PROYECTO PVTBUILDING

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1 PROYECTO PVTBUILDING Desarrollo y caracterización de tejados y fachadas fotovoltaicas ventiladas integradas en edificios Expediente núm. CIT E.1.4. Evaluación de los estándares normativos para edificios con fachadas ventiladas AÑO 2007 Centre Internacional de Mètodes Numèrics en Enginyeria ISOFOTON SA PICH-AGUILERA ARQUITECTOS UNIVERSITAT DE LLEIDA CCT Julio

2 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN TIPOLOGÍA DE FACHADAS ANALIZADAS NORMATIVA APLICABLE CÓDIGO TÉCNICO EN LA EDIFICACIÓN CERTIFICACIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA REGLAMENTO DE INSTALACIONES TÉRMICAS EN EDIFICIOS (RITE) ANÁLISIS NORMATIVO CÓDIGO TÉCNICO EN LA EDIFICACIÓN CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA REGLAMENTO DE INSTALACIONES TÉRMICAS EN EDIFICIOS (RITE) FACHADAS DOBLES VENTILADAS FOTOVOLTAICAS. CUMPLIMIENTO NORMATIVO CUMPLIMIENTO CÓDIGO TÉCNICO EN LA EDIFICACIÓN (CTE) CUMPLIMIENTO CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA CUMPLIMIENTO REGLAMENTO DE INSTALACIONES TÉRMICAS EN EDIFICIOS (RITE) CONCLUSIONES. RECOMENDACIONES...31 ANEXO I. MÉTODO DE SIMULACIÓN DE FDVFV CON LIDER

3 1. INTRODUCCIÓN El presente Informe tiene por objetivo analizar la normativa energética en la edificación, y determinar las restricciones y la metodología a aplicar para la evaluación energética de las Fachadas Dobles Ventiladas Fotovoltaicas (FDVFV) como elemento constructivo. 1.1 TIPOLOGÍA DE FACHADAS ANALIZADAS A continuación se describen las tipologías de fachadas que se analizan en el presente informe: Fachadas Dobles Ventiladas FV Opaca-Acristalada: Piel interior opaca (muro tipo sándwich), piel exterior acristalada con módulos fotovoltaicos cristal-cristal. Fachadas Dobles Ventiladas FV Acristalada-Acristalada: Piel interior acristalada con carpintería de cristal doble, piel exterior acristalada con módulos fotovoltaicos cristal-cristal En ambos casos, se realiza un estudio del aprovechamiento del calor generado en la cámara de aire. La tipología de ventilación de la cámara puede ser: Ventilación natural Ventilación mecánica (o forzada) Ventilación híbrida (o mixta) En este proyecto, se pretende utilizar el calor generado como entrada del sistema de climatización del edificio. 3

4 2. NORMATIVA APLICABLE Las Normativas energéticas existentes en España aplicadas en la edificación, que pueden influir en el diseño y establecer requerimientos arquitectónicos específicos para las Fachadas Dobles Ventiladas Fotovoltaicas (FDVFV), son: Código Técnico en la Edificación (CTE): Marco normativo por el que se regulan las exigencias básicas de calidad que deben cumplir los edificios, incluidas sus instalaciones, para satisfacer los requisitos básicos de seguridad y habitabilidad. Certificación de Eficiencia Energética: Marco normativo por el que se aprueba el procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de edificios de nueva construcción Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE): Marco normativo básico por el que se regulan las exigencias de eficiencia energética y de seguridad que deben cumplir las instalaciones térmicas en los edificios para atender a la demanda de bienestar e higiene de las personas. 2.1 CÓDIGO TÉCNICO EN LA EDIFICACIÓN Marco Legal: Real Decreto: RD 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación Fecha de publicación: 29 de marzo de 2006 Aplicación transitoria: 6 meses ó 12 meses, según exigencias y normativas particulares. Obligación CTE: 29 de marzo de 2007 Corrección de Errores: Real Decreto: RD 1371/2007, de 19 de octubre, por el que se modifica el RD 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico en la Edificación Fecha de Publicación: 23 de octubre de 2007 Entrada en vigor: 24 de octubre de 2007 Real Decreto: CORRECCIÓN de errores del RD 1371/2007, de 19 de octubre, por el que se modifica el RD 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico en la Edificación Fecha de Publicación: 20 de diciembre de 2007 Entrada en vigor: 20 de diciembre de

5 Real Decreto: CORRECCIÓN de errores y erratas del RD 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico en la Edificación Fecha de Publicación: 25 de enero de 2008 Entrada en vigor: 25 de enero de 2008 Guías de aplicación: Documento: Criterios para la interpretación y aplicación de los Documentos Básicos del Código Técnico de la Edificación: DB SI - Seguridad en caso de Incendio, DB SU Seguridad de utilización Documentos Reconocidos: Programa informático LIDER 2.2 CERTIFICACIÓN DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Marco Legal: Real Decreto: RD 47/2007, de 19 de enero, por el que se aprueba el Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de edificios de nueva construcción Fecha de Publicación: 31 de enero de 2007 Entrada en vigor: 31 de abril de 2007 Aplicación transitoria: 6 meses Obligación Certificación: 01 de noviembre de 2007 Corrección de Errores: Real Decreto: CORRECCIÓN de errores del RD 47/2007, de 19 de enero, por el que se aprueba el Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de edificios de nueva construcción Fecha de Publicación: 17 de noviembre de 2007 Entrada en vigor: 17 de noviembre de 2007 Documentos Reconocidos ( Documento: Programa Informático de Referencia CALENER_VYP Documento: Programa Informático de Referencia CALENER_GT Documento: Documento de condiciones de aceptación de Programas Informáticos Alternativos Documento: Anexos Documento de condiciones de aceptación de Programas Informáticos Alternativos 5

6 Documento: Escala de Calificación Energética para Edificios de Nueva Construcción Documento: Opción simplificada para la Calificación de Eficiencia Energética de Edificios de Viviendas Documento: Documento de condiciones de Aceptación de Opciones Simplificadas Alternativas 2.3 REGLAMENTO DE INSTALACIONES TÉRMICAS EN EDIFICIOS (RITE) Marco Legal: Real Decreto: RD 1027/2007, de 20 de Julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios Derogaciones el RD 1027/2007 deroga el R. D. 1218/2002, de 22/11, se modifica el R. D. 1751/1998, de 31/07, por el que se aprobó el Reglamento de Inst. Térmicas en Edificios y sus Instrucciones Técnicas Complementarias y se crea la Comisión Asesora para Inst. Térmicas de Edificios y también deroga el R.D. 1751/1998, de 31 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias (ITE) y se crea la Comisión Asesora para las Instalaciones Térmicas de los Edificios. Fecha de Publicación: 29 de agosto de 2007 Entrada en vigor: 29 de febrero de 2008 Corrección de Errores: Real Decreto: Corrección de errores del Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios. Fecha de Publicación: 28 de Febrero 2008 Entrada en vigor: 29 de febrero de 2008 Documentos Reconocidos ( Documento: Guía Técnica Mantenimiento de instalaciones térmicas. Documento: Guía Técnica Procedimientos para la determinación del rendimiento energético de plantas enfriadoras de agua y equipos autónomos de tratamiento de aire. Documento: Guía Técnica Diseño y cálculo del aislamiento térmico de conducciones, aparatos y equipos. 6

7 Documento: Programa AISLAM de cálculo Documento: Guía Técnica Torres de refrigeración. Documento: Guía Técnica Procedimiento de inspección periódica de eficiencia energética para calderas. Documento: Guía Técnica Contabilización de consumos 7

8 3. ANÁLISIS NORMATIVO A continuación se muestran extractos de la normativa aplicable, los cuales afectan directa o indirectamente a las FDVFV, desde el punto de vista de los requerimientos arquitectónicos y/o a la metodología para la evaluación energética. Por tanto, en este apartado se realiza una interpretación de los artículos que afectan al diseño de las FDVFV, para cada una de las normativas aplicables, para posteriormente, determinar las restricciones normativas y la metodología para la evaluación energética de las mismas. 3.1 CÓDIGO TÉCNICO EN LA EDIFICACIÓN A continuación se realiza un resumen de cada uno de los Capítulos que afecten al diseño o metodología de evaluación energética de las FDVFV, de la Parte I del CTE. Al final del resumen de cada artículo, se realiza una interpretación del mismo, así como una primera visión de cómo puede afectar al diseño o metodología de cálculo Resumen CTE. Parte I CAPÍTULO 1. DISPOSICIONES GENERALES Artículo 2. Ámbito de aplicación 1. El CTE será de aplicación... en las edificaciones públicas y privadas cuyos proyectos precisen disponer de la correspondiente licencia o autorización legalmente exigible. 2. El CTE se aplicará a las obras de edificación de nueva construcción a las obras de ampliación, modificación, reforma o rehabilitación cuando pretenda cambiarse el uso característico en edificios existentes.. Cualquier proyecto de construcción de una edificación pública o privada, u obras de ampliación o reforma, así como el cambio de los usos de los edificios, se ven afectados por el CTE, excepto construcciones de escasa entidad constructiva, que no tengan carácter residencial o público que se desarrollen en una sola planta y no afecten a la seguridad de las personas. Artículo 3. Contenido del CTE.. el CTE se ordena en dos partes: a) la primera...disposiciones y condiciones generales.. y las exigencias básicas que deben cumplir los edificios.. b) la segunda... Documentos Básicos.. para el cumplimiento de las exigencias del CTE... En los proyectos se debe demostrar el cumplimiento de las disposiciones, condiciones generales y exigencias básicas. Los Documentos Básicos contienen la caracterización de las 8

9 exigencias básicas y su cuantificación, así como procedimientos con los que se acredita el cumplimiento de éstas. Artículo 4. Documentos Reconocidos y Registro General del CTE 1. Como complemento de los Documentos Básicos... se crean los Documentos Reconocidos de CTE..., sin carácter reglamentario,... 2.Los Documentos Reconocidos podrán tener el contenido siguiente: a)...procedimientos de diseño, cálculo, ejecución, mantenimiento y conservación de productos, elementos y sistemas constructivos;.. b)..programas informáticos... c) cualquier otro documento que facilite la aplicación del CTE, excluido los que se refieran a la utilización de un producto o sistema constructivo particular o bajo patente. Se establece un Registro General, donde se encuentran los Documentos Reconocidos, los cuales no tienen carácter normativo. En el caso de que se decidiese, dentro de este proyecto, la realización de un software de simulación de demanda energética para edificios que incorporen FDVFV, éste podría incorporarse en el Registro como Documento Reconocido. Si por el contrario, se decidiese establecer una metodología de cálculo para esta tipología de edificios, con los programas de referencia establecidos (LIDER), esta metodología también podría incluirse en el Registro como Documento Reconocido. CAPÍTULO 2. CONDICIONES TÉCNICAS Y ADMINISTRATIVAS Artículo 5. Condiciones generales para el cumplimiento del CTE Apartado 5.1. Generalidades 3. Para justificar que un edificio cumple con las exigencias básicas que se establecen en el CTE podrá optarse por: a) adoptar soluciones técnicas basadas en los DB... b) soluciones alternativas,...,siempre que justifiquen documentalmente que el edificio proyectado cumple con las exigencias básicas del CTE.. Por tanto, para justificar el cumplimiento de las exigencias básicas, o bien se adoptan las soluciones técnicas basadas en los Documentos Básicos, o se adoptan soluciones alternativas siempre que se justifiquen documentalmente que se cumplen estas exigencias, ya que sus prestaciones son equivalentes a las que se hubiesen obtenido por la aplicación de los Documentos Básicos. CAPÍTULO 3. EXIGENCIAS BÁSICAS Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía (HE) 2. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen en los apartados siguientes. 9

10 Apartado 15.1 Exigencia Básica 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 edifico y del régimen de verano y de invierno, así como por sus características de aislamiento e inercia, permeabilidad del aire y exposición a la radiación solar, reduciendo el riesgo de aparición de humedades de condensación superficiales e intersticiales que puedan perjudicar sus características y tratando adecuadamente los puentes térmicos para limitar las pérdidas o ganancias de calor y evitar problemas higrotérmicos en los mismos. La cuantificación de esta exigencia básica se establece en el Documento Básico HE Ahorro de Energía, sección HE1. Apartado 15.2 Exigencia Básica HE 2: Rendimiento de las instalaciones térmicas Los edificios dispondrán de instalaciones térmicas apropiadas destinadas a proporcionar el bienestar térmico de sus ocupantes, regulando el rendimiento de las mismas y de sus equipos. Esta exigencia se desarrolla actualmente en el vigente Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, RITE, y sus aplicación quedará definida en el proyecto del edificio. Esta exigencia se desarrolla en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE). Apartado 15.3 Exigencia Básica HE 3: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación Los edificios dispondrán de instalaciones de iluminación adecuadas a las necesidades de sus usuarios y a la vez eficaces energéticamente disponiendo de un sistema de control que permita ajustar el encendido a la ocupación real de la zona, así como de un sistema de regulación que optimice el aprovechamiento de la luz natural, en las zonas que reúnan unas determinadas condiciones. Esta exigencia básica se desarrolla en el Documento Básico HE Ahorro de Energía, sección HE3. La FDVFV no va a afectar a las instalaciones de iluminación, por lo que esta exigencia no se ve afectada por la misma. Apartado 15.4 Exigencia Básica HE 4: Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria. Los edificios con previsión de demanda de agua caliente sanitaria o de climatización de piscina cubierta, en lo que así se establezca en este CTE, una parte de las necesidades energéticas térmicas derivadas de esa demanda se cubrirá mediante la incorporación en los mismos de sistemas de captación, almacenamiento y utilización de energía solar de baja temperatura adecuada a la radiación solar global de su emplazamiento y a la demanda de agua caliente del edificio. Los valores derivados de esta exigencia básica tendrán la consideración de mínimos, sin perjuicio de valores que puedan ser establecidos por las administraciones competentes y que contribuyan a la sostenibilidad, atendiendo a las características propias de su localización y ámbito territorial. 10

11 En ningún caso, el calor generado en la FDVFV se va a utilizar para la producción de ACS, debido a su baja temperatura. Por tanto, esta exigencia no se vería afectada por el diseño de un edificio con una Fachada Doble Ventilada Fotovoltaica. Apartado 15.5 Exigencia Básica HE 5: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica En los edificios que así se establezca en este CTE se incorporarán sistemas de captación y transformación de energía solar en energía eléctrica por procedimientos fotovoltaicos para uso propio o suministro a la red. Los valores derivados de esta exigencia básica tendrán la consideración de mínimos, sin perjuicio de valores que puedan ser establecidos por las administraciones competentes y que contribuyan a la sostenibilidad, atendiendo a las características propias de su localización y ámbito territorial. Al introducir en el diseño del edificio una FDVFV, se cumple con la exigencia básica HE5, siempre y cuando se supera la Potencia Fotovoltaica establecida en la misma, y se cumplan las restricciones técnicas establecidas en el Documento Básico HE Ahorro de Energía, sección HE Resumen Documento Básico Ahorro de Energía (DB HE) III Criterios Generales de aplicación Pueden utilizarse otras soluciones diferentes a las contenidas en este DB, en cuyo caso deberá seguirse el procedimiento establecido en el artículo 5 de la Parte I del CTE, y deberá justificarse en el proyecto el cumplimiento de las exigencias básicas. Tal y como ya se había establecido en el Artículo 5, apartado 5.1, para el cumplimiento de la Exigencia básica HE1. Limitación de demanda energética, se puede utilizar lo indicado en este Documento Básico, o buscar soluciones alternativas, justificadas documentalmente Sección HE1. Limitación de demanda energética Apartado 1.1. Ámbito de Aplicación 1. Esta sección es de aplicación en: a) edificios de nueva construcción; b) modificaciones, reformas o rehabilitaciones de edificios existentes con una superficie útil superior a 1000 m 2 donde se renueve más del 25% del total de sus cerramientos. 2. Se excluyen... 11

12 Apartado 1.2. Procedimiento de verificación 1. Para la correcta aplicación de esta Sección deben realizarse las verificaciones siguientes: a) en el proyecto... i) Opción simplificada,..esta opción podrá aplicarse a obras de edificación de nueva construcción que cumplan los requisitos especificados en el apartado y a obras de rehabilitación de edificios existentes; ii) Opción general,... esta opción podrá aplicarse a todos los edificios que cumplan los requisitos especificados en La Opción Simplificada se basa en la comparación de los parámetros característicos de cada uno de los cerramientos del edificio, y los limita a unos valores mínimos. Se realiza a través de unas fichas de cumplimiento. La Opción General se basa en la comparación del edificio, con un edificio de referencia. Se realiza a través del programa informático LIDER. Para el cumplimiento de la EB HE1, se tiene que comprobar: Demanda energética Condensaciones Permeabilidad al aire Apartado 3.2. Opción Simplificada Apartado Aplicabilidad 1.Puede utilizarse la opción simplificada cuando se cumplan simultáneamente... a) que la superficie de huecos en cada fachada sea inferior al 60% de su superficie; b) que la superficie de lucernarios sea inferior al 5% de la superficie total de la cubierta Quedan excluidos aquellos edificios cuyos cerramientos estén formados por soluciones constructivas no convencionales tales como muros Trombe, muros parietodinámicos, invernaderos adosados, etc. Por tanto, este método no se podría aplicar a la FDVFV Acristalada-Acristalada, sin embargo, sí se podría aplicar a las FDVFV Opaca-Acristalada, siempre y cuando no se considere que este tipo de fachada es no convencional. No hay ningún registro de qué se considera como solución constructiva convencional, por lo que a priori se deja a criterio del proyectista. En cualquier caso, al utilizar este método para FDVFV siempre se va a estar en el lado de la seguridad, ya que el comportamiento térmico de esta edificación va a ser mejor que el obtenido con el método de cálculo. El cumplimiento de las condiciones de la EB HE1, en este procedimiento, se realiza a través de unas fichas justificativas del cálculo de los parámetros característicos medios, y de unos formularios de conformidad (apéndice H del DB HE Ahorro de Energía). 12

13 Apartado 3.3. Opción General Apartado Aplicabilidad 1. La única limitación para la utilización de la opción general es la derivada del uso en el edificio de soluciones constructivas innovadoras cuyos modelos no pueden ser introducidos en el programa informático que se utilice. 2. En el caso de utilizar soluciones constructivas no incluidas en el programa se justificarán en el proyecto las mejoras de ahorro de energía introducidas y que se obtendrán mediante método de simulación o cálculo al uso. Las FDVFV, sean del tipo que sea, no están incluidas en el programa informático LIDER (que en la fecha de realización del informe, es el único software reconocido para el empleo de la Opción General), sin embargo existe un procedimiento alternativo para simular esta tipología de cerramiento (ver anexo I). Otra opción sería la de simular con un método de simulación o cálculo al uso, justificándose en el proyecto las mejoras de ahorro introducidas, o lo que es lo mismo, la justificación del cumplimiento de la EB HE1. Apartado Programa informático de referencia 1. El método de cálculo de la opción general se formaliza a través de un programa informático oficial o de referencia. 2. La versión oficial de este programa se denomina Limitación de la Demanda Energética, LIDER,... Apartado Métodos alternativos de cálculo 1...se podrán utilizar otros programas de ordenador alternativos basados en el método de cálculo y que sean Documentos Reconocidos del CTE 2....éste debe ser validado don el procedimiento que se establezca para su reconocimiento. Se pueden crear programas informáticos para la verificación de la Opción General, siempre y cuando utilicen el procedimiento de cálculo establecido y sea Documento Reconocido. Esto no implica que si la solución constructiva no se encuentra incluida en cualquier programa Reconocido, no se puedan utilizar programas de simulación al uso, tal y como se ha expuesto anteriormente. 13

14 Apartado 4.1. Características exigibles a los productos 1. Los edificios se caracterizan térmicamente a través de las propiedades higrotérmicas de los productos que componen su envolvente térmica Los productos para los muros.. a) la conductividad térmica λ (W/mK); b) el factor de resistencia a la difusión del vapor de agua µ, los productos para los huecos y lucernarios.. a) Parte semitransparente del hueco por: i) la transmitancia térmica U (W/m 2 K) ii) el factor solar g b) Marcos de huecos (puertas y ventanas) y lucernarios por: i) la transmitancia térmica U (W/m 2 K); ii) la absortividad α, 6. Los valores de diseño de las propiedades citadas se obtendrán de valores declarados para cada producto, según marcado CE, o de Documentos Reconocidos para cada tipo de producto. 7. En el pliego de condiciones del proyecto debe expresarse las características higrotérmicas de los productos utilizados en los cerramientos interiores que componen la envolvente térmica del edificio. Si éstos están recogidos en Documentos Reconocidos, se podrán tomar datos allí incluidos por defecto. Si no están incluidos, en la memoria deben incluirse los cálculos justificativos de dichos valores y consignarse éstos en el pliego. 8. En todos los casos se utilizarán los valores térmicos de diseño, los cuales se pueden calcular a partir de los valores térmicos declarados según norma UNE ISO :2001. En general y salvo justificación los valores de diseño serán los definidos para una temperatura de 10 ºC y un contenido de humedad correspondiente al equilibrio con un ambiente a 23 ºC y 50% de humedad relativa. Existe la posibilidad de crear un Documento Reconocido con las propiedades higrotérmicas de las FDVFV, si es que interesa definirla como un elemento constructivo en su conjunto Sección HE2. Rendimiento de las instalaciones térmicas Esta exigencia básica se desarrolla en el Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios. Por tanto, si se aplica este Reglamento se cumple con la EB HE2. En el caso de que el calor generado en la FDVFV se vaya a utilizar para el precalentamiento de la renovación de aire del sistema de climatización, será este sistema de clima el que se vea afectado por el RITE y no propiamente la FDVFV (ver Apartado 3.3) Sección HE3. Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación Apartado 1.1. Ámbito de Aplicación 1. Esta sección es de aplicación a las instalaciones de iluminación. a) edificios de nueva construcción; b) rehabilitación de edificios existentes con una superficie útil superior a 1000 m2, donde se renueve más del 25% de la superficie iluminada. c) reformas de locales comerciales y de edificios de uso administrativo en los que se renueve la instalación de iluminación

15 Apartado 1.2. Procedimiento de verificación 1. Para la aplicación de esta sección debe seguirse la secuencia de verificaciones que se expone a continuación: a) cálculo del valor de eficiencia energética de la instalación VEEI en cada zona, constatando que no se superan los valores límite consignados en la Tabla 2.1 del apartado 2.1; b) comprobación de la existencia de un sistema de control y, en su caso, de regulación que optimice el aprovechamiento de la luz natural, cumpliendo con los dispuesto en el apartado 2.2; c) verificación de la existencia de un plan de mantenimiento, que cumpla con lo dispuesto en el apartado 5. El sistema de control de las instalaciones de iluminación se va a ver afectado por la iluminación natural. Por tanto, un cerramiento acristalado implica una mayor iluminación natural y por tanto, el sistema de control debe ser capaz de optimizar el aprovechamiento de la luz natural. La exigencia básica HE3, se basa en el aseguramiento de una eficiencia energética mínima de las instalaciones de iluminación, y por lo tanto no afecta la solución constructiva que se haya adoptado para el cerramiento del edificio. Marca las características que deben cumplir los sistemas de iluminación, en función de los sistemas constructivos, y no viceversa, por tanto no afecta a los requerimientos arquitectónicos de la FDVFV Sección HE4. Contribución solar mínima de ACS Esta exigencia básica establece el aporte solar mínimo para la producción de Agua Caliente Sanitaria, o Climatización de Piscinas, en los edificios en los que son de aplicación el CTE y que exista una demanda energética para estos fines. Para las FDVFV de estudio, esta exigencia no afecta al diseño de las mismas, ya que el calor generado no se va a utilizar como aporte solar para la producción de ACS o climatización de piscinas Sección HE5. Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica Apartado 1.1. Ámbito de Aplicación 1. Los edificios de los usos indicados, a los efectos de esta sección, en la tabla 1.1 incorporarán sistemas de captación y transformación de energía solar por procedimientos fotovoltaicos cuando superen los límites de aplicación establecidos en dicha tabla. Tipo de uso Hipermercado Multitienda y centros de ocio Nave de almacenamiento Administrativos Hoteles y hostales Hospitales y clínicas Pabellones de recintos feriales Límite de aplicación m 2 construidos m2 construidos m 2 construidos m 2 construidos 100 plazas 100 camas m2 Tabla 1.1 Ámbito de aplicación 15

16 Por tanto, tal y como se ha orientado el estudio de las FDVFV, preferiblemente instalables en el sector terciario, siempre y cuando se superen las superficies establecidas, será obligatorio la instalación de sistemas solares fotovoltaicos. Por tanto, con una FDVFV de potencia suficiente, se cumpliría la exigencia básica HE5. Apartado 1.2. Procedimiento de verificación 1. Para la aplicación de esta sección debe seguirse la secuencia de verificaciones que se expone a continuación: a) Cálculo de la potencia a instalar en función de la zona climática cumpliendo con lo establecido en el apartado 2.2; b) Comprobación de que las pérdidas debidas a la orientación e inclinación de las placas y a las sombras sobre ellas no superen los límites establecidos en la tabla 2.2; c) Cumplimiento de las condiciones de cálculo y dimensionado del apartado 3; d) Cumplimiento de las condiciones de mantenimiento del apartado 4. La EB HE5 impone una potencia mínima a instalar, en función del uso y la superficie de la edificación, unas pérdidas por orientación e inclinación máximas y un procedimiento de cálculo y dimensionamiento, así como un mantenimiento preventivo y plan de vigilancia. Por tanto, la potencia mínima fotovoltaica de la FDVFV se define a partir de esta exigencia básica, y tiene condición de mínimos. Apartado 2.2. Determinación de la potencia a instalar (Subapartado 4. Pérdidas límite) 4. La disposición de los módulos se hará de tal manera que las pérdidas debidas a la orientación e inclinación del sistema y a las sombras sobre los mismos sean inferiores a los límites de la tabla 2.2. Caso Orientación e Sombras Total inclinación General 10% 10% 15% Superposición 20% 15% 30% Integración arquitectónica 40% 20% 50% Tabla 2.2 Pérdidas límite 5. En la tabla 2.2 se consideran tres casos: general, superposición de módulos e integración arquitectónica. Se considera que existe integración arquitectónica cuando los módulos cumplen con una doble función energética y arquitectónica y además sustituyen elementos constructivos convencionales o son elementos constituyentes de la composición arquitectónica... Tal y como se define la Integración Arquitectónica, las FDVFV de estudio entran a formar parte de este tipo de instalaciones, y por tanto, las pérdidas máximas por orientación e inclinación del sistema se establecen en el 40% y el 20% por sombras, y unas pérdidas totales del 50%. Las pérdidas se calculan respecto de una instalación con una orientación e inclinación óptimas, sin sombras (orientación SUR e inclinación la latitud del lugar menos 10º). Por tanto, habrá que analizar las pérdidas producidas en la instalación FV de la FDVFV, debido a la orientación e inclinación, para cada caso. 16

17 Apartado 3.2. Condiciones generales de la instalación Apartado Sistema generador fotovoltaico 1. Todos los módulos deben satisfacer las especificaciones UNE-EN 61215:1997 para módulos de silicio cristalino o UNE-EN 61646:1997 para módulos fotovoltaicos de capa delgada así como estar cualificados por un laboratorio acreditado El módulo fotovoltaico llevará claramente visible e indeleble el modelo y nombre o logotipo del fabricante, potencia pico, así como una identificación individual o número de serie trazable a la fecha de fabricación. 4. Los módulos serán Clase II y tendrán un grado de protección mínimo IP65. Por motivos de seguridad y para facilitar el mantenimiento y reparación del generador, se instalarán los elementos necesarios (fusibles, interruptores, etc.) para la desconexión, de forma independiente y en ambos terminales, de cada una de las ramas del resto del generador. 5. las exigencias del Código Técnico de la Edificación relativas a seguridad estructural serán de aplicación a la estructura del soporte del módulo. 6. El cálculo y la construcción de la estructura y el sistema de fijación de módulos permitirá las necesarias dilataciones térmicas sin transmitir cargas que puedan afectar a la integridad de los módulos, siguiendo las indicaciones del fabricante. La estructura se realizará teniendo en cuneta la facilidad de montaje y desmontaje, y la posible necesidad de sustituciones de elementos. 7. La estructura se protegerá superficialmente contra la acción de los agentes ambientales. 8. En el caso de instalaciones integradas en cubierta que hagan las veces de la cubierta del edificio, estructura y la estanqueidad entre módulos se ajustará a las exigencias indicadas en la parte correspondiente del Código Técnico de la Edificación y demás normativas de aplicación. Estos requisitos son los que tienen que cumplir los módulos FV para poder instalarse en Europa, y son exigibles a los fabricantes fotovoltaicos. 3.2 CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA A continuación se va a hacer un resumen de cada uno de los Capítulos que afecten al diseño o metodología de evaluación energética de las Fachadas Dobles Ventiladas Fotovoltaicas (FDVFV), del RD 47/ Resumen RD 47/2007. Procedimiento básico para la certificación CAPÍTULO I. DISPOSICIONES GENERALES Artículo 2. Ámbito de aplicación 1. Este procedimiento básico es de aplicación en: a) edificios de nueva construcción. b) modificación, reformas o rehabilitaciones de edificios existentes, con una superficie útil superior a m2 donde se renueve más del 25% del total de sus cerramientos... Mismo ámbito de aplicación que el CTE 17

18 Artículo 3. Documentos Reconocidos para la certificación de eficiencia energética 1. Con el fin de facilitar el cumplimiento de este Procedimiento Básico se crean los denominados documentos reconocidos para la certificación energética que se definen como documentos técnicos, sin carácter reglamentario, debiendo contar con el reconocimiento conjunto del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio y del Ministerio de la Vivienda.. 2.Los documentos reconocidos podrán tener el contenido siguiente: a) Programas informáticos de calificación de eficiencia energética. b) Especificaciones y guías técnicas o comentarios sobre la aplicación técnico-administrativa de la certificación de eficiencia energética. c)cualquier otro documento que facilite la aplicación de la certificación de eficiencia energética, excluidos los que se refieran a la utilización de un producto o sistema particular o bajo patente. 3. Se crea en el del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio y adscrito a la secretaria General de Energía, el registro general de documentos reconocidos para la certificación de eficiencia energética, que tendrá carácter público e informativo. Al igual que ocurre en el CTE, se crea un Registro de Documentos Reconocidos. CAPÍTULO II. CONDICIONES TÉCNICAS Y ADMINISTRATIVAS Artículo 4. Calificación de eficiencia energética de un edificio 1. La calificación de eficiencia energética es la expresión del consumo de energía que se estima necesario para satisfacer la demanda energética del edificio en unas condiciones normales de funcionamiento y ocupación. Se determinará de acuerdo con la metodología de cálculo que figura en el Anexo I y se expresará con indicadores energéticos mediante la etiqueta de eficiencia energética del Anexo II. 2.La obtención de la calificación de eficiencia energética de un edificio se puede realizar mediante una de las dos opciones siguientes: a) La opción general, de carácter prestacional, a través de un programa informático que desarrolla la metodología de cálculo del Anexo I de una manera directa. Dentro de esta opción se puede utilizar: i) El programa informático de referencia... CALENER. ii) Un programa informático Alternativo, que cumpla con las especificaciones... Anexo I. b) La opción simplificada, de carácter prescriptivo que desarrolla la metodología de cálculo del Anexo I de manera indirecta. El alcance y desarrollo de esta opción será aprobado en un documento reconocido y se inscribirá en el Registro referido en el artículo 3 de este Procedimiento básico. Para proceder a la calificación energética de un edificio, o bien se utiliza la Opción General (a través de un programa informático reconocido), o bien se utiliza la Opción Simplificada. Tal y como se establece en los Documentos Reconocidos, sólo se podrá utilizar la Opción Simplificada, y por tanto una asignación directa de clase de eficiencia (Clase D ó E), a los edificios que se hayan calculado con la Opción Simplificada del CTE para el cumplimiento de la exigencia básica HE1. Si para la comprobación de la Exigencia Básica HE1 se utiliza la Opción General, para la Certificación también hay que utilizar la Opción General, a través del programa informático de referencia o de otro alternativo. 18

19 A la fecha del presente informe, el único programa informático reconocido es el CALENER (en sus versiones VYP y GT). ANEXO I. Especificaciones Técnicas de la metodología de cálculo de la calificación de eficiencia energética Introducción La calificación de eficiencia energética se calculará de acuerdo con la metodología de cálculo que se establece a continuación. Para lo cual se podrá utilizar bien la opción simplificada prescriptiva, o bien la opción general prestacional, mediante un programa informático de Referencia o mediante programas informáticos Alternativos, tal como se establece en el artículo 4 del Procedimiento básico. El método a emplear se basa en el sistema auto-referente, mediante el cual el edificio a certificar se compara con otro denominado de referencia que cumple determinadas condiciones normativas y se evalúa si alcanza la misma o superior eficiencia energética. Si se utiliza un programa informático Alternativo, el método a utilizar será comparativo: Edificio de estudio vs Edificio de Referencia. Por tanto, en este caso, se hace referencia expresa a la posibilidad de utilizar programas informáticos alternativos, por lo que no es necesario, en caso de no utilizar el CALENER, desarrollar un programa informático específico para realizar el cálculo. 19

20 3.3 REGLAMENTO DE INSTALACIONES TÉRMICAS EN EDIFICIOS (RITE) Introducción Real Decreto El nuevo Reglamento de instalaciones térmicas en los edificios (RITE) que se aprueba por este RD es una medida de desarrollo del Plan Estratégico de ahorro y eficiencia energética en España ( ) y contribuirá también a alcanzar los objetivos establecidos por el Plan de fomento de las energías renovables ( ), fomentando una mayor utilización de la energía solar térmica sobre todo en la producción de agua caliente sanitaria. Dicho nuevo reglamento se desarrolla con un enfoque basado en prestaciones u objetivos... sin obligar al uso de una determinada técnica o material, ni impidiendo la introducción de nuevas tecnologías y conceptos en cuanto al diseño, frente al enfoque tradicional de reglamentos prescriptivos... Por otra parte, el reglamento que se aprueba constituye el marco normativo básico en el que se regulan las exigencias de eficiencia energética y de seguridad que deben cumplir las instalaciones térmicas en los edificios para atender la demanda de bienestar e higiene de las personas. El reglamento permite y facilita la introducción de nuevas tecnologías y conceptos de diseño, estableciendo sólo normas de carácter básico enfocadas en el aseguramiento de las prestaciones de las Instalaciones Térmicas. CAPÍTULO 1. DISPOSICIONES GENERALES Ámbito de Aplicación Artículo 2. Ámbito de aplicación 1. A efectos de la aplicación del RITE se considerarán como instalaciones térmicas las instalaciones fijas de climatización (calefacción, refrigeración y ventilación) y de producción de agua caliente sanitaria destinadas a atender las demandas de bienestar térmico e higiene de las personas. 2. El RITE se aplicará a las instalaciones térmicas en los edificios de nueva construcción y a las instalaciones térmicas en los edificios construidos, en lo relativo a su reforma, mantenimiento, uso e inspección, con las limitaciones que en el mismo se determinan. 3. Se entenderá por reforma de una instalación térmica todo cambio que se efectúe en ella y que suponga una modificación del proyecto o memoria técnica con el que fue ejecutada y registrada. En tal sentido, se consideraran reformas las que estén comprendidas en alguno de los siguientes casos: a) La incorporación de nuevos subsistemas de climatización o de producción de ACS o la modificación de los existentes; b) La sustitución de los existentes... c) El cambio del tipo de energía utilizada o la incorporación de energías renovables; d) el cambio de uso previsto del edificio. 4. No será de aplicación el RITE a las instalaciones térmicas de procesos industriales, agrícolas o de otro tipo, en la parte que no esté destinada a atender la demanda de bienestar térmico e higiene de las personas. En el diseño de sistema de aprovechamiento del aire caliente generado en la FDVFV, deberán ser observadas todas las medidas relativas a instalaciones fijas de climatización. 20

21 Contenido del RITE. Estructura Artículo 4. Contenido del RITE 1. La Parte I, Disposiciones Generales, que contiene las condiciones generales de aplicación del RITE y las exigencias de bienestar e higiene, eficiencia energética y seguridad que deben cumplir las instalaciones térmicas. 2. La Parte II, constituida por las Instrucciones Técnicas, en adelante IT, que contiene la caracterización de las exigencias técnicas y su cuantificación, con arreglo al desarrollo actual de la técnica. La cuantificación de las exigencias se realiza mediante el establecimiento de niveles o valores límite, así como procedimientos expresados en forma de métodos de verificación o soluciones sancionadas por la práctica cuya utilización permite acreditar su cumplimiento. Las IT contenidas en el RITE abarcan las fases de diseño y dimensionado, el montaje, el mantenimiento, el uso y la inspección. Éstas pueden establecer el cumplimiento obligatorio o voluntario de normas UNE u otras de reconocido prestigio. La observación y cumplimiento de todas ellas debe quedar acreditado en el proyecto. Documentos Reconocidos Artículos 6. Documentos Reconocidos 1. Con el fin de facilitar el cumplimiento de las exigencias del RITE, se crean los denominados documentos reconocidos del RITE, que se definen como documentos sin carácter reglamentario, que cuenten con el reconocimiento conjunto del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio y el Ministerio de la Vivienda. 2.Los documentos reconocidos podrán tener el contenido siguiente: a) especificaciones, guías técnicas o códigos de buena práctica que incluyan procedimiento de diseño, dimensionado, montaje mantenimiento, uso o inspección de las instalaciones térmicas; b) métodos de evaluación, modelos soluciones, programas informáticos y datos estadísticos sobre instalaciones térmicas; c) guías de aplicación con criterios que faciliten la aplicación técnicoadministrativa del RITE; d) cualquier otro documento que facilite la aplicación del RITE, excluidos los que se refieran a la utilización de un producto o sistema particular o bajo patente. Al igual que en el CTE, un programa informático puede ser considerar como Documento Reconocido. CAPÍTULO 2. CONDICIONES TÉCNICAS Exigencias Técnicas Articulo 10. Exigencias Técnicas de las instalaciones térmicas Las instalaciones térmicas deben diseñarse y calcularse, ejecutarse, mantenerse y utilizarse, de forma que se cumplan las exigencias técnicas de bienestar e higiene, eficiencia energética y seguridad que establece este reglamento. 21

22 Articulo 11. Bienestar e higiene 1. Calidad Térmica del ambiente. Las instalaciones térmicas permitirán mantener los parámetros que definen el ambiente térmico dentro de un intervalo de valores 2. Calidad del aire interior: las instalaciones térmicas permitirán mantener una calidad del aire interior aceptable, en los locales ocupados por las personas, en los locales ocupados por las personas, eliminando los contaminantes que se produzcan de forma habitual durante el uso normal de los mismos, aportando un caudal suficiente de aire exterior y garantizando la extracción y expulsión del aire viciado. 3. Higiene: las instalaciones térmicas permitirán proporcionar una dotación de agua caliente sanitaria, en condiciones adecuadas, para la higiene de las personas. 4. Calidad del ambiente acústico: en condiciones normales de utilización, el riesgo de molestias o enfermedades producidas por el ruido y las vibraciones de las instalaciones térmicas, estará limitado. La utilización del aire caliente proveniente de la fachada para la climatización interior del edificio a través de los sistemas mecánicos de ventilación o climatización estará sujeta de forma muy particular al cumplimiento de las exigencias de Calidad Térmica y Calidad del aire interior. Articulo 12. Eficiencia energética...las instalaciones térmicas deben diseñarse y calcularse, ejecutarse, mantenerse y utilizarse de tal forma que reduzca el consumo de energía convencional de las mismas...cumpliendo los siguientes requisitos: 1 Rendimiento energético: los equipos de generación de calor y fría, así como los destinados al movimiento y transporte de fluidos, se seleccionarán en orden a conseguir que sus prestaciones, en cualquier condición de funcionamiento, estén lo más cercanas posible a su régimen de rendimiento máximo. 2. Distribución de calor y frío: los equipos y las conducciones de las instalaciones deben quedar asilados térmicamente, para conseguir que los fluidos portadores lleguen a las unidades terminales con temperaturas próximas a las de salida de los equipos de generación. 3. Regulación y control: las instalaciones estarán dotadas de los sistemas de regulación y control necesarios para que se puedan mantener las condiciones de diseño previstas en los locales climatizados, ajustando, al mismo tiempo, los consumos de energía a las variaciones de la demanda térmica, así como interrumpir el servicio. 4. Contabilización de consumos: las instalaciones térmicas deben estar equipadas con sistemas de contabilización para que el usuario conozca su consumo de energía, y para permitir el reparto de los gastos de explotación en función del consumo, entre distintos usuarios, cuando la instalación satisfaga la demanda de múltiples consumidores. 5. Recuperación de energía: las instalaciones térmicas incorporarán subsistemas que permitan el ahorro la recuperación de energía y el aprovechamiento de energías residuales. 6. Utilización de energías renovables. Las instalaciones térmicas aprovecharán las energías renovables disponibles, con el objetivo de cubrir con estas energías una parte de las necesidades del edificio. La introducción del aire caliente provinente de la FDVFV en el sistema de admisión de aire exterior exige la implementación de un sistema de control que asegure que en todo momento 22

23 estamos mejorando la eficiencia energética del equipo de climatización del edificio seleccionando el flujo de aire (exterior o del muro) que debe ser introducido en cada momento. Artículo 13. Seguridad Las instalaciones térmicas deben ser diseñadas... de tal forma que se prevenga y reduzca a limites aceptables el riesgo de sufrir accidentes y siniestros capaces de producir daños o perjuicios a las persona, flora, fauna, bienes o al medio ambiente, así como de otros hechos susceptibles de producir en los usuarios molestias o enfermedades. A continuación se enumerarán las Instrucciones técnicas de bienestar e higiene, eficiencia energética y seguridad, que pueden tener especial relevancia en la toma de decisiones en la fase de diseño de la FDVFV y la estrategia de aprovechamiento de la energía térmica generada en su interior. PARTE II. INSTRUCCIONES TÉCNICAS Exigencias Técnicas IT 1.1. Exigencias de Bienestar e higiene. IT Procedimiento de Verificación Para la correcta aplicación de esta exigencia en el diseño y dimensionado de las instalaciones térmicas debe seguirse la secuencia de verificaciones siguiente: a) Cumplimiento de la exigencia de calidad térmica del ambiente del apartado b) Cumplimiento de la exigencia de calidad de aire interior del apartado c) Cumplimiento de la exigencia de calidad acústica del apartado d. d) Cumplimiento de la exigencia de higiene del apartado IT Exigencias de calidad térmica del ambiente. IT Temperatura operativa y humedad relativa a) Para personas con actividad metabólica sedentaria de 1,2 me, con grado, con grado de vestimenta de 0.5 clo en verano y 1 clo e n invierno y un PPD entre el 10% y el 15%, los valores de la temperatura operativa y de la humedad relativa estarán comprendidos entre los límites indicados en la tabla Estación Temperatura operativa ºC Humedad relativa % Verano Invierno Tabla Condiciones interiores de diseño b) Para valores diferentes de la actividad metabólica... es válido el cálculo...indicado en la norma UNE-EN ISO

24 Las condiciones interiores de diseño de la tabla son las empleadas como estándar en los edificios de oficinas. Se deberán tener en cuenta estos valores a efectos de la modelización térmica del sistema y el diseño del sistema de control del aprovechamiento del aire caliente. IT Velocidad media del aire. En caso de optar por sistemas de ventilación natural el RITE establece las velocidades medias admisibles del aire de impulsión en la zona ocupada. IT Exigencias de calidad del aire interior. IT Generalidades. 1. En los edificios de viviendas, a los locales habitables del interior de las mismas, los almacenes de residuos, los trasteros, los aparcamientos y garajes; y en los edificios de cualquier otro uso, a los aparcamientos y los garajes se consideran válidos los requisitos de calidad de aire interior establecidos en la Sección HS 3 del CTE. 2. El resto de edificios dispondrán de un sistema de ventilación para el aporte deñ suficiente caudal de aire exterior que evite, en los distintos locales en los que se realice alguna actividad humana, la formación de elevadas concentraciones de contaminantes, de acuerdo con lo que se establece en el apartado y siguientes. A los efectos de cumplimento de este apartado se considera válido lo establecido en el procedimiento de la UNE-EN En los edificios de oficinas la calidad mínima del aire interior está establecida por el RITE, quedando establecido en el mismo que la calidad del aire interior en edificios destinados a oficinas deber ser de categoría IDA 2 (aire de buena calidad). Para alcanzar dicha categoría de aire se establece un caudal mínimo de aire exterior de 12,5 dm3/por persona (por ocupación) o de 0.83 dm3/m2 (por superficie). (IT ) IT Filtración del aire exterior mínimo de ventilación. El RITE establece que todo el aire exterior que se introduzca en el edificio deberá ser debidamente filtrado. El tipo de filtros a emplear depende de la calidad del aire interior (IDA2 en oficinas) y la calidad del aire Exterior (ODA 1 a 5). ODA 1: aire puro que puede contener partículas sólidas de forma temporal. ODA 2: aire con altas concentraciones de partículas. ODA 3: aire con altas concentraciones de contaminantes gaseosos. ODA 4: aire con altas concentraciones de contaminantes gaseoso y partículas. ODA 5: aire con muy altas concentraciones de contaminantes gaseosos y partículas Para un aire exterior de tipo ODA 2 se deben utilizar filtros previos de tipo F6 y finales de tipo F8. (Tabla Corrección de errores RD 1027/2007 y tipos de filtros en UNE-EN 779:2003) 24