una auditoría energética en el edificio KPMG. Para el desarrollo de la presente investigación se tomó en cuenta el siguiente esquema metodológico, de acuerdo a la R.M. N° 186-2016-MEM/DM Aprobación de Criterios para la Elaboración de Auditorías Energéticas en entidades del Sector Público Recopilación de información preliminar, revisión de la facturación de energéticos, recorrido de las instalaciones, campaña de mediciones, evaluación de registros-determinación de línea base, identificación de oportunidades de mejora en eficiencia energética, evaluación técnica económica de las mejoras planteadas, informe consolidado e implementación de mejoras. Normalmente una auditoría energética se lleva a cabo para buscar oportunidades para reducir la cantidad de energía de entrada en el sistema sin afectar negativamente la salida. Cuando el objeto de estudio es un edificio ocupado se busca reducir el consumo de energía, manteniendo y mejorando al mismo tiempo el confort, la salubridad y la seguridad. Más allá de la simple identificación de las fuentes de energía, una auditoría energética tiene por objeto dar prioridad a los usos energéticos de acuerdo con el mayor a menor costo efectivo de oportunidades para el ahorro de energía y así mismo tiene un efecto colateral con referencia a la reducción de los gases de efecto invernadero. De la distribución de energía por áreas globales se concluye que el mayor consumidor de energía en Cía. KPMG es Servicios Generales con un consumo de 77412 con el 24,94 % del consumo total, seguido del área de mina con el 9,04% del consumo total. Asimismo, con un mayor pago anual de S/. 87888 anuales de un 21,03%. Los consumos de energía activa y aparente son mayores que la reactiva. El análisis de los principales indicadores energético determinó que a partir del estudio de las opciones tarifarias a BT5-A(b) y MT3, asumiendo el cambio de manera simultánea, obtendríamos el ahorro equivalente a S/. 91077,2 (US$ 28023) anuales, donde el ahorro por mejora de factor de potencia representa 1.62% y los ahorros por mejoras en los equipos de climatización equivalen a 0.83%, al comparar el porcentaje de ahorro económico entre las tarifas BT4 y MT3 se tiene un equivalente de 48.94% y el porcentaje de ahorro entre las tarifas BT4 y BT5-A(b), equivale a 29%. La factibilidad económica de las acciones planteadas a partir de la aplicación de una auditoría energética centrado en el cambio de opción tarifaria MT3 genera un ahorro equivalente de 48,94% en los costos por facturación de energía eléctrica siendo necesario la instalación de una subestación en media tensión propuesta a la empresa concesionaria. El análisis económico realizado para la tarifa BT5-A(b), no requiere inversión, pero cambiar de BT4 a BT5-A(b), solo genera un ahorro económico de 29%.
Tesis

[ES] En esta tesis se plasma un ejemplo paradigmático de Matemática Industrial: se define un problema real de enorme interés actual, se presenta un modelo matemático del mismo, se resuelve numéricamente mediante métodos de elementos Finitos, se realiza diferentes prototipos y se verifican experimentalmente las predicciones teóricas; además, en este caso particular, los prototipos aquí analizados se llevaron al mercado, cerrando un ciclo que se inicia con el modelado matemático y se termina con la transferencia a la sociedad de una solución competitiva a un problema real. El problema que se aborda en esta tesis se enmarca en el desarrollo de soluciones de iluminación basadas en tecnología de diodos emisores de luz (LED, por su abreviación en inglés) de alta potencia. De hecho, el problema que se afronta es el desarrollo de disipadores pasivos de calor que garanticen la correcta evacuación del calor producido en el dispositivo LED y aseguren su adecuado funcionamiento. Para ello, se modela el problema de transferencia de calor (incluyendo conducción, radiación y convección) en diferentes prototipos, se resuelve con técnicas de Elementos Finitos y se optimizan los diseños propuestos, garantizando siempre que la temperatura de operación del chip LED sea correcta. Una vez realizado este análisis teórico, se construyen los prototipos y se verifican experimentalmente las predicciones realizadas. Por último, en los anexos se recoge una serie de aportaciones complementarias: una sobre el gas de van der Waals y la Geometría de Contacto y otras dos sobre la convergencia de métodos iterativos.
[CA] En aquesta tesi es plasma un exemple paradigmàtic de Matemàtica Industrial: es defineix un problema real d'enorme interès actual, es presenta un model matemàtic del mateix, es resol numèricament mitjançant mètodes d'Elements Finits, es realitza diferents prototips i es verifiquen experimentalment les prediccions teòriques; a més, en aquest cas particular, els prototips aquí analitzats es van dur a mercat, tancant un cicle que s'inicia amb el modelatge matemàtic i s'acaba amb la transferència a la societat d'una solució competitiva a un problema real. El problema que s'aborda en aquesta tesi s'emmarca en el desenvolupament de solucions d'il·luminació basades en tecnologia LED d'alta potència. De fet, el problema que s'afronta és el desenvolupament de dissipadors passius de calor que garanteixin la correcta evacuació de la calor produïda da en el dispositiu LED i assegurin la seva adequat funcionament. Per a això, es modela el problema de transferència de calor (incloent conducció, radiació i convecció) en diferents prototips, es resol amb tècniques d'Elements Finits i s'optimitzen els dissenys proposats, garantint sempre que la temperatura d'operació de l'xip LED sigui correcta. Un cop realitzat aquest anàlisi teòrica, es construeixen els prototips i es verifiquen experimentalment les prediccions realitzades. Finalment, en els annexos es recull una sèrie d'aportacions complementàries: una sobre el gas de van der Waals i la Geometria de Contacte i dues sobre la convergència de mètodes iteratius.
[EN] In this thesis, a paradigmatic example of Industrial Mathematics is captured: a real problem of enormous current interest is defined, a mathematical model of it is presented, it is solved numerically using Finite Element methods, different prototypes are made and the theoretical predictions are experimentally verified; Furthermore, in this particular case, the prototypes analyzed here were brought to the market, closing a cycle that begins with mathematical modeling and ends with the transfer to society of a competitive solution to a real problem. The problem addressed in this thesis is part of the development of lighting solutions based on high-power LED technology. In fact, the problem being faced is the development of passive heat sinks that guarantee the correct evacuation of the heat produced in the LED device and ensure its proper operation. For this, the heat transfer problem (including conduction, radiation and convection) is modeled in different prototypes, it is solved with Finite Element techniques and the proposed designs are optimized, always guaranteeing that the operating temperature of the LED chip is correct. Once this theoretical analysis has been carried out, the prototypes are built and the predictions made are experimentally verified. Finally, the annexes contain a series of complementary contributions: one on van der Waals gas and Contact Geometry and two others on the convergence of iterative methods.
A la Secretarıa de Educación Superior, Ciencia,Tecnología e Innovación (SENESCYT) por el apoyo económico para poder realizar mis estudios en el extranjero con el fin de fortalecer el talento humano en el Ecuador.
Alarcón Correa, DF. (2020). Modelado matemático y simulación numérica de disipadores de calor para luminarias LED. Aplicaciones a alumbrado público [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/155989
TESIS

This paper considers the current status of our planet as well as the particular conditions of the economic crisis in Spain in order to propose an analysis of the efficiency involved in reconditioning the skin of the existing buildings by considering energetic, economic and C02q emission criteria. The skin of a building is the most weather-exposed part of a building and therefore determines the internal demand of energy to make the building comfortable and habitable. The study of the facade, its current status in terms of energetic and economic demands and in terms of C02 emissions will provide data on the results and benefits of reconditioning the skin of buildings in the medium and long term. The neighborhood of Montbau is the subject of this study. lt comprises around 30 buildings, each with several and different characteristics, built in the 1960s and their current features show loss of energy through their facades and demand a high consumption of energy to obtain heating and cooling conditions at the same time that generate C02eq emissions to the atmosphere. In order to analyze and study the conditions and possible affectation on these buildings, this paper worked on a representative sample to obtain data. The sample comprises the following buildings: Duplex Apartment Building A, Building E/F Bloque Lineal, Tower Building Q, and Building UNI 14 as the sample for detached and semi-detached buildings. With the data collected regarding the needs and facade situation of the sample buildings, this paper proposes reconditioning, constructive solutions to improve the internal conditions and comfort of such buildings as well as the reduction of C02eq emissions. To assess the conditions of the sample buildings and, therefore, study their behavior, Desingbuilder-design software- and Energyplus - internal calculation engine- (developed by the US Department of Energy) software was used. Energyplus was used to analyze energy consumption and C02eq emissions to obtain data regarding how buildings were built and which their installations are. A model of the 4 sample buildings was created by using Energyplus, taking into account the physical and architectural features of the sample buildings as well as their facades, woodworks, air leaks, heating and cooling systems, hot water production, and illumination. By using Energy Simulation DesingBuilder, an evaluation of the current demand of energy, C02eq emissions and economic expenditure analysis (pricing energy consumption based on 2012 prices) was conducted. In order to analyze the behavior and the needs in altemative weather conditions and locations, Madrid and Gerona were chosen as sample cities where hypothetical conditions will apply. Likewise, an affectation analysis was conducted based on location differences to extrapolate the analysis and apply it to the sample buildings and therefore obtain global results at neighborhood level. The detailed analysis and evolution of results is shown throughout this paper by using graphs and tables supporting the text. The needs and expenses of the buildings before and after the reconditioning works are showed to prove the improvements. Changes in the woodworks, facades, and insulation works along with constructive solutions are proved in terms of figures showing the benefits and the need of implementing reconditioning works. The relevance of this paper is based on the need to tackle such topics as building reconditioning instead of considering total or partial demolition or construction of new housing developments to contribute to the sustainability of our planet and, at the same time, offer sustainable alternatives that are efficient, effective and optimal. The figures shown herein are astonishing in terms of expenses, costs, energy savings, and C02eq emissions. The graphs and tables used herein offer a wider picture that can be expanded through fuure research and implementation of projects locally and globally.
En esta tesis y sobre las condiciones actuales del planeta y las condiciones particulares de una España en crisis económica, se propone un estudio que permiita analizar la eficacia de rehabilitar la piel de los edificios existentes atendiendo a criterios energéticos, económicos y de emisiones de C02 eq. La piel del edificio es la parte más expuesta a las condiciones climáticas exteriores y condiciona la demanda de energía interna para conseguir el confort para hacerlo habitable. El estudio de la envolvente, su situación actual en cuanto a demandas energéticas ,económicas y que emisiones de C02, arrojará los resultados y bondades de una rehabilitación de ésta a mediano y largo plazo. Como objeto de estudio se centró en el barrio de Montbau, conjunto de edificios constituido por unos 30 edificios de diversas características, construido en los años sesenta que acusa en sus condiciones actuales pérdida de energía a través de su envolvente y demanda un alto consumo de esta para su calefacción y refrigeración, generando de emisiones de C02 eq a la atmósfera. Para el análisis y estudio de las condiciones y posibles afectaciones se establecieron los edificios tipo representativos: edificio A dúplex, edificio E/F bloque lineal,edificio Q torre. edificio unifamiliar UNI 14 para las viviendas adosadas. Una vez conocidas las demandas y la situación de la enlvolvente de los edificios tipo, el estudio propone soluciones constructivas para su rehabilitación,a través de las cuales se mejorarían las condiciones interiores, condiciones de confort, así como la necesaria reducción de emisiones de C02 eq a la atmósfera. Para realizar la diagnosis de los edificios y estudiar su comportami ento, se utilizó el programa Desingbuilder y como motor de cálculo interno, el programa Energyplus, programa desarrollado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Con este se analizó el consumo de energía y emisiones de C02 eq en función de cómo está construido un edificio y cuáles son sus instalaciones. Se realizó un modelo de los 4 edificios tipo con el programa, sus características físicas y arquitectónicas, se definió su envolvente, carpinterías, filtraciones de aire, sistemas de calefacción, producción de agua caliente,,iluminación y mediante el programa DesingBuilder de simulación energética, se hizo una evaluación de la demanda actual de energía, emisiones de C02 eq y gasto económico (poniendo precio a la energía, valores del año 2012). Para analizar el comportami ento y necesidades en climas diferentes y localizaciones alternativas se hizo el análisis hipotético en ciudades con condiciones climáticas diferentes escogiendo Madrid y Gerona como alternativas. Así mismo se realizó el estudio de las afectaciones en cuanto a variación de sus posiciones para con los resultados, extrapolar el estudio al conjunto de edificaciones y obtener los resultados globales a nivel de barrio. A lo largo de estudio se verá el análisis detallado y la evolución de los resultados a través de cuadros y gráficas que acompañan el texto para arrojar las necesidades y gastos de los edificios sin rehabilitar y estos mismos tras la rehabilitación.Las mejoras evidentes con el cambio de las carpinterías ,la intervención de la envolvente y los aislamientos con las soluciones constructivas evidenciarán en cifras las bondades y la necesidad de estas intervenciones. La pertinencia de este estudio radica en la necesidad de enfrentar temas como la rehabilitación de edificios antes de contemplar la demolición o construcción del parque inmobiliario de cara a la sostenibilidad del planeta, para ofrecer una alternativa de futuro sostenible y albergo ycobijo en condiciones óptimas. Las cifras ofrecen resultados contundentes en cuanto a gastos, costes, ahorro de energía yemisiones de gases a la atmósfera,cuyos resultados en las gráficas y cuadros ofrecen una lectura que abre espacio a futuros trabajos de investigación y puesta en marcha de proyectos tanto a nivel local como mundial

Tesis para optar al grado de Magister en Dirección y Administración de Proyectos Inmobiliarios
Lo que llama la atención en el crecimiento urbano es la falta de conciencia con el entorno inmediato, lo que genera una serie de alteraciones en el medio ambiente y las personas. Además se traduce en componente importante del cambio climático, casi imperceptible para los habitantes, disminución de la vegetación, erosión de los diferentes terrenos, contaminación del aire, etc. Así es como todo esto lleva a perturbar las conductas humanas generadas por la alteración del entorno ya sea a través de la vegetación que los rodea, cambios en la composición de los terrenos, alterando flora y fauna, que pueden llegar a causar irritabilidad, mayor cantidad de enfermedades respiratorias, psicológicas y un sin número de efectos secundarios generados por la alteración de un ecosistema en desequilibrio. Dentro de este marco, se ve como las ciudades van dejando de lado la capa vegetal que en un principio cubría el territorio ocupado, lo que sumado al manejo de la ciudad, densificación, exceso de radiación, falta de ventilación, etc se traducen en diversos problemas como son las islas de calor y efecto invernadero. [10] La arquitectura actual plantea hacerse cargo de aspectos ambientales, de diversas maneras, a través de construcciones ecológicas, autosustentables, uso de energías renovables y entre otras estrategias incorpora envolventes verdes. Esta última es la que despierta mayor inquietud, ya que es uno de los manejos más visibles en la arquitectura, además de aportar bienestar y cambios psicológicos en la vida de las personas que tienen contacto con este tipo de instalaciones. Es así, como se estudiaron las diferentes relaciones de estos sistemas y cuanto influyen en los diversos aspectos de las energías renovables como radiación y control solar, ventilación, efectos visuales, etc. Todo esto genera un ahorro energético que se traduce directamente en un ahorro económico. Con esto se identificaron algunos puntos claves de la eficiencia energética del sistema como el diseño arquitectónico acogiendo estas soluciones. Pero ¿qué pasa con aquellos edificios que no fueron concebidos tempranamente en su diseño contemplando el manejo eficiente de la energía?, ¿cómo se pueden aplicar o adaptar sistemas de eficiencia energética o envolventes verdes a este tipo de edificaciones?, ¿cuál es la incidencia económica de todo esto?, estas son algunas de las interrogantes que surgen al introducirse en el ámbito del manejo de la energía en los edificios. Para contestar estas interrogantes, se planteó conocer el comportamiento energético de uno de los edificios más emblemáticos que incorporó envolventes verdes de las últimas décadas en Chile, el edificio Consorcio de Santiago, el cual ha obtenido varios premios y reconocimientos de arquitectura por su diseño, el notable manejo de estos sistemas y su administración. El análisis realizado, se enfocó en la comparación del desempeño energético de este edificio con otros, sin sistemas de envolventes verdes, lo que permitió identificar, calificar y cuantificar cómo funcionan estos sistemas y sus beneficios asociados. Se propuso demostrar, que al implementar un sistema muros verdes colgantes, que actúan como barrera verde o doble piel, puede generar un ahorro energético considerable, que en algunos casos puede llegar a ser cercano al 50% del consumo energético destinado a climatizar un edificio.

L'aparició de condensació en la bateria d’intercanvi de calor és un dels principals problemes a evitar en una biga freda activa. En climes humits, per les infiltracions d'aire exterior, i en espais d'elevat guany latent, la càrrega latent d’un local pot ser elevada, i les bigues fredes actives poden presentar problemes de condensació. La present tesi doctoral conté totes les fases necessàries per al desenvolupament i validació d'un nou model numèric de biga freda activa, i la seva posterior adaptació com a nou component d'una eina de càlcul per a la simulació tèrmica de la biga freda activa acoblada al sistema de climatització de l'edifici. Mitjançant simulacions tèrmiques dinàmiques anuals, la present tesis doctoral mostra que el sistema de prevenció de condensació normalment utilitzat pot ser motiu d’un elevat número d’hores de desconfort tèrmic. Per a això, s’implementen models matemàtics pseudo-estacionaris del sistema complet (biga freda activa, climatitzadora i producció tèrmica), adequades per estimar el consum horari per un any tipus complert. Amb aquests models es comparen dissenys alternatius del sistema de control de condensació. Finalment, es compara el consum elèctric de les instal·lacions de bigues fredes actives dins del mercat dels sistemes aire-aigua, i en particular en relació amb els ventiloconvectors. Existeixen alguns estudis al respecte realitzats per fabricants de cadascun dels sistemes, però no tenen objectivitat. En la present tesi doctoral es comparen aquets dos sistemes en diferents aplicacions i climes d'Espanya, a fi de determinar les prestacions de cada tecnologia i identificar nínxols de mercat en què el sistema de biga freda activa pot seguir expandint-se.
La aparición de condensación en la batería de intercambio de calor es uno de los principales problemas a evitar en una viga fría activa. En climas húmedos, por las infiltraciones de aire exterior, y en espacios de elevada ganancia latente, la carga latente del local es elevada, y las vigas frías activas pueden presentar el problema de la condensación. La presente tesis doctoral contiene todas las fases necesarias para el desarrollo y validación de un nuevo modelo numérico de viga fría activa, y su posterior adaptación como nuevo componente de un motor de cálculo para la simulación térmica de la viga fría activa acoplada al edificio, y al resto de componentes del sistema. Mediante simulaciones térmicas anuales, la presente tesis doctoral demuestra que el sistema de prevención de condensación comúnmente utilizado, puede dar lugar a un elevado número de horas de disconfort térmico. Para ello, se implementan modelos matemáticos pseudo-estacionarios del sistema completo (viga fría activa, climatizadora y producción térmica), adecuados para estimar el consumo horario para un año tipo completo. Con estos modelos se comparan diseños alternativos del sistema de control de condensación. Finalmente, se compara el consumo eléctrico de las instalaciones de vigas frías activas dentro del mercado de los sistemas aire-agua, y en particular en relación con los ventiloconvectores. Existen algunos estudios al respecto realizados por fabricantes de cada uno de los sistemas, pero carecen de objetividad. En la presente tesis doctoral se comparan ambos sistemas en diferentes aplicaciones y climas de España, a fin de determinar las prestaciones de cada tecnología e identificar nichos de mercado en los que el sistema de viga fría activa puede seguir expandiéndose.
The appearance of condensation in the coil is one of the main problems to avoid in an active chilled beam of building air-conditioning systems. In humid climates, by infiltrations of outside air, and in spaces with high latent load, the latent load of the stay is high, and active chilled beams can present the problem of condensation. This doctoral thesis contains all the necessary stages for the development and validation of a new numerical model of active chilled beams, and its adaptation as a new component of a calculation tool for the thermal simulation of the active chilled beam coupled to the building, and the rest of the system components. Through annual dynamic thermal simulations, this doctoral thesis shows that the commonly used condensation prevention system, can lead to a high number of hours of thermal discomfort. For this, pseudo-stationary mathematical models of the complete system (active chilled beam, air conditioners and thermal production units), which are suitable for estimating the hourly consumption for a complete type year, are implemented. In addition, these models are used in order to compare alternative designs of the condensation control system. Finally, the electrical consumption of active chilled beams installations in the air-water systems market is compared, and in particular in relation to fan-coils. There are some studies in this regard by manufacturers of each of the systems, but they lack objectivity. In this doctoral thesis both systems are compared in different applications and climates in Spain, in order to determine the performance of each technology and identify market niches in which the active chilled beam system can continue to expand.

A aplicação do Decreto-Lei 80/2006, de 4 de Abril, Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios [RCCTE, 2006] trouxe uma nova dinâmica à indústria da construção, na medida em que, exige uma análise térmica rigorosa aos edifícios em fase de projeto com relevantes contributos da solução de arquitetura, das soluções construtivas, bem como dos equipamentos utilizados para a climatização e produção das águas quentes sanitárias. Pretende-se através deste estudo, analisar a importância de alguns parâmetros do RCCTE e a relevância destes no cálculo das necessidades energéticas e na atribuição da classe energética dos edifícios. Os parâmetros escolhidos são: • perdas referentes a pontes térmicas lineares nas perdas totais da envolvente; • classe de inércia térmica; • coeficiente de transmissão térmica médio da envolvente em frações de arquitetura com percentagem normal de envidraçados (PNE) e percentagem elevada de envidraçados (PEE). Para o efeito procedeu-se à escolha e análise de cem casos de estudo, todos eles com declaração de conformidade regulamentar (DCR); ### ABSTRACT: CONTRIBUTION TO THE ANALYSYS OF SOME PARAMETERS IN THE IMPORTANCE OF ENERGY BUILDING CLASS The implementation of Regulation of Thermal Behavior Characteristics in Buildings (RCCTE), brought a new impetus to the construction industry, as it requires an accurate thermal analysis of buildings design phase, which have important inputs either in architecture design or in the engineering solutions. The aim of this study is the analysis of some important parameters of the Portuguese regulation and their relevance to the thermal calculus results and energy class. The studied parameters are: • percentage of heat loss related to linear thermal bridges in the total heat loss of a building; • thermal inertia in the main indicators of the thermal calculation; • overall heat transfer coefficient of constructive solutions in standard window percentage architecture and high window percentage designs. It was analyzed a sample of one hundred projects (architecture and engineering) with thermal design certification.

Orientador: Alberto Luiz Francato
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo.
Made available in DSpace on 2018-08-20T02:27:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mangiapelo_LeonardoBrunoSantos_M.pdf: 36586082 bytes, checksum: 8113b13216e191e2b209d281e23af5bc (MD5) Previous issue date: 2012
Resumo: No Brasil, as edificações são responsáveis por 45% do consumo de toda energia elétrica produzida no país, sendo 14,6% representado pelo setor comercial. Neste setor, os sistemas de iluminação artificial representam em média 22% do consumo de energia, apresentando grandes possibilidades para ações de eficiência energética. Estudos mostram que é possível reduzir 61% do custo com energia elétrica com ações de eficiência energética em sistemas de iluminação. Levantamentos realizados pelo Procel indicam que nos hipermercados 66,7% possuem potência instalada em iluminação acima de 100 kW, oferecendo grandes oportunidades para ações de eficiência energética no setor de iluminação. A integração da iluminação artificial com a natural possibilita grandes reduções nos custos com energia elétrica, além de proporcionar ambientes mais agradáveis e saudáveis para seus usuários. Ainda, estudos ressaltam que nos projetos luminotécnicos em geral, a eficiência energética do conjunto de equipamentos luminária-lâmpada-reator não costuma ser considerada, sendo comum a adoção de lâmpadas eficientes com luminárias ou reatores pouco eficientes. Neste trabalho, foram analisados dois hipermercados localizados na cidade de Campo Grande - MS. O hipermercado B possui um sistema de aberturas zenitais que possibilita o aproveitamento da iluminação natural e um conjunto de luminárias com refletores brancos e lâmpadas fluorescentes tubulares T8, enquanto o hipermercado A possui um sistema de fechamento com forro e um conjunto de luminárias com refletores metálicos e lâmpadas fluorescentes tubulares T5. Para realizar uma avaliação visando à eficiência energética de ambos os sistemas de iluminação destes hipermercados foram realizados levantamentos em campo, medições do consumo de energia elétrica nos circuitos de iluminação e também medições da distribuição dos níveis internos de iluminâncias. O estudo conclui que o aproveitamento da iluminação natural, associada ao correto dimensionamento do conjunto lâmpada luminária- reator e uso de sistemas automatizados oferecem grandes potenciais para a eficiência energética
Abstract: Buildings in Brazil are responsible for 45% of the whole electrical energy consumption, where 14,6% are performed in commercial buildings. In this sector, artificial lighting represent about 22% share of their energy consumption. Studies show that it is possible to reduce over 50% of the energy cost by implementing energy efficiency actions in lighting systems. According to PROCEL, the installed power with lighting in hypermarkets is greater than 100 kW in over 60% of the cases, thus representing an important type of building in the commercial sector. Additionally, studies show that the group efficiency of the lamp-ballast-luminary if often forgotten, yielding in inefficient lighting projects. The use of natural lighting integrated to the artificial lighting can offer not only potential to reduce energy consumption but also a more pleasant and healthy environment. This work describes a field study that was conducted in two different hypermarkets in the city of Campo Grande - MS in Brazil, with different artificial and natural lighting systems. The lighting system in hypermarket A consists of fluorescent T5 lamps in luminaries with reflexive components and no natural lighting openings while in hypermarket B, it consists of fluorescent T8 lamps in luminaries with no reflexive components and 12 openings for natural lighting. To evaluate and compare the energy efficiency of both lighting systems field research, energy consumption and lighting distribution measurements were carried out. The authors concluded that the use of natural lighting, associated with an efficient combination of lamp-luminary-ballast and automation systems offer great potential for energy efficiency
Mestrado
Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais
Mestre em Engenharia Civil

Las nuevas tendencias en la Ingeniería Sísmica, reconocen la necesidad de evaluar la vulnerabilidad de los edificios en entornos urbanos. De hecho, es allí donde se concentra la mayor parte de la población mundial, las infraestructuras y los servicios. Así pues, el comportamiento de los edificios ante la ocurrencia de sismos intensos, es el responsable de evitar verdaderas catástrofes sísmicas, como las que hasta la fecha, continúan dejando pérdidas económicas millonarias y un número inaceptable de víctimas mortales. De lo anterior, se deduce la motivación del presente trabajo, que ha sido estructurado en tres grandes bloques. En el primero de ellos, se han analizado los aspectos conceptuales y metodológicos relacionados con la evaluación de la vulnerabilidad y el riesgo sísmico de edificios en entornos urbanos. En la segunda parte, se ha analizado detalladamente, el comportamiento sísmico esperado de los edificios porticados de hormigón armado, situados en la ciudad de Manizales (Colombia), caracterizada por una amenaza sísmica alta. El desarrollo y aplicación de métodos y técnicas avanzadas de análisis del desempeño, vulnerabilidad y fragilidad de las edificaciones, ha permitido establecer, de forma cuantitativa, la importancia que, para la minoración del riesgo sísmico, tiene el diseño y construcción sismo-resistente. La tercera parte, se ha dedicado al análisis del riesgo sísmico en la ciudad de Barcelona (España), que por hallarse situada en un entorno de amenaza sísmica entre moderada y baja, no ha incorporado en sus costumbres y hábitos constructivos, ninguna conciencia ni precaución sísmica, lo que ha resultado en una elevada vulnerabilidad y fragilidad de sus edificios y, por lo tanto, en un considerable riesgo. Las metodologías utilizadas en este trabajo, han sido desarrolladas a partir de consideraciones estocásticas, que permiten tener en cuenta, de forma natural, las incertidumbres en la acción dinámica, en las características materiales y estructurales de los edificios y, en consecuencia, en los resultados obtenidos. Diversos análisis de sensibilidad han permitido constatar, una vez más, la importancia de una correcta y ajustada definición de la acción sísmica, que, en caso de ser posible, debe fundamentarse en acelerogramas registrados en la zona de estudio. La ciudad de Manizales en Colombia, ha sido uno de los escenarios que ha permitido una aplicación clara de la importancia de preferir espectros compatibles con acciones reales sobre otros espectros generales que promedian una gran cantidad de información y que, finalmente, pueden llegar a no ser representativas de ninguna, como es el caso incluso, de los espectros de respuesta simplificados que proveen las normativas y códigos de diseño sísmico. Esta elevada sensibilidad de los resultados a las características de la acción ha quedado también patente en el otro escenario elegido, Barcelona. Los resultados obtenidos demuestran cómo la adopción de unas medidas sencillas de protección sísmica, pueden llegar a disminuir hasta en un grado el daño esperado, mientras que la ausencia de memoria sísmica, la despreocupación y abandono de unas precauciones mínimas, lo puede incrementar en un grado.
Les noves tendències a l'enginyeria sísmica confirmen la necessitat d'avaluar la vulnerabilitat dels edificis a les grans ciutats, on així mateix, es concentra la majoria de la població mundial i de les seves estructures i infrastructures. Per tant és necessari avaluar el comportament dels edificis abans de què succeeixi un terratrèmol per tal d'evitar que segueixin succeint les catàstrofes sísmiques que, a hores d'ara, continuen causant grans pèrdues econòmiques i un nombre inacceptable de vides humanes. Aquest treball consta de tres parts. La primera conté els aspectes metodològics i conceptuals relacionats amb l'avaluació de la vulnerabilitat i del risc sísmics. En segon lloc es realitza una anàlisi detallada del comportament sísmic dels edificis porticats de formigó armat, típics de la ciutat de Manizales (Colòmbia), la qual està situada en una regió amb un alt perill sísmic. El desenvolupament i aplicació de nous mètodes i tècniques orientades a l'anàlisi del la vulnerabilitat, fragilitat i comportament sísmic dels edificis, han indicat amb claredat, la importància del disseny i construcció sismo-resistent per minorar el risc sísmic. Finalment, la tercera part s'ha dedicat al anàlisi del risc sísmic a Barcelona (Espanya). Aquesta ciutat es troba en una zona on el perill sísmic és entre moderat i baix però els seus edificis han estat construïts sense cap consideració de tipus sísmic per la qual cosa presenten una vulnerabilitat i fragilitat elevades. Els mètodes emprats en l'estudi han estat considerats de forma probabilista, i han permès incorporar les incerteses en les propietats materials i constructives dels edificis i en l'acció sísmica. Tanmateix, s'han efectuat alguns tests de sensibilitat que han confirmat la importància que té una definició acurada de l'acció sísmica, que cal es basi en accelerogrames reals enregistrats a la zona d'estudi. En particular, els resultats obtinguts a Manizales demostren la importància d'emprar espectres sísmics compatibles amb registres reals de la zona d'estudi. De fet, els espectres de resposta previstos a les normatives sísmiques, s'obtenen suavitzant els valors migs corresponents a una gran nombre d'espectres de resposta individuals, i poden no representar de forma adequada l'acció sísmica esperada en un lloc concret. Aquesta alta sensibilitat dels resultats a les característiques de l'acció ha estat també palesa a l'altre escenari sísmic considerat: Barcelona. Els
resultats obtinguts mostren clarament com el dany es pot reduir fins a una grau quan s'adopten mesures força senzilles de protecció sísmica. Pel contrari, l'absència del record sísmic unit amb la despreocupació i abandonament d'unes precaucions mínimes poden augmentar fins a un grau el nivell de danys esperats.
New trends in earthquake engineering confirm the need of evaluating the buildings vulnerability in urban areas, where, In addition, most of man-made facilities and structures, and world population are concentrated.
Therefore, it is necessary to evaluate the performance of the buildings before an earthquake occurs in order to avoid the occurrence of seismic catastrophes, which continue causing great economic losses and an unacceptable number of deaths. This work has been divided into three parts. The first one, contains conceptual and methodological aspects related to the evaluation of the vulnerability and seismic risk of buildings in urban areas. Secondly, we realize a detailed analysis of the seismic behavior of the reinforced concrete frame buildings, typical of the city of Manizales (Colombia), which is located in a high seismic hazard zone. The development and application of new methods and techniques facing to the analysis of vulnerability, fragility and seismic performance of buildings, have clearly indicated the importance of the earthquake-resistant design and construction to reduce the seismic risk. Finally, the third part has been devoted to the seismic risk analysis of Barcelona (Spain). This city is located in a low to moderate seismic hazard area and, their buildings were constructed without any seismic consideration showing a high seismic vulnerability and fragility. The methodologies used in this work, have been considered in a probabilistictic way, allowing us to consider uncertainties both in the seismic action and in buildings material and structural characteristics. We also performed some sensitivity tests which have confirmed the importance of a fine definition of the seismic action, that preferently should be based on real accelerograms recorded in the zone of study. In particular, the results obtained for Manizales show the importance of using seismic spectra compatible with real records. In fact, the response spectra provided by seismic codes are smoothed averages, from many individual seismic actions, which may not be representative for the place where a particular building is analyzed. This high sensitivity of the results to the characteristics of the action has also been clear in the other seismic scenario we have analyzed: Barcelona. The obtained results cleraly show how the damage can be reduced up to one degree, by using very simple seismic protection measures. On the contrary, the absence of seismic memory linked to the unconcern and abandonment of some minima cautions, may increase it up to one degree.

Este trabajo doctoral esta enfocado al desarrollo de un modelo físico que permita simular el comportamiento de una instalación de producción de frío por compresión de vapor, partiendo de las condiciones y requerimientos de funcionamiento. El modelo tiene un grado alto de fiabilidad y puede ser usado en la simulación del comportamiento de la instalación, y de esta manera predecir un mejor funcionamiento encaminado a la operación energéticamente eficiente del sistema u otras aplicaciones. Por lo tanto, los objetivos generales planteados en esta tesis son: desarrollo y validación del modelo físico capaz de predecir el comportamiento estacionario de la instalación, y la aplicación del modelo para la simulación energética con el fin de ayudar a encontrar las condiciones de operación que optimicen el funcionamiento energético de la instalación.

Mestrado em Sistemas Energéticos Sustentáveis
A problemática energética e o excessivo consumo de combustíveis fósseis, tem levado a uma maior procura de soluções com vista à redução destes consumos. Como tal, sendo o sector dos edifícios responsável pelo consumo de 40% de toda a energia mundial, é um dos sectores de actividade onde é fundamental actuar rápidamente e daí a importância dos “NZEB- Near Zero Energy Buildings”. Neste sentido surge investigação e novos métodos para conseguir alcançar esta tipologia de edifício, e surge então os Sistemas de Ventilação por Tubos Enterrados. Estes sistemas permitem uma climatização sustentável, não havendo assim necessidade de consumo de energia por parte do mesmo. Nesta dissertação foi validada, através da comparação com dados experimentais e Benchmarking, uma ferramenta de análise do desempenho dos tubos enterrados disponibilizado no software DesignBuilder. Conseguiu-se uma validação com um erro inferior a 10% para todos os casos de estudo, o que revela uma boa correlação entre os resultados.Após a validação, foi realizado um estudo para três cidades em Portugal, nomeadamente Bragança, Porto e Beja de forma a perceber qual seria o desempenho de um sistema de tubos enterrados nas mesmas. Foram realizadas várias simulações, para três tipos de sistemas: AVAC, Tubos enterrados e AVAC+Tubos enterrados. Este último revelou o consumo mais baixo para a cidade de Beja (24254,20 Kwh/ano) sendo também onde o sistema revela melhores resultados conseguindo suprir as necessidades de arrefecimento. Conclui-se então que a utilização de tubos enterrados é viável e que será mais eficaz para climas quentes na estação de arrefecimento.
The energy problem and excessive consumption of fossil fuels has led to a greater demand for solutions to reduce these consumption. As such, since the building sector accounts for 40% of all world energy consumption, it is one of the sectors of activity where it is essential to act quickly and hence the importance of "NZEB- Near Zero Energy Buildings". In this sense arises research and new methods to achieve this type of building, and then the Systems of Ventilation by earth tubes. These systems allow a sustainable air conditioning, so there is no need for energy consumption. This dissertation was validated through the comparison of experimental data and Benchmarking with a tool of analysis of the performance of earth tubes available in the software DesignBuilder. A validation with an error of less than 10% was obtained for all the study cases, which shows a good correlation between the results. After validation, a study was carried out for three cities in Portugal, namely Bragança, Porto and Beja in order to perceive the performance of earth tubes in these locations. Several simulations were performed for three types of systems: HVAC, earth tubes and HVAC + earth tubes. This last one showed the lowest consumption for the city of Beja (24254.20 kwh / year) and also where the system shows better results to meet the cooling needs. It is then concluded that the use of earth tubes is effective and will be most effective for hot climates in the cooling season.

The ventilated facade is a multi-layer element that has been used in Europe for several decades. It has high degree of industrialization and specialization of elements. This "skin" of the building has evolved considerably since its inception in the UK, where the targets only prevented the passage of water inland, avoiding moisture. Over the years it has changed to thin layers with different performances and attractive exterior finishes. It has also won the energy saving function in modern times, mainly in the sunny Mediterranean countries, where it appears to have a favorable thermal behavior, according to several studies (Naboni, 2007, Irulegui, 2010; Giancola, 2010; Aparicio Fernández, 2010 ; Suarez, 2012, at Peci Lopez, 2012) A bit far from this reality, Brazil begins to take its first steps towards industrialization of the facades. The ventilated facade is still not a reality but it is beginning to gain space. The proposal of this thesis is to insert the bioclimatic vision in applying the ventilated facade in Brazil, a very sunny country in which this enclosure has, according to studies, potential energy savings. The aim of this thesis is to provide information for decision-making in the project. The study was conducted using simulations in Trnsys 17 © (Klein, 2006) program validated for simulating ventilated facades by Professor Carolina Aparicio Fernandez of the Polytechnic University of Valencia. From this validation, the simulations have been performed for 8 bioclimatic zones of Brazil (ABNT, 2005). Some variables of the facade were tested for the Brazilian climate: absorptivity and emissivity (relative to solar radiation), air movement (relative to width of the air chamber, incoming and outgoing air, the presence of open joints) transmittance of the inner sheet (relative to thermal insulation) and exterior sheet. At the end an important design factor of the facade was tested: the percentage of glazing. The study objective is to help the designer who wants to use a ventilated facade as a passive element or energy saving in construction. Using various simulations it has been possible to verify the limits and potential of the ventilated facade in tropical and subtropical climates.
La fachada ventilada es un elemento de cerramiento exterior multicapa que es utilizado en Europa desde hace algunas décadas . A lo largo de los años este cerramiento ha llegado a finas capas con diferentes prestaciones y acabados exteriores versátiles y atractivas. Ha ganado también la función de ahorro energético en los tiempos actuales, principalmente en los países soleados del Mediterráneo, dónde parece que tiene un comportamiento térmico favorable, según demuestran varios estudios . Un poco lejos de esta realidad, Brasil comienza a dar sus primeros pasos hacia la industrialización de las fachadas. La fachada ventilada aún no es una realidad, pero ya empieza a ser utilizada en algunos edificios. Por otro lado no hay estudios sobre su comportamiento en esta nueva realidad climática. La propuesta de esta tesis es inserir la visión bioclimática en la aplicación de la fachada ventilada en Brasil, un país muy soleado en lo cual este cerramiento tiene, según los estudios europeos, potencial de ahorro energético. A partir de un estudio profundizado del tema se pretende desarrollar una guía de diseño de fachadas ventiladas, para las 8 zonas bioclimáticas de Brasil, con el objetivo de sacar el máximo provecho del potencial de ahorro energético y confort térmico interior de este tipo de cerramiento. La guía es un instrumento esclarecedor, una vez que relaciona diversas variables: materiales, absortividad, emisividad, movimiento del aire, anchuras entre otros. Empieza con un abordaje teórico sobre la transmisión de calor en las fachadas ventiladas . Se llevan a cabo también estudios teórico-prácticos a partir de tres miradas distintas. El objetivo es correlacionar conocimientos teóricos y prácticas usuales en España . Estudios sobre el clima brasileño, las normativas del país terminan el estudio teórico que envuelve el tema. La parte práctica de la tesis se realiza a través de simulaciones energéticas en el software Tmsys© 17. Este método de trabajo ha sido elegido porque hay muy pocos edificios construidos en Brasil con esta tecnología,así hacer mediciones en edificios construidos no era una opción viable para este trabajo. Dentro del TRNSYS© se utiliza de una herramienta para cálculo en CFD (Computational Fluid Dynamics) llamada TRNFLOV\© para analizar los parámetros del flujo de aire a través de la cámara ventilada. Un modelo de simulación de un edificio real, situado en la Universidad Politécnica de Valencia, ha sido creado y validado por mediciones por la profesora doctora Carolina Aparicio Fernández (UPV). Esta tesis se utiliza de este modelo para procesar las simulaciones en ambiente brasileño.El objetvo de esta metodología de trabajo es salir de un modelo fiable y simular la realidad de climas tropicales y subtropicales, añadiendo así más conocimiento al tema. Las simulaciones son realizadas para las 8 zonas climáticas brasileñas (NBR 15220). En las simulaciones son probados materiales de la hoja interior y exterior, diferentes coeficientes de absorción solar,diferentes tipos de ventilación, diferentes tamaños de la cámara de aire, diferentes tamaños de las entradas y salidas de aire, cámara de aire sin ventilación y diferentes emisividades, con el fin de descubrir la mejor forma de utilizar la fachada ventilada en Brasil. En conclusión, la fachada ventilada puede ser utilizada en Brasil, pero de manera distinta al que se utiliza en Europa. En primer lugar en las zonas más frías se utilizaría la fachada ventilada por su poder drenante y de aislamiento térmico, las capas en estos climas tienen poca influencia. En las zonas cálidas, por otro lado, el papel de todas las capas es de fundamental importancia:color claro, hoja exterior e interior con masa térmica y sin aislar, posibilidades de ventilar abundantes con generosas entradas y salidas de aire, el ancho de la cámara lo mayor posible y el acabado de las hojas interior y exterior debe ser muy liso para permitir que la rugosidad no perjudique el paso del aire.

Several studies have shown that the buildings envelope optical properties are important in terms of energy use and thermal comfort level. However, no study has been found in regard of the optimal optical properties for the building envelope. Moreover, developments in the coil-coating industry have made possible to design cost effective optical selective surfaces for the construction sector. Based on the above mentioned, this study pretends to map the envelope optimal optical properties minimizing the energy use for large-open-volume buildings locates in Stockholm, Copenhagen, Liverpool, Amsterdam, Berlin, Vienna, Bern, Rome, and Madrid.A building could be seen as a very complex solar energy conversion system, which is very difficult to describe accurately. Nonetheless, it is possible to use Building Energy Simulation (BES) tools to model, to some extent, its thermal performance under many simplistic assumptions. The simulation tool TRNSYS 17 and the optimization tool GenOpt were selected for this study. Additionally, detailed small-open-volume building thermal performance data, obtained during passive measurements from the steel manufacturer SSAB, in Borlänge-Sweden, were used to assess the methodology for the creation of the large-open-volume simulation models. The variations in large-open-volume building design around Europe are not well documented, which constitutes one of the major impediments for this research. However, detailed European historical building U-value data from the European Union project called iNSPiRe made it possible to achieve the objective of this study.The simulation work showed, that the building envelope optimal optical properties are related to the magnitude of the heating and cooling loads. Consequently, GenOpt was used to plot the sensitivity of the building envelope optimal optical properties to the ratio between the heating demand and the total energy demand (Qheat/Qtotal). In regard to the large-open-volume building optimal optical properties in the selected locations, it was found that the allocation of optimal optical properties does not lead to significant energy savings in locations with relatively low solar availability and high thermal insulation levels. Nonetheless, a final envelope optical properties study for a small-open-volume building model based on three existing buildings differing only on their optical properties was made for 243 world-capital cities. The simulations reinforced the results for the large-open-volume building in the European locations, and additionally showed huge energy savings potential for most of the world capital cities. This investigation restates the results obtained by Joudi (2015), “Possible energy savings by the smart choice of optical properties on the interior and exterior surfaces of the building.”
Varios estudios han demostrado que las propiedades ópticas de las envolturas delos edificios son importantes en términos de consumo energético y de nivel deconfort térmico. Sin embargo, no se ha encontrado estudio alguno con respecto alas propiedades ópticas óptimas para las envolturas de los edificios.Conjuntamente, los desarrollos en la industria de bobinas metálicas revestidas hanhecho posible diseñar superficies selectivas rentables para el sector de laconstrucción. Basándose en lo anteriormente expuesto, este estudio pretendemapear las propiedades ópticas óptimas de la envoltura que minimizan el uso deenergía para edificios de gran volumen abierto localizados en Estocolmo,Copenhague, Liverpool, Ámsterdam, Berlín, Viena, Berna, Roma y Madrid.Un edificio podría ser visto como un sistema de conversión de energía solar muycomplejo, que es muy difícil de describir con precisión. No obstante, es posibleutilizar las herramientas de Simulación de Energía de Edificios (BES) para modelar,hasta cierto punto, su rendimiento térmico bajo una considerable cantidad desuposiciones simplistas. El programa de simulación TRNSYS 17 y el programa deoptimización GenOpt fueron seleccionadas para este estudio. Adicionalmente, conel fin de evaluar la metodología utilizada para la creación de los modelos desimulación para edificios de gran volumen abierto, se utilizaron datos detallados derendimiento térmico de edificios de pequeño volumen abierto, obtenidos durantemediciones pasivas del fabricante de acero SSAB, en Borlänge-Suecia. Lasvariaciones en el diseño de edificios de gran volumen abierto en toda Europa noestán bien documentadas, lo que constituye uno de los principales impedimentospara esta investigación. Sin embargo, los datos detallados y en orden cronológicode los niveles de aislamiento térmico (U-value) en la construcción europea,recopilados por el proyecto de la Unión Europea llamado iNSPiRe, permitieronalcanzar el objetivo de este estudio.El trabajo de simulación demostró que las propiedades ópticas óptimas de laenvoltura del edificio están relacionadas con la magnitud de las cargas decalefacción y refrigeración. En consecuencia, GenOpt fue utilizado para graficar lasensibilidad de las propiedades ópticas óptimas de la envolvente del edificio conrespecto a la proporción entre la demanda de calefacción y la demanda total deenergía (Qheat/Qtotal). En cuanto a las propiedades ópticas óptimas del edificio degran volumen abierto en las ubicaciones seleccionadas, se encontró que laasignación de propiedades ópticas óptimas no conduce a ahorros de energíasignificativos en ubicaciones con disponibilidad solar relativamente baja y altosniveles de aislamiento térmico. Sin embargo, un último estudio de propiedadesópticas de envolvente para un modelo de construcción de pequeño volumen abiertobasado en tres edificios existentes que difieren sólo en sus propiedades ópticas serealizó para 243 capitales mundiales. Las simulaciones reforzaron los resultadospara el edificio de gran volumen abierto en las localidades europeas, y ademásmostraron un enorme potencial de ahorro de energía para la mayoría de lascapitales mundiales. Esta investigación reitera los resultados obtenidos por Joudi (2015), "Posibles ahorros de energía por la elección inteligente de propiedadesópticas en las superficies interiores y exteriores del edificio".

Tesis por compendio de publicaciones
La presente tesis doctoral presenta el diseño de un sistema de gestión de la información basado en IoT para eficiencia energética en edificios inteligentes. En primer lugar se analizaron las limitaciones y problemas de las propuestas en literatura que abordan la gestión en edificios para su eficiencia energética. Tras este estudio teórico, se propuso un modelo de carácter general en el que se establecen las entradas a considerar en la gestión del edificio para conseguir eficiencia energética, así como las posibles salidas del mismo. La idea de este modelo es la de su instanciación específica en edificios enmarcados en un contexto determinado. De esta forma, por cada contexto son analizadas las entradas con un relevante impacto en el consumo energético, así como las salidas a considerar atendiendo a las características funcionales de dicho contexto. Como parámetros relevantes a considerar durante la gestión del edificio, está la información sobre la localización de los ocupantes. Por esta razón, en esta tesis se implementó un mecanismo de localización en espacios de interior basado en la fusión de datos provenientes de sensores infrarrojos y un sistema RFID encargado de monitorizar a los ocupantes del edificio. La precisión en los resultados alcanzados tras la evaluación de este mecanismo, cubre de manera satisfactoria las necesidades en cuánto a la precisión requerida en los datos de localización a integrar durante la gestión del edificio, proporcionando una precisión media de 1.5 m de error en localización. Resuelta la localización, se desarrolló un mecanismo capaz de predecir las condiciones de confort a proporcionar a los ocupantes atendiendo a las preferencias de estos, a las condiciones medioambientales y al nivel de actividad inferido en el edificio. La tasa de éxito media en la estimación de los parámetros óptimos de confort según las condiciones contextuales del problema fue del 91%. Una vez implementados estos mecanismos, se integró dicha información como entradas del sistema de gestión propuesto para eficiencia energética, y se realizaron experimentos en varios edificios inteligentes tomados como referencia. El objetivo de estos experimentos es la de extraer el impacto de incorporar dicha información en términos del ahorro energético alcanzado. Los resultados demostraron que es posible alcanzar un ahorro energético medio al mes de operación del sistema de gestión del 20%, en comparación con el consumo del mes anterior, durante el cual no se consideró ningún tipo de gestión para eficiencia energética en el edificio. La siguiente extensión del sistema de gestión propuesto consiste en incorporar al propio usuario del sistema en la operación del mismo. El objetivo aquí es el de involucrar al usuario en el ahorro del consumo energético del edificio. Para este objetivo se establecieron diversas estrategias tales como: proporcionar información sobre el consumo energético asociado a la actividad del propio usuario, ofreciendo consejos y recomendaciones a llevar a cabo y dirigidas al ahorro energético, permitiendo al usuario que estableciera sus propias reglas de control en el sistema de gestión, etc. Varios experimentos se llevaron a cabo para evaluar el impacto de esta extensión del sistema. Como resultado de dichos experimentos, pudo comprobarse cómo los usuarios del sistema cambiaron su comportamiento asociado al uso que realizaban de las infraestructuras del edificio. De esta forma, y tras un mes de experimentación, se consiguió incrementar en un 9\% el ahorro hasta ahora conseguido, alcanzando así hasta un 29% de ahorro. Tras alcanzar todos los objetivos planteados al inicio de la presente tesis doctoral, y en vista de los resultados conseguidos, podemos afirmar que ha sido demostrada y validada la aplicabilidad y efectividad del sistema propuesto para la gestión de información basado en IoT para eficiencia energética en edificios inteligentes.
This thesis presents an IoT-based design for an information management system to improve energy efficiency in smart buildings. Firstly, a theoretical focus to identify the requirements for improving energy efficiency in buildings, followed by an analysis of the limitations and problems of solutions proposed in the literature for this respect. After this theoretical analysis a general model was proposed in which the inputs and outputs to be considered in the management proposed to improve energy efficiency in buildings were identified. The idea of this model was its instantiation in buildings in a given context. For each context, the inputs representing a relevant energetic impact in buildings are analysed, as the target outputs according to functional characteristics of the building context. Information on the localization of the occupants is an important factor since it permits a more precise management of the building, while satisfying the individual comfort needs of the occupants. This is why we implement a localization mechanism for enclosed spaces based on fusing the data from infrared sensors and an RFID system. The accuracy obtained after evaluation of the mechanism amply covered the requirements as regards the data to be integrated in the building management system with a mean accuracy error of 1.5 m. Having solved the localization problem, we developed a mechanism for predicting the comfort conditions that would be necessary bearing in mind the occupants' preferences, the environmental conditions and the activity level of the building. The mean success rate in estimating the optimal comfort parameters according to contextual conditions was 91%. The above information concerning user localization and preferred comfort conditions served as input for building management system for energy efficiency, and experiments were carried out in several smart reference buildings. The aim was to assess the effect of the introduced information in terms of energy savings. With these inputs and taking the corresponding infrastructure management measures it was possible to achieve a mean energy saving during operation of 20% compared with the previous month's consumption when no such energy efficiency management system was in operation. The next move was to incorporate the users themselves into the operation of the system, in the hope of encouraging further energy saving. Several strategies were adopted in this respect, including providing information on the energy consumed as a result of the individual user's activities, offering recommendations for saving energy and permitting the users to establish their own rules for managing the system. Several experiments in this respect confirmed that users will change their behaviour as regards the use they make of the building's infrastructures. A one month experiment led to a 9\% saving in the energy consumed, rising to 29% in a building with a high degree of monitoring and actuation. Having attained all the objectives set out at the beginning of this thesis and in view of the results, the viability and effectiveness of the proposed system for managing IoT-based information to save energy in smart buildings is demonstrated.

D'acord amb les Perspectives de Tecnologia Energètica del 2016, la demanda d'energia primària i les emissions de carboni han de reduirse en més d'un 30% per a l'any 2050. Una manera d'aconseguir-ho, es per mitjà de regulacions que millorin el rendiment tèrmic de la pell de l'edifici. En aquest context, durant l’última dècada els sostres verds i sistemes verds verticals implementats en la pell dels edificis han esdevingut prometedors sistemes passius d’estalvi d'energètic i de reducció de les emissions de CO2 en els entorns urbans. Per tant, els principals objectius d'aquesta tesi doctoral són: analitzar l'eficiència energètica dels sostres verds extensius i sistemes verds verticals per tal d'avaluar el seu potencial com a sistemes passius d'estalvi d'energia. Altrament, la capacitat d'aïllament acústic proporcionat per una façana verda i un mur vegetal, també formen part d'aquesta tesi. A més de proporcionar dades quantitatives per fer front a la manca de resultats experimentals en la literatura, aquesta tesi també es centra en l'anàlisi de l'impacte mediambiental dels sostres verds extensius per tal d'estudiar la seva sostenibilitat.
De acuerdo con las Perspectivas de Tecnología Energética de 2016, la demanda de energía primaria y las emisiones de carbono deben reducirse en más de un 30% para el año 2050. Una manera de conseguirlo es por medio de regulaciones que mejoren el rendimiento térmico de la piel del edificio. En este contexto, durante la última década los techos verdes y sistemas verdes verticales implementados en la piel de los edificios se han convertido en prometedores sistemas pasivos de ahorro energético y de reducción de las emisiones de CO2 en los entornos urbanos. Por tanto, los principales objetivos de esta tesis doctoral son: analizar la eficiencia energética de los techos verdes extensivos y sistemas verdes verticales para evaluar su potencial como sistemas pasivos de ahorro energético. Por otro lado, la capacidad de aislamiento acústico proporcionado por una fachada verde y un muro vegetal, también forman parte de esta tesis. Además de proporcionar datos cuantitativos para hacer frente a la falta de resultados experimentales en la literatura, esta tesis también se centra en el análisis del impacto medioambiental de los techos verdes extensivos para estudiar su sostenibilidad.
According to the Energy Technology Perspectives 2016, the primary energy demand and carbon emissions should be reduced over 30% by 2050. One way to achieve the EU prespectives are the regulations that enhance the thermal performance of the building skin. Within this context, the use of urban green infrastructures (green roofs and vertical greenery systems) on building envelopes have become more popular during the last decade as promising passive solutions regarding the energy consumption and CO2 emissions in built environments. Therefore, the main objectives of this PhD thesis are: to analyse the energy efficiency of extensive green roofs and vertical greenery systems in order to evaluate their potential as a passive energy saving systems. In addition, the sound insulation capacity provided by two different vertical greenery systems (green facades and green walls or living walls) was also part of the PhD thesis. Besides providing quantitative data to address the lack of experimental results in the literature, this thesis is also focused on analysing the environmental impact of extensive green roofs in order to study their sustainability.

Actualmente, los riesgos de diferente comportamiento (variabilidad y vinculados a eventos) pueden afectar a las edificaciones multifamiliares, generando importantes sobrecostos y desviaciones presupuestales. Esta tesis se enfoca en la elaboración de una metodología pauteada que sirva como herramienta aplicativa para cualquier proyecto de edificio multifamiliar, independientemente de su ubicación. Se ha diferenciado el análisis de los riesgos bajo las dos tipologías mencionadas por el PMBOK en su sexta edición (variabilidad y vinculados a eventos), como una tendencia novedosa. En la investigación primeramente se desarrolla una encuesta de juicio experto para identificar los riesgos más frecuentes en la muestra de estudio (distrito de Miraflores, ciudad de Lima). Seguidamente, se realiza una entrevista a los profesionales responsables de los tres proyectos que se toman como caso de estudio. En las mismas se recaban todos los datos necesarios para realizar a continuación el análisis cualitativo y el análisis cuantitativo de los diferentes riesgos investigados. Para el análisis cuantitativo se utiliza el método de Monte Carlo, a través del software @RISK. En cada proyecto se obtienen los valores de los riesgos en forma de contingencia, relacionados con el Costo Directo del presupuesto. Finalmente, a través de las convoluciones, se determinan los valores de la contingencia de los riesgos generales, o combinación simultánea de los riesgos de variabilidad y vinculados a eventos. Se puede concluir que esta metodología es muy beneficiosa al implementarse en etapas tempranas o de planificación, pues permite cuantificar los riesgos, en aras de mitigarlos y controlarlos durante la ejecución del proyecto.
Currently, the risks of different behavior (variability and linked to events) can affect multifamily buildings, generating significant cost overruns and budget deviations. This thesis focuses on the elaboration of a methodology that serves as an application tool for any multi-family building project, regardless of its location. The risk analysis has been differentiated under the two typologies mentioned by the PMBOK in its sixth edition (variability and linked to events), as a novel trend. The investigation first develops an expert judgment survey to identify the most frequent risks in the study sample (Miraflores district, Lima city). Next, an interview is conducted with the professionals responsible for the three projects that are taken as a case study. They collect all the necessary data to carry out the qualitative analysis and the quantitative analysis of the different risks investigated. The Monte Carlo method is used for quantitative analysis, through the @RISK software. In each project the values of the risks are obtained in the form of contingency, related to the Direct Cost of the budget. Finally, through the convolutions, the values of the contingency of the general risks, or simultaneous combination of the risks of variability and linked to events are determined. It can be concluded that this methodology is very beneficial when implemented in early stages or planning, since it allows quantifying the risks, in order to mitigate and control them during the execution of the project.
Tesis

One of the top priorities of European countries is to reduce energy consumption and greenhouse gas (GHG) emissions in the built environment. To reach this goal, urban renewal processes are seen as a core strategy towards a sustainable built fabric, given the fact that a large proportion of the cities of tomorrow is already standing. Indeed, there are still considerable potential energy savings to be made in European countries in general, and in Spain in particular, a country in which most residential buildings were constructed before 2001 based on very low thermal regulations compared to the current ones. Therefore, these buildings require large amounts of energy to ensure a minimum indoor comfort. Considering the global context of the country and the current economic crisis, which is particularly affecting the construction sector, the future lies in the renewal process of the built environment, responsible for 40% of the primary energy consumption in the country. The originality of this research is to apply the cost-optimal methodology at the territorial scale, using statistical and population census data and taking into account the 12 climatic zones of the Spanish territory. Initially, the cost-optimal methodology was proposed by the European Union to study different building retrofitting scenarios. It consists in a multi-criteria assessment that allows comparing various levels of intervention under different macro-economic scenarios, in terms of the cost- effectiveness of the strategies, and energy and environmental savings. This thesis presents the application of the cost-optimal methodology at the territorial scale in order to estimate the energy saving potential of residential buildings constructed before 2001. The assessment methodology is implemented in an Excel- based strategic decision-making tool, aiming to help select the best strategy for achieving the European requirements according to the nearly Zero Energy Building (nZEB) standard. Moreover, this research proposes a new systematic approach linking the different scales (regional, city / district and building) through energy simulations based on different levels of detail (LoD). Starting from the representation of the existing building stock using Archetypes, a bottom-up extrapolation (also known as scaled-up methodology) is applied, using the results obtained from the energy simulations performed by the parameterization of each Archetype. The application of Excel-based strategic decision-making tool allows the user to make two types of studies: (I) At the building scale, a comparison of different improvement package strategies, for one type of housing in a particular climatic zone. (II) At the territory-scale, a comparison of different improvement package strategies to have an overview of all types of buildings and all climatic zones simultaneously. The results include economic and financial aspects, consumption and energy savings, associated GHG equivalent emissions, and the results of the life-cycle analysis (LCA) and cost (LCC). These outcomes allow verifying if the proposed scenarios could reach the objectives for nZEBs. Ultimately, this research shall contribute to helping firms in the construction sector adapt their business plans towards the promotion of urban renewal projects by improving existing buildings, while also supporting stakeholders of urban planning in making strategic decisions at medium/long -term towards a sustainable urban renewal process of the building stock.
Una de las principales prioridades de los países europeos es la reducción del consumo de energía y las emisiones de gas a efecto invernadero (GEI) causadas por el entorno construido. En relación a este objetivo, y ya que las ciudades del futuro están en gran parte construidas, la mayoría de estrategias hacen hincapié en la importancia de los procesos de renovación urbana para lograr alcanzar los objetivos de sostenibilidad en términos económicos, sociales y medioambientales. De hecho, en los países europeos en general y en España en particular, existe un gran potencial de ahorro de energía y de emisiones de GEI. En España, la mayoría de los edificios de viviendas que están en pie hoy en día, se construyeron antes de 2001 en base a reglamentaciones térmicas muy poco exigente en comparación con las actuales, como consecuencia, estos edificios necesitan grandes cantidades de energía para satisfacer un confort interior adecuado. Teniendo en cuenta el contexto global del país y la crisis económico financiera que está afectando especialmente al sector de la construcción, el futuro del sector está en la rehabilitación del entorno ya construido, el cual es el responsable del 40% del consumo de energía primaria del país. La originalidad de esta investigación radica en la aplicación de la metodología de coste-óptimo a escala territorial, a partir de datos estadísticos y del censo de la población, teniendo en cuenta las 12 zonas clim áticas del territorio español para ofrecer la posibilidad de llevar a cabo una evaluación multicriterio que va a permite comparar diferentes escenarios de intervención según diversos escenarios macroeconómicos. En esta tesis se presenta la aplicación de la metodología de coste-óptimo a escala territorial con el objetivo de estimar el potencial de ahorro de energía de los edificios de viviendas construidas hasta 2001. As í mismo, se propone la implementación de la metodología de evaluación en una herramienta de ayuda a la toma de decisiones estratégicas, programada en MS Excel®. Esta herramienta va a permitir ayudar a seleccionar las estrategias de intervención más idóneas en cada caso, permitiendo comparar los resultados con los objetivos europeos en base al estándar nearly Zero Energy Building (nZEB). Así mismo, este trabajo de investigación propone un nuevo enfoque sistemático que permite relacionar las diferentes escalas de intervención (territorial, ciudad/barrio y edificio) a través de simulaciones de energía basadas en diferentes niveles de detalle (LoD), partiendo de la representación del stock de edificios existentes a partir de Arquetipos y del m étodo de extrapolación botom-up conocido como scaled-up, usando los resultados obtenidos de las simulaciones energéticas realizadas mediante la parametrización de cada Arquetipo. La aplicación de la metodología propuesta por este trabajo va permite llevar a cabo dos tipos de estudios: (I) A escala del edificio, comparando diferentes paquetes de mejora, teniendo en cuenta un solo tipo de edificio para una zona clim ática determinada. (II) A escala territorial, comparando diferentes escenarios de intervención y obteniendo una visión global teniendo en cuenta al mismo tiempo todos los tipos de edificio y zonas clim áticas. Además, los resultados incluyen aspectos económico-financieros, consumo y ahorro de energía, emisiones asociadas y el resultado del análisis del ciclo de vida (ACV) y costes (ACC); verificando en todo momento si los escenarios propuestos alcanzarían los objetivos fijados para los edificios nZEB. Los resultados de esta tesis tienen como objetivo apoyar el proceso de renovación urbana sostenible del parque de viviendas existentes en España, ayudando a las empresas del sector de la construcción a adaptar sus planes de negocio hacia la promoción de proyectos de rehabilitación urbana. Así como, a los principales actores de la planificación urbana encargados de la toma de decisiones estratégicas a medio/largo plazo

El desarrollo de la sostenibilidad en la edificación ha realizado un gran avance en los últimos diez años, mejoras en la eficiencia energética de los edificios con la incorporación del certificado de eficiencia energética (EPC), el desarrollo del análisis del ciclo de vida de productos y servicios (LCA), la incorporación en el diseño de edificios con espacios más iluminados y saludables para vivir, trabajar y recrearse, junto con la aparición de certificaciones de evaluación de la sostenibilidad de los edificios; constituyen una realidad inspirando innovaciones en cuanto a materiales, productos y procesos. Esta Tesis se centra en el desarrollo de herramientas que ayuden a los técnicos y a la población en general a adoptar criterios de sostenibilidad, mediante la aplicación de una metodología diseñada para la adopción de sistemas constructivos eficientes energéticamente y el cálculo de las emisiones de CO2 en una vivienda unifamiliar, junto con el desarrollo de una herramienta que facilite la elección de una vivienda lo más sostenible posible.
The development of sustainability in construction has made a breakthrough in the past decade, improvements in building’s energy efficiency with the appearance of the energy performance certificate (EPC), the development of life-cycle analysis forgoods and services (LCA), the design of buildings with brighter and healthier areas where to live, work and play, along with the emergence of construction sustainability certifications; are a reality inspiring innovations in materials, products and processes. This thesis focuses on the development of tools to help professionals and the general population to embrace sustainability criteria by applying a methodology designed to adopt energy efficient building systems and calculations of CO2 emissions in single family housing, along with the development of a tool that facilitates the choice of a housing as sustainable as possible.

La necesidad de crecimiento de las ciudades tuvo un punto de inflexión con la ciudad industrial durante el siglo XIX, que basada en el modelo de Ensanche y crecimiento sobre suelo libre, ha terminado en la actualidad agotando el suelo disponible o urbanizando áreas por encima de las necesidades reales. Tras el abandono inicial de los viejos centros históricos durante el siglo XX, a finales de los años 80 se inicio el proceso de recuperación urbanístico de estas áreas obsoletas con resultados ahora probados satisfactoriamente. El reto actual es recuperar los tejidos urbanos que fueron objeto de los Ensanches decimonónicos, por este motivo hemos elegido como área de estudio, lo que fue un pueblo -Ruzafa- y que absorbido por el ensanche de la ciudad se ha transformado en un barrio de Valencia, -Russafa-. - En la primera parte de la Tesis, la pregunta es por qué se producen los Ensanches de la ciudades, tomando el Paris de Haussmann como punto de partida de este proceso, y que sin duda fue imitado en las grandes urbes europeas del momento, tanto a nivel formal como en el procedimiento. Florencia, capital de Italia en el momento que necesitó su ¿Ingrandimento¿, con el Plan diseñado por Giuseppe Poggi, combina este crecimiento para albergar a las nuevas clases sociales que se estaban estableciendo en su ámbito, simultáneamente con el ¿Risanamento¿ de la ciudad renacentista. Dos ciudades son referente obligatorio para entender el urbanismo en España, Barcelona de una parte, con el Plan diseñado por Cerdá, que ha sido la base teórica de muchos planes de Ensanche durante el siglo XX, ampliamente estudiado y referenciado por múltiples autores; y de otra parte Madrid, con su Plan Castro que siendo casi una intervención desconocida hasta hace muy pocos años, podemos afirmar que es la base práctica y germen del urbanismo español contemporáneo. La implantación del ferrocarril ha sido un elemento común en todas las ciudades estudiadas, y condicionador del diseño de todos los Planes de Ensanche referenciados e igualmente, de la localización de las diferentes clases sociales en el territorio. - La segunda parte de la Tesis, documenta y analiza comparativamente los diferentes Planes de Ensanche que ha tenido la ciudad de Valencia, tomando siempre como centro de la investigación el expueblo de Ruzafa y su progresiva incorporación a la ciudad de Valencia como un barrio más. Esta parte, introduce el concepto de Bloque Normativo para poder entender como se ha ido transformando el núcleo urbano y su entorno, cada vez que cambiaba el Plan o las Ordenanzas de la Edificación en el ámbito de estudio, con la consiguiente adaptación de las tipologías arquitectónicas de los edificios; así como el impacto de la implantación del ferrocarril, tanto en el trazado urbano, como en la configuración del tejido social. - Finalmente en la tercera parte se realiza un proceso de Caracterización del Barrio de Russafa, centrándose en obtener una clasificación tipológica de la edificación ajustada a los Bloques Normativos citados, y la búsqueda de las ¿permanencias históricas¿ del expueblo de Russafa, que justificarían que este entorno tan peculiar, fuera declarado como Bien de Interés Cultural por el Planeamiento. Durante los últimos años, se han concretado los conocimientos que han permitido establecer metodologías de análisis, diagnóstico y de programación de los trabajos de Recuperación de los Centros Históricos y transcurridos más de veinte años desde que comenzaron las tareas de rehabilitación de barrios en España, es buen momento para evaluar las herramientas actuales y definir las nuevas estrategias que permitan que junto a los tradicionales Objetivos de los Planes de Intervención (Social, Urbanístico y Arquitectónico), se incorpore uno nuevo de gran impacto sobre el proceso constructivo de la renovación urbana: la Sostenibilidad, que en el ámbito de la rehabilitación residencial puede conseguirse entre otros, a través de la mejora de la eficiencia energética de la edificación. En la presente Tesis, se plantea un Análisis de las Metodologías para la recuperación patrimonial de entornos urbanos protegidos y se concluye con una Propuesta Metodológica teniendo en cuenta, desde los valores históricos, a los nuevos modelos energéticos centrándose en lo que puede ser el Russafa del siglo XXI.
Jiménez Alcañiz, C. (2014). Análisis de las Metodologías para la recuperación patrimonial de entornos urbanos protegidos. Propuesta Metodológica: desde los valores históricos a los nuevos modelos energéticos. Russafa desde el siglo XIX [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/37014
TESIS
Premiado

Las Redes Inalámbricas de Sensores (RIS) gozan de un gran auge hoy en día, habiendo sido identificadas como una de las tecnologías más prometedoras por diversos analistas tecnológicos y revistas especializadas, debido a que dan respuesta a las exigencias actuales referentes al establecimiento de redes que cubran necesidades de comunicación de forma flexible -en tiempo y espacio- y autónoma -autoconfiguración e independencia de una estructura fija-. La posibilidad de implementar dispositivos de bajo coste y elevada duración capaces de obtener información del entorno y reenviarla de forma inalámbrica a un centro de coordinación ofrece posibilidades inimaginables en multitud de aplicaciones. En la mayoría de las aplicaciones se pretende que los nodos no requieran mantenimiento, explotando el concepto de nodos de "usar y tirar", puesto que una vez desplegados no son recuperables. En este entorno, los mayores desafíos se encuentran en minimizar dos factores fundamentales: coste y consumo, maximizando el tiempo de servicio. En los últimos años se han propuesto numerosos protocolos para RIS. Sin embargo, la mayoría de estas propuestas, o bien realizan asunciones poco realistas, o bien resultan poco escalables, lo cual se traduce en aproximaciones poco prácticas. Por otro lado, hasta la fecha se han obviado características deseables como tolerancia a fallos, seguridad y acotación de tiempos en las comunicaciones, generalmente no consideradas en la inmensa mayoría de los protocolos existentes, y cuando lo son, se obtienen sacrificando la eficiencia energética. En la presente tesis se ha propuesto una novedosa solución integral orientada principalmente a reducir el consumo de energía. La nueva arquitectura denominada EDETA (Energy-efficient aDaptative hiErarchical and robusT Architecture) es además escalable, apropiada tanto para RIS homogéneas como heterogéneas -cada vez con mayor auge-, auto-configurable, soporta de forma transparente múltiples sumideros, y proporciona características como tolerancia a fallos y tiempos acotados, sin degradar las prestaciones de la red. La arquitectura propuesta está basada en una jerarquía de dos niveles, el nivel inferior basado en clústeres, gobernado por un protocolo interno del clúster denominado Intra- Cluster-Communication y el nivel superior formado por un árbol dinámico de nodos líderes de clúster que ejecutan un protocolo entre clústeres denominado Inter-Cluster-Routing.
Capella Hernández, JV. (2010). Redes inalámbricas de sensores: Una nueva arquitectura eficiente y robusta basada en jerarquía dinámica de grupos [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8417
Palancia

Dissertação de mestrado integrado em Ingeniería Civil
Los consumos energéticos, son un problema que requiere mucha atención, ya que, hasta actividades normales para supervivencia humana los generan y estos se ven reflejados, en contaminación, costos de utilización e índices con tendencias crecientes en impactos energéticos. En este trabajo se analiza la diferencia de las legislaciones energéticas, las diferencias climáticas y culturales, entre la Unión Europea (Portugal) y Colombia, buscando hacer uso del avance en el estudio de la eficiencia energética desarrollado por los países europeos, en el análisis termo energético de edificios familiares colombianos. Según las metas energéticas colombianas, definidas en el Plan de Acción Indicativo del Programa de Uso Racional y Eficiente de Energía y demás Formas de Energía No Convencionales 2017 – 2022 (PAI PROURE 2017 – 2022), el consumo de electricidad y gas natural representan un 55% y un 35%, respectivamente, y se definen metas a alcanzar en el año 2022, solo analizando estos aspectos de manera individual. En la simulación térmica realizada de los edificios familiares, se pretende estudiar la estructura como un conjunto, haciendo parte de este, zonas habitacionales, materiales de construcción, ubicación, clima, tecnología aplicadas y fuentes de energía no convencional, así buscando generar una calificación que cuantifique el comportamiento termo energético de los edificios colombianos, en base a metodologías del Decreto – Ley n.o 28/2016, de 23 de junio – “Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH)” –, que procede a la cuarta alteración al Decreto – Ley n.o 118/2013, de 20 de agosto, alterado por los Decretos – Ley n.o 68-A/2015, de 30 de abril, 194/2015, de 14 de septiembre, y Decretos – Ley n.o 251/2015, de 25 de noviembre, que aprobó el “Sistema de Certificação Energética dos Edifícios” el “Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação” y el “Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comercio e Serviços”, y transpone para orden jurídica portuguesa la Directiva n.o 2010/31/UE, del parlamento Europeo y del Consejo, de 19 de mayo de 2010.
Energy consumption is a problem that requires a lot of attention, because until normal activities for human survival generate that and these are reflected, in pollution, costs of utilization and indexes with increasing trends in impacts Energy. In this work is analyzed the difference in energy legislation, climatic and cultural difference between the European Union (Portugal) and Colombia, seeking to make use of the progress in the study of energy efficiency developed by European countries, in the analysis Thermo-Energetics of Colombian family buildings. According to energy Colombian goals, defined in the “Plan de Acción Indicativo del Programa de Uso Racional y Eficiente de Energía y demás Formas de Energía No Convencionales 2017 – 2022 (PAI PROURE 2017 – 2022)”, the consumption of electricity and natural gas represent 55% and 35% respectively, they define goals to achieve in the year 2022, only analyzing these aspects in an individual way. In the thermal simulation made in the family buildings, it is intended to study the structure as a whole, making part of this, housing areas, building materials, location, climate, applied technology and sources of unconventional energy, thus looking for the generation a qualification that quantify the thermos-energetic behavior of Colombian buildings, based on the methodologies of the Decree – Law n.o 28/2016, of 23 June – “Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH)” -, which proceeds to the fourth alteration to the Decree – Law n.o 118/2013, of 20 August, altered by the Decrees – Laws n.o 68-A/2015, of 30 April, 194/2015, of 14 September, and 251/2015, of 25 November, which approved the “Sistema de Certificação Energética dos Edifícios” the “Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação” and the “Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comercio e Serviços”, and transposes for Portuguese legal order Directive n.o 2010/31/UE, of the European Parliament and the Council, of 19 May 2010.