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ESTUDIO DEL ESTADO ACTUAL Y PROPUESTAS DE ACTUACIÓN PARA OBTENER UN CONFORT ACÚSTICO Y LUMÍNICO DE LA ESCUELA LA SALLE COMTAL TRABAJO FINAL DE GRADO Jesús Cerezales Abadia Grado de Arquitectura Técnica y Edificación Universitat Politècnica de Catalunya - EPSEB Directora del proyecto: Angelina Peñaranda Curso 2014-15 18 de septiembre de 2015 Estudio del estado actual y propuestas de actuación para obtener un confort acústico y 2 lumínico de la escuela La Salle Comtal RESUMEN: La escuela La Salle Comtal es un edificio modernista construido el año 1905 donde, actualmente, se imparten clases de educación infantil, educación primaria y educación secundaria obligatoria. El propósito del estudio es analizar el comportamiento energético, lumínico y acústico de alguno de los espacios del edificio del colegio La Salle Comtal por tal de conocer sus puntos débiles y así poder proponer las actuaciones de mejora más adecuadas. Se han realizado visitas a la escuela para poder tomar datos, además de un trabajo de investigación con la finalidad de encontrar datos exactos que facilite la realización del estudio. Por lo que se refiere a comportamiento energético se ha realizado análisis de consumo (agua, electricidad, gas y calefacción). Se han colocado durante una semana, varios instrumentos de medida de temperatura y humedad en un aula tipo de infantil y en otra de secundaria, registrando valores cada media hora, realizándose diferentes análisis comparativos con estos resultados. También, se ha llevado a cabo el cálculo de la demanda energética y calificación del edificio mediante los Software CALENER y LÍDER. Se ha podido saber que el horario de gestión de la calefacción no es el adecuado en algunos sectores, o que el edificio no cumple con los valores de eficiencia energética. Se ha estudiado el comportamiento lumínico de un aula tipo de secundaria debido a que la distribución de la iluminación es igual para todas las aulas del colegio. Para ello se ha utilizado el Software DIALux Evo. Obteniendo el valor de diferentes parámetros y llegando a la conclusión de que la iluminación está sobredimensionada. Por último, se ha analizado el comportamiento acústico en algunos recintos del edificio. Se han realizado cálculos de tiempos de reverberación en un aula tipo de cada sector del edificio: infantil, primaria y secundaria. En ésta última, además, se han realizado cálculos de aislamiento, tomando medidas de tiempo de reverberación y de niveles de presión sonora para después poder compararlos con los cálculos realizados analíticamente. Se han de realizar actuaciones en toda la carpintería de las aulas, debido a que no cumplen con los valores mínimos de aislamiento como consecuencia de su antigüedad y mal estado. También se ha realizado un estudio de acondicionamiento acústico en el teatro de la escuela. Para ello, se ha utilizado el software CATT Acoustic, con el cual se ha realizado una modelización de diferentes situaciones del teatro (estado inicial y estado actual). Se han calculado los diferentes parámetros para cada una de estas situaciones y han sido analizados de forma profunda, llevando a cabo las diferentes actuaciones. Jesús Cerezales Abadia EPSEB – UPC Estudio del estado actual y propuestas de actuación para obtener un confort acústico y 3 lumínico de la escuela La Salle Comtal ÍNDICE RESUMEN ..................................................................................................... pág.: 02 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................... pág.: 07 1.1. Objetivos ........................................................................................... pág.: 07 2. RECOGIDA DE DATOS ................................................................................. pág.: 08 2.1. Antecedentes históricos ...................................................................... pág.: 08 2.2. Documentación previa ........................................................................ pág.: 09 2.3. Ubicación de la escuela y servicios .................................................... pág.: 09 2.4. Memoria técnica ................................................................................. pág.: 10 2.5. Datos estáticos ................................................................................... pág.: 10 2.5.1. Arquitectura ............................................................................ pág.: 10 2.5.2. Instalaciones .......................................................................... pág.: 12 2.5.2.1. Climatización y ACS ............................................ pág.: 12 2.5.2.2. Iluminación y equipos eléctricos .......................... pág.: 13 2.5.3. Perfil de uso ........................................................................... pág.: 13 3. ENERGY PERFORMANCE OF THE BUILDING ............................................ pág.: 15 3.1 Study of Energy Consumption .............................................................. pág.: 15 3.1.1. Electricity .................................................................................. pág.: 15 3.1.2. Water ........................................................................................ pág.: 17 3.1.3. Gas ........................................................................................... pág.: 18 3.1.4. Assessment and Balance by Energy Resources ....................... pág.: 19 3.1.5. Central Heating Management Follow – up ................................ pág.: 20 3.1.6. Diagnosis and Course of Action ................................................ pág.: 20 3.1.7. Proposal for improvements ....................................................... pág.: 20 3.2. Data collection and Temperature and Humidity Assessment ............... pág.: 21 3.2.1. Measurements obtained ........................................................... pág.: 21 3.2.2. Temperature and Humidity comparison with the heating on/off . pág.: 23 3.2.2.1. Temperature and Humidity in the Preschool Room pág.: 23 3.2.2.2. Temperature and Humidity in the Secondary school . pág.: 24 3.2.3. Analysis of the results ............................................................... pág.: 26 3.2.4. Diagnosis and Course of Action ................................................ pág.: 27 3.2.5. Proposal for Improvements ....................................................... pág.: 28 Jesús Cerezales Abadia EPSEB – UPC Estudio del estado actual y propuestas de actuación para obtener un confort acústico y 4 lumínico de la escuela La Salle Comtal 3.3. Description of the Energy of the building .............................................. pág.: 28 3.3.1. General Calculation of Energy Demand by LIDER Software ..... pág.: 28 3.3.1.1. Database ................................................................. pág.: 29 3.3.1.2. 3D Recreation.......................................................... pág.: 29 3.3.1.3. Calculation ............................................................... pág.: 31 3.3.2. General calculation of Energy Efficiency by CALENER_VYP ... pág.: 31 3.3.3. Diagnosis and Couse of action ................................................. pág.: 32 3.3.4. Proposal for improvements ....................................................... pág.: 32 4. COMPORTAMIENTO LUMÍNICO ...................................................................... pág.: 35 4.1. Cálculo de los parámetros lumínicos del aula tipo ESO ....................... pág.: 35 4.2. Resultados ........................................................................................... pág.: 36 4.3. Análisis de resultados .......................................................................... pág.: 37 4.4. Diagnosis y líneas de actuación .......................................................... pág.: 38 4.5. Propuestas de mejora .......................................................................... pág.: 38 5. COMPORTAMIENTO ACÚSTICO DE ALGUNAS ZONAS DEL EDIFICIO ........ pág.: 40 5.1. Acondicionamiento acústico ................................................................. pág.: 42 5.1.1. La reverberación y el tiempo de reverberación ......................... pág.: 42 5.1.2. Metodología de cálculo ............................................................. pág.: 43 5.1.3. Resultados ............................................................................... pág.: 45 5.1.3.1. Tiempo de reverberación aula tipo ESO .................. pág.: 45 5.1.3.2. Tiempo de reverberación aula tipo Infantil ............... pág.: 47 5.1.3.3. Tiempo de reverberación aula tipo primaria ............. pág.: 49 5.1.3.4. Tiempo de reverberación secundaria (medidas) ...... pág.: 51 5.1.3.5. Tiempo de reverberación aula primaria (medidas) ... pág.: 51 5.1.4. Análisis de los resultados ......................................................... pág.: 52 5.1.5. Actuaciones .............................................................................. pág.: 54 5.2. Aislamiento acústico ............................................................................ pág.: 56 5.2.1. Aislamiento acústico a ruido aéreo ........................................... pág.: 56 5.2.1.1. Metodología de cálculo ............................................ pág.: 59 5.2.1.2. Resultados .............................................................. pág.: 62 5.2.1.3. Análisis de los resultados ........................................ pág.: 64 5.2.1.4. Actuaciones ............................................................. pág.: 65 5.2.2. Aislamiento acústico a ruido de impacto ................................... pág.: 66 5.2.2.1. Metodología de cálculo ............................................ pág.: 68 5.2.2.2. Resultados .............................................................. pág.: 69 Jesús Cerezales Abadia EPSEB – UPC Estudio del estado actual y propuestas de actuación para obtener un confort acústico y 5 lumínico de la escuela La Salle Comtal 6. ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO DEL TEATRO .......................................... pág.: 71 6.1. Tipología constructiva .......................................................................... pág.: 71 6.2. Toma de medidas in situ ...................................................................... pág.: 73 6.3. Definición de la geometría y los materiales (CATT Acoustic) ............... pág.: 74 6.4. Parámetros acústicos estudiados ........................................................ pág.: 78 6.4.1. Speech Transmission Index (STI) ............................................. pág.: 79 6.4.2. Eficiencia lateral (LF) ................................................................ pág.: 79 6.4.3. Calidez (BR) ............................................................................. pág.: 79 6.4.4. Brillo (Br) .................................................................................. pág.: 80 6.4.5. Early Decay Time (EDT) ........................................................... pág.: 80 6.5. Resultados ........................................................................................... pág.: 80 6.5.1. Estado actual: Comparativa valores SPL y RT ......................... pág.: 80 6.5.2. Estado actual: Obtención parámetros acústicos (CATT) ........... pág.: 83 6.5.2.1. Propuestas de mejora .............................................. pág.: 84 6.5.3. Estado inicial: Análisis comparativo estado inicial – actual ....... pág.: 86 7. CONCLUSIONES .............................................................................................. pág.: 89 8. BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. pág.: 90 9. AGRADECIMIENTOS ........................................................................................ pág.: 92 ANEXOS ANEXO I: Traducción punto 3 – comportamiento energético del edificio. ANEXO II: Datos extraídos de los termohigrómetros. ANEXO III: Definición de los elementos de los distintos cerramientos del edificio mediante el programa LÍDER. ANEXO IV: Documento de certificación energética del edificio obtenido en el CALENER_VYP. ANEXO V: Presupuesto del sistema de aislamiento térmico KNAUF. ANEXO VI: Documento específico DIALux Evo para el estado actual aula secundaria. Jesús Cerezales Abadia EPSEB – UPC Estudio del estado actual y propuestas de actuación para obtener un confort acústico y 6 lumínico de la escuela La Salle Comtal ANEXO VII: Documento específico DIALux Evo del aula secundaria introducidas las mejoras pertinentes. ANEXO VIII: Cálculo del tiempo de reverberación Herramienta DB – HR. ANEXO IX: Planos aula ESO. ANEXO X: Planos aula infantil. ANEXO XI: Planos aula primaria ANEXO XII: Memoria de cálculo del acondicionamiento acústico en diferentes aulas. ANEXO XIII: Memoria de cálculo del aislamiento aula ESO a ruido aéreo. ANEXO XIV: Documento representativo del cálculo de la DNT a partir de las medidas para la pared 2 y 3. ANEXO XV: Fichas justificativas del cálculo de aislamiento a ruido aéreo del DB – HR. ANEXO XVI: Memoria de cálculo del aislamiento del aula ESO a ruido de impacto. ANEXO XVII: Resultados del TR y SPL de las medidas tomadas in situ en el teatro. ANEXO XVIII: Características carpintería KÖMMERLING ANEXO XIX: Planos teatro La Salle Comtal Jesús Cerezales Abadia EPSEB – UPC Estudio del estado actual y propuestas de actuación para obtener un confort acústico y 7 lumínico de la escuela La Salle Comtal 1. INTRODUCCIÓN La eficiencia energética que tiene como objetivo reducir el consumo de energía. La arquitectura cada vez se mueve en dirección a la construcción de edificios sostenibles y de poca demanda energética, aunque no nos podemos olvidar de los edificios existentes ya que representan un gran porcentaje de consumo de energía total, haciendo que esta sea la razón primordial de la rehabilitación si se quiere reducir la demanda de energía global. Se ha de buscar un equilibrio óptimo entre el consumo y la demanda con el fin de adecuar al edificio para mejorar sus prestaciones. La calidad de la iluminación de los lugares de trabajo tiene una fuerte importancia en la calidad de habitabilidad, ya que forma parte de las sensaciones experimentadas por los ocupantes, las que varían según las estaciones, que difieren en cuanto a los niveles de iluminación y color de la luz, así como los rangos de temperatura y movimiento del aire. Se están alcanzando ahorros de energía notables con los sistemas de iluminación, a través de nuevos diseños de luminarias y sistemas de control. La acústica ha ido ganando importancia en la arquitectura ya que es importante estudiar el control acústico en locales y edificios, bien sea para lograr un adecuado aislamiento acústico entre diferentes recintos, o para mejorar el acondicionamiento acústico en el interior de los locales. 1.1. Objetivos  Creación y actualización de la documentación gráfica inexistente  Mejorar el confort de los usuarios de la escuela.  Cuantificar, analizar y reducir el consumo de energía de la escuela.  Proponer las medidas de mejora más óptimas de acuerdo con las necesidades surgidas a la hora de evaluar el edificio.  Análisis de las condiciones acústicas y lumínicas de las estancias tipo de la escuela.  Estudio del acondicionamiento acústico del teatro de la escuela  En caso de que sea necesario, proponer mejoras acordes con la actividad desarrollada y con la normativa correspondiente. Jesús Cerezales Abadia EPSEB – UPC Estudio del estado actual y propuestas de actuación para obtener un confort acústico y 8 lumínico de la escuela La Salle Comtal 2. RECOGIDA DE DATOS. En este apartado se realiza la explicación de los antecedentes y se recogen los datos necesarios del edificio para poder llevar a cabo este trabajo. 2.1. Antecedentes históricos. El marqués de Palmerola, Presidente de la Conferencia de San Vicente de Paul, personaje de solvencia contrastada en la ciudad de Barcelona, deseando establecer una escuela para pobres en el local que la Conferencia disponía en la calle Pont de la Parra, se dirigió al Hermano director del pensionado de Bézier con el fin de conseguir que algunos hermanos pudieran hacerse cargo de la dirección de esta escuela. En primer lugar, el centro se fundó con el nombre de “Colegio San José” el 1 de Febrero de 1897, en el local de la calle Pont de Parra, según consta en el archivo histórico que la casa de la Generalicia tiene en Roma. Después de esto, el colegio se fue trasladando a diferentes calles ya que el número de alumnos iba en aumento, y fue en agosto de 1905 cuando se adquirió una de las parcelas en venta para la construcción del colegio, en la calle Cameros (actualmente hoy, calle Amadeu Vives), siendo éste el lugar donde se encuentra actualmente el centro de estudios (Figura 2) Figura 2: Fachada recien construida del Figura 1: 1º Premio al mejor edificio C olegio La Salle Comtal (Fuente: construido en 1905 (Fuente: www.lasallecomtal.org) www.lasallecomtal.org). El hermano Víctor, director en aquellos momentos, encargó al arquitecto Bonaventura Bassegoda i Amigó la elaboración del proyecto y la realización de las obras del nuevo colegio, que llevaría el nombre de Colegio Condal. En 1907, el Ayuntamiento de Barcelona le concedió el primer premio como mejor edificio construido en el año 1905, cuya placa de bronce situada en la fachada, al lado de la puerta principal del colegio, ratifica la consecución de dicho premio (Figura 1). Desde el año 1951, con motivo del tricentenario del nacimiento del fundador, San Joan Baptista de la Salle, el colegio pasó a llamarse La Salle Comtal. Jesús Cerezales Abadia EPSEB – UPC Estudio del estado actual y propuestas de actuación para obtener un confort acústico y 9 lumínico de la escuela La Salle Comtal 2.2. Documentación previa. Se considera que la accesibilidad que se ha tenido a los datos existentes del edificio de la escuela ha sido de una dificultad alta, ya que:  Inicialmente, simplemente se disponía de un juego de planos de salida de emergencia en formato pdf sin ningún tipo de cotas de cada una de las plantas existentes del colegio. No se disponía de ningún plano de fachadas, ni secciones, ni detalles constructivos. Se ha realizado un levantamiento gráfico de cada uno de los espacios necesarios para la realización de este trabajo, tomando medidas in situ, realizando diferentes croquis para luego realizar los planos a escala mediante el programa informático AutoCAD.  Se ha tenido que realizar un trabajo de investigación para conocer la tipología constructiva del edificio, entre otras cosas, ya que el colegio no ha podido facilitar dicha información. Para ello, se ha acudido al Colegio de Arquitectos de Barcelona, donde se ha encontrado planos originales del edificio: planos dibujados en planta, secciones y detalles constructivos, además de imágenes inéditas, en blanco y negro, de alguno de los espacios del centro como el teatro, el comedor, el gimnasio, entre otros, de los que el colegio no conocía su existencia. También se ha acudido al Archivo Figura 3: Permiso de obra para la construcción del colegio Municipal Contemporáneo de Barcelona, dónde se ha (Fuente: Archivo Municipal Contemporáneo). obtenido el expediente del permiso de obra para la construcción del colegio, otorgado por el ayuntamiento, al arquitecto Buenaventura Bassegoda, además de más planos originales del edificio (Figura 3).  Se dispone de un listado de consumos de energía eléctrica, agua y gas del curso 2013 – 2014, siendo ésta la única información facilitada por el colegio. 2.3. Ubicación de la escuela y servicios La escuela la encontramos en el distrito de Ciutat Vella, dentro del barrio de Sant Pere de la Ribera, tal y como muestra la Figura 4. Figura 4: Situación del distrito, barrio y dirección de la Escuela La Salle Comtal (Fuente: www.gencat.cat) Jesús Cerezales Abadia EPSEB – UPC Estudio del estado actual y propuestas de actuación para obtener un confort acústico y 10 lumínico de la escuela La Salle Comtal La escuela La Salle Comtal se encuentra ubicada en la Calle Amadeu Vives número 5. El edificio consta de cuatro fachadas. La fachada principal de la escuela da a la calle Amadeu Vives (justo en frente del Palau de la Música Catalana). Las otras dos fachadas dan a la Calle Ortigosa y a la calle Sant Pere Mitjà, mientras que la cuarta es pared medianera. 2.4. Memoria técnica. Construida en planta, la escuela posee una superficie de:  Superficie construida: 4557 m2.  Superficie de suelo: 2280 m2. La escuela la Salle Comtal, acoge en la actualidad un total de 700 alumnos de los cuales 125 alumnos estudian en Educación Infantil, 280 alumnos en Educación Primaria y 250 son alumnos de Educación Secundaria Obligatoria. Cada aula tiene una capacidad de entre 25 y 28 alumnos, divididas de la siguiente manera:  Educación Infantil: 6 aulas (P3 A y P3 B, P4 A y P4 B, P5 A y P5 B).  Ciclo inicial: 4 aulas (1ro A y 1ro B, 2do A y 2do B).  Ciclo Mediano: 4 aulas (3ro A y 3r B, 4to A y 4to B).  Ciclo Superior: 4 aulas (5to A y 5to B, 6to A y 6to B).  Primer ciclo de ESO: 6 aulas (1ro A, 1ro B y 1ro C, 2do A, 2do B y 2do C).  Segundo ciclo de ESO: 6 aulas (3ro A, 3ro B y 3ro C, 4to A, 4to B y 4to C). Además, la escuela consta de espacios complementarios como: teatro, comedor de alumnos, profesores y hermanos, cocina, biblioteca, aula de plástica, aula de música, aula de refuerzo, lavabos, despachos de dirección y coordinadores, salas de profesores, salas de audiovisuales, salas de informática, gimnasio, laboratorios, vestuarios, conserjería y secretaria de la escuela. Por lo que hace los espacios exteriores, la escuela posee tres patios exteriores y un porche. 2.5. Datos estáticos. Los datos estáticos hacen referencia a las características del edificio que no varían a lo largo del tiempo; como la arquitectura, la construcción, las instalaciones, y el perfil de usuarios que lo disfrutaran. 2.5.1. Arquitectura Estos datos nos permitirán hacer una primera aproximación al edificio, con el objetivo de conocer las características formales, la orientación, el emplazamiento y, en definitiva, saber de qué manera funciona el edificio con su entorno. Jesús Cerezales Abadia EPSEB – UPC

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Temperature and Humidity in the Secondary school . pág.: 24 electronic circuits to convert the small voltage variations obtained in numbers, and
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