Simulación numérica del comportamiento térmico de una fachada vegetal

Grandal Alonso, Rumi Xuelian (2022). Simulación numérica del comportamiento térmico de una fachada vegetal. Thesis (Master thesis), E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM).

Description

Title: Simulación numérica del comportamiento térmico de una fachada vegetal
Author/s:
  • Grandal Alonso, Rumi Xuelian
Contributor/s:
  • Hidalgo López, Arturo
  • Tello del Castillo, Lourdes
Item Type: Thesis (Master thesis)
Masters title: Eficiencia Energética en la Edificación, la Industria y el Transporte
Date: July 2022
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. de Minas y Energía (UPM)
Department: Ingeniería Geológica y Minera
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En 2020, España contaba con 26 millones de viviendas presentando una ocupación de 977 millones de m2 construidos y otros 679 millones de m2 construidos no residenciales, siendo responsables del 40% de las emisiones de CO2 y del 30% del consumo energético y con la obligación de reducir sus emisiones en un 55% y su consumo energético un 40% para cumplir con los objetivos dictados en 2030. A nivel europeo el sector de la edificación supone más del 36% de las emisiones de CO2 y el 40% de la energía final empleada. Es necesario reducir la demanda energética de los edificios. Si se aplica un diseño bioclimático adecuado se conseguirá reducir hasta un 65% la demanda energética y conseguir que las viviendas y edificios reduzcan en mayor medida el consumo, consiguiendo la descarbonización de estos. En el presente trabajo, se analiza el efecto de la implantación de fachadas vegetales en la edificación y se evalúa el efecto que tienen en la eficiencia energética en los edificios. Para ello, se desarrolla un modelo de balance de energía, que se resuelve en este trabajo mediante el método Runge-Kutta de cuarto orden. Este método permite aproximar numéricamente la solución del modelo de fachada vegetal y en consecuencia obtener las diferencias térmicas obtenidas entre una fachada convencional de hormigón y una fachada vegetal. A su vez, este proyecto, se compara el efecto de ambas fachadas para las 4 orientaciones (Norte, Sur, Este y Oeste). También se analiza el efecto del LAI (Índice del Área Foliar) y se compara como afecta este a las temperaturas en la fachada vegetal. El código se ha programado en Matlab. Finalmente, se evalúan y se justifican los resultados, determinando cuáles de las orientaciones son óptimas desde el punto de vista de la eficiencia energética. ABSTRACT In 2020, Spain had 26 million dwellings with an occupancy of 977 million m2 built and another 679 million m2 of non-residential built, being responsible for 40% of CO2 emissions and 30% of energy consumption and with the obligation to reduce its emissions by 55% and its energy consumption by 40% to meet the targets set for 2030. At European level, the building sector accounts for more than 36% of CO2 emissions and 40% of final energy use. It is necessary to reduce the energy demand of buildings, if an appropriate bioclimatic design is applied, it will be possible to reduce up to 65% of the energy demand and ensure that homes and buildings reduce consumption to a greater extent, achieving their decarbonisation. This project analyses the effect of the implementation of green façades in buildings and assesses their effect on energy efficiency in buildings. To this end, an energy balance model is developed, solved using the fourth order Runge-Kutta method. This model makes it possible to obtain the thermal differences obtained between a conventional concrete façade and a green façade. In turn, the model compares the effect of both façades for the 4 orientations (North, South, East and West). The effect of the LAI (Leaf Area Index) is also analysed and how it affects temperatures in the vegetated façade. Finally, the results are evaluated and justified, determining which of the orientations are optimal from the point of view of energy efficiency.

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Item ID: 71328
DC Identifier: https://oa.upm.es/71328/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:71328
Deposited by: Biblioteca ETSI Minas y Energía
Deposited on: 24 Jul 2022 09:53
Last Modified: 24 Jul 2022 09:53
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