Modelado de infiltraciones y ventilación natural en simulaciones energéticas de edificaciones

Abstract

Las infiltraciones junto a la ventilación natural generan el intercambio de aire entre una edificación y su exterior, forzado por las condiciones ambientales que inducen diferencias de presión sobre su envolvente, y tienen un rol muy relevante en el balance energético de los edificios. En esta tesis se presenta un estudio del modelado de estos fenómenos centrado en el software de simulación energética EnergyPlus. Se presentan modelos con distinto grado de complejidad, siendo las redes nodales los que más respetan las bases físicas proporcionando resultados más confiables, sin embargo requieren un mayor número de entradas: coeficientes de presión para modelar la interacción de las edificaciones con el viento, datos de la permeabilidad de la envolvente distribuidos y coeficientes de descarga de las aberturas para la ventilación natural. Se estudian los datos de viento para el cálculo de las infiltraciones y la ventilación natural y las fuentes de datos disponibles para la utilización de distintos modelos. Los coeficientes de presión son agrupados en fuentes primarias, específicos para una edificación, y fuentes secundarias, disponibles cuando se carece de datos específicos; respecto a la permeabilidad de las edificaciones se requieren más mediciones a nivel local. Finalmente, se realizan simulaciones a una vivienda particular cuantificando la incidencia de parámetros estudiados previamente y el impacto de las cargas térmicas asociadas con las infiltraciones y la ventilación natural en el balance energético de la vivienda. Mediante las simulaciones realizadas se concluye para el caso analizado, por un lado, que las infiltraciones pueden superar a las cargas de calefacción durante un mes frío, y, por otro, lado la ventilación natural permite reducir entorno a un 20% el consumo de equipos de refrigeración durante un mes cálido.