Limitación de la demanda Energética: DB-HE1 · 9Los requisitos de eficiencia energética de la...

Limitación de la demanda Energética: DB-HE1

Mañanas de la Edificación: Eficiencia energética, aislamiento del CTE

Madrid, 4 de Octubre de 2007

Yago Massó Moreu

Mañanas de la Edificación – COAATM - 4 Octubre de 2007

INDICE

1. Antecedentes2. CTE3. CTE DB HE-14. Caso Práctico 5. Conclusiones


1. ANTECEDENTES


ANTECEDENTES: DEE

Directiva 2002/91/CE, de 16/diciembre/2002, relativa a la eficiencia energética en los edificios.

-Tiene por objeto fomentar la EEE de la Comunidad, considerando: Condiciones climáticas exterioresparticularidades localesrequisitos ambientales interioresrelación coste-eficacia.

- Entró en vigor el 04/01/2006, con moratoria de tres años más para la certificación y la inspección


INSTRUMENTOS DE TRANSPOSICIÓN DEE

Los Mº de Vivienda e Industria, Turismo y Comercio, están desarrollando la transposición de la directiva, mediante tres R.D.: Los requisitos de eficiencia energética de la envolvente, mediante el C.T.E., apartado HE-1

Los requisitos de eficiencia energética de las instalaciones y las inspecciones de calderas, mediante el C.T.E., apartado HE-2 (R.I.T.E., aprobado el 20 de Julio RD1027/2007)

La certificación energética de edificios, mediante un Procedimiento Básico


ANTECEDENTES DB HE: LOE Nov.1999

En la base del ordenamiento jurídico está el derecho constitucional de “todos” a “disfrutar de una vivienda digna y adecuada” (art. 47 de la Constitución Española).

De la exposición de motivos:“… la sociedad demanda cada vez más la calidad de los edificios y ello incide tanto en la seguridad estructural y la protección contra incendios como en otros aspectos vinculados albienestar de las personas, como la protección contra el ruido, el aislamiento térmico o la accesibilidad para personas con movilidad reducida …”.

Del artículo 3, sobre requisitos básicos de la edificación, relativos a la habitabilidad:Ahorro de energía y aislamiento térmico, de tal forma que se

consiga un uso racional de la energía necesaria para la adecuadautilización del edificio


2. CTE


Estructura y organización del CTE

El CTE contempla las Exigencias Básicas definidas en la LOE, Ley de la Ordenación de la Edificación:

Seguridad: Estructural, en caso de Incendio, de Uso Habitabilidad: Salubridad, Protección del Ruido,Ahorro de Energía

Para cada exigencia hay:un articulado con los principios generalesDocumentos Básicos (DB), desarrollo técnico, donde se incluyen valores límite de las prestaciones del edificio.

Para la exigencia de Ahorro de energía (DB-HE) 1: Limitación demanda energética2: Rendimiento de las instalaciones térmicas3: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación4: Aportación solar mínima de A.C.S. 5: Aportación fotovoltaica mínima de energía eléctrica

El medio más El medio más eficienteeficiente, sobre el , sobre el cual se cual se sostienensostienenlos demáslos demás

Estructura del CTE

• Parte I: Generalidades• Parte II: Documentos Básicos (DB)

– DB-HE: Ahorro de Energía• DB-HE1: Limitación de la demanda 29-sep-06


3. CTE DB - HE1


OBJETIVO DB – HE

Artículo 15: Exigenciasbásicas de ahorro de energía (HE)

Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía (HE)

El objetivo del requisito básico “Ahorro de energía” consiste en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo …Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen a continuación.El Documento Básico “DB HE Energía” especifica parámetros objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de ahorro de energía.

15.1 Exigencia básica HE 1: Limitación de demanda energética15.2 Exigencia básica HE 2: RITE….


EXIGENCIA DB – HE 1

Artículo 15.1: Exigenciabásica HE 1

Artículo 15.1 Exigencias básicas HE 1: Limitación de la demanda energética

Los edificios dispondrán de una envolvente de características tales que limite adecuadamente la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función:

del clima de la localidad,

del uso del edificio y

del régimen de verano y de invierno,

así como por sus características de aislamiento einercia,

permeabilidad al aire y

exposición a la radiación solar,

reduciendo el riesgo de… condensación y

tratando adecuadamente los puentes térmicos


Generalidades: Ámbito aplicación DB HE 1

Edificios de nueva construcciónRehabilitación de edificios existentes:

superficie útil > 1000 m2afecte > 25% de sus cerramientos.

Se excluyen del campo de aplicación:edificaciones abiertas;edificios y monumentos protegidos oficialmente,… cuando el

cumplimiento de tales exigencias pudiese alterar de manera inaceptable su carácter o aspecto;

edificios de culto;construcciones provisionales (≤ 2 años);instalaciones industriales, talleres y edificios agrícolas no residenciales;edificios independientes con una superficie útil < 50 m2.

¿A quien aplica el DB-HE 1?


CTE HE-1: Productos de construcción

CTE HE-1: Productos de construcción

Características exigibles a los productos de la parte opacaPropiedades higrotérmicas:

λ, conductividad térmica (W/m·K).µ, factor de resistividad a la difusión del vapor (adimensional).

Opcionalmente se pueden referir otras dos propiedades:ρ, densidad (kg/m3)cp, calor específico (J/kg·K)

Características exigibles a los productos para huecos y lucernariosParte semitransparente:

U, transmitancia térmica (W/m2·K)g┴, factor solar (adimensional)


4. CASO PRÁCTICO


DB HE-1: Procedimiento de verificación

SI SI

NO NO

R E

D I S

E Ñ

O

R E

D I S

E Ñ

O

EDIFICIO

CONDENSACIONES

PERMEABILIDAD AL AIRE DE LAS CARPINTERÍAS

VALORES LÍMITE DE CERRAMIENTOS

U

CUMPLE LAS EXIGENCIAS DE LA SECCIÓN HE1, DEMANDA ENERGÉTICA

OPCIÓN SIMPLIFICADA OPCIÓN GENERAL

≤

¿CUMPLE?

DEMANDA EDIFICIO

REFERENCIA

DEMANDA EDIFICIO OBJETO

CONDENSACIONES

PERMEABILIDAD AL AIRE DE LAS CARPINTERÍAS

¿CUMPLE?


DB HE – 1 OPCION SIMPLIFICADA: Aplicabilidad

porcentaje de huecos en cada fachada < 60% de su superficie;porcentaje de lucernarios < 5% de la superficie de la cubierta.

Quedan excluidos:soluciones constructivas no convencionales tales como muros Trombe,

muros parietodinámicos, invernaderos adosados, etc.

En el caso de obras de rehabilitación, se aplicarán a los nuevos cerramientos los criterios establecidos en esta opción

Son objeto de la opción:Cerramientos y particiones interiores de los espacios habitablesPuentes térmicos integrados (pilares, formación de huecos) en fachada

> 0.5 m2 superficie


OPCION SIMPLIFICADA: Cálculo y dimensionado – Datos previos

E1E1E1E1E1861E1Burgos

E1E1E1E1D1589D3Madrid

E1E1D1D1C11C2Barcelona

E1D1D1C1C29B4Sevilla

D1D1C1C1B30A3Málaga

>1000800-1000

600-800

400-600

200-400

Desnivel entre localidad y capital (m)

Altura referencia

CapitalProvincia

Zonas climáticas


OPCION SIMPLIFICADA: Cálculo y dimensionado – Datos previos

““Todos los cerramientos que limitan espacios habitables con el ambiente exterior –aire o terreno u otro edificio-y todas las particiones interiores quelimitan los espacios habitables con los espacios no habitables”

Espacio habitable:: Recinto interior destinado al uso de personas cuya densidad de ocupación y tiempo de estancia exigen unas condiciones acústicas, térmicas y de salubridad adecuadas.

Espacio no habitable: : Recinto interior no destinado al uso permanente de personas o cuya ocupación, por ser ocasional o excepcional y por ser bajo el tiempo de estancia, solo exige unas condiciones de salubridad adecuadas.


Habitables / no habitables

Habitables:de baja carga interna (residencial y asimilables)de alta carga interna (otros usos: terciario)

Habitables. Por la producción de vapor, según UNE EN ISO 13788:2002.

de clase 5 de higrometría (lavanderías, piscinas)de clase 4 de higrometría (cocinas industriales,

restaurantes, pabellones deportivos, duchas colectivas)

de clase 3 de higrometría (residencial y otros usos)

DB HE – 1 OPCION SIMPLIFICADA: Clasificación de espacios


Opción Simplificada: Comprobación de la limitación de demanda

i. Comprobación valores U de cada cerramiento y partición interior < valores máximos (tabla 2.1), a fin de evitar descompensaciones entre la calidad térmica de los distintos espacios

1,001,001,001,071,22Medianerías

3,103,504,405,705,70Vidrios y marcos(2)

0,460,490,530,590,65Cubiertas

0,620,640,650,680,69Suelos

0,740,860,951,071,22

Muros de fachada, particiones interiores en contacto con espacios no habitables, primer metro del perímetro de suelos apoyados sobre el terreno(1) y primer metro de muros en contacto con el terreno

ZONASE

ZONASD

ZONASC

ZONASB

ZONASA

Cerramientos y particiones interiores

[En W/m2·K](1) Se incluyen las losas o soleras enterradas a una profundidad no mayor de 0,5 m(2) Las transmitancias térmicas de vidrios y marcos se compararán por separado.


Opción Simplificada: Comprobación de la limitación de demanda

ZONA CLIMÁTICA D3Transmitancia límite de muros de fachada y cerramientos en contacto con el terreno UMlim: 0,66 W/m2 KTransmitancia límite de suelos USlim: 0,49 W/m2 KTransmitancia límite de cubiertas UClim: 0,38 W/m2 KFactor solar modificado límite de lucernarios FLlim: 0,28

0,320,430,300,460,610,423,0 (3,1)3,0 (3,1)2,3 (2,4)1,9 (2,1)de 51 a 60

0,370,490,350,53-0,503,2 (3,4)3,2 (3,4)2,5 (2,6)2,1 (2,2)de 41 a 50

0,450,580,42---3,4 (3,5)3,4 (3,5)2,6 (2,9)2,2 (2,5)de 31 a 40

0,57-0,54---3,53,52,9 (3,3)2,5 (2,9)de 21 a 30

------3,53,53,53,0 (3,5)de 11 a 20

------3,53,53,53,5de 0 a 10

SE/SOSE/OSE/SOSE/OSE/SOSE/ON% de huecos

Alta carga internaBaja carga interna

Factor solar modificado límite de huecos FHlimTransmitancia límite de huecos(1)

UHlim W/m2K

(1) En los casos en que la transmitancia media de los muros de fachada UMm, definida en el apartado 3.2.2.1, sea inferior a 0,47 se podrá tomar el valor de UHlim indicado entre paréntesis para las zonas climáticas D1, D2 y D3.

Zona invernal D: Álava, Albacete, Ciudad Real, Cuenca, Guadalajara, Huesca, Lérida, Lugo, Madrid, Navarra, Palencia, (La) Rioja, Salamanca,

Segovia, Teruel, Valladolid, Zamora, Zaragoza.

Ejemplo de la Transmitancia Térmica

1) Resistencia superficial exterior: 1/he = 0,04 (m2·K)/W

2) Ladrillo cara vista λ = 0,76 W/(m·K) y espesor 22 cm

3) Aislante térmico λ = 0,033 W/(m·K) y espesor 5 cm

4) Cámara de aire, no ventilada, con flujo horizontal: R = 0,17 (m·K)/W (valor tabulado) y de espesor 2 cm

5) Ladrillo hueco sencillo λ = 0,49 W/(m·K) y espesor 4 cm

6) Enlucido de yeso λ = 0,3 W/(m·K) y espesor 1,5 cm

7) Resistencia superficial interior: 1/hi = 0,13 (m2·K)/W

1 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 7


i6

6

5

5

4

4

3

3

2

2

ecapaT h

1λe

λe

λe

λe

λe

h1RR ++++++== ∑

13.03.0

015.049.004.017.0

033.005.0

76.022.004.0 ++++++=TR

0.130.050.080.170.290.04R 1.51T ++++++=

WKmRT /²27.2=

Ejemplo de cálculo de U

UU = == = 27.21

= 0.44= 0.44 W/W/m²·Km²·KtR

1


DB HE – 1 Opción Simplificada: Comprobación de la limitación de demanda

i. Comprobar valores U de cada cerramiento (< U tabla 2.1)

ii. Cálculo valores medios de los parámetros característicos, U y F

iii. Comprobación respecto valores límites

iv. Entre unidades de distinto usoValor U < 1.2 W/m2K


Análisis térmico Ejemplo de una fachada


Superficie fachada

Parte ciega (146 m2)

Puentes (10 m2)

0.66U límite muroMadrid - D3CTE – HE1

U muro de fachada = 0,44 (W/m2.K)

UU = = = = 0.460.46 W/W/m²·Km²·K15686.0*1044.0*146 +

Puentes térmicos: contorno de los huecos

pilares de fachada

cajas de persiana

0.86U máximaMadrid - DHE1 tabla 2.1 U puente térmico = 0,86 (W/m2.K)

Análisis térmico Ejemplo de una fachada


Orientación Este

Parte ciega (72%)

Huecos (28%)

0.49U lím. Suelo0.38U lím. cubierta

2.9 (3.3)*U límite hueco0.66U límite muro

Madrid - D3CTE – HE1

U muro de fachada = 0,46 (W/m2.K)

U del Hueco = 3.3 (W/m2.K)

* En el caso en que la U de muro de fachada sea inferior a 0,47 se puede tomar el valor en paréntesis

UU = = = = 1.25 1.25 W/W/m²·Km²·K1003.3*2846.0*72 +

Ejemplo de un Muro Cortina


1) Resistencia superficial exterior: 1/he= 0,04 (m2·K)/W del panel opaco


3) Mortero λ = 0,40 W/(m·K) y espesor 1 cm



6) Resistencia superficial interior: 1/hi= 0,13 (m2·K)/W

0.36 )42.232.0/(11/RU T =+==

Habrá que tener en cuenta la U del Hueco y perfiles

Ejemplo de una Fachada Ventilada


1) Resistencia superficial exterior: 1/he = 0,04 (m2·K)/W

2) Revestimiento exterior discontinuo λ = 0,76 W/(m·K) y espesor 2 cm

3) Cámara de aire, ventilada, con flujo horizontal no aporta aislamiento


5) Mortero λ = 0,40 W/(m·K) y espesor 1 cm



8) Resistencia superficial interior: 1/hi = 0,13 (m2·K)/W

0.46 )34.0/(11/RU 1.81T =+==

Opción Simplificada: Fichas JustificativasFICHA 1 Parámetros característicos medios Baja carga interna Alta carga interna

MUROS (UM)Tipos A (m2) UM (W/m2 ºK) A· UM (W/ºC) Resultados

∑A= ∑A· U= UMm=∑A· U / A= ∑A= ∑A· U= UMm=∑A· U / A= ∑A= ∑A· U= UMm=∑A· U / A= ∑A= ∑A· U= UMm=∑A· U / A= ∑A= ∑A· U= UTm=∑A· U / A=

UELOS (US)Tipos A (m2) US (W/m2 ºC) A· US (W/ºC) Resultados

∑A= ∑A· U=

USm=∑A· US / A=

UBIERTAS Y LUCERNARIOS (UC , FL)Tipos A (m2) UC (W/m2 FL A· U A· F(m2) Resultados

∑A= ∑A· U= ∑A· F= UCm=∑A· U/∑A= FLm= ∑A· F/ ∑A=

UECOS (UH , FH)Tipos A (m2) UH (W/m2 FH A· U A· F(m2) Resultados

∑A= ∑A· U= ∑A· F= UHm=∑A· U/∑A= FHm=∑A· F/∑A= ∑A= ∑A· U= ∑A· F= UHm=∑A· U/∑A=

/O

FHm=∑A· F/∑A= ∑A= ∑A· U= ∑A· F= UHm=∑A· U/∑A=

S

FHm=∑A· F/∑A= ∑A= ∑A· U= ∑A· F= UHm=∑A· U/∑A=S

/SO

FHm=∑A· F/∑A=

FICHA 2 CONFORMIDAD-Transmitancia y factor solar Baja carga interna

Alta carga interna Transmitancia de muros Norte Este/Oeste Sur Sureste/Suroeste UMm ≤ UMLim UMm ≤ UMLim UMm ≤ UMLim UMm ≤ UMLim

Transmitancia muros terreno Transmitancia suelos Transmitancia cubiertas Factor solar modif lucernario UTm ≤ UMLim US ≤ USLim UC ≤ UCLim FL ≤ FLLim

Transmitancia de huecos Norte Este/Oeste Sur Sureste/Suroeste UH ≤ UHLim UH ≤ UHLim UH ≤ UHLim UH ≤ UHLim

Factor solar modificado de huecos Medianerías y particiones Este/Oeste Sur Sureste/Suroeste FH ≤ FHLim FH ≤ FHLim FH ≤ FHLim UMD ≤ 1 W/m2 K UPU ≤ 1,2 W/m2K

FICHA 3 CONFORMIDAD-Condensaciones

MUROS

C. superficiales C. intersticiales Tipos

fRsi ≥ fRsmin Pv ≤ Psat Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 Capa 5 Capa 6 Capa 7

fRsi Psat

fRsmin Pv

fRsi Psat

fRsmin Pv

fRsi Psat

fRsmin Pv

fRsi Psat

fRsmin Pv

fRsi Psat

fRsmin Pv

CUBIERTAS

C. superficiales C. intersticiales Tipos

fRsi ≥ fRsmin Pv ≤ Psat Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 Capa 5 Capa 6 Capa 7

fRsi Psat

fRsmin Pv

fRsi Psat

fRsmin Pv

fRsi Psat

fRsmin Pv

fRsi Psat

fRsmin Pv

fRsi Psat

fRsmin Pv


5-78-104-67-9E

4-66-83-56-8D

4-64-62-46-8C

4-63-52-45-7B

4-62-42-44-6 A

Puentes térmicos sin tratar

Puentes térmicos tratados

Suelos

FachadasCubiertas(plana e

inclinada)

Espesor mínimo material aislante (cm)

Zonaclimática

NOTA: Rango de espesores para productos con λ = {0.028 – 0.042} W/mK

CTE HE 1:Soluciones para cumplir el DB-HE-1

Jornada sobre CTE- DB HE 1 · CONCOVI · 12 Junio de 2007

Soluciones para cumplir el CTE DB HE-1


DB HE – 1 Opción Simplificada: Resumen pasos a seguir:

1. Datos previos Zona climática,Clasificación espacios,Envolvente térmica y componentes

2. Comprobación de la permeabilidad de las carpinterías.3. Cálculo de los parámetros característicos de los

cerramientos, particiones interiores y huecos Valores máximos de U; Factor Solar Modificado de los huecos

4. Comprobación de la limitación de la demanda energéticaValores medio límite de U (calculo de los cerramientos con impacto de puentes térmicos integrados y del conjunto de los huecos marco+vidrio)Valores límites de U

5. Comprobación de la limitación de condensacionesSuperficiales (Tratamiento de los puentes térmicos: integrados y de encuentro)Intersticiales


485787100Burgos(E)

486287100Madrid(D)

465783100Barcelona (C)

426385100Sevilla(B)

446785100Cadiz (A)

Aislamiento “europeo”

Aislamiento CTE

Aislamiento NBE-CT/79

Sin aislamiento

Mayor aislamiento = Menor Demanda

El CTE no “agota” todas las posibilidades

Aislamiento reduce la demanda energética


6. Conclusiones


CONCLUSIONES

ANDIMA valora positivamente el DB-HE-1Gracias al CTE DB-HE se reducen las emisiones de CO2Incluye ciclo de calefacción (invierno) y también de refrigeración (verano)Se empiezan a considerar los puentes térmicosEl DB-HE es la base para la Calificación y Certificación Energéticas de los edificiosEl CTE no “agota” todas las posibilidades

El DB HEEl DB HE--1 ofrece una opción sencilla de cálculo para la mejora de la 1 ofrece una opción sencilla de cálculo para la mejora de la eficiencia energética y medioambiental, mediante el uso de aislaeficiencia energética y medioambiental, mediante el uso de aislamiento miento térmico, en soluciones probadas, con un térmico, en soluciones probadas, con un extracosteextracoste mínimo y, sobre mínimo y, sobre todo, que se amortizan por sí mismas y generan beneficios.todo, que se amortizan por sí mismas y generan beneficios.


FIN

Gracias por su atención


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