Resumen de Biodomótica: optimización de la arquitectura pasiva mediante el uso de las tecnologías de control inteligente y automatización
Esta tesis doctoral versa sobre la Biodomótica, entendida como la interacción de dispositivos de la era tecnológica con la arquitectura para la mejora de la habitabilidad y la sostenibilidad ambiental.
La implementación de dispositivos de control y automatización de los elementos que conforman los edificios, las tecnologías para la predicción, medición de datos y simulación informática que permiten adoptar estrategias de diseño de edificios más eficientes, así como la monitorización y optimización de los edificios, son las herramientas que configuran la Biodomótica.
En el capítulo 1, se establecen las bases de la Biodomótica como solución para la consecución de edificios inteligentes y de consumo energético casi nulo (nZEB).
Se parte de la arquitectura pasiva que contempla estrategias de diseño bioclimático y se analizan las tecnologías disponibles para alcanzar los estándares de confort y consumos energéticos.
En el capítulo 2, se describe un experimento de un modelo de confort térmico neurocomputacional utilizando datos recopilados de voluntarios expuestos a diferentes condiciones ambientales. Se describen los modelos Fanger y COMFA, seguidos de una descripción del algoritmo de red neuronal constructiva C-Mantec. Se desarrolla el proceso de recolección de datos y el equipo utilizado, junto con un análisis descriptivo de los datos obtenidos. Posteriormente, se discute la predicción obtenida por los tres modelos para concluir con las mejoras introducidas con el modelo neurocomputacional.
En el capítulo 3, se expone el diseño de un dispositivo que permite monitorizar espacios habitables y obtener parámetros de confort higrotérmico y eficiencia energética mediante sensores de bajo coste para la medición de parámetros de Temperatura seca, Temperatura operativa, Humedad relativa, CO2, Radón y Luminosidad. Se describe el diseño del sensor de bajo coste en distintas fases de desarrollo en función de los requerimientos de batería y capacidad de respuesta de las distintas plataformas de hardware ensayadas. Los datos obtenidos se comparan con aparatos de medición de alta precisión para validar la eficacia del dispositivo.
En el capítulo 4, se presenta el caso de estudio de una rehabilitación energética en una villa aislada ubicada en un clima mediterráneo. Las necesidades de los usuarios requiere el empleo de materiales ecológicos, una correcta ventilación, la renovación continua del aire y la mejora energética de la vivienda.
Las soluciones pasivas llevadas a cabo son el aislamiento de la envolvente de la vivienda y la sustitución de las carpinterías exteriores por otras más eficientes.
Las soluciones activas implementadas son la incorporación de colectores solares de aire, que introducen aire exterior termorregulada y la instalación de dos estufas de pellet que mantienen la temperatura de consigna en temporada de calefacción.
Las soluciones son monitorizadas por un sistema de control inteligente respaldado por una red de sensores de bajo costo.
Se explica la metodología seguida en la rehabilitación, los detalles del modelo de simulación energética, los resultados y las conclusiones, destacándose la precisión de los datos obtenidos, no siendo necesario procesos de calibración.
En el último capítulo de conclusiones se destaca la precisión y los beneficios obtenidos con la Biodomótica para optimizar el comportamiento y la confortabilidad de nuestros edificios, obteniéndose mejoras en eficiencia energética, reducción de demandas, consumos, y emisiones mediante soluciones de bajo coste.
