TY - JOUR 
A1 - Carreras, Joan
AU - Guillén Gosálbez, Gonzalo
AU - Cabeza, Luisa
AU - Medrano, Marc
AU - Jiménez, Laureano
T1 - Optimización multi-objetivo de cubículos: minimización del coste y del impacto ambiental
Y1 - 2015
UR - http://hdl.handle.net/10317/9817
AB - Actualmente el sector de los edificios es responsable de, aproximadamente, un 40% del consumo de
energía a nivel mundial. La mayor parte de esta energía se utiliza para la iluminación, la calefacción y
el aire acondicionado. Las estrategias de eficiencia energética, como el aislamiento térmico de
edificios, mejoran el comportamiento energético del edificio sin comprometer el confort.
La tendencia actual promueve grandes espesores de aislamiento térmico lo cual permite una reducción
del consumo de energía en el edificio. Sin embargo, el grado en el que esta estrategia reduce el
impacto medioambiental aún es poco conocido. Amplios espesores de aislamiento no necesariamente
implican una reducción del impacto ambiental. No considerar el impacto asociado a los materiales de
aislamiento puede llevar a soluciones en las que el ahorro de energía podría alcanzarse a costa de
aumentar las cargas medioambientales.
Este estudio presenta una metodología para determinar el óptimo espesor de aislamiento para las
superficies externas de los edificios. Nuestro enfoque se basa en un modelo de optimización multiobjetivo
que minimiza simultáneamente el coste y el impacto ambiental asociado tanto al consumo de
energía durante la fase operativa del edificio, como al consumo asociado a la generación de los
materiales de construcción. Las cargas térmicas de los cubículos modelados se calcularon utilizando
EnergyPlus, un programa de simulación energética de edificios ampliamente utilizado. El impacto
ambiental se cuantificó siguiendo la metodología de Análisis del Ciclo de Vida (ACV). En este trabajo
una herramienta de optimización multi-objetivo basada en un algoritmo genético (NSGA-II): JEPlus +
EA se combina con EnergyPlus para desarrollar el proceso de optimización.
Esta metodología fue aplicada a un caso de estudio donde se considera una construcción tipo cubículo
situada en Lleida. Tomando como base un cubículo estándar sin aislamiento, se han identificado
soluciones que reducen alrededor de un 40% tanto el coste económico como el impacto ambiental. Se
han considerado tres materiales de aislamiento: Poliuretano (PU), poliestireno (XPS) y lana mineral
(MW). La solución óptima des de una perspectiva ambiental se obtiene mediante el uso de MW con
un espesor de 23 cm en todas las superficies externas, mientras que el óptimo económico se obtiene
mediante el uso de PU con un grosor de aislamiento de 8 cm en la fachada exterior norte, 6 cm en la
sur, 7 cm en la este y la oeste y 9 cm en el techo. Las soluciones óptimas muestran también
importantes mejoras económicas y ambientales en comparación con cubículos construidos según los
requisitos de la legislación española.
KW - Optimización multi-objetivo
KW - Análisis de Ciclo de Vida
KW - Edificios
KW - Aislamiento
LA - spa
PB - Universidad Politécnica de Cartagena
ER -