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Capítulo 1

Limitación de la demanda energética

1. Introducción

Para estimular el uso de la eficiencia energética en los edificios, la Directiva europea 2010/31/UE exige a los Estados miembros realizar un control sobre las necesidades térmicas a los edificios que pudieran ser vendidos o alquilados, de modo que se reduzca su consumo energético y se contribuya al uso de las energías renovables.

Actualmente se ha publicado el Real Decreto 235/2013, que será tratado en mayor profundidad en el capítulo 3, donde se traslada a los edificios ya construidos esta directiva europea.

Aunque la certificación de edificios ya construidos es de reciente creación, la certificación de edificios de nueva construcción está en vigor desde septiembre de 2006 en el Código Técnico de la Edificación en su Documento Básico HE, Ahorro de Energía.

Durante el desarrollo de este manual se tratarán aspectos como la limitación de la demanda energética (donde se indicarán los valores límite para los distintos cerramientos de un edificio), la eficiencia energética en instalaciones de iluminación (estableciéndose por primera vez en la normativa española este concepto), la contribución de la energía solar para la producción de agua caliente sanitaria (que variará entre el 30% y el 70% según el consumo) y el aporte de energía fotovoltaica para la producción de energía eléctrica (encaminada sobre todo al sector servicios, donde para superficies de nueva construcción superiores a 4.000 m² se exigirá que una parte de la energía eléctrica consumida provenga de la contribución fotovoltaica).

2. Ámbitos de aplicación

Durante el transcurso del capítulo se darán las indicaciones necesarias para reflejar la necesidad de que los edificios dispongan de una envolvente térmica que pueda limitar en alguna medida la demanda energética necesaria para alcanzar un ambiente de bienestar en su interior. Todo ello vendrá determinado por diversos factores:

1 El clima de la zona en el que se ubica el propio edificio.

2 El uso al que esté destinado el edificio.

3 Las características de aislamiento del edificio.

4 El tiempo y el tipo de exposición a los rayos solares.

Nota

Se estima que con la aplicación del Código Técnico de la Edificación CTE se reduzcan entre un 40-50% las emisiones de CO₂ a la atmósfera.

Esta limitación de demanda energética únicamente podrá llevarse a cabo en edificios de nueva construcción o bien en reformas de edificios ya construidos que posean una superficie útil superior a 1.000 m² donde se rehabilite más del 25% del total de los cerramientos de fachadas. No obstante, se excluirán de esta aplicación las siguientes edificaciones:

1 Aquellas que por su uso deban permanecer abiertas.

2 Edificios o monumentos que estén protegidos y cuyas modificaciones puedan alterar su fachada.

3 Edificios destinados a uso religioso.

4 Edificios de construcción provisional que tengan una previsión de uso menor de dos años.

5 Edificios destinados a uso industrial o agrícola, tales como granjas o criaderos de animales.

6 Edificios aislados que posean una superficie útil menor de 50 m2.

Actividades

1. Buscar información sobre edificios públicos próximos a su zona de residencia que cumplan los anteriores requisitos de excepción.

3. Fundamentos técnicos de la limitación de demanda energética

Para poder entender el concepto de la demanda energética de los edificios, en un primer momento se deberá conocer el significado de diversos conceptos que serán de gran importancia durante el desarrollo del presente manual. Como conceptos más importantes se estudiarán aquellos que influyen en el cálculo de los diversos factores que determinarán la demanda energética de un edificio, tales como:

1 El clima de la zona en el que se ubica: para ello, se hará uso de la determinación de la zona climática.

2 La carga interna de los espacios internos y los cerramientos: permitirá conocer qué cantidad de calor se genera dentro del cerramiento de un edificio según su ocupación o uso. Nota: un cerramiento es el elemento constructivo de un edificio que separa a este del exterior.

3 La transmitancia: ayudará a evitar la existencia de descompensaciones en cuanto a la calidad térmica se refiere.

4 La envolvente térmica: agrupará a diversos parámetros característicos.

Actividades

2. ¿Qué edificios no están obligados a tener una certificación de eficiencia?

3.1. Clasificación de espacios

Una vez que se dispone de los datos del proyecto del edificio, se deben clasificar los espacios existentes en él. Estos podrán ser diferenciados en espacios habitables o no habitables.

Definición

Espacio no habitable

Aquel que está formado por uno o varios recintos no habitables ubicados de manera contigua.

Teniendo en consideración los cálculos para la demanda energética, los espacios habitables se deberán clasificar en función dos factores determinantes tales como la cantidad de calor que se va a desprender en el interior (debido al uso que se dará a esa zona habitable) y el tiempo de utilización de esa zona en concreto. Así, se pueden establecer las siguientes categorías:

1 Espacios en los que se desprenderá poco calor: denominados con carga interna baja. Se incluirán en esta categoría los núcleos residenciales, tales como edificios de viviendas, habitaciones de hoteles, hospitales, salas de espera, así como zonas de circulación vinculadas.

2 Espacios en los que debido a una gran ocupación o uso de equipos se desprenda una gran cantidad de calor: aquellos que no se incluyen en la categoría anterior. Reciben el nombre de zonas de alta carga interna del edificio.

Aplicación práctica

A partir del siguiente listado de edificios, realice una clasificación de los mismos en baja o alta carga interna: viviendas unifamiliares, sauna, gimnasio, habitación doble de hotel, lavandería, suite de hotel, pabellón deportivo, sala de espera de hospital, pasillo de hospital y sala de máquinas.

SOLUCIÓN

Baja carga interna: viviendas unifamiliares, habitación doble de hotel, suite de hotel, sala de espera de hospital y pasillo de hospital.

Alta carga interna: sauna, gimnasio, sala de máquinas, lavandería y pabellón deportivo.

Como particularidad dentro de los espacios habitables está la producción de exceso de humedad interior. Según la norma EN ISO 13788:2002 se establecerán las siguientes categorías:

Aplicación práctica

A partir de los siguientes planos correspondientes al alzado y la planta de un grupo de viviendas, indique sobre los mismos las zonas consideradas como habitables o no habitables.

Solución

Sobre los planos aparecen representadas las zonas habitables y no habitables con distintos códigos de colores para su comprobación.

3.2. Envolvente térmica

Según la normativa vigente, la envolvente térmica se define como todos los cerramientos que separan los espacios habitables del ambiente exterior, tales como aire y terreno, y todas las particiones interiores que delimitan los espacios habitables de los espacios no habitables como pueden ser las zonas de locales comerciales o el garaje.

Tomando como punto de partida los espacios habitables, los cerramientos y las particiones interiores antes mencionadas se clasificarán del siguiente modo:

1 Cubiertas: aquellos cerramientos superiores que, estando en contacto con el aire, tienen una inclinación inferior a 60° con respecto a la horizontal. Se incluyen los lucernarios. Nota: un lucernario es un hueco ubicado en la cubierta, que por consiguiente posee una inclinación inferior a 60°.

2 Suelos: zonas de cerramientos inferiores que están en contacto con el aire o bien con el terreno o un espacio no habitable.

3 Fachadas: todos los cerramientos exteriores que están en contacto con el aire y que poseen una inclinación superior a 60° de la horizontal. Estas se agrupan en seis tipos de orientaciones en función del ángulo formado por el norte geográfico y la normal exterior de la fachada (medido en sentido horario) que está representado por el símbolo α.

4 Medianeras: cerramientos que colindan con otros edificios ya construidos. Nota: si un edificio se construye con posterioridad a un cerramiento colindante, esta pasa a denominarse “fachada” en lugar de medianera.

5 Particiones interiores: todos los elementos constructivos (tanto horizontales como verticales) que delimitan el interior del edificio en diferentes habitáculos.

6 Cerramientos en contacto con el terreno: todos los cerramientos que no están incluidos en los anteriores y que están en contacto con el terreno.

Nota

El cerramiento del garaje no se considera parte de la envolvente térmica del edificio debido a que este cerramiento exterior limita con una zona no habitable del exterior.

Actividades

3. Realizar un plano de la vivienda propia e identificar sobre él las distintas partes que conforman su envolvente térmica:

1 Cubiertas y suelos.

2 Fachadas y medianeras.

3 Particiones interiores.

4 Cerramientos en contacto con el terreno.

Aplicación práctica

A partir del siguiente plano donde se representa el perfil de un edificio residencial, indique sobre el mismo los distintos cerramientos y particiones interiores que ayudan a definir la envolvente térmica. Indique además las zonas habitables y no habitables.

Solución

Sobre el dibujo se representan las siglas de los distintos cerramientos y particiones que son aclarados en la tabla adjunta.

3.3. Transmitancia térmica

La transmitancia térmica (U) es la cantidad de calor que puede atravesar una ventana. Esta cantidad se medirá por tiempo, área y diferencia de temperatura entre los elementos en los que se sitúa. Vendrá expresada en vatios/superficie por temperatura (W/m²K).

Importante

El aislamiento será mejor a menor valor de la transmitancia térmica (U).

Para no ocasionar descompensaciones entre las calidades térmicas en los diferentes espacios de un edificio, cada cerramiento, o bien la partición interior que forme parte de la envolvente térmica, tendrá un valor de transmitancia térmica que no deberá sobrepasar los siguientes parámetros. Estos valores estarán en función de la zona climática en la que se ubique el edificio.

Definición

Zona climática

Zona en la que se ubica un municipio. El concepto de zona climática será desarrollado con mayor profundidad en un apartado posterior.

3.4. Condensaciones

Dentro de los diversos factores que deben conocerse para determinar la cuantificación energética de un edificio está la determinación de los condensados.

El fenómeno de los condensados es un desagradable proceso que sucede en determinadas ocasiones en el interior de los cerramientos de un edificio. Estas condensaciones ocurren debido a diversos factores como son la temperatura exterior del edificio, la interior, la humedad relativa y sobre todo por el material empleado en la construcción de los cerramientos.

El proceso de condensación se origina debido a que, para cada temperatura, el aire acepta una cantidad limitada de agua. Cuando esta cantidad es superada, el aire empieza a soltar agua como si fuera una esponja. Aparece entonces la condensación, con la particularidad que se originará en primer lugar sobre las superficies más frías, es decir, sobre aquellos elementos que posean un coeficiente U más elevado.

Por otra parte, se define el concepto de humedad relativa del aire como la relación que guarda la cantidad de agua que tiene el aire en una determinada temperatura y la máxima que aceptaría a esa misma temperatura.

En el caso de que la humedad relativa sea del 100%, se estará en el punto de rocío y surgirá el fenómeno de la condensación.

A continuación, se realiza una clasificación de los diferentes tipos de condensaciones.

Importante

A temperaturas más elevadas del aire, mayor cantidad de agua puede retener. La probabilidad de que aparezcan condensados es mayor cuanto mayor sea la humedad del ambiente y menor la temperatura interior.

Actividades

4. Indicar un proceso natural de condensación y describir cómo se origina.

Condensaciones superficiales

Responsables de la formación de condensados sobre los cerramientos y las particiones interiores. Es la principal causa del origen de moho sobre estos.

Para evitar su formación en las superficies que son susceptibles de absorber una cierta cantidad de agua que pudiera deteriorarlas, se controlará la humedad relativa de modo que sea inferior al 80%.

Para su cálculo, se tomará por defecto una temperatura interior de 20 °C para el mes de enero.

Nota

Para no tomarse este dato por defecto, se deberá calcular la humedad relativa mediante el procedimiento descrito en el apartado G del Documento Básico de Ahorro Energético (HE) del Código Técnico de la Edificación (CTE).

Seguidamente, se procederá a conocer el factor de temperatura de la superficie interior de un cerramiento (f_RSi) mediante la siguiente expresión matemática:

Donde:

1 U: representa la transmitancia de los cerramientos.

Para comprobar que se cumplen con las especificaciones de la limitación de demanda energética, se comparará el valor de la temperatura de la superficie interior con otro valor considerado como mínimo según la zona climática del edificio e indicado en la siguiente tabla.

Nota

Tendrán que comprobarse las particiones interiores que estén ubicadas junto a espacios no habitables donde se prevea poca producción de vapor de agua. Se incluyen además los cerramientos y los suelos en contacto con el terreno.

Condensaciones intersticiales

Son las responsables de la formación de condensados en el interior de los elementos que forman parte de las particiones interiores y los cerramientos. Estos condensados pueden causar el deterioro de los elementos constructivos y acortar su vida útil.

De igual manera, se buscará controlar las condensaciones intersticiales en los cerramientos y las particiones interiores. Así, se controlarán las prestaciones térmicas de los materiales y un posible deterioro de los mismos.

Para su cálculo, se tomará por defecto una temperatura interior de 20 °C durante todo el año y una humedad relativa que irá función de la clase de higrometría del espacio en estudio.

Nota

Para no tomarse este dato por defecto, se deberá calcular la humedad relativa mediante el procedimiento descrito en el apartado G del Documento Básico de Ahorro Energético (HE) del Código Técnico de la Edificación (CTE).

Para cerciorarse de que no se forman condensaciones intersticiales, se deberá verificar que la presión de vapor en la superficie de los cerramientos es inferior a la presión de vapor de saturación. Para ello se deberá conocer la distribución de temperaturas, las presiones de vapor y las presiones de vapor de saturación.

Para proceder al cálculo de esta limitación se deberá hacer uso de algún programa informático, ya que sus cálculos, aunque no muy complicados, sí son algo engorrosos y necesitan tener una base de datos sobre presiones de vapor y presiones de vapor de saturación.

Actividades

5. Indicar las principales características de una clase higrométrica 3 y 4. Realizar un mapa conceptual de los condensados y sus tipos.

3.5. Permeabilidad al aire

La permeabilidad al aire tiene como objetivo realizar una clasificación de las carpinterías instaladas en los huecos, ya sean ventanas, puertas o lucernarios, en función de la cantidad de aire que atraviesa el cerramiento si está cerrado. Esta medida se realiza con una sobrepresión de 100 Pa.

Definición

Pascal

Unidad de medida de presión en el Sistema Internacional. Se define como la fuerza que ejerce 1 newton sobre una superficie de 1 metro cuadrado.

Actividades

6. Buscar información en Internet y realizar una clasificación de las distintas clases de carpinterías que existen en el mercado para instalar en huecos.

Para el cálculo de este proceso, se tomará como guía la norma UNE-EN 12207:2000. No obstante, su valor irá en función del clima de la zona donde se ubique el edificio. Para ello, se deberán tener en consideración las indicaciones de la zona climática.

Como guía, se indican a continuación los valores límite de la permeabilidad al aire según la zona climática:

La norma UNE-EN 12207 muestra sobre una gráfica las diferentes infiltraciones que pueden originarse según la presión del viento y el caudal del mismo medido en m³.

Así, un determinado cerramiento que ha sido sometido a ensayo pertenecerá a una clase siempre y cuando su permeabilidad no sobrepase los valores determinados. De este modo, un cerramiento puede clasificarse desde clase 4 (menor grado de permeabilidad) a clase 0 (sin ensayar).

Nota

Para las clases 4 y 3, la presión de ensayo es de 600 Pa. Para la clase 2 de hasta 300 Pa y para la clase 1 de hasta 150 Pa.

Aplicación práctica

Se desea conocer qué permeabilidad posee una ventana que va a instalarse en una vivienda; y para ello, se hará uso de la siguiente gráfica. Determine, para un valor de presión de 100 Pa, en qué clase está encuadrado dicho cerramiento.

Solución

Para un valor de la presión de 100 Pa puede observarse que la ventana quedará clasificada como de clase 4 (la máxima permeabilidad) siempre que no sobrepase una infiltración de 3 m³/h.

4. Determinación de la zona climática

Este procedimiento podrá realizarse de dos modos a elección del técnico competente en la materia. Se puede calcular la zona climática a partir de datos ya tabulados, o bien trabajar a partir de registros contrastados de la zona donde está el edificio sobre el que se va a trabajar.

4.1. A partir de datos tabulados

Para determinar la zona climática de cualquier localidad en la que se va a trabajar se tendrá en consideración la diferencia de altura que exista entre la localidad en la que esté el edificio y la altura de referencia a la que se encuentra la capital de la provincia.

Si esta diferencia de altura es menor de 200 m o la localidad se encuentra a una altura inferior a la de referencia, se tomará como dato para nuestro proyecto la zona climática que corresponde a la capital de provincia.

Para ello se tomará como referencia la tabla incluida en el apéndice 1 del presente manual y extraída del apéndice D del Documento Básico Ahorro de Energía del Código Técnico de la Edificación. A modo de ejemplo, se utilizarán varios valores extraídos de la misma para conocer su funcionamiento:

Ejemplo

A partir de los siguientes datos, determinar qué zona climática corresponde a cada municipio:

1 Albacete.

2 Cumbres Mayores (Huelva).

Observando los datos indicados en la tabla, se ve que Albacete posee una zona climática D3.

Por otra parte, Cumbres Mayores no está incluida en la tabla. Es por ello que habrá que fijarse en el valor de la capital de provincia, en este caso Huelva. Así, consultando la documentación necesaria, se ve que Cumbres Mayores posee una altitud de 700 metros y Huelva de 50 metros. Por consiguiente, se trata de un desnivel entre ellas de 650 metros. Luego, fijándose en la parte derecha de la tabla, se buscará el desnivel encuadrado en ≥600 <800, indicando la zona climática C1.

Aplicación práctica

Haciendo uso de la tabla incluida en el apéndice 1, ¿sabría indicar la zona climática correspondiente a las siguientes localidades?

1 Málaga.

2 Montejícar.

SOLUCIÓN

Haciendo uso del apéndice 1, puede identificarse a Málaga como una zona climática A3.

Por su parte, Montejícar se encuentra a 1.140 m de altitud. Tendrá que hacerse uso de la parte de la derecha de la tabla, donde se tiene en consideración el desnivel existente entre la localidad de referencia y donde se ubica el edificio. Por tanto, posee una zona climática E1.

4.2. A partir de datos contrastados

Este procedimiento a seguir se realizará únicamente para aquellos casos en los que se disponga de unos registros climáticos bien contrastados tanto en invierno como en verano.

1 El procedimiento de trabajo será el siguiente:

2 Se calculará la severidad climática en la estación de invierno.

3 Se calculará la severidad climática en la estación de verano.

Una vez obtenidos ambos datos, se determinará la zona climática localizando los dos intervalos donde se superponen ambas severidades. Para ello se hará uso de la siguiente tabla:

Severidad climática de invierno (SCI)

Para conocer el valor de la severidad climática se combinarán los grados-día y la radiación solar de la localidad, de manera que se pueda comprobar que, si dos localidades tienen la misma severidad climática en invierno, la demanda energética de calefacción de un mismo edificio será igual en ambos lugares. Este proceso de razonamiento puede llevarse a cabo del mismo modo para la estación verano.

El valor de SCI puede calcularse de dos formas según los datos de los que se disponga:

1 La primera de ellas se basa en los datos de grados-día de invierno y la radiación global acumulada. Con estos datos se aplicará la siguiente ecuación matemática:Donde las letras a, b, c, d, e y f representan una serie de parámetros fijos indicados a continuación:

Donde:

1 GD: representa la media de los grados-día de invierno en base 20 para los meses de enero, febrero y diciembre.

2 Rad: representa la media de la radiación global acumulada para los meses de enero, febrero y diciembre empresada en kW h/m2.

1 La segunda opción de cálculo se realizará a partir de los grados-día de invierno y el ratio entre número de horas de sol y el número de horas de sol máximas. Para ello se hará uso de la siguiente expresión matemática:Donde las letras a, b, c, d y e representan una serie de parámetros fijos indicados a continuación:

Donde:

1 GD: representa la media de los grados-día de invierno en base 20 para los meses de enero, febrero y diciembre.

2 n/N: representa el número de horas de sol y el número de horas de sol máximas sumadas cada una de ellas por separado para los meses de enero, febrero y diciembre.

Una vez realizados los cálculos, se hará uso de la siguiente tabla, que establece cinco categorías en función del valor obtenido:

Severidad climática de verano (SCV)

De igual modo que para el caso anterior, el cálculo de la severidad para la estación de verano podrá realizarse de dos modos dependiendo de los datos que se conocen:

1 La primera de ellas se basa en los datos de grados-día de invierno y la radiación global acumulada.Donde las letras a, b, c, d, e y f representan una serie de parámetros fijos indicados a continuación:

Donde:

1 GD: representa la media de los grados-día de verano en base 20 para los meses de junio, julio, agosto y septiembre.

2 Rad: representa la media de la radiación global acumulada para los meses de junio, julio, agosto y septiembre en kW h/m2.

1 La segunda opción de cálculo se realizará a partir de los grados-día de verano y el ratio entre número de horas de sol y el número de horas de sol máximas. Para ello se hará uso de la siguiente expresión matemática:Donde las letras a, b, c, d y e representan una serie de parámetros fijos indicados a continuación:

Donde:

1 GD: representa la media de los grados-día de invierno en base 20 para los meses de enero, febrero y diciembre.

2 n/N: representa el número de horas de sol y el número de horas de sol máximas sumadas cada una de ellas por separado para los meses de enero, febrero y diciembre.

Del mismo modo que antes, realizados los cálculos, se hará uso de la siguiente tabla donde, según los valores obtenidos, se establecerán cuatro divisiones:

Mediante combinaciones de las cinco divisiones del SCI y las cuatro del SCV se pueden obtener 20 combinaciones correspondientes a las 20 zonas climáticas distintas a nivel mundial. De ellas, únicamente se tomarán en consideración las 12 zonas que corresponden a las zonas climáticas en las que se localizan las poblaciones españolas.

Así, se establecerán en la anterior tabla las zonas climáticas donde la letra corresponderá a la severidad climática de invierno y un número correspondiente a la severidad climática en verano. No obstante, en la imagen anterior puede observarse que faltan algunas combinaciones. Esto se debe a que:

1 Las zonas A1 y A2 tendrán las mismas condiciones que la zona climática A3.

2 Las zonas B1 y B2 tendrán las mismas condiciones que la zona climática B3.

3 Las zonas E2, E3 y E4 se considerarán como si estuvieran en la zona climática E1.

5. Procedimiento de verificación

Para realizar un adecuado estudio se deberán comprobar las siguientes aplicaciones teniendo en consideración que en el proyecto se elegirá uno de los procedimientos alternativos de comprobación: la opción simplificada o la opción general.

En ambas opciones se limitará la presencia de condensaciones en la superficie y en el interior de los cerramientos, así como la limitación de pérdidas energéticas originadas por las corrientes de aire que procedan del exterior. Estas circunstancias deberán darse bajo condiciones normales de utilización del edificio.

5.1. Opción simplificada

Está basada en un control indirecto de la demanda energética de un edificio que será rehabilitado o bien de nueva construcción. Para ello se limitarán los parámetros característicos de los cerramientos y los habitáculos interiores que forman parte de su envolvente térmica. Para ello se controlará la transmitancia térmica U y el factor solar modificado F.

Definición

Transmitancia térmica

Flujo de calor entre los dos lados del elemento que se está estudiando. Se expresa en W/m² K.

Este factor solar modificado se describe como el producto de dos términos que se describen a continuación:

1 Factor solar: se indica mediante la división entre la radiación solar que incide normalmente sobre el edificio a través del acristalamiento y la radiación que se introduciría si se pusiera un hueco totalmente transparente en lugar del acristalamiento.

2 Factor de sombra: es la cantidad de radiación que incide sobre un hueco y que no es bloqueada por la presencia de algún obstáculo de la fachada.

Además, se deberá limitar la presencia de condensaciones tanto sobre la superficie como en el interior de los cerramientos. Otra de las limitaciones de parámetros que se deberá controlar será la entrada de aire desde el exterior a través de huecos y lucernarios.

Definición

Lucernario

Ventana situada en el techo o la parte superior de una pared y utilizada para proporcionar luz al interior de un habitáculo.

Para finalizar, se deberá controlar la transmisión de calor entre los habitáculos calefactados y los que no son necesarios calefactar

Esto se comprobará realizando una comparativa entre los valores obtenidos mediante procedimientos de cálculo y los valores límite permitidos.

Recuerde

Para aplicar este tipo de opción el edificio deberá ser de nueva construcción o rehabilitado.

Actividades

7. Explicar brevemente en qué consiste el modelo de opción simplificada.

8. Buscar información sobre los distintos cerramientos y la transmitancia térmica que ofrecen.

Aplicación de la opción simplificada

Este tipo de opción se podrá llevar a cabo cuando se cumplan dos circunstancias en el edificio:

1 Que la superficie de los huecos en cada una de las fachadas sea inferior al 60% de la superficie de dichas fachadas. De manera excepcional, en casos donde la cubierta de una de las fachadas sea inferior al 10% del área total de las fachadas del edificio, se aceptará una superficie de huecos superior al 60%.

2 Que la superficie de los lucernarios sea inferior al 5% de la superficie total de la cubierta.

Estarán excluidos los edificios cuyos cerramientos los formen otras soluciones constructivas llamadas no convencionales, como los muros Trombe.

Nota

El muro Trombe es un tipo de cerramiento que realiza el calentamiento del interior de un edificio haciendo uso de la energía solar. Su estructura se compone de una hoja de fábrica interior, una cámara de aire y un acristalamiento exterior. En él, la circulación del aire se produce de modo natural o forzado.

Parámetros característicos medios

Para llevar a cabo la comprobación de la limitación de la demanda energética del edificio se determinarán los valores de los siguientes parámetros (hay que aclarar que las dimensiones de las áreas de los cerramientos que se utilizarán en estos cálculos se tomarán desde el interior del edificio):

1 Transmitancia media de suelos Usm.

2 Transmitancia media de cubiertas Ucm. Nota: se deberán incluir el promedio de la transmitancia de los lucernarios UL y los puentes térmicos integrados en cubierta UFC.

3 Factor solar modificado medio de lucernarios de cubiertas FHM.

4 Factor solar modificado medio de huecos de fachadas FHM para cada orientación.

5 Transmitancia media de huecos de fachadas UHM para cada una de las orientaciones.

6 Transmitancia media de cerramientos en contacto con el terreno UTM.

7 Transmitancia media de muros de fachada para cada orientación UHM. Nota: se deberán incluir los puentes térmicos integrados en la fachada; por ejemplo, los pilares en fachada UPF2 y la caja de persianas cubierta UPF3.

Para el cálculo de los parámetros característicos de los cerramientos y las particiones interiores de los edificios se calcularán las zonas de baja carga interna y las zonas de alta carga interna tal y como se indica en el apéndice E del Código Técnico de la Edificación en el Documento Básico de Ahorro Energético (CTE-DB).

5.2. Opción general

Basada en la comprobación de la demanda energética del edificio, utiliza para ello la comparativa con la demanda que ejerce otro edificio que se tomará como referencia. Tiene tres objetivos que se indican a continuación:

1 Limitar la demanda de energía del edificio de un modo directo mediante el uso de un método de cálculo (será estudiado más adelante en este apartado).

2 Limitar la presencia de condensados en la envolvente térmica.

3 Limitar las infiltraciones de aire.

Las carpinterías destinadas a ocupar los huecos de los espacios habitables, ya sean las ventanas, las puertas o los lucernarios de los cerramientos, se caracterizan por tener cierta permeabilidad al aire.

Nota

La permeabilidad dependerá del clima de la localidad, es decir, de la zona climática.

Esta permeabilidad al flujo de aire se mide con una sobrepresión de 100 Pa y deberá tener un valor inferior según unos valores tabulados en cada zona climática.

Sabía que...

La única condición para poder realizar esta opción general es que se construya un edificio con técnicas constructivas innovadoras cuyos datos no puedan ser introducidos en un programa informático.

Aplicación de la opción general

Esta aplicación se empleará únicamente en aquellas construcciones que se realicen mediante técnicas constructivas innovadoras y que impiden que se pueda introducir sus datos en los programas informáticos correspondientes. No obstante, si se utilizan este tipo de construcciones, se deberán justificar las medidas de ahorro energético realizadas.

Especificaciones del método

Para el cumplimiento de este método se calculará hora a hora el comportamiento térmico del edificio; es por ello que se tendrán en consideración las solicitaciones tanto externas como internas. Su desarrollo tendrá diversos aspectos a tratar:

1 Estudio de las solicitaciones exteriores de radiación solar sobre los cerramientos de la envolvente. Nota: la solicitación es el tipo de acción o fenómeno externo que afecta a una estructura y que necesita ser tenido en cuenta en los cálculos estructurales.

2 Definición de las sombras originadas sobre huecos por elementos de la propia fachada.

3 Estudio de ganancias y pérdidas de la transmisión de calor por conducción a través de cerramientos y huecos.

4 Limitación de condensaciones tanto superficiales como intersticiales.

5 Transmisión de la radiación solar a través de las superficies semitransparentes.

6 Se valorará la ubicación de persianas y cortinas exteriores haciendo uso de los coeficientes correctores del factor solar y la transmitancia térmica del hueco.

7 Conocimiento de las infiltraciones a partir de la permeabilidad a través de las ventanas.

8 Se considerará la ventilación en términos de renovaciones/hora.

9 Conocimiento del efecto de la carga interna.

10 Estudio sobre el comportamiento a temperatura controlada o libre de los espacios.

11 Conocimiento del acoplamiento térmico entre las zonas próximas al edificio que poseen niveles térmicos distintos.

Programas informáticos de referencia

Para llevar a cabo el proceso de cálculo de la opción general se optará por el uso de programas informáticos oficiales, o bien desarrollados al efecto, que realizarán todos los aspectos mencionados anteriormente. El técnico únicamente deberá saber qué parámetros ha de introducir en cada entrada. A continuación se explican algunos de los programas que se pueden encontrar:

1 LIDER: denominado Limitación de Demanda Energética, tiene la misma consideración que el Código Técnico de la Edificación. Es, por tanto, un programa oficial y de libre acceso para todas las personas.

2 Programas propios desarrollados por empresas del sector de las ingenierías: con este fin, cualquier programa informático que se desarrolle deberá ser validado con el procedimiento que se establece para su reconocimiento según se indica en el CTE.

Actividades

9. Buscar información sobre los distintos programas informáticos que se utilizan para realizar el cálculo de la opción general.