Herramientas de gestión energética para el desarrollo sostenible en edificios aplicado a un campus universitario en colombia

Resumen

Los contenidos de la memoria de la presente tesis doctoral, estructurados a través de diferentes capítulos son: Revisión del estado actual de la eficiencia energética a nivel mundial haciendo especial énfasis en la situación de Latinoamérica, específicamente en Colombia. Si bien, se encuentran algunas respuestas favorables en torno al adelanto de estrategias para apostarle al cumplimiento de los ODS, específicamente lo relacionado con el sector de edificaciones donde se destaca una participación activa en torno al desarrollo de políticas enmarcadas en la planificación energética del país, los ministerios y/ u organizaciones relacionadas con la construcción ; estos elementos de alguna manera permiten reflexionar y/o identificar algunos vacíos y la necesidad de trabajar estratégicamente hacia directrices que permitan contar con lineamientos claros respecto a temas de edificaciones sostenibles con disposiciones que permitan contar con códigos de construcción sostenibles, certificaciones propias y reglamentación clara hacia la operación eficiente de los edificios durante su ciclo de vida. Lo anterior, favorece la reciente hoja de ruta que ha establecido la IEA para los países de Latinoamérica. Realización de un análisis de las relevancias de un sistema de gestión energética SGEn y de las herramientas y técnicas utilizadas para el desarrollo de los procesos de planificación energética y algunos de los componentes más significativos. Se destacan aspectos relacionados con la forma de aplicar estos conceptos a las edificaciones y enfatizando en el cumplimiento especifico de las normas de apoyo a los sistemas de gestión en pro del mejoramiento de la eficiencia energética en edificaciones. Presentación de las bases teóricas y se propone una metodología para la aplicación y desarrollo de los 4 modelos para la estimación de líneas bases e indicadores. En este sentido, se desarrolla el uso de los modelos basados en series de tiempos para edificaciones que solo utilizan la variable consumo , modelos de regresión univariable y multivariable, cuando existan recursos de medición de otros parámetros adicionales al consumo energético y se analiza el uso de la simulación dinámica a través de Design Builder, como un recurso importante para establecer condiciones iniciales en la formulación de líneas bases e indicadores para diseños nuevos y cuando existan recursos de información arquitectónica y de monitorización en los existentes. De tal forma se presentan diferentes alternativas al usuario de una edificación con respecto a qué modelo usar con referencia a la selección de los límites y el periodo de reporte de la información, la verificación de la fuente y calidad de los datos, así como la revisión de las variables relevantes de mayor afectación al consumo energético, el análisis muestral y el patrón de comportamiento de los datos. Todo lo anterior, validado con un análisis estadístico realizado en software R estudio. Análisis y conclusiones detallado de los efectos en la estimación de ahorros energéticos de los modelos propuestos para evaluar la línea base e indicadores, mostrando que la selección de uno u otro implica la sobreestimación o subestimación en el pronóstico de consumo de energía que afecta los valores de ahorros estimados en un análisis de eficiencia energética y estudio medioambiental. Los análisis anteriores se soportan sobre medidas experimentales del campus universitario y de un edificio de aulas 4, donde se analizaron los datos de monitorización de los años 2017 a 2019, utilizando herramientas de gestión energética. Se seleccionó un edificio de aulas para realizar la simulación dinámica en Design Builder, la misma conto con datos de monitorización de sensores ubicados dentro de este espacio para medir consumos de equipo de uso final y condiciones climáticas, como referencia para calibrar el modelo de simulación que no solo permitió encontrar algunas MAES acorde a las condiciones de ubicación geográfica climáticas del campus, además nos permitió utilizar la simulación dinámica como herramienta adicional para establecer líneas bases. Finalmente, se estableció un análisis energético del caso práctico mediante indicadores energéticos, ambientales, económicos, de gestión energética y caracterización de un edificio casi nulo nZEB como análisis para las condiciones de Colombia.