Dimensionado del aislamiento y diseño de los sistemas de climatización de una vivienda unifamiliar de lujo situada en Sotogrande (San Roque, Cádiz)

Abstract

La envolvente térmica de una vivienda es el factor más importante en la demanda energética de la misma. Asimismo, la correcta elección y diseño, de los sistemas de climatización que ofrece el mercado, juega un papel fundamental en el desempeño térmico, la eficiencia energética, el coste económico y el impacto medioambiental en nuestro planeta. En este trabajo técnico, se diseñaron y calcularon todos los parámetros constructivos de una vivienda unifamiliar aislada de grandes dimensiones (422 m2) situada en San Roque (Cádiz). Posteriormente, se analizó su demanda energética y validó el cumplimiento del CTE DB-HE 1, produciendo unos resultados inaceptables en materia de demanda energética de calefacción. Por ello, se analizó y luego mejoró, la demanda energética anual del prototipo, a través de la modificación de la envolvente térmica y de parámetros constructivos (solera, fachada, cubierta y tabiquería), puentes térmicos y carpintería consiguiendo reducirla a 15 kWh·m–2·año–1, lo que se conoce energéticamente como casa pasiva (passive house). Con la vivienda mejorada, en este estudio se analizaron y cuantificaron las cargas térmicas de calefacción (16.87 kW), y refrigeración (18.25 kW), mediante la implementación de la normativa CTE DB-HE 2 respecto a las instalaciones térmicas en edificios. Seguidamente, a través de su diseño y cálculo a través del programa informático CYPECAD MEP, se implementaron tres instalaciones de sistemas de climatización, compuestos por: un primer sistema de calefacción por caldera de gas natural y radiadores y refrigeración mediante un equipo multi-split, un segundo sistema de calefacción por caldera de gasóleo y suelo radiante y refrigeración mediante un equipo multi-split, y un tercer y último sistema de calefacción y refrigeración mediante una bomba de calor reversible aire-agua, fancoils y distribución por conductos, todos ellos sistemas ampliamente usados en la industria de la construcción mundial. Finalmente, se ha procedido a realizar un análisis y estudio global en el ámbito del consumo energético, económico y medioambiental, obteniendo unos resultados comparativos de estos tres sistemas de climatización.