Tejados frescos en África - Salud y eficiencia energética en edificios

Estudio de tejados frescos para 14 ciudades en África con simulaciones energéticas (EnergyPlus)

EnergyPlus es el programa más preciso en simulaciones energéticas en edificios, gestionado por el Departamento de Energía de Estados Unidos
Se realizaron miles de simulaciones energéticas con tejados frescos usando EnergyPlus para calcular los consumos de calefacción y refrigeración para mantener entre 20°C – 25°C la vivienda y el edificio de oficinas durante su ocupación. Se analizaron los datos para mostrar las soluciones más rentables y la rentabilidad de los tejados frescos
Se reduce la absortividad solar en el tejado y se compara el ahorro en refrigeración con la penalización en calefacción usando tejados frescos
Si «Total (kW·h/m2·año)» (penalización en calefacción menos ahorros en refrigeración) es un número negativo y «Refrigeración/Calefacción» (ahorros en refrigeración dividido entre penalización en calefacción) es mayor que 0, indica que el ahorro en refrigeración es mayor que la penalización en calefacción reduciendo la absortividad solar y utilizando un tejado fresco
Absortividad solar del tejado (0.2, 0.4, 0.6, 0.8). 0.2 sería un tejado fresco de color blanco y 0.8 un tejado estándar de color marrón
Transmitancia térmica (U) del tejado (sin aislamiento: 1.86 para vivienda y 1.74 para oficina, y 0.67, 0.4, 0,33 W/m2·K). Requisito código técnico de edificación (CTE) en Barcelona es 0.4, requisito más estricto de CTE en España es 0.33
Estudios científicos en experimentos demostraron que los ahorros energéticos proporcionados por los tejados frescos son mayores que los resultados en las simulaciones energéticas debido a que el software no considera las temperaturas más bajas alrededor del edificio, el ahorro energético debido a ventilaciones e infiltraciones de aire con temperaturas más bajas, y que los sistemas de refrigeración trabajan a mayor rendimiento. Además los ficheros de clima no suelen estar actualizados
En Estados Unidos ciudades más frías también regulan con tejados frescos para mitigar la isla de calor urbana y evitar consumos de pico en verano
Simulaciones realizadas para una vivienda y edificio de oficinas con nivel bajo de estanqueidad, y considerando un nivel óptimo de calidad de aire en las oficinas. Para viviendas y oficinas con un mejor nivel de estanqueidad y oficinas con recuperador de calor los beneficios de usar tejados frescos son mayores

Vivienda Unifamiliar

Análisis de tejados frescos en una vivienda unifamiliar de 100 m2

Edificio de Oficinas

Análisis de tejados frescos en un edificio de oficinas de 2 plantas de 800 m2 por planta

Resumen de resultados de tejados frescos para 14 ciudades en África

Diferencia en «Total (kW·h/m2·año)» (penalización en calefacción (número positivo) menos ahorros en refrigeración (número negativo)) y «Refrigeración/Calefacción» (ahorros en refrigeración dividido entre penalización en calefacción) reduciendo la absortividad solar en 0.1 (ejemplo de 0.8 a 0.7) para una vivienda unifamiliar (U1.86 y U0.40) y para el edificio de oficinas (U1.76 y U0.40). Conviene utilizar un tejado fresco si «Total (kW·h/m2·año)» es un número negativo y «Refrigeración/Calefacción» es mayor que 0

Tejados frescos en Accra

Vivienda Unifamiliar

Consumos de calefacción, refrigeración y total en función de la absortividad solar del tejado para cuatro valores de Transmitancia térmica (U) del tejado. 0.2 sería un tejado fresco de color blanco y 0.8 un tejado estándar de color marrón

Diferencia en la penalización en “Calefacción (kW·h/m2·año)” (número positivo), ahorros en “Refrigeración (kW·h/m2·año)” (número negativo), «Total (kW·h/m2·año)» (penalización en calefacción menos ahorros en refrigeración) y «Refrigeración/Calefacción» (ahorros en refrigeración dividido entre penalización en calefacción) reduciendo la absortividad solar en 0.1 (ejemplo de 0.8 a 0.7). Conviene utilizar un tejado fresco si «Total (kW·h/m2·año)» es un número negativo y «Refrigeración/Calefacción» es mayor que 0