CUADERNO TÉCNICO Comportamiento energético de una fachada acristalada. Hydro Building Systems

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1 CUADERNO TÉCNICO Comportamiento energético de una fachada acristalada Hydro Building Systems La información contenida en el texto de esta publicación corresponde a la fecha de su edición. SEPTIEMBRE 2005

2 AUTORES Daniel Castelló Ingeniero Industrial Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya (ITeC) Línia de Medi Ambient Juan Manuel Calderón - Ingeniero Industrial Hydro Building Systems S.L. CON LA COLABORACIÓN DE Torsten Masseck Arquitecto Universitat Politécnica de Catalunya (UPC) CISOL Centre d Investigació Solar ETSAV BAJO LA DIRECCIÓN DE Fructuós Mañà i Reixach Dr. Arquitecto Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya (ITeC) Línia de Medi Ambient

3 La información contenida en el texto de esta publicación corresponde a la fecha de su edición. Es posible, por tanto, que en la actualidad algunos datos (precios, normativa, leyes, etc.) se hayan modificado, lo cual debe tenerse en cuenta al hacer uso de ella. DOMAL, TECHNAL y WICONA son marcas registradas de Hydro Building Systems.

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5 CUADERNO TÉCNICO Índice 1. Presentación de la publicación 1.1 Introducción Prestaciones energéticas de una fachada acristalada 2.1 Intercambios de calor a través de una fachada acristalada Coeficientes de transmisión térmica. Definiciones y cálculo Coeficiente de transmisión térmica del vidrio Coeficiente de transmisión térmica de la fachada acristalada Cómo mejorar el coeficiente de transmisión térmica Condensaciones en una fachada acristalada Condensaciones superficiales en una fachada acristalada Cómo evitar la aparición de condensaciones superficiales en una fachada acristalada Ejemplo práctico. Cálculo de las condensaciones superficiales en una fachada acristalada Condensaciones intersticiales en una fachada acristalada. Definición y cómo evitar su aparición Condensaciones superficiales e intersticiales. Exigencias del Código Técnico de la Edificación Transferencias térmicas debidas a las infiltraciones de aire 2.5 Efectos de la radiación solar Composición y distribución energética de la radiación solar Aportaciones de calor a través de una fachada acristalada Aportaciones de calor a través de las partes opacas Aportaciones de calor a través del vidrio. Factor solar Efecto invernadero Aportaciones de calor a través de una fachada acristalada provista de protecciones solares Factor solar. Exigencias del Código Técnico de la Edificación Importancia de la radiación solar. Ejemplos prácticos

6 Índice 3. Prestaciones ópticas de una fachada acristalada 3.1 Introducción 3.2 Reflexión y refracción 3.3 Factor de luminosidad de día 3.4 Influencia de las protecciones solares Optimización del diseño de un edificio acorde con el medio que lo rodea 4.1 Influencia de la orientación del edificio 4.2 Combinación de protecciones solares con la orientación del edificio Prestaciones acústicas de una fachada acristalada 5.1 El sonido 5.2 La frecuencia 5.3 Intensidad del sonido y nivel acústico. El decibelio 5.4 El ruido 5.5 Aislamiento acústico al ruido aéreo 5.6 Aislamiento acústico al ruido aéreo de una fachada acristalada 5.7 Aislamiento acústico a ruido de impacto 5.8 Aspectos acústicos más destacados de los elementos constructivos de los edificios La energía solar fotovoltaica en fachadas acristaladas 6.1 La energía solar 6.2 Elementos de una instalación fotovoltaica Paneles fotovoltaicos Reguladores de carga Baterías Inversores 6.3 Aplicaciones de la energía solar fotovoltaica Instalaciones autónomas Instalaciones conectadas a la red eléctrica 6.4 Integración arquitectónica de la energía solar fotovoltaica en fachadas acristaladas

7 CUADERNO TÉCNICO 7. Ejemplos prácticos 7.1 Estudio de un edificio ubicado en Madrid Datos de partida e hipótesis de cálculo Resultados Exigencias acústicas 7.2 Estudio de un edificio ubicado en Barcelona Datos de partida e hipótesis de cálculo Resultados Exigencias acústicas 7.3 Estudio de un edificio ubicado en Barcelona. Energía solar fotovoltaica Datos de partida e hipótesis de cálculo Resultados 8. Bibliografía

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9 CUADERNO TÉCNICO 1 Presentación de la publicación Objeto El objeto de esta publicación es divulgar la terminología y conocimientos relacionados con el comportamiento energético de una fachada ligera, con el propósito que los arquitectos dispongan, en los próximos años, de un mejor conocimiento sobre la materia y puedan proyectar los nuevos edificios sacando el mejor partido posible de estos nuevos aportes técnicos. A quién va dirigida El lector destinatario de esta publicación son los arquitectos y proyectistas que, en los próximos años, van a abordar el diseño de una fachada ligera. Es por ello que precisan de una publicación de cabecera que les introduzca en una tecnología joven, que evoluciona con gran rapidez y que ofrece una gran relación calidadcoste, pero que al mismo tiempo tiene que ofrecer el máximo de fiabilidad. Alcance de los contenidos El contenido de esta publicación pretende ser de carácter divulgativo y englobar a su vez todos aquellos conceptos fundamentales sobre los que se sustenta la tecnología de las fachadas ligeras. No se trata pues de un texto científico ni de especialidad, sino de una compilación de aquellos conocimientos y criterios relacionados con el comportamiento energético de las fachadas ligeras, que deberían ser el mínimo común denominador de todas las personas que trabajan en el sector del aluminio aplicado a las fachadas arquitectónicas. 7

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11 CUADERNO TÉCNICO 1.1 Introducción. En los últimos años, una tendencia creciente a preservar el medio ambiente ha llevado a la sucesión de diversos actos importantes a nivel estatal y mundial. En el año 1979 se aprueba la Norma Básica de la Edificación sobre Condiciones Térmicas en los edificios cuyo objeto es establecer las mejores prestaciones energéticas exigibles a éstos, así como los datos que condicionan su determinación. Esta norma es de aplicación en todo tipo de edificios de nueva planta. En el año 1982 tiene lugar en Río de Janeiro la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático, cuyo objeto es lograr una estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera con el fin de impedir las interferencias antropogénicas peligrosas en el sistema climático. En el año 1988 se aprueba la Directiva 89/106/CE relativa a la aproximación de las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas de los Estados miembros sobre los productos de construcción. Dicha Directiva exige que las obras de construcción y las instalaciones de calefacción, refrigeración y ventilación sean diseñadas de tal forma que la cantidad de energía necesaria para su utilización sea reducida, habida cuenta de las condiciones climáticas del lugar y los ocupantes. En el año 1998 se firma el Protocolo de Kyoto de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático, mediante el cuál la Comunidad Europea y sus Estados miembros establecen un compromiso cuantificado de limitación o reducción de emisiones. Se establece un acuerdo que consiste en reducir el total de sus emisiones de esos gases en no menos de 5% al de 1990 en el período de compromiso comprendido entre el año 2008 y el En el año 2002 se aprueba la Directiva 2002/91/CE relativa a la eficiencia energética de los edificios. El fomento de la eficiencia energética constituye una parte importante del conjunto de políticas y medidas necesarias para cumplir lo dispuesto en el Protocolo de Kyoto, y debe estar presente en todas las medidas que se adopten con el fin de dar cumplimiento a nuevos compromisos. La Directiva 2002/91/CE entrará en vigor en España a más tardar el 4 de enero de En este contexto se está elaborando actualmente un nuevo Código Técnico de la Edificación (CTE) con objeto de adaptar la reglamentación nacional a la nueva Directiva. Como consecuencia el CTE tiene que entrar en vigor a más tardar en enero de Dejando al margen todos estos eventos que han tenido lugar estos últimos años, cabe destacar la importancia de edificar innovando y respetando el medio ambiente de manera continua. Este manual refleja todos aquellos sistemas pasivos y activos que permiten diseñar edificios eficientes energéticamente. Como pasivos se citan las protecciones solares, la orientación y ubicación del edificio, y la composición de la propia fachada acristalada. Como activos se citan los sistemas solares fotovoltaicos. Se pretende así divulgar la máxima información posible referente a la conocida como construcción sostenible. 9

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13 CUADERNO TÉCNICO 2 Prestaciones energéticas de una fachada acristalada 2.1 Intercambios de calor a través de una fachada acristalada. En una fachada acristalada pueden aparecer tres vías de intercambio de calor que son conducción, convección y radiación. Las dos primeras aparecen como consecuencia de una diferencia de temperatura entre el ambiente exterior e interior delimitados por dicha estructura. Sin embargo, la radiación tiene lugar por el hecho que la fachada acristalada sea transparente a ésta. La conducción es un fenómeno que tiene lugar bien dentro de un mismo cuerpo cuando éste no tiene una temperatura homogénea, o bien entre dos cuerpos que se encuentran en contacto directo y a diferente temperatura. Dicho intercambio de calor, que se efectúa sin desplazamiento de materia, depende de dicho gradiente de temperatura y de la conductividad térmica del material. La radiación es un fenómeno que consiste en la emisión de calor por parte de un cuerpo hacia los objetos más fríos que le rodean. Dicha forma de cambio de calor no precisa de contacto material y es proporcional a la temperatura del cuerpo y a sus propiedades emisivas. La emisividad es una propiedad característica de la superficie de cada cuerpo, y es directamente proporcional a la transferencia de calor por radiación. En la siguiente figura se muestran los diferentes modos de intercambio de energía calorífica que tienen lugar en una fachada acristalada: La conductividad térmica es una propiedad característica de cada material. Se define como la cantidad de calor que atraviesa por unidad de tiempo una unidad de área de extensión infinita y caras plano-paralelas y de espesor unidad, cuando se establece una diferencia de temperatura entre sus caras de un grado centígrado. En el Sistema Internacional de Unidades (S.I.) se expresa en W/(m K). La convección es una forma de transmisión de calor que tiene lugar entre la superficie de la fachada acristalada y el aire. A diferencia del intercambio por conducción, la convección sí que va acompañada de un desplazamiento de materia. Figura Intercambios de calor a través de una fachada acristalada. q 1 : Propagación de calor del ambiente más cálido a la cara más caliente de la fachada ligera. Tiene lugar por convección y radiación. q 2 : Propagación de calor de la cara más caliente a la cara más fría de la fachada acristalada. Tiene lugar por conducción. q 3 : Propagación de calor de la cara más fría de la fachada ligera al ambiente más frío. Tiene lugar por convección y radiación. 2.2 Coeficientes de transmisión térmica. Definiciones y cálculo. El coeficiente de transmisión térmica es el término que expresa la transferencia de calor por conducción y convección a través de una fachada acristalada. Este término expresa el flujo de calor que atraviesa un metro cuadrado de cerramiento para una diferencia de temperatura de un grado centígrado entre los ambientes exterior e interior. Dicho coeficiente define las prestaciones térmicas de una fachada acristalada. En el Sistema Internacional de Unidades (S.I.) se expresa en W/(m 2 K). Cuanto menor sea este valor, menor será el intercambio de energía que tiene lugar a través de una fachada ligera. 11

14 2. Prestaciones energéticas de una fachada acristalada Coeficiente de transmisión térmica del vidrio. El Código Técnico de la Edificación presenta una tabla de valores de transmitancias térmicas de diferentes acristalamientos presentes en el mercado español. En el caso que el vidrio a utilizar no esté presente en dicha tabla, su coeficiente de transmisión térmica se puede determinar según la metodología descrita en el Documento Básico HE-Ahorro de Energía del Código Técnico de la Edificación. El coeficiente de transmisión térmica de un acristalamiento sencillo se halla por medio de la siguiente ecuación: U H,V 1 = R se+ _ e + λ R si donde: UH,V: es el coeficiente de transmisión térmica del vidrio [W/(m 2 K)] R si: es la resistencia superficial interior [(m 2 K)/W] R se: es la resistencia superficial exterior [(m 2 K)/W] e: es el espesor del material [m] λ: es la conductividad térmica del material [W/(m K)] Las resistencias térmicas superficiales correspondientes al aire interior ( Rsi ) y exterior ( Rse ) se definen de acuerdo a la posición del cerramiento, dirección del flujo de calor y su situación en el edificio. El Código Técnico de la Edificación define los siguientes valores: POSICIÓN DEL CERRAMIENTO Y SENTIDO DEL FLUJO DE CALOR R se R si Cerramientos verticales o con pendiente sobre la horizontal 60º y flujo horizontal Cerramientos horizontales o con pendiente sobre la horizontal 60º y flujo ascendente 0,04 0,13 0,04 0,10 Cerramientos horizontales y flujo descendente 0,04 0,17 La conductividad térmica del vidrio toma un valor de 1 W/(m K). Con el objeto de mejorar el aislamiento térmico existen en el mercado los acristalamientos múltiples. Esta mejora se obtiene aprovechando la baja conductividad térmica del aire o argón encerrado entre los diferentes vidrios sencillos, que provoca una disminución de los intercambios térmicos por convección. En este caso el valor del coeficiente de transmisión térmica se obtiene por medio de la siguiente expresión: donde: UH,V: es el coeficiente de transmisión térmica del vidrio [W/(m 2 K)] R si: es la resistencia superficial interior [(m 2 K)/W] R se: es la resistencia superficial exterior [(m 2 K)/W] Rs: es la resistencia térmica de la cámara de gas [(m 2 K)/W] e: es la suma de los espesores de los vidrios que forman el acristalamiento [m] λ : es la conductividad térmica del material [W/(m K)] U H,V 1 = R se+ _ e + λ R si +R s La siguiente tabla muestra los valores de los coeficientes de transmisión térmica de diferentes vidrios presentes en el mercado, en función de su emisividad y del gas encerrado en la cámara. 12

15 CUADERNO TÉCNICO Coeficientes de transmisión térmica del vidrio según composición y de acuerdo con la normativa UNE-EN673. Vidrios Emisividad Espesor de cámara U H,V del vidrio con cámara de aire U H,V del vidrio con cámara 85% argón + 15% aire (mm) Espesores Espesores Espesores Espesores vidrio 4+4 vidrio 4+10 vidrio 4+4 vidrio ,3 8 3,1 Estándar claro (SGG, Glaverbel, Pilkington) 0, ,9 2, ,8 16 2,7 6 2,8 2,8 2,5 2,5 8 2,5 2,5 2,2 2,2 10 2,3 2,3 2,1 2,1 Sunergy (Glaverbel) 0, ,2 2,1 2,2 2,0 2,0 1,9 1,9 1,8 16 2,0 2,0 1,8 1,8 18 2,0 2,0 1,8 1,8 20 2,0 2,0 1,8 1,8 6 2,7 2,6 2,3 2,3 8 2,3 2,3 2,0 2,0 Eko Plus (SGG) 10 2,1 2,1 1,8 1,8 K Glass (Pilkington) Planibel K Glass 0, ,9 1,8 1,9 1,8 1,7 1,6 1,7 1,6 (Glaverbel) 16 1,7 1,7 1,6 1,5 18 1,7 1,7 1,6 1,5 20 1,7 1,7 1,6 1,5 6 2,6 2,5 2,2 2,1 8 2,2 2,2 1,9 1,8 Planitherm (SGG) Planibel Plus (Glaverbel) 0, ,0 1,8 1,6 1,6 1,9 1,8 1,6 1,5 1,6 1,5 1,4 1,4 1,6 1,5 1,4 1,3 18 1,6 1,5 1,4 1,3 20 1,6 1,5 1,4 1,3 Planitherm Futur N (SGG) Planistar (SGG) Planibel Top N (Glaverbel) ThermoPlus Energy (Glaverbel) Optitherm (Pilkington) 0, ,5 2,1 1,9 1,7 1,5 1,4 1,4 2,5 2,1 1,9 1,7 1,5 1,4 1,4 2,1 1,8 1,5 1,4 1,2 1,2 1,2 2,1 1,7 1,5 1,4 1,2 1,2 1,2 20 1,4 1,4 1,2 1,2 * Lista a título de ejemplo. 13

16 2. Prestaciones energéticas de una fachada acristalada Coeficiente de transmisión térmica de la fachada acristalada. El Código Técnico de la Edificación, en su Documento Básico HE-Ahorro de Energía, describe que el coeficiente de transmisión térmica de una fachada acristalada se puede hallar por medio de la siguiente ecuación: : es el coeficiente de transmisión térmica lineal debido a los efectos térmicos combinados del intercalado, del cristal o panel y de la carpintería [W/(m K)] A g: es el área de la parte acristalada [m 2 ] A P: es el área de la parte opaca [m 2 ] A F: es el área de la carpintería [m 2 ] donde: U H: es el coeficiente de transmisión térmica del hueco. Se entiende por hueco cualquier elemento semitransparente de la envolvente de un edificio [W/(m 2 K)] U H,V: es el coeficiente de transmisión térmica del vidrio [W/(m 2 K)] U H,m: es el coeficiente de transmisión térmica de la carpintería [W/(m 2 K)] FM: es la fracción del hueco ocupada por la carpintería [-] Alternativamente, para un cálculo más detallado de la transmitancia térmica de una fachada ligera, teniendo en cuenta partes opacas y semitransparentes, puede utilizarse la metodología descrita en la norma UNE-EN ISO extrapolada a fachadas acristaladas: U A CW = g U g + A P U P + A F U F + l. A g + A P + A F donde: U CW: es el coeficiente de transmisión térmica de la fachada ligera [W/(m 2 K)] U g: es el coeficiente de transmisión térmica del vidrio. Equivalente a U H,V [W/(m 2 K)] U P: es el coeficiente de transmisión térmica del panel [W/(m 2 K)] U F: es el coeficiente de transmisión térmica de la carpintería. Equivalente a U H,m [W/(m 2 K)] l: es la longitud el travesaño o montante [m] 14

17 CUADERNO TÉCNICO La metodología de cálculo descrita no incluye: - los efectos de la radiación solar - las transferencias térmicas debidas a las infiltraciones de aire - el cálculo de condensaciones - la ventilación de los espacios de aire en el caso de fachadas de doble piel A modo de ejemplo se muestran los coeficientes de transmisión térmica obtenidos en el caso del muro cortina MECANO parrilla tradicional de la marca TECHNAL: En el nuevo Código Técnico de la Edificación, en su Documento Básico HE Ahorro de Energía, se especifican los valores máximos permitidos de los coeficientes de transmisión térmica de las partes semitransparentes y opacas de una fachada ligera en función de la zona climática donde está ubicado el edificio y de la orientación de la fachada acristalada. 15

18 2. Prestaciones energéticas de una fachada acristalada Cómo mejorar el coeficiente de transmisión térmica. Con objeto de mejorar el coeficiente de transmisión térmica de una fachada acristalada es necesario reducir las transferencias energéticas por conducción y convección. Para ello se aconseja: - Trabajar con fachadas de Hydro Building Systems S.L. ya que todas presentan la llamada rotura de puente térmico, que consiste en separar los perfiles exterior e interior de aluminio mediante otro con menor conductividad térmica. Mientras el aluminio presenta una conductividad térmica alrededor de 230 W/mK, en el perfil de rotura este valor es inferior a 1 W/mK. A día de hoy el material más utilizado para este tipo de perfil aislante es poliamida 6.6 reforzada con 25% de fibra de vidrio. -Trabajar con un acristalamiento múltiple. El aire encerrado entre los diferentes vidrios, debido a su baja conductividad térmica, limita los intercambios térmicos entre los ambientes exterior e interior. Estas transferencias térmicas se pueden limitar aún más si el aire de la cámara es sustituido por argón, que es un gas más pesado con una conductividad térmica más baja. Figura Vidrio de cámara. Fuente: Ariño Figura Sección horizontal muro cortina WICTEC-50 de WICONA. 2.3 Condensaciones en una fachada acristalada Condensaciones superficiales en una fachada acristalada. Una cierta cantidad variable de vapor de agua se encuentra contenida en el aire atmosférico. Esta cantidad viene limitada por el conocido nivel de saturación, que es el nivel máximo de agua en estado de vapor que puede contener el aire a una determinada temperatura. Éste será mayor a medida que la temperatura del aire sea más elevada y puede expresarse bien en unidades de masa (gramos de vapor de agua contenidos en un kilogramo de aire seco) o bien en unidades de presión (presión de vapor de agua en milibares). A modo de ejemplo se puede ver en el ábaco psicrométrico de la figura (línea roja) que para una temperatura de 20ºC el nivel de saturación es aproximadamente 14,5 gramos de vapor de agua por kilogramo de aire seco o 23 mbar de presión de vapor. En caso que el contenido de vapor de agua sea menor al de saturación, el aire no se encuentra saturado y viene caracterizado por la humedad relativa. Ésta es la relación entre el peso o presión de vapor de agua existente y el vapor de 16

19 CUADERNO TÉCNICO agua máximo permisible hasta alcanzar el nivel de saturación. Por ejemplo, si se considera que el aire contiene 12 gramos de vapor de agua por kilogramo de aire seco a una temperatura de 20ºC, la humedad relativa toma un valor de aproximadamente el 83%, tal como se puede apreciar en la figura (cruce de líneas roja y azul). Otro aspecto importante es el que se conoce como punto de rocío. Una masa de aire no saturada, por ejemplo 83% a 20ºC, llevada a una temperatura inferior puede alcanzar el nivel de saturación sin necesidad de ver modificada su presión de vapor de agua. En este momento parte del vapor de agua se condensa en estado líquido. La temperatura a partir de la cual tiene lugar esta condensación es el llamado punto de rocío. En el ejemplo considerado en la figura (línea azul) el punto de rocío es de 17ºC. donde: Ti: es la temperatura del ambiente interior [ºC] Te: es la temperatura del ambiente exterior [ºC] UCW: es el coeficiente de transmisión térmica de la fachada acristalada [W/(m 2 ºC)] h i: es el coeficiente de transferencia térmica superficial interior [W/(m 2 ºC)]. Es el valor inverso de la resistencia superficial interior (hi=1/rsi). Se deduce por tanto que los factores que intervienen en la posibilidad que se produzcan condensaciones superficiales interiores en un cerramiento son el coeficiente de transmisión térmica de la fachada acristalada, la humedad relativa del ambiente interior y las temperaturas de los ambientes exterior e interior. Por tanto, la condensación tiene lugar siempre y cuando la temperatura del aire descienda hasta un nivel igual o inferior a su punto de rocío, o cuando el vapor de agua contenido en el aire entre en contacto con un cerramiento cuya temperatura superficial sea inferior al punto de rocío. Tal como se ha comentado en el apartado 2.1, se produce un intercambio de calor del lado más caliente al lado más frío de la fachada acristalada debido al gradiente de temperaturas. Esto significa que en cada punto del cerramiento la temperatura de éste varía. Se puede calcular así, analíticamente, la temperatura superficial interior t i del cerramiento que delimita el punto a partir del cual aparece el fenómeno de la condensación. Siempre que t i t r la condensación no tiene lugar. Siendo t r la temperatura o punto de rocío del ambiente interior a una temperatura t i y humedad relativas H R determinadas. 17

20 2. Prestaciones energéticas de una fachada acristalada Figura Ejemplo de condensaciones superficiales en una fachada acristalada. Nivel de saturación, humedad relativa y punto de rocío. 18

21 CUADERNO TÉCNICO Cómo evitar la aparición de condensaciones superficiales en una fachada acristalada. Con el objeto de eliminar el riesgo de aparición de condensaciones superficiales en una fachada acristalada, se pueden tomar diferentes prevenciones: Se evita así la posibilidad de aparición de condensación por contacto del vapor de agua contenido en el aire con un cerramiento con t i inferior al punto de rocío. Evitar un ascenso de la humedad relativa del ambiente interior: La humedad relativa del ambiente interior está limitada por la renovación del aire interior por aire con menor presión de vapor procedente del ambiente exterior. El riesgo de condensación se evitará siempre y cuando: donde: Análogamente, con el fin de evitar el riesgo de condensación, se recomienda que en los cerramientos con puentes térmicos la diferencia de temperaturas entre el ambiente interior y las diversas partes interiores de la fachada acristalada (distintas t i, acordes a los diferentes coeficientes térmicos de cada parte) cumpla la siguiente relación: N: es el número de renovaciones horarias de aire [renovaciones/hora] V: es la cantidad de vapor de agua producida de una manera continua en el tiempo y en el espacio [g/(m 3 h)] P i : es la presión de vapor de agua interior [g/m 3 ] P e : es la presión de vapor de agua exterior [g/m 3 ] Ejemplo práctico. Cálculo de las condensaciones superficiales en una fachada acristalada. La presión de vapor interior P i es la correspondiente a la temperatura interior de uso con una humedad relativa interior que no debería ser superior al 75%. Y la presión de vapor exterior P e se estima como la correspondiente a la temperatura mínima media del mes más frío del lugar con una humedad relativa del 95%. Tener un mejor coeficiente de transmisión térmica de la fachada acristalada: Cuanto mejor es el coeficiente U CW de la fachada acristalada, es decir, cuando su valor es menor, más próxima es la temperatura superficial interior t i del cerramiento a la temperatura del ambiente interior T i. Se definen los factores que intervienen en el cálculo: T i : es la temperatura del ambiente interior [ºC] T e : es la temperatura del ambiente exterior [ºC] U CW : es el coeficiente de transmisión térmica de la fachada acristalada [W/(m 2 ºC)] h i : es el coeficiente de transferencia térmica superficial interior. [W/(m 2 ºC)] t i : es la temperatura superficial interior [ºC] H R : es la humedad relativa [%] W i : es el contenido de humedad [gramos de vapor de agua contenidos en un kilogramo de aire seco] 19

22 2. Prestaciones energéticas de una fachada acristalada Se especifican las condiciones del local: T i = 20ºC T e = 0ºC H R = 60% h i = 8 W/(m 2 ºC) El primer paso es encontrar la temperatura de rocío del local haciendo uso del ábaco psicrométrico, tal como se muestra en la figura Se puede observar que a partir de la temperatura del ambiente interior y la humedad relativa se determina el contenido de vapor de agua en un kilogramo de aire seco, que en este caso es Wi = 8,9 g/kg (línea azul). Desplazándose posteriormente a la curva de 100% de humedad relativa para este contenido de vapor, se determina que la temperatura de rocío es de 12ºC (línea roja) Figura Ábaco psicrométrico. Temperatura de rocio. 20

23 CUADERNO TÉCNICO Por tanto, en este local se producirán condensaciones superficiales cuando el aire entre en contacto con una superficie cuya temperatura superficial sea inferior a la temperatura de rocío. Casos a estudiar: Se propone un primer caso en el que el coeficiente de transmisión térmica de la fachada acristalada tiene un valor de U CW = 2,8 W/(m 2 ºC). En este caso no se producirán condensaciones. Figura Coeficientes térmicos de MECANO parrilla tradicional de TECHNAL. El segundo caso sería proponer un módulo idéntico al anterior pero sin rotura de puente térmico teniendo así un coeficiente de transmisión térmica igual a U CW = 3,5 W/(m 2 ºC). En este caso sí se producirán condensaciones ya que la temperatura superficial interior del cerramiento es inferior a la temperatura de rocío. 21

24 2. Prestaciones energéticas de una fachada acristalada Condensaciones intersticiales en una fachada acristalada. Definición y cómo evitar su aparición. Cuando la cantidad de vapor de agua producida en el interior del edificio aumenta, se produce por diferencia de presiones una transferencia de vapor del ambiente interior al exterior. El fenómeno de condensación intersticial tiene lugar en la masa interior de la fachada acristalada cuando este vapor de agua que la atraviesa alcanza la presión de saturación en algún punto interior de dicha masa. Este tipo de condensaciones no tiene lugar en estos cerramientos debido a que el vidrio presenta una resistividad muy alta al paso del vapor. Sin embargo, se tiene que garantizar una continua evacuación de aguas en todos los sistemas de fachadas ligeras con el fin que el agua no entre en contacto continuo con el vidrio y pudiera dar lugar a la aparición de este tipo de condensaciones Condensaciones superficiales e instersticiales. Exigencias del Código Técnico de la Edificación. En el nuevo Código Técnico de la Edificación, en su Documento Básico HE Ahorro de Energía, se especifica que: - Las condensaciones superficiales en los cerramientos en contacto con el ambiente exterior (caso de una fachada acristalada) se limitarán a las producidas en su superficie interior por una humedad relativa media mensual del 80%. - Las condensaciones intersticiales que se produzcan en los cerramientos en contacto con el aire exterior (caso de una fachada acristalada) serán tales que no produzcan una merma significativa en sus prestaciones térmicas o supongan un riesgo de degradación o pérdida de su vida útil. Además, la máxima condensación acumulada en cada periodo anual no será superior a la cantidad de evaporación posible en el mismo periodo. En el nuevo Código Técnico de la Edificación, en su Documento Básico HE Ahorro de Energía, se especifica también el método de cálculo de condensaciones superficiales e intersticiales. 2.4 Transferencias térmicas debidas a las infiltraciones de aire. Toda fachada acristalada de Hydro Building Systems S.L. presenta un sistema de juntas concebidas y diseñadas de manera que proporcione un nivel eficaz de estanquidad al paso de aire. De esta manera se garantiza un considerable ahorro energético en el mantenimiento de las instalaciones de calefacción o aire acondicionado del edificio, y una sensación más satisfactoria de confort por parte de las personas que habitan el edificio. un sistema adicional de ventilación con el fin de renovar continuamente el aire del ambiente interior. No obstante, la fachada acristalada necesita disponer de ventanas con abertura controlada o 22

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