This work aims to estimate the expected hours of Predicted Medium Vote (PMV) thermal comfort in Ecuadorian social housing houses applying energy simulations with Phase Change Materials (PCMs) for very hot-humid climates. First, a novel methodology for characterizing three different types of social housing is presented based on a space-time analysis of the electricity consumption in a residential complex. Next, the increase in energy demand under climate influences is analyzed. Moreover, with the goal of enlarging the time of thermal comfort inside the houses, the most suitable PCM for them is determined. This paper includes both simulations and comparisons of thermal behavior by means of the PMV methodology of four types of PCMs selected. From the performed energy simulations, the results show that changing the deck and using RT25-RT30 in walls, it is possible to increase the duration of thermal comfort in at least one of the three analyzed houses. The applied PCM showed 46% of comfortable hours and a reduction of 937 h in which the thermal sensation varies from “very hot” to “hot”. Additionally, the usage time of air conditioning decreases, assuring the thermal comfort for the inhabitants during a higher number of hours per day.
15 June 2019 in ACI Avances en Ciencias e Ingenierías
Las normas de energía en edificaciones (NEE) son políticas importantes de reducción de energía, emisiones y costos. A su vez, contribuyen a que las edificaciones existentes y nuevas se beneficien de las medidas y estrategias actuales de eficiencia. Simular, cuantificar y comparar el impacto de la implementación de la Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC), principalmente el capítulo de eficiencia energética en edificaciones residenciales (NEC-HS-EE) en viviendas tipo en términos de consumo de energía y su aporte a la reducción de GEI, como estrategia de mitigación al cambio climático. Se simuló con el programa DesignBuilder V.4.07 y analizó el comportamiento térmico y energético de dos viviendas tipo ubicados en la ciudad de Guayaquil, provincia del Guayas la cual reporta un consumo de energía promedio de 1672.48kWh/hab por año. Se realizó un análisis comparativo de sin/con la implementación de la NEC-HS-EE en el siguiente orden, 1) distribución de las temperaturas ambiente y operativa (interior de la vivienda), 2) balance de energía como resultado del intercambio de energía producto de la transferencia de calor en los diferentes elementos constructivos de la vivienda, 3) consumo de energía como producto del equipamiento y la actividad normal de los habitantes y los diferentes requerimientos energéticos de los equipos de acondicionamiento de aire y 4) emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) expresadas en kgCO2eq/m2/año. Los resultados mostraron que con la aplicación de la NEC-HS-EE se contribuyó a una reducción de emisiones de GEI, así como una disminución de la temperatura operativa en ambas viviendas. En términos reales, la aplicación de la NEC-HS-EE representó una reducción total de 1046kWh/m2 equivalentes a 934.4 kgCO2-eq por año en la "Vivienda tipo con acabados medios", y de 0.93 kWh/m2 equivalentes a 18.42 kgCO2-eq por año en la vivienda "Juntos por ti". Esta investigación establece una evaluación comparativa, sobre los beneficios derivados de las normas de energía en edificaciones y contribuyen al desarrollo de conceptos e instrumentos de etiquetado en edificaciones. Finalmente, como estrategia de mitigación al cambio climático, se propone la necesidad del desarrollo de estrategias complementarias de reducción de emisiones GEI que incluyan esquemas de etiquetado para los usuarios residenciales, así como ampliar la tipología de edificaciones sujetas a la NEC-HS-EE más allá del uso residencial.
Since 2010, there has been an approximate annual increase of 1% in CO2 emissions due to buildings. The reduction of energy consumption and consequently the mitigation of Greenhouse Gases are global goals due to the global issue of climate change. A key step in achieving these goals is to improve the energy performance of buildings, thereby reducing energy consumption and emissions generated by the built environment. In this regard, the present research focuses on identifying and estimating strategies to reduce energy consumption in buildings known as Community Police Units (UPCs) located in the city of Guayaquil, which corresponds to a very hot and humid climate zone. The study consists of statistical analysis of the historical energy performance of 43 buildings sharing the same architectural design. Additionally, the selection of a representative building was made for energy use monitoring and energy simulation. The results revealed a potential saving of 16 000 kWh per year by reducing the control temperature of the air conditioning system by 1°C and adjusting the on/off schedule. This is equivalent to 1 150 USD and 5 metric tons of CO2 emissions.