Programa LEED: modelos y realidad .
Evaluando la efectividad de medidas para reducir el consumo de agua y energía en 11 nuevos edificios en la región Pacífico Noroeste.
Cathy Turner New Buildings Institute Inc., Estado de Washington, EE. UU.*
¿Es realista reducir el consumo de agua y electricidad en edificios que ¿Cumple con los estándares medioambientales modernos?
Un estudio reciente proporciona una estimación preliminar del rendimiento real del sistema de servicios públicos de 11 edificios certificados por el Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED) del Green Building Council de EE. UU. en el noroeste del Pacífico.
El estudio resume los datos de rendimiento de los sistemas de servicios públicos. (información básica sobre su funcionamiento general), así como datos obtenidos del modelado inicial realizado al considerar estos edificios para participar en el programa LEED (ver “Definiciones del programa LEED”)
La diferencia entre los dos niveles de consumo de agua y energía corresponde al ahorro inicialmente esperado de la implementación de las medidas planificadas de eficiencia energética y hídrica.
Aunque es posible que se requiera un análisis mucho más detallado para comprender completamente el desempeño de los sistemas de servicios públicos después de la puesta en servicio, las comparaciones preliminares de resultados como las realizadas en este artículo proporcionan una serie de estimaciones útiles e identifican la necesidad de realizar análisis adicionales para los edificios en cuestión.
EDIFICIOS PARTICIPADOS EN EL ESTUDIO
31 edificios fueron considerados aptos para participar en el estudio. La etapa final del estudio involucró 11 edificios cuyos propietarios quisieron y pudieron proporcionar rápidamente la información necesaria.
Los 11 edificios incluidos en el estudio final están ubicados en una variedad de ubicaciones (desde Portland, Oregón, hasta Seattle, Washington) y están agrupados por tipología (desde edificios de oficinas y bibliotecas hasta complejos de apartamentos). 363.000 pies cuadrados (ver tabla) Todos los edificios habían estado en funcionamiento durante al menos 1 año al inicio del estudio.
Edificios incluidos en el estudio
RESULTADOS DEL CONSUMO DE ENERGÍA
El ahorro de energía se evaluó de dos maneras:
— Las cifras reales de consumo de energía se compararon con un modelo de referencia que se calculó cuando los edificios solicitaron el programa LEED. Esto permitió evaluar la eficacia de las medidas para reducir el consumo de energía en relación con edificios relativamente nuevos donde no se tomaron medidas para aumentar la eficiencia energética. Este método puede reflejar el clima, la estructura y las características generales de los sistemas en los edificios involucrados, pero como se explica en la nota al pie «Interpretación de pronósticos», la precisión de las comparaciones es relativamente pobre cuando se utilizan modelos anteriores a la construcción de los edificios. preocupado.
— El consumo de energía específico real por pie cuadrado se comparó con el mismo promedio de los edificios comerciales de la región. Esto se utilizó para estimar el ahorro de energía en comparación con edificios de diferentes edades y tipos.
AHORRO DE ENERGÍA EN EL MODELO DE PREVISIÓN
En todos los edificios, el consumo de energía específico por pie cuadrado fue menor que el previsto por los modelos de referencia. El ahorro medio fue de alrededor del 50%. La tabla (Fig. 1) compara el consumo energético específico real de los edificios estudiados con las previsiones obtenidas en base a los modelos base (para el edificio King Street Center [KSC] y el edificio O-7, los datos de los modelos base no fueron disponible). Ocho de los 11 edificios tenían valores reales de consumo de energía específico (SER) que oscilaban entre 45 y 55 kBtu por pie cuadrado por año. En los otros dos edificios los valores de RUE fueron significativamente más altos. Estos fueron:
— edificio O-7, que se encuentra en proceso de renovación y reemplazo de varios años de sistemas de control de calefacción, ventilación, aire acondicionado y iluminación. No es de extrañar que aquí el gasto de energía para mantener unas condiciones confortables fuera tan grande. Investigaciones adicionales pueden revelar cuán efectivos han sido los últimos cambios;
— La sucursal de Hillsdale de la biblioteca del condado de Multomach (HL) se modeló con la mayor densidad de energía (172 kBTU por pie cuadrado por año). Sin embargo, el RUE resultó ser notablemente más bajo que el del modelo. La biblioteca resultó ser el único edificio de un piso y el más pequeño entre los estudiados. Y debajo había un garaje sin calefacción. La biblioteca estaba abierta al público los siete días de la semana y había bastantes computadoras personales en el edificio. Continuar la investigación aquí no forma parte del plan de investigación actual.
También se comparó el RUE de cada instalación con su valor de diseño. Para todos ellos esta diferencia supera el 20%. Como se puede observar en la tabla (Fig. 2), en seis edificios el RUE fue inferior al de diseño, y en otros cuatro fue superior al de diseño. Esta discrepancia se explica por una serie de diferencias entre las condiciones esperadas y reales. Si un edificio utiliza mucha más energía de la prevista por el modelo de diseño original, una calibración adicional puede ayudar a identificar la naturaleza y ubicación exacta del problema. Si un edificio utiliza menos energía de la prevista por el modelo, se sobreestimará el ahorro energético conseguido. Esta es exactamente la imagen (ver Fig. 2) típica de los edificios HL y SL, cuyos modelos incluían el mayor ahorro de energía.
COMPARACIÓN DE AHORROS
Se utilizó el Target Finder de Energy Star para encontrar las líneas percentiles 50 y 90 (Figura 3) en el consumo de energía. El valor de RUE se restó del valor de la línea de porcentaje 50. En 9 de 11 edificios, el valor de RUE estaba por debajo de este umbral. El ahorro promedio fue de aproximadamente el 25 % del consumo de energía promedio para edificios comerciales.
Cada método de cálculo de ahorro proporciona una forma diferente de ver el consumo de energía. Por ejemplo, la comparación con los datos de los modelos originales (ver Figura 1) sugiere que HL probablemente lograría al menos el nivel estimado de ahorro, mientras que la comparación con los datos promedio para edificios comerciales (ver Figura 3) sugiere que el diseño de un edificio puede conducir a un mayor aumento en el consumo de energía de lo que se esperaría de otra manera.
Otras comparaciones pueden ser más relevantes para propietarios de edificios específicos. Por ejemplo, si un edificio más nuevo reemplaza a uno más antiguo propiedad del mismo propietario, entonces lo mejor puede ser una mejor comparación del consumo de energía entre los dos edificios. Para los propietarios de complejos industriales con un gran número de edificios, una comparación de la distribución percentil entre estos edificios será de gran utilidad.
RESULTADOS DEL CONSUMO DE AGUA
Este estudio también comparó los valores reales, de referencia y de diseño para el consumo de agua doméstico. Sin embargo, dicha modelización se llevó a cabo sólo para 7 de los 11 edificios estudiados, ya que los propietarios de cuatro edificios no solicitaron la certificación LEED de eficiencia hídrica.
Debido a la falta de valores de referencia necesarios en bases de datos abiertas para los parámetros de consumo de agua en edificios de uso comercial, no fue posible hacer una estimación alternativa de los ahorros logrados.
En cuatro de los siete edificios (Figura 4), el consumo de agua real estuvo por debajo de su nivel original. valor del modelo de referencia.
Las variaciones en términos de la lectura básica del consumo de agua se debieron principalmente a diferencias en los supuestos sobre la frecuencia y duración del uso del grifo y baños. La industria podría beneficiarse de investigaciones adicionales sobre el consumo de agua para ayudar a determinar valores más precisos y desarrollar puntos de referencia.
El ejemplo del edificio del Centro de Capital Natural Jean Vollum (NCC) ilustra un problema típico asociado con los esfuerzos para mejorar la eficiencia hídrica.
El límite superior del rectángulo en el diagrama (ver Figura 4) corresponde al total Volumen medido de agua utilizado en este edificio. Sin embargo, el agua también se utilizó para las necesidades del restaurante y las salas de conferencias, así como para el riego de los alrededores. El consumo de agua para estas necesidades no se midió por separado.
Los dos segmentos superiores del rectángulo — estimaciones del consumo de agua para riego (basadas en la diferencia entre los valores de consumo de agua en verano e invierno) y para las necesidades de restaurantes (basadas en los valores promedio publicados para restaurantes).
El segmento inferior restante del rectángulo corresponde al consumo de agua directamente por el Centro, y mucho más cercano a los valores de consumo de agua en otros edificios de oficinas.
RESULTADOS DE LA ENCUESTA A CONSUMIDORES
También se encuestó a los usuarios del edificio sobre la comodidad y funcionalidad de la temperatura, la calidad del aire, la iluminación, el ruido y el rendimiento del sistema de plomería. En general, se recibieron valoraciones positivas.
En todos los edificios, se encontró que los niveles de iluminación y la calidad del aire interior eran propicios para el trabajo. Las quejas por ruido y aislamiento acústico insuficiente observadas en algunos edificios se debían al uso de zonas comunes de oficinas con tabiques bajos entre los puestos de trabajo o escritorios sin tabiques entre ellos. También es interesante que la encuesta realizada como parte de este pequeño estudio no encontró una correlación clara, positiva o negativa, entre el nivel de satisfacción con la temperatura de los edificios y el consumo energético específico de los edificios o el nivel de ahorro de energía.
LECCIONES Y CONCLUSIONES
Fig. 1. Consumo energético específico real y su comparación con los valores básicos obtenidos durante la modelización
Fig. 2. Comparación del consumo de energía específico real y diseñado
Fig. 3. Comparación del consumo energético específico real con sus valores medios
Arroz. 4. Comparación del consumo de agua real y de referencia
Simples medidas adoptadas durante el diseño y la construcción de edificios pueden facilitar la medición posterior del ahorro de energía real y posiblemente ayudar a aumentarlo. Los diseños de los edificios deben diseñarse desde el principio para facilitar el seguimiento del consumo de energía. Pero es recomendable tener en cuenta los siguientes factores:
— Un obstáculo incluso para la investigación más simple puede ser la falta de información básica sobre el uso de los sistemas de servicios públicos. Por ejemplo, la falta de dispositivos de medición individuales para varios edificios en el mismo territorio no permite resumir aún más el funcionamiento de los sistemas de servicios públicos en estos edificios.
— A partir de los modelos iniciales, es necesario obtener parámetros clave para evaluar el funcionamiento de los sistemas de servicios públicos. Por ejemplo, las razones del nivel esperado de utilización de los sistemas de servicios públicos y las razones de valores particularmente altos o bajos del consumo de energía específico de diseño. En el futuro, esta información debería proporcionarse a los propietarios de edificios y a sus administradores para que puedan utilizarla desde el inicio de la operación de los edificios y monitorear el funcionamiento de los sistemas de servicios públicos en ellos en condiciones reales.
& #8212; Determinar el retorno de los costes destinados a reducir el consumo energético. Se debe tener en cuenta el valor total de estos ahorros y costos al diseñar e implementar un programa de reducción de costos.
Cálculos sencillos han demostrado en general que la mayoría de los edificios han logrado realmente reducciones en el consumo de energía. Aproximadamente la mitad de los edificios también experimentaron alguna reducción en el uso de agua en comparación con los modelos originales de uso de agua en interiores. Pero un desarrollo más detallado de los valores de referencia del consumo de agua ayudará en el futuro a realizar cálculos más precisos para reducir el consumo interno de agua.
Los resultados del estudio permiten crear una base sólida para el desarrollo continuo monitorear el funcionamiento de los sistemas de servicios públicos en los edificios y determinar su nivel de referencia, que luego los propietarios de los edificios pueden utilizar para evaluar futuras optimizaciones de estos sistemas o actualizaciones de equipos.
La encuesta se realizó como parte de este pequeño estudio. no encontró una correlación clara, positiva o negativa, entre el nivel de satisfacción con la temperatura en los edificios y el consumo energético específico de los edificios o nivel de ahorro energético.
HPACEngineering (octubre 2006).