Strategies for Enhancing Energy Efficiency in Public Service Buildings within a Hot and Humid Climatic Zone: A Case Study in Guayaquil, Ecuador

Abstract

Since 2010, there has been an approximate annual increase of 1% in CO2 emissions due to buildings. The reduction of energy consumption and consequently the mitigation of Greenhouse Gases are global goals due to the global issue of climate change. A key step in achieving these goals is to improve the energy performance of buildings, thereby reducing energy consumption and emissions generated by the built environment. In this regard, the present research focuses on identifying and estimating strategies to reduce energy consumption in buildings known as Community Police Units (UPCs) located in the city of Guayaquil, which corresponds to a very hot and humid climate zone. The study consists of statistical analysis of the historical energy performance of 43 buildings sharing the same architectural design. Additionally, the selection of a representative building was made for energy use monitoring and energy simulation. The results revealed a potential saving of 16 000 kWh per year by reducing the control temperature of the air conditioning system by 1°C and adjusting the on/off schedule. This is equivalent to 1 150 USD and 5 metric tons of CO2 emissions.Desde el 2010 existe un incremento aproximado del 1% anual respecto a las emisiones de CO2 a causa de los edificios. La disminución del consumo energético y consecuentemente la mitigación de los Gases de Efecto Invernadero son metas a nivel mundial debido a la problemática global del cambio climático. Un paso clave para alcanzar estas metas es mejorar el desempeño energético de las edificaciones y de esta manera reducir la energía consumida y las emisiones generadas por el parque edificado. En este sentido, la presente investigación se centra en identificación y estimación de estrategias para reducir el consumo de energía de los edificios llamados Unidades de Policía Comunitaria (UPC) localizadas en la ciudad de Guayaquil, y que corresponde a una zona climática húmeda muy calurosa. El estudio está compuesto por el análisis estadístico del rendimiento energético histórico de 43 edificios, que comparten el mismo diseño arquitectónico. Además, se realizó la selección de un edificio representativo para el monitoreo del uso de energía y simulación energética. Los resultados evidenciaron un potencial de ahorro de 16 000 kWh al año, al disminuir 1°C la temperatura de control del sistema de climatización y modificando el horario de encendido y apagado. Esto es equivalente a  1 150 USD y 5 toneladas equivalentes de CO2.