APLICACIÓN PRÁCTICA HE-1 Limitación de la demanda energética GRUPO FORMADORES ANDALUCÍA

Transcripción

1 APLICACIÓN PRÁCTICA HE-1 GRUPO FORMADORES ANDALUCÍA

2 Son objeto de la opción SIMPLIFICADA los cerramientos y particiones interiores que componen la envolvente térmica del edificio, para los cuales se calcularán los parámetros característicos que definen la envolvente térmica: Transmitancia térmica de muros de fachada (U M ) Transmitancia térmica de medianerías (U MD ) Transmitancia térmica de particiones interiores en contacto con espacios no habitables Transmitancia térmica de cubiertas (U C ) Transmitancia térmica de suelos (U S ) Transmitancia térmica de cerramientos en contacto con el terreno (U T ) Transmitancia térmica de huecos (U H ) Factor solar modificado de huecos (F H )

3 Datos de partida: Situación: Sevilla. Zona Climática B4. Uso: Administrativo Cálculo de la transmitancia CERRAMIENTO A: Composición constructiva: 1- Aplacado de piedra caliza, ρ = 2600 Kg/m 3 (3 cm.) 2- Mortero de agarre (2 cm.) 3- Citara de ladrillo hueco doble (11.5 cm.) 4- Embarrado de mortero de cemento (2 cm.) 5- Poliuretano proyectado (3 cm.) 6- Cámara de aire no ventilada (5 cm.) 7- Tabique de ladrillo hueco (4 cm.) 8- Enlucido de yeso (1.5 cm.)

4 La transmitancia térmica viene dada por la siguiente expresión: U = 1 R T donde R T es la resistencia térmica total del componente constructivo calculado mediante la expresión: R T = Rsi + R Rn + Rse (2) R si y R se se obtienen de la Tabla E.1 del Apéndice E, que para el caso de cerramientos verticales toman los valores 0.13 y 0.04 m 2 K/W, respectivamente. La resistencia térmica R n de cada una de las capas del cerramiento viene definida por la expresión: e R = λ (3) siendo e el espesor de la capa (m) y λ la conductividad térmica del material (W/mK). (1)

5 Resistencias térmicas superficiales

6 CERRAMIENTOS CON CÁMARA DE AIRE Apartado E (CTE-DB HE-1) e (cm.) Horizontal Vertical TABLA E.2. Resistencias térmicas de cámaras de aire sin ventilar en m 2 K/W

7 Capa L (m) λ R=L/λ R se Aplacado Mortero Citara LHD Embarrado Poliuretano Cámara Tabique Enlucido Rsi 0.13 R T = 2,057

8 Sustituyendo en (1): U = 1 R T = = 0.485W / m 2 K Según la Tabla 2.1 del apartado del DB-HE-1, el máximo valor de la transmitancia térmica para muros de fachada en Zona Climática B es de 1.07 W/m 2 K, por lo que el cerramiento propuesto cumpliría dicha exigencia. 0,485 < 1,07

9 Tabla Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica U en W/m² K Cerramientos y particiones interiores ZONAS A ZONAS B ZONAS C ZONAS D ZONAS E 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 1,22 1,07 0,95 0,86 0,74 Suelos 0,69 0,68 0,65 0,64 0,62 Cubiertas 0,65 0,59 0,53 0,49 0,46 Vidrios y marcos (2) 5,70 5,70 4,40 3,50 3,10 Medianerías 1,22 1,07 1,00 1,00 1,00

10 CERRAMIENTO B: Composición constructiva: 1- Aplacado de piedra caliza con junta abierta (1600 mm 2 /m) ρ = 2600 Kg/m 3 (3 cm.) 2- Cámara de aire (4 cm.) 3- Poliuretano proyectado (3 cm.) 4- Citara de ladrillo perforado (11.5 cm.) 5- Enlucido de yeso (1.5 cm.) La transmitancia térmica viene dada por la siguiente expresión: U = 1 R T donde R T es la resistencia térmica total del componente constructivo calculado mediante la expresión: R = R + Ri + T si R si (1) (4)

11 En este caso, según se observa en la expresión (4), al ser la cámara de aire muy ventilada, para el cálculo de la resistencia térmica total se desprecia la resistencia térmica de la cámara de aire y de las capas entre la cámara de aire y el exterior, y tomando como resistencia superficial exterior el valor de la resistencia superficial interior. R si se obtiene de la Tabla E.1 del Apéndice E, que para el caso de cerramientos verticales toma el valor 0.13 m 2 K/W. La resistencia térmica R n de cada una de las capas del cerramiento viene definida por la expresión: e R = (3) λ siendo e el espesor de la capa (m) y λ la conductividad térmica del material (W/mK).

12 Resistencias térmicas superficiales

13 Capa L (m) λ R=L/λ R si Poliuretano Citara LP Enlucido Rsi 0.13 R T = 1,847

14 Sustituyendo en (1): U = 1 R T = = 0.541W / m 2 K Según la Tabla 2.1 del apartado del DB-HE-1, el máximo valor de la transmitancia térmica para muros de fachada en Zona Climática B es de 1.07 W/m 2 K, por lo que el cerramiento propuesto cumpliría dicha exigencia. 0,541 < 1,07

15 Tabla Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica U en W/m² K Cerramientos y particiones interiores ZONAS A ZONAS B ZONAS C ZONAS D ZONAS E 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 1,22 1,07 0,95 0,86 0,74 Suelos 0,69 0,68 0,65 0,64 0,62 Cubiertas 0,65 0,59 0,53 0,49 0,46 Vidrios y marcos (2) 5,70 5,70 4,40 3,50 3,10 Medianerías 1,22 1,07 1,00 1,00 1,00

16 Local de dimensiones 20x8,5 m en planta y 3 m de altura, formando parte de un edificio administrativo, ubicado en la ciudad de Cuenca. Dicho local se encuentra completamente enterrado. La composición constructiva de sus cerramientos es la siguiente: Cerramiento vertical: 1- Muro de hormigón armado: e = 25 cm; λ = 2,30 W/mK 2- Cámara de aire no ventilada: e = 5 cm 3- Tabique de ladrillo hueco sencillo: e = 4 cm; λ = 0,444 W/mK 4- Enlucido de yeso: e = 1,5 cm; λ = 0,30 W/mK Cerramiento horizontal: 1- Solera de hormigón armado: e = 15 cm; λ = 2,30 W/mK 2- Mortero de agarre de cemento: e = 3 cm; λ = 1,30 W/mK 3- Solería de piedra artificial: e = 3 cm; λ = 1,30 W/mK

17 Datos de partida: Situación: Cuenca. Zona climática D2. Uso: Administrativo Límite transmitancia térmica, Tabla 2.1: Primer metro del perímetro del muro de sótano < 0,86 W/m 2 K Límite parámetros característicos medios, Tabla 2.2: 0,66 W/m 2 K

18 1) Valores máximos de transmitancia Muro de sótano (Apartado E.1.2.2) Para el cálculo de Rm se desprecian las resistencias térmicas superficiales: Capa L (m) λ R=L/λ 1.- Hormigón 0,25 2,30 0, Cámara 0,05-0, Tabique 0,04 0,444 0, Enlucido 0,015 0,30 0,05 Rm = 0,428 Para el primer metro de muro de sótano entramos en la Tabla E.4 con z = 1 y Rm = 0,50 (no interpolamos).

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20 Calculamos la longitud característica: B' = A P 2 = (20x3x2) + (8,5x3x2) (20 + 8,5)2 2 6 Para el primer metro de muro de sótano entramos en la Tabla E.4 con z = 1, B =6 y Rm = 0,50 (no interpolamos), obteniendo una transmitancia en el muro: U T1 = 0,46 < 0,86 W/m 2 K

21 6) TRANSMITANCIAS MÁXIMAS DE LOS ELEMENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DEL EDIFICIO (Tabla 2.1) Tabla Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica U en W/m² K (Novedad destinada a evitar descompensaciones entre la calidad térmica de los cerramientos de los diferentes espacios manteniendo unos valores máximos) Cerramientos y particiones interiores ZONAS A ZONAS B ZONAS C ZONAS D ZONAS E 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 1,22 1,07 0,95 0,86 0,74 Suelos 0,69 0,68 0,65 0,64 0,62 Cubiertas 0,65 0,59 0,53 0,49 0,46 Vidrios y marcos (2) 5,70 5,70 4,40 3,50 3,10 Medianerías 1,22 1,07 1,00 1,00 1,00

22 Capa L (m) λ R=L/λ 1.- Hormigón 0,25 2,30 0, Cámara 0,05 0, Tabique 0,04 0,444 0, Enlucido 0,015 0,30 0,05 Rm = 0,428 Para el muro de sótano general, entramos en la Tabla E.5 con z = 3 y Rm = 0,50 (no interpolamos), obteniendo una transmitancia en el muro: U T1 = 0,64 < 0,86 W/m 2 K Los muros enterrados, excepto su primer metro, no tienen valor límite de transmitancia, por lo que no tienen que cumplir ningún valor de la Tabla 2.1.

23 MUROS EN CONTACTO CON EL TERRENO

24 Solera (Apartado E Caso 2) Para el cálculo de Rf se desprecian las resistencias térmicas superficiales: Capa L (m) λ R=L/λ 1.- Solera 0,15 2,30 0, Mortero 0,03 1,30 0, Solería 0,03 1,30 0,023 Rf = 0,111 Calculamos la longitud característica A B' = P 2 = 20 8,5 (20 + 8,5)2 2 6 Entramos en la Tabla E.4 con z = 3, B =6 y Rf = 0,00 (no interpolamos según enunciado), obteniendo una transmitancia en el muro: U T3 = 0,38 W/m 2 K La solera enterrada no tiene que verificar ningún valor de la Tabla 2.1

25 SUELOS EN CONTACTO CON EL TERRENO (CASO 2)

26 2) Valores máximos de parámetros característicos medios U TM = A T1 U A T1 T1 + + A A T 3 T 3 U T 3 = [( 20x3x2) + ( 8,5x3x2) ] 0,64 + ( 20x8,5) ( 20x3x2) + ( 8,5x3x2) + ( 20x8,5) 0,38 = 0,51W / m 2 K Por tanto: U TM = 0,51 < 0,66 W/m 2 K

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28 Datos de partida: Situación: Huelva. Zona Climática B4. Orientación Este Uso: Salón de Actos Cálculo del Factor Solar Modificado Porcentaje de huecos: 40% Protección solar de lamas completamente horizontales La transmitancia, tanto del vidrio (U H,v ) como de la carpintería (U H,m ), tiene un valor de 4,90 W/m 2 K. Factor solar: 0,70 El color de las carpinterías es negro y representan un 12% de la superficie de los huecos.

29 FACTOR SOLAR MODIFICADO DE HUECOS Y LUCERNARIOS Apartado E.2 (CTE-DB HE-1) F = F S [(1-FM) g + FM 0,04 U m α siendo: F S : factor de sombra del hueco (Tablas E.11 a E.15) FM : fracción del hueco ocupado por el marco g : factor solar del vidrio U m : transmitancia térmica del marco α : absortividad del marco en función de su color (Tabla E.10)

30 Sustituyendo en la expresión anterior obtenemos el factor solar modificado: F S [( 1 FM ) g + FM 0, U α ] ( 1 0,12) 0,70 + 0,12 0,04 4,9 F 04 = F m [ 0,96] = 0,57 F = 0,363

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33 Según la Tabla 2.2 del apartado del DB-HE-1, el máximo valor del factor solar modificado límite es 0,42, por lo que hueco propuesto cumpliría dicha exigencia. 0,363 < 0,42

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35 Datos de partida: Situación: Sevilla. Zona Climática B4. Uso: Administrativo Cálculo de las humedades de condensación CERRAMIENTO A: Composición constructiva: 1- Aplacado de piedra caliza, ρ = 2600 Kg/m 3 (3 cm.) 2- Mortero de agarre (2 cm.) 3- Citara de ladrillo hueco doble (11.5 cm.) 4- Embarrado de mortero de cemento (2 cm.) 5- Poliuretano proyectado (3 cm.) 6- Cámara de aire no ventilada (5 cm.) 7- Tabique de ladrillo hueco (4 cm.) 8- Enlucido de yeso (1.5 cm.)

36 Capa L (m) λ R=L/λ R se Aplacado Mortero Citara LHD Embarrado Poliuretano Cámara Tabique Enlucido Rsi 0.13 R T = 2,057 U = 1 R T = = 0.485W / m 2 K

37 CONDICIONES PARA EL CÁLCULO DE CONDENSACIONES (Apéndice G) Condiciones interiores de cálculo En ausencia de datos más precisos se tomará una temperatura interior θ i =20ºC (todos los meses) y una humedad relativa del ambiente interior Φ i en función de la clase de higrometría del espacio: Clase de higrometría 5: 70% Clase de higrometría 4: 62%. Clase de higrometría 3: 55%

38 CONDICIONES PARA EL CÁLCULO DE CONDENSACIONES (Apéndice G) Condiciones exteriores de cálculo

39 CONDICIONES INTERIORES DE CÁLCULO: θ i = 20ºC Ф i = 55% CONDICIONES EXTERIORES: θ i = 10,7ºC Ф i = 79%

40 P n P sat,n θ = P = ( θ θ ) i R T e ( P P ) i ΣS dn e R S n dn P sat = 610,5 e 17,269 θ 237,3+ θ S = µ dn e n n P P i e = φ P i = φ P e sat sat ( θ ) i ( θ ) e

41 L (m) λ R=L/λ µ S T Pn Psat Rse 0,040 10,700 10, Aplacado 0,03 3,5 0, ,881 10, , , , Mortero 0,02 1,4 0, ,2 10,920 10, , , , Citara 0,115 0,49 0, ,15 10,984 12, , , , Embarrado 0,02 1,4 0, ,2 12,045 12, , , , Poliuretano 0,03 0,023 1, ,8 12,109 18, , , , Camara 0,05 0, ,05 18,004 18, , , , Tabique 0,04 0,49 0, ,4 18,818 19, , , , Enlucido 0,015 0,3 0, ,09 19,187 19, , , ,610 Rsi 0,130 19,412 20, , , ,745 2,058 9,89 P n P sat,n