Energy Analysis and Improvement Proposal of a House in Requena (Spain) Using Simulation Software

Abstract

The enhancement of the energy efficiency in buildings implies the use of the energetic qualification to
make the users aware of the importance not only of the use of efficient equipments, but also of the efficient buildings. The Spanish regulation (Real Decreto 235/2013) supersedes the exigencies of the European Union
for existing buildings.
In this paper, a house in Requena (Valencia, Spain) of 1951 is analyzed from the energetic point of view. It
is a common type of building in regions of interior, adjacent with Aragon and Castilla, in which with the
intention of taking advantage of the natural light the higher plant is where the living takes place, being there
distinguished the stays of the domestic life, and in the ground floor is devoted to spaces of storage. A modest
house, constructed a few years after the end of the Carlists wars in Spain (1833‐1876), period in which,
known the support of the neighbors to Isabel II, the municipality suffered an epoch of decadence.
For the energetic study the software DesignBuilder has been used, for the analysis of energetically
efficient and sustainable buildings, which uses Energyplus, an engine of calculation worldwide recognized.
With this software an energetic dynamic simulation of the current condition of the housing has been
performed. After analyzing these results, the software Autodesk's Ecotect Analysis has been used, being an
interactive program of energetic simulation that works also with EnergyPlus, which has allowed us to use
initial data without dispersion in both programs.
A simulation of the building has been performed with Ecotect, realizing studies of wind roses of the zone
for the natural ventilation, solar incident radiation of the façades and shades of the building. The
psychometric curves have been analyzed, studying the improvements that the software proposes by using
them. Departing from the results of this analysis, diverse passive strategies to improve the energy efficiency
of the building are proposed.
To finish, DesignBuilder has been used again, to introduce the proposed improvements to do a new
simulation. The results obtained and compared to evaluate the success of the intervention are the loads of
the system in energetic demands of heating and the internal gains.

Full text

LÓPEZ, M.; YÁÑEZ, A.; GOMES DA COSTA, S.; AVELLÀ, L., (Coord.). Actas del Congreso Internacional
de Eficiencia Energética y Edificación Histórica / Proceedings of the International Conference on
Energy Efficiency and Historic Buildings (Madrid, 29-30 Sep. 2014). Madrid: Fundación de Casas
Históricas y Singulares y Fundación Ars Civilis, 2014. ISBN: 978-84-617-3440-5
Edited by
Fundación de Casas Históricas y Singulares
Fundación Ars Civilis
Coordinated by
Mónica López Sánchez. Fundación Ars Civilis
Ana Yáñez Vega. Fundación de Casas Históricas y Singulares
Sofia Gomes da Costa. Fundación de Casas Históricas y Singulares
Lourdes Avellà Delgado. Fundación Ars Civilis
© Copyright
2014. Texts: the respective authors (or their employers); Proceedings: the coordinators and editors.

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PRESENTACIÓN ............................................................................................................... - 11 -
Eficiencia energética y edificación histórica: un reto del presente..................................... - 13 -
Cristina Gutiérrez-Cortines y Mónica López Sánchez. Fundación Ars Civilis
Eficiencia energética y edificación histórica: un reto del futuro ........................................ - 14 -
Ana Yáñez Vega. Fundación de Casas Históricas y Singulares
Committees .................................................................................................................... - 15 -
Programme ..................................................................................................................... - 16 -
Governance, management, participation and mediation..........................................- 21 -
SUSTAINABLE ENERGY ACTION FOR WORLD HERITAGE MANAGEMENT ............................ - 22 -
RONCHINI, C.; POLETTO, D.
ENERGY EFFICIENCY AND URBAN RENEWAL OF A UNESCO-LISTED HISTORICAL
CENTER: THE CASE OF PORTO .......................................................................................... - 38 -
SANTOS, Á.; VALENÇA, P.; SEQUEIRA, J.
HISTORICAL HERITAGE: FROM ENERGY CONSUMER TO ENERGY PRODUCER. THE CASE
STUDY OF THE ‘ALBERGO DEI POVERI’ OF GENOA, ITALY .................................................. - 45 -
FRANCO, G.; GUERRINI, M.; CARTESEGNA, M.
IMPROVING ENERGY EFFICIENCY IN HISTORIC CORNISH BUILDINGS – GRANT
FUNDING, MONITORING AND GUIDANCE ........................................................................ - 61 -
RICHARDS, A.
ENERGY EFFICIENCY AND BUILDINGS WITH HERITAGE VALUES: REFLECTION,
CONFLICTS AND SOLUTIONS ............................................................................................ - 75 -
GIANCOLA, E.; HERAS, M. R.
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA REHABILITACIÓN SOSTENIBLE DEL
PATRIMONIO CONTEXTUAL EDIFICADO. EL CASO DEL CENTRO HISTÓRICO DE LA
CIUDAD DE MÉRIDA, YUCATÁN / Methodological proposal for the sustainable
rehabilitation of context heritage building. The case of the historic downtown of
Merida, Yucatan ............................................................................................................. - 82 -
MEDINA, K.; RODRÍGUEZ, A.; CERÓN, I.

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- 6 -
Traditional and technological knowledge: concepts, techniques, practices, uses,
materials, methodologies ........................................................................................- 99 -
SUSTAINABLE REFURBISHMENT OF HISTORIC BUILDINGS: RISKS, SOLUTIONS AND
BEST PRACTICE .............................................................................................................. - 100 -
HEATH, N.
EFICIENCIA ENERGÉTICA Y VALORES PATRIMONIALES. LECCIONES DE UNA
INVESTIGACIÓN Y UN SEMINARIO / Energy efficiency and heritage values. Lessons of
a Research and a Seminar ............................................................................................. - 110 -
GONZÁLEZ MORENO-NAVARRO, J. L.
ARCHITECTURAL INTEGRATION OF PHOTOVOLTAIC SYSTEMS IN HISTORIC DISTRICTS.
THE CASE STUDY OF SANTIAGO DE COMPOSTELA .......................................................... - 118 -
LUCCHI, E.; GAREGNANI, G.; MATURI, L.; MOSER, D.
HISTORIC BUILDING ENERGY ASSESSMENT BY MEANS OF SIMULATION TECHNIQUES ..... - 135 -
SOUTULLO, S.; ENRIQUEZ, R.; FERRER, J. A.; HERAS, M. R.
DESIGN OF A CONTROL SYSTEM FOR THE ENERGY CONSUMPTION IN A WALL-HEATED
CHURCH: SANTA MARIA ODIGITRIA IN ROME ................................................................. - 145 -
MANFREDI, C.; FRATERNALI, D.; ALBERICI, A.
EXEMPLARY ENERGETICAL REFURBISHMENT OF THE GERMAN ACADEMY IN ROME
"VILLA MASSIMO" ........................................................................................................ - 160 -
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SISTEMA MÓVIL INTEGRADO PARA LA REHABILITACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS:
LÁSER 3D, TERMOGRAFÍA, FOTOGRAFÍA, SENSORES AMBIENTALES Y BIM / Integrated
mobile system for building energy rehabilitation: 3D laser, termography, fotography,
environmental sensors and BIM .................................................................................... - 169 -
SÁNCHEZ VILLANUEVA, C.; FILGUEIRA LAGO, A.; ROCA BERNÁRDEZ, D.; ARMESTO GONZÁLEZ, J.;
DÍAZ VILARIÑO, L.; LAGÜELA LÓPEZ, S.; RODRÍGUEZ VIJANDA, M.; NÚÑEZ SUÁREZ, J.; MARTÍNEZ
GÓMEZ, R.
CONSECUENCIAS CONSTRUCTIVAS Y ENERGÉTICAS DE UNA MALA PRÁCTICA.
ARQUITECTURAS DESOLLADAS / Energy and constructive consequences of a bad
practice. Skinned architectures ..................................................................................... - 186 -
DE LUXÁN GARCÍA DE DIEGO, M.; GÓMEZ MUÑOZ, G.; BARBERO BARRERA, M.; ROMÁN LÓPEZ,
E.
EL BIENESTAR TÉRMICO MÁS ALLÁ DE LAS EXIGENCIAS NORMATIVAS. DOS CASOS.
DOS ENFOQUES / Thermal comfort beyond legislation. Two examples. Two
approaches ................................................................................................................... - 201 -
DOTOR, A.; ONECHA, B.; GONZÁLEZ, J. L.
LA MONITORIZACIÓN Y SIMULACIÓN HIGROTÉRMICA COMO HERRAMIENTA PARA LA
MEJORA DEL CONFORT, PRESERVACIÓN Y AHORRO ENERGÉTICO DE ESPACIOS
PATRIMONIALES. EL CASO DE LA IGLESIA DE SAN FRANCISCO DE ASIS, MORÓN DE LA
FRONTERA / Measurement and hygrothermal simulation model, a tool to enhance
thermal comfort, preservation and saving energy of heritage site. Case study: the
church of San Francisco of Asís in Morón de la Frontera ................................................. - 210 -
MUÑOZ, C.; LEÓN, A.; NAVARRO, J.

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TERESE3: HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA LA EFICIENCIA ENERGÉTICA MEDIANTE
LA SIMULACIÓN CALIBRADA DE EDIFICIOS / TERESE3: informatic tool for the energetic
efficiency through the calibrated simulation of buildings ............................................... - 226 -
GRANADA, E.; EGUÍA, P.; MARTÍNEZ, R.; NÚÑEZ, J.; RODRÍGUEZ, M.
EFICIENCIA ENERGÉTICA Y ANÁLISIS TÉRMICO PARA SISTEMAS DE AIRE
CENTRALIZADO: UN CASO DE ESTUDIO / Energy Efficiency and thermal analysis for
centralized air heating systems: a case study ................................................................. - 238 -
MARTÍNEZ-GARRIDO, M. I.; GOMEZ-HERAS, M.; FORT, R.; VARAS-MURIEL, M. J.
ANALISIS ENERGETICO DEL MUSEO DE HISTORIA DE VALENCIA MEDIANTE DISTINTAS
HERRAMIENTAS DE SIMULACIÓN / Energy assessment of the History Museum of
Valencia using various simulation tools ......................................................................... - 249 -
TORT-AUSINA, I.; VIVANCOS, J.L.; MARTÍNEZ-MOLINA, A.; MENDOZA, C. M.
APROVECHAMIENTO SOLAR PASIVO EN LA RETÍCULA URBANA DE LA CIUDAD
HISTÓRICA. EL CASO DE CÁDIZ / Passive solar gains in the urban grid of the historic
city. The case study of Cadiz .......................................................................................... - 257 -
SÁNCHEZ-MONTAÑÉS, B.; RUBIO-BELLIDO, C.; PULIDO-ARCAS, J. A.
TECHNICAL SYSTEM HISTORY AND HERITAGE: A CASE STUDY OF A THERMAL POWER
STATION IN ITALY ......................................................................................................... - 275 -
PRETELLI, M.; FABBRI, K.
ANALISIS ENERGÉTICO Y PROPUESTAS DE MEJORA DE UNA CASA EN REQUENA
MEDIANTE PROGRAMAS DE SIMULACIÓN / Energy analysis and improvement
proposal of a house in Requena (Spain) using simulation software ................................. - 281 -
TORT-AUSINA, I.; VIVANCOS, J.L.; MARTÍNEZ-MOLINA, A.; MENDOZA, C. M.
UNA REVISIÓN DE PUBLICACIONES EN EDIFICIOS DESDE EL ASPECTO ENERGÉTICO / A
review of papers in buildings from the energetic perspective ......................................... - 292 -
TORT-AUSINA, I.; MARTÍNEZ-MOLINA, A.; VIVANCOS, J.L.
MORTEROS MIXTOS DE CAL Y CEMENTO CON CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS Y
ACÚSTICAS MEJORADAS PARA REHABILITACIÓN / Lime-cement mixture with
improved thermal and acoustic characteristics for rehabilitation ................................... - 303 -
PALOMAR, I.; BARLUENGA, G.; PUENTES, J.
NEAR ZERO ENERGY HISTORIC BUILDING. TOOLS AND CRITERIA FOR ECOCOMPATIBLE
AND ECOEFFICIENT CONSERVATION .............................................................................. - 318 -
BAIANI, S.
INTEGRANDO RENOVABLES EN LA CIUDAD HEREDADA: GEOTERMIA URBANA /
Integrating renewable in the inherited city: urban geothermal ....................................... - 329 -
SACRISTÁN DE MIGUEL, M. J.
ANÁLISIS Y PROPUESTAS DE MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UN EDIFICIO
HISTÓRICO DE CARTAGENA: ANTIGUO PALACIO DEL MARQUÉS DE CASA-TILLY /
Analysis and proposals for improving the energy efficiency of a historical building in
Cartagena: the former Palace of the Marquis of Casa-Tilly ............................................. - 344 -
COLLADO ESPEJO, P. E.; MAESTRE DE SAN JUAN ESCOLAR, C.
REHABILITACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS DE VIVIENDAS BAJO EL PLAN ESPECIAL DE
PROTECCIÓN DEL PATRIMONIO URBANÍSTICO CONSTRUIDO EN DONOSTIA-SAN
SEBASTIÁN / Building energy retrofit of dwellings under the special plan of urban
built heritage protection in Donostia-San Sebastian ....................................................... - 357 -

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MARTÍN, A.; MILLÁN, J. A.; HIDALGO, J. M.; IRIBAR, E.
IS TEMPERIERUNG ENERGY EFFICIENT? THE APPLICATION OF AN OLD-NEW HEATING
SYSTEM TO HERITAGE BUILDINGS ................................................................................. - 366 -
DEL CURTO, D.; LUCIANI, A.; MANFREDI, C.; VALISI, L.
TERMOGRAFÍA INFRARROJA Y EDIFICIOS HISTÓRICOS .................................................... - 380 -
MELGOSA, S.
SIMULATION MODEL CALIBRATION IN THE CONTEXT OF REAL USE HISTORIC
BUILDINGS .................................................................................................................... - 388 -
ENRÍQUEZ, R.; JIMÉNEZ, M.J.; HERAS, M.R.
THE THERMOPHYSICAL CHARACTERIZATION OF TECHNICAL ELEMENTS IN THE
HISTORIC ARCHITECTURE: EXPERIENCES IN PALERMO .................................................... - 397 -
GENOVA, E.; FATTA, G.
ENERGY EVALUATION OF THE HVAC SYSTEM BASED ON SOLAR ENERGY AND
BIOMASS OF THE CEDER RENOVATED BUILDING ............................................................ - 407 -
DÍAZ ANGULO, J. A.; FERRER, J. A.; HERAS, M. H.
Legal and technical regulation and historic buildings ............................................. - 419 -
OLD BUILDING, NEW BOILERS: THE FUTURE OF HERITAGE IN AN ERA OF ENERGY
EFFICIENCY ................................................................................................................... - 420 -
JANS, E.; ICOMOS, M.; KOPIEVSKY, S.; AIRHA, M.
HISTORIC WINDOWS: CONSERVATION OR REPLACEMENT. WHAT'S THE MOST
SUSTAINABLE INTERVENTION? LEGISLATIVE SITUATION, CASE STUDIES AND CURRENT
RESEARCHES ................................................................................................................. - 432 -
PRACCHI, V.; RAT, N.; VERZEROLI, A.
ENERGY RETROFIT OF A HISTORIC BUILDING IN A UNESCO WORLD HERITAGE SITE: AN
INTEGRATED COST OPTIMALITY AND ENVIRONMENTAL ASSESSMENT............................ - 450 -
TADEU, S.; RODRIGUES, C.; TADEU, A.; FREIRE, F.; SIMÕES, N.
PARQUE EDIFICADO O PATRIMONIO EDIFICADO: LA PROTECCIÓN FRENTE A LA
INTERVENCIÓN ENERGÉTICA. EL CASO DEL BARRIO DE GROS DE SAN SEBASTIÁN /
Built Park or Built Heritage: Protection against energy intervention. The case of Gros
district of San Sebastian ................................................................................................ - 464 -
URANGA, E. J.; ETXEPARE, L.
SIMULTANEOUS HERITAGE COMFORT INDEX (SHCI): QUICK SCAN AIMED AT THE
SIMULTANEOUS INDOOR ENVIRONMENTAL COMFORT EVALUATION FOR PEOPLE AND
ARTWORKS IN HERITAGE BUILDINGS ............................................................................. - 478 -
LITTI, G.; FABBRI, K.; AUDENAERT, A.; BRAET, J.
PROBLEMÁTICA DE LA POSIBLE CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA CON CE3X DEL
PATRIMONIO ARQUITECTÓNICO: EL CASO DEL ALMUDÍN DE VALENCIA / Difficulties
found in the possible energy certification of heritage by using the CE3X software: the
case of El Almudín of Valencia ....................................................................................... - 495 -
CUARTERO-CASAS, E.; TORT-AUSINA, I.; MONFORT-I-SIGNES, J.; OLIVER-FAUBEL, E. I.
PROTOCOL FOR CHARACTERIZING AND OPTIMIZING THE ENERGY CONSUMPTION IN
PUBLIC BUILDINGS: CASE STUDY OF POZUELO DE ALARCÓN MUNICIPALITY ................... - 506 -
RUBIO, A.; MACÍAS, M.; LUMBRERAS, J.

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Promotion, training, education .............................................................................. - 513 -
THE WORK OF THE SUSTAINABLE TRADITIONAL BUILDINGS ALLIANCE AND AN
INTRODUCTION TO THE GUIDANCE WHEEL FOR RETROFIT ............................................. - 514 -
MAY, N.; RYE, C.; GRIFFITHS, N.
TRAINING OF EXPERTS FOR ENERGY RETROFIT AT THE FRAUNHOFER CENTRE FOR THE
ENERGY-SAVING RENOVATION OF OLD BUILDINGS AND THE PRESERVATION OF
MONUMENTS AT BENEDIKTBEUERN .............................................................................. - 528 -
KILIAN, R.; KRUS, M.
SPECIALIZED ENERGY CONSULTANTS FOR ARCHITECTURAL HERITAGE ............................ - 535 -
DE BOUW, M.; DUBOIS, S.; HERINCKX, S.; VANHELLEMONT, Y.
RENERPATH: METODOLOGÍA DE REHABILITACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
PATRIMONIALES / RENERPATH: Methodology for Energy Rehabilitation of Heritage
Buildings ....................................................................................................................... - 543 -
PERÁN, J. R. ; MARTÍN LERONES, P.; BUJEDO, L. A.; OLMEDO, D.; SAMANIEGO, J.; GAUBO, F.;
FRECHOSO, F.; ZALAMA, E.; GÓMEZ-GARCÍA BERMEJO, J.; MARTÍN, D.; FRANCISCO, V.; CUNHA,
F.; BAIO, A.; XAVIER, G.; DOMÍNGUEZ, P.; GETINO, R.; SÁNCHEZ, J. C.; PASTOR, E.
LEVANTAMIENTOS ARQUITECTÓNICOS EN EL MEDIO RURAL / Architectural surveys in
rural areas .................................................................................................................... - 553 -
HIDALGO, J.M.; MILLÁN, J. A.; MARTÍN, A.; IRIBAR, E.; FLORES, I.; ZUBILLAGA, I.
AUTHORS INDEX .................................................................................................... - 567 -

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TORT-AUSINA, I.; VIVANCOS, J.L.; MARTÍNEZ-MOLINA, A.; MENDOZA, C. M.
TORT-AUSINA, I.: Dpto. Física Aplicada, ETS Ingeniería de Edificación, Universitat Politècnica de València. València –
España. isatort@fis.upv.es
VIVANCOS, J.L.: Dpto. Proyectos Ingeniería, ETS Ingenieros Industriales. Universitat Politècnica de València. València –
España. jvivanco@dpi.upv.es
MARTÍNEZ-MOLINA, A.: Doctorando, Dpto. Física Aplicada, Universitat Politècnica de València. València – España.
anmarmo4@doctor.upv.es
MENDOZA, C. M.: Estudiante de Arquitectura, Universitat Politècnica de València. València – España.
clmengme@arq.upv.es
RESUMEN
El fomento de la eficiencia energética en edificación pasa por utilizar la calificación energética para
concienciar a los usuarios de la importancia no sólo de los equipos eficientes, sino de que lo sean también los
edificios. El Real Decreto 235/2013 transpone al derecho nacional español las exigencias de la Unión Europea
para los edificios ya construidos.
En esta comunicación se analiza energéticamente una casa en Requena (Valencia, España) de 1851. Se
trata de un inmueble común en comarcas de interior, colindantes con Aragón y Castilla la Mancha, en el que,
con el propósito de aprovechar la luz natural se habita la planta alta, distinguiéndose las estancias de la vida
doméstica, y a nivel de suelo los espacios de almacenamiento. Una casa modesta, construida pocos años
después del fin de las guerras Carlistas en España (1833‐1876), periodo en el que, conocido el apoyo de los
vecinos a Isabel II, el municipio sufrió una época de decadencia.
Para el estudio energético se ha utilizado en primer lugar el programa informático DesignBuilder, para el
análisis de edificios energéticamente eficientes y sostenibles, que utiliza Energyplus, motor de cálculo
mundialmente reconocido. Con este programa se ha realizado una simulación energética dinámica del
estado actual de la vivienda. Después de analizar estos resultados, se ha utilizado el software Ecotect
Analysis de Autodesk, programa interactivo de simulación energética que trabaja también con EnergyPlus, lo
que ha permitido tener datos de partida sin dispersión en ambos programas.
Se ha introducido en Ecotect un modelado de la vivienda y se han realizado estudios de rosas de vientos
de la zona para la ventilación natural, radiación solar incidente de las fachadas y sombras de la vivienda. Se
han analizado las curvas psicométricas por estaciones, estudiando las mejoras que el software propone a
partir de las mismas. Partiendo de los resultados de este análisis, se proponen diversas estrategias pasivas
para mejorar la eficiencia energética de la vivienda.
A continuación, se ha vuelto a utilizar DesignBuilder para introducir las mejoras propuestas y se ha
simulado de nuevo. Los resultados obtenidos para la comparación del éxito de la intervención son las cargas
del sistema en demandas energéticas de calefacción y las ganancias internas.
Palabras clave: eficiencia energética, simulación, estrategias pasivas, restauración histórica.
ABSTRACT
The enhancement of the energy efficiency in buildings implies the use of the energetic qualification to
make the users aware of the importance not only of the use of efficient equipments, but also of the efficient

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buildings. The Spanish regulation (Real Decreto 235/2013) supersedes the exigencies of the European Union
for existing buildings.
In this paper, a house in Requena (Valencia, Spain) of 1951 is analyzed from the energetic point of view. It
is a common type of building in regions of interior, adjacent with Aragon and Castilla, in which with the
intention of taking advantage of the natural light the higher plant is where the living takes place, being there
distinguished the stays of the domestic life, and in the ground floor is devoted to spaces of storage. A modest
house, constructed a few years after the end of the Carlists wars in Spain (1833‐1876), period in which,
known the support of the neighbors to Isabel II, the municipality suffered an epoch of decadence.
For the energetic study the software DesignBuilder has been used, for the analysis of energetically
efficient and sustainable buildings, which uses Energyplus, an engine of calculation worldwide recognized.
With this software an energetic dynamic simulation of the current condition of the housing has been
performed. After analyzing these results, the software Autodesk's Ecotect Analysis has been used, being an
interactive program of energetic simulation that works also with EnergyPlus, which has allowed us to use
initial data without dispersion in both programs.
A simulation of the building has been performed with Ecotect, realizing studies of wind roses of the zone
for the natural ventilation, solar incident radiation of the façades and shades of the building. The
psychometric curves have been analyzed, studying the improvements that the software proposes by using
them. Departing from the results of this analysis, diverse passive strategies to improve the energy efficiency
of the building are proposed.
To finish, DesignBuilder has been used again, to introduce the proposed improvements to do a new
simulation. The results obtained and compared to evaluate the success of the intervention are the loads of
the system in energetic demands of heating and the internal gains.
Key words: energy efficiency, simulation, passive strategies, historical refurbishment
1. INTRODUCCIÓN
La mejora de la envolvente de los edificios residenciales representa un enorme potencial de
ahorro energético, equivalente a 90 Mtep (millones de toneladas equivalentes de petróleo) en
2030 para la UE-27 [1]. Más de dos terceras partes de este potencial se encuentra en los edificios
existentes. Por lo tanto, además de los nuevos edificios, los existentes que se sometan a una
amplia restauración, deberán cumplir también con los estándares de “gran comportamiento
energético” para el año 2020.
Los edificios con un vaor patrimonial importante no están obligados a cumplir los estrictos
requisitos sobre su comportamiento energético. En números generales los edificios históricos
representan una cantidad pequeña, y que esos niveles de comportamiento energético no se
lleven a cabo en estos edificios singulares no afecta en demasía el ambicioso plan para reducir el
consumo total de energía de los edificios construidos.
Aunque no exista obligatoriedad en el cumplimiento de los parámetros sobre el
comportamiento energético de los edificios históricos, los propietarios y usuarios reclaman
soluciones para proponer una mejora de ese comportamiento estos edificios, ya que los costes de
mantenimiento son muy elevados. La optimización de la rehabilitación enegética depende de
varios aspectos, tales como el estado original y el objetivo final de las modificaciones, las
condiciones interiores del edificio, valores históricos y sociales, la necesidad de renovación de la
estructura e instalaciones.

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- 283 -
En este estudio se ha analizado el comportamiento energético de una vivienda y las diferentes
alternativas pasivas para la rehabilitación en busca de una demanda energética menor, por
supuesto, conservando intacto el valor patrimonial [2] del mismo.
2. DESCRIPCIÓN DEL INMUEBLE ANALIZADO
El edificio objeto de estudio es una vivienda unifamiliar adosada ubicada en Requena,
Valencia, formada por dos volúmenes, el principal, original de la casa y de mayor tamaño que
recae a la calle, y el otro más pequeño, adosado al anterior tras una ampliación en la vivienda,
que recae al patio de luces interior. El volumen principal está compuesto de planta baja más dos
alturas y el más pequeño, de planta baja más una altura. La planta baja se destina a usos de
almacenaje, garaje, trastero y cuadra. En la primera planta se encuentran las zonas de vida de la
vivienda, como son los tres dormitorios, el salón comedor, cocina y baño. Por último, en la
segunda planta se encuentra un trastero y un gran espacio multiusos, bajo la cubierta a dos aguas
del volumen principal. La composición simple de la fachada se manifiesta humilde y clásica en su
entorno.
La vivienda, correspondiendo con las construcciones de su época, consta de una estructura de
muros portantes de tapial construido con arcilla, de gran espesor, alcanzando en planta baja,
espesores de 50cm con un acabado de enfoscado y posterior pintando en la fachada principal.
Conforme se va creciendo en altura, la sección de dichos muros va disminuyendo a 30 y 20cm. Se
presentan dos tipologías de cubiertas, el volumen mayor con una cubierta a dos aguas de
tipología par-hilera compuesta de cañizo, cuya misión es servir de apoyo a las capas de mortero
de yeso, rematada en la parte exterior con teja cerámica curva.
El sistema constructivo de los forjados consiste en revoltones con bardos cerámicos y de vigas
y viguetas de madera con acabado en yeso inferior por la parte inferior de los revoltones y
mortero de cemento de regulación y placa cerámica como pavimento por la parte superior.
La cubierta del volumen más pequeño, está compuesta de viguetas prefabricadas de hormigón
que forman la pendiente y a su vez reciben las placas de fibrocemento.
3. PROGRAMAS EMPLEADOS
Para el desarrollo del estudio se han empleado dos programas de simulación energética en la
edificación, DesignBuilder y Ecotect Analysis.
Ecotect Analysis: Consiste en una herramienta completa de análisis medioambiental útil tanto
para del proceso de diseño como para la intervención sostenible en edificios construidos
proporcionando una simulación visual y minuciosa de la obra objeto de estudio y de su entorno.
Designbuilder es un software de simulación energética de edificios que permite analizar todos
los aspectos relativos a la eficiencia energética, confort, coste e impacto ambiental. Para este
estudio se han introducido todos los datos obtenidos en la fase de recogida de datos y los
requerimientos de confort necesarios para la vida cotidiana de los habitantes de la vivienda.
4. RESULTADOS
4.1. Transmitancias
Para comenzar con el análisis energético se han introducido en ambos programas datos
generales de la ubicación de la vivienda, como es la orientación (290º Norte), latitud (39º) y
longitud (-1,9º) de la misma, población y franja horaria. Una vez establecidos los parámetros

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- 284 -
generales de ubicación se ha modelado la vivienda con sus características dimensionales
geométricas exactas, en Ecotect Analysis como zonas térmicas y en DesignBuilder como muros y
sus espesores. La presencia de los edificios del entorno se entienden como fundamentales para
que la simulación se asemeje a las condiciones reales por lo que se ha modelado también el
entorno inmediato a la vivienda, todos los edificios que pueden generar sombra sobre el mismo
[3].
Terminado el modelado, se han introducido los materiales componentes de cada elemento
constructivo dando como resultado los valores de transmitancia de cada elemento, como se
muestra en la Tabla 1.
Tabla 1. Transmitancia de elementos constructivos originales
Situación Actual
Espesor (m)
Transmitancias(W/m2k)
Muro exterior 25
0,25
2,176
Muro exterior 30
0,30
1,980
Muro exterior 50
0,50
1,456
Cubierta plana
0,05
2,857
Cubie
rta
inclinada
0,05
2,298
Forjados
0,82
2,552
Vidrio
0,006
6,250
Tanto Ecotect como DesignBuilder constan con una base de datos meteorológicos bastante
extensa pero en ninguno de los dos aparecían los correspondientes a Requena, por lo que se han
obtenido de la plataforma Green Building Studio de Autodesk, en la cual se han generado un
proyecto, elegido la estación existente en Requena y exportado los datos meteorológicos en
formato .ccv que posteriormente se introducen en ambos programas.
Previo a la simulación como tal, se han establecido parámetros térmicos iguales como la
temperatura interior necesaria para mantener el confort en el interior, determinándose un rango
entre 18º y 26ºC que debe alcanzarse con aire acondicionado o con calefacción.
Con todos estos datos, ya se tienen introducidos todos los factores necesarios para la
simulación [4]:
_Factores propios de la vivienda: geometría, materiales constructivos, transmitancia.
_Factores externos: ubicación, datos meteorológicos, edificación vecina.
_factores internos: temperatura interior, franja horario de uso de la vivienda.
4.2. Análisis medioambiental y posibles estrategias pasivas
En primer lugar, a través de Wheather Tool, herramienta de Ecotect Analysis [5], se han
obtenido las rosas de los vientos anuales de Requena, la frecuencia en km/h con la escala de
colores que se observa a la derecha de cada rosa.

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- 285 -
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h h rs
9 1 +
8 1
7 2
6 3
5 4
4 5
3 6
2 7
1 8
< 9
Ja n u a ry
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h hrs
7 4 +
6 6
5 9
5 1
4 4
3 7
2 9
2 2
1 4
< 7
Fe b ru a r y
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h hrs
8 9 +
8 0
7 1
6 2
5 3
4 4
3 5
2 6
1 7
< 8
M a r c h
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h h rs
9 5 +
8 5
7 6
6 6
5 7
4 7
3 8
2 8
1 9
< 9
A p ril
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h h rs
1 4 3 +
1 2 8
1 1 4
1 0 0
8 5
7 1
5 7
4 2
2 8
< 1 4
M a y
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h hrs
1 4 9 +
1 3 4
1 1 9
1 0 4
8 9
7 4
5 9
4 4
2 9
< 1 4
Ju n e
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h hrs
1 8 3 +
1 6 4
1 4 6
1 2 8
1 0 9
9 1
7 3
5 4
3 6
< 1 8
Ju l y
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h h rs
1 5 6 +
1 4 0
1 2 4
1 0 9
9 3
7 8
6 2
4 6
3 1
< 1 5
A u g u s t
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h h rs
1 0 5 +
9 4
8 4
7 3
6 3
5 2
4 2
3 1
2 1
< 1 0
S e p te m b e r
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h hrs
1 3 9 +
1 2 5
1 1 1
9 7
8 3
6 9
5 5
4 1
2 7
< 1 3
O c to b e r
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h hrs
1 1 7 +
1 0 5
9 3
8 1
7 0
5 8
4 6
3 5
2 3
< 1 1
N o v e m b e r
1 0 k m / h
2 0 k m / h
3 0 k m / h
4 0 k m / h
5 0 k m / h h rs
7 9 +
7 1
6 3
5 5
4 7
3 9
3 1
2 3
1 5
< 7
D e c e m b e r
Prevailing Winds
W in d F req u en c y ( H rs)
L o c a ti o n : G B S _ 0 6 M 1 2 _ 0 2 _ 0 6 1 0 4 1 . c s v , (4 1 . 8 °, 1 2 . 6 °)
D a t e : 1 st J a n u a r y - 3 1 st D e c e m b e r
T im e : 0 0 : 0 0 - 2 4 : 0 0
© W ea ther To ol
Figura 1: Rosa mensual de los vientos
Figura 2: Equinoccio primavera 20 marzo 13:30h

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- 286 -
En segundo lugar, con Ecotect Analysis se han estudiado también las sombras arrojadas y
proyectadas por la vivienda en los días pico del año, observándose en la imagen la trayectoria
diaria y anual del sol y a su vez la radiación solar que recibe la vivienda, que queda clara con la
escala de colores que aparece, al igual que en la gráfica de los vientos, en el lateral derecho de las
Figuras 2 y 3.
Figura 3: Solsticio invierno 21diciembre 13:30h
4.3. Demanda de calefacción y refrigeración
Se ha procedido a calcular las demandas de calefacción y refrigeración [6] y posteriormente
comparar los resultados obtenidos con los dos programas, extrayéndose los resultados que se
muestran en la Tabla 2.
Tabla 2. Demandas de calefacción y refrigeración
Situación Actual
Demanda Calefacción
(kWh/m²a)
Demanda refrigeració
n
(kWh/m²a)
TOTAL
(kWh/m2a)
DesignBuilder
184,81
7,87
192,68
Ecotect
186,42
17,95
204,37
4.4. Propuestas de mejora
4.4.1. Balance Térmico con DesignBuilder
Se ha analizado con este programa el balance térmico de la vivienda que ha proporcionado
información sobre los elementos constructivos que mejor y peor comportamiento energético
tienen. Se puede observar que se han analizado los acristalamientos, muros exteriores, cubiertas,
solera e infiltraciones exteriores. Esta gráfica visual y sencilla de interpretar, ha permitido tener
una idea bastante clara del comportamiento energético actual de la vivienda. Los muros
exteriores y la cubierta plana son los dos elementos en lo que se debe actuar si se va a realizar
una intervención, ya que son los que mayores pérdidas demuestran.

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- 287 -
Figura 4: Balance térmico
Las infiltraciones exteriores son la tercera causa de pérdidas que muestra la vivienda, por lo
que deberíamos actuar sobre la tipología constructiva de la envolvente.
4.4.2. Curvas Psicométricas con Ecotect Analysis
Se estudian las curvas psicométricas aportadas por el programa Ecotect para los meses de
invierno y de verano. El programa limita la zona de confort estándar y en función de las
temperaturas que se producen en cada zona geográfica, propone una serie de estrategias pasivas
para alcanzar el confort en la estación determinada. En el caso de verano, la curva se muestra en
la Figura 5.
El software plantea diversas estrategias como son la calefacción solar pasiva, el efecto de masa
térmica, exposición de las masas y ventilación nocturna, ventilación natural, enfriamiento directo
por evaporación y enfriamiento indirecto.
Para la etapa de invierno la curva psicométrica correspondiente es la mostrada en la Figura 6.

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- 288 -
DBT(°C)
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
AH
5
10
15
20
25
30
Comfort
Psychrometric Chart
Location: Albacete, ESP
Frequency: 1st June to 1st September
Weekday Times: 00:00-24:00 Hrs
Weekend Times: 00:00-24:00 Hrs
Barometric Pressure: 101.36 kPa
© W eat her T oo l
SELECT ED D ESIGN TE CHNIQ UES:
1. passive solar heating
2. thermal mass effects
3. exposed mass + night-purge ventilation
4. natural ventilation
5. direct evaporative cooling
6. indirect evaporative cooling
Figura 5: Curva psicométrica verano
DBT(°C)
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
AH
5
10
15
20
25
30
Comfort
Psychrometric Chart
Location: Albacete, ESP
Frequency: 1st December to 1st Marc h
Weekday Times: 00:00-24:00 Hrs
Weekend Times: 00:00-24:00 Hrs
Barometric Pressure: 101.36 kPa
© We at her T oo l
SELECT ED D ESIGN TEC HNIQU ES:
1. passive solar heating
2. thermal mass effects
3. exposed mass + night-purge ventilation
4. natural v entilation
5. direct evaporative cooling
6. indirec t evaporative cooling
Figura 6: Curva psicométrica invierno
Según el balance térmico, la vivienda tiene perdidas en invierno por lo que se analizan las
estrategias de calefacción en las curvas psicométricas. Para las temperaturas de 11-18ºC el
programa propone calefacción solar pasiva para alcanzar la temperatura de confort, lo que
supondría la apertura de huecos para una mayor captación de la radiación solar o la colocación de
placas solares o algún sistema pasivo de captación de la radiación. Pero una vez analizado en
detalle, no se considera apropiada esta estrategia por dos razones. La primera, con esta solución
de aumentar la radiación solar pasiva tan sólo se solventarían las temperaturas más altas del
Requena
Requena

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- 289 -
disconfort, para mejorar las temperaturas más desfavorables no sería suficiente con esta
modificación pasiva de mayor captación de radiación solar. La segunda razón para no escoger esta
solución es que al tratarse de un edificio histórico y de una actuación de rehabilitación, no resulta
apropiado realizar cambios morfológicos en la vivienda.
4.4.3. Propuestas
Considerados los análisis anteriores, se procede a añadir un aislamiento de lana de roca en el
intradós de los muros. Se ha simulado en DesignBuilder [7] con diferentes espesores para
conseguir la optimización del mismo en referencia a las demandas de calefacción y refrigeración.
Se han obtenido los siguientes resultados. Tabla 3.
Tabla 3. Resultados de la simulación de opciones en DesignBuilder
DesignBuilder
Demanda Calefacción
(kWh/m²a)
Demanda refrigeración
(kWh/m²a)
Total
(kWh/m2a)
Situación Actual
184,81
7,87
192,68
Opción 1
2cms
143,43
8,50
151,93
Opción 2
4cms
130,35
8,67
139,02
Opción 3
6cms
123,81
8,78
132,59
Opción 4
8cms
120,05
8,88
128,93
Opción 5
10cms
117,75
8,97
126,72
Figura 7: Demandas según espesores (Kwh/m2a)
Considerándose que la disminución de las demandas entre la opción 2 y la 3 es muy pequeña,
se ha considerado que la opción 2 es la óptima pues se consigue disminuir la demanda de
calefacción y refrigeración con un menor espesor lo que supone una ventaja al ocupar menos
metros cuadrados de la superficie de la vivienda, y abaratar los costes de material.
Se ha realizado la comparación de este resultado final tanto en DesignBuilder como en Ecotect
y los resultados obtenidos en este último son los siguientes.
Tabla 4. Resultado de la simulación de la mejora en Ecotect Analysis
Ecotect Analysis
Demanda Calefacción
(kWh/m²a)
Demanda refrigeración
(kWh/m²a)
Total
(kWh/m2a)
Situación Actual
186,42
17,95
204,37
Opción 2
4cms
74,31
5,46
79,77

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Figura 8: Comparación demandas situación actual y mejora (kWh/m²a)
5. CONCLUSIONES
Se han observado los resultados del balance térmico (figura 4) y los elementos constructivos
que tienen mayores pérdidas son los muros y las cubiertas, por lo que se ha optado por proponer
como mejora la colocación de placas de lana de roca en el interior de los muros y las cubiertas.
Como se puede observar tanto en la figura 7 como en la figura 8, las demandas de calefacción han
disminuido de forma significativa sufriendo una reducción de aproximadamente un 37% mientras
que la refrigeración se mantiene ligeramente estable, aumentando muy poco con la simulación de
DesignBuilder debido a que al aumentar el aislamiento térmico disminuye la radiación solar
sensible de penetrar en el interior.
Se ha considerado exitosa la simulación pues, las deficiencias de la vivienda que se centraban
en la calefacción, se han solventado añadiendo solamente 4 cm de aislamiento y obteniéndose
como resultado una gran mejora que supondrá una reducción de consumo y a su vez un menor
gasto económico para los usuarios.
Cabe destacar los beneficios del empleo de los programas de simulación energética que
permiten estudiar, proponer y ensayar estrategias de forma dinámica para así llegar a optimizar
las actuaciones y poder ofrecer las mejores soluciones.
6. REFERENCIAS
[1]. Directiva 2010/31/EU del Parlamento Europeo y del Consejo, 19 de mayo de 2010, relativa a la
eficiencia energética de los edificios, Official Journal of the European Union L153 (2010)13-35.
[2]. K. Fabbri, M. Pretelli., (2014), Heritage buildings and historic microclimate without HVAC technology:
Malatestiana Library in Cesena, Italy, UNESCO Memory of the World, Energy and buildings, Vol.76, 15-
31.
[3]. C. Balocco, R. Calzolari., (2008), Natural design for an ancient building: A case of study, Journal of
cultural heritage, Vol.9, 172-178.
[4]. F. Stazi, A. Vegliò, C. Di Perna, P. Munfò., (2013), Experimental comparison between 3 different
traditional wall constructions and dynamic simulations to identify optimal thermal insulation strategies,
Energy and buildings, Vol.60, 429-441.
[5]. Moschella, A. Salemi, A. Lo Faro, G. Sanfilippo, M. Detommaso., (2013), Historic buildings in
Mediterranean area and solar thermal technologies: architectural integration vs preservation criteria,
Energy procedia, Vol.42, 416-425.
[6]. K. Buvik, G. Andersen, S. Tangen., (2013), Ambitious renovation of a historical school building in cold
climate, Energy procedia, Vol.48, 1442-1448.

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- 291 -
[7]. N. Cardinale, G. Rospi, P. Stefanizzi., (2013), Energy and microclimatic performance of Mediterranean
vernacular buildings: The Sassi district of Matera and the Trulli district of Alberobello, Building and
environment, Vol.59, 590-598.

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