Limitación de la demanda Energética: DB-HE1

Transcripción

1 Limitación de la demanda Energética: DBHE1 Mañanas de la Edificación: Eficiencia energética, aislamiento del CTE Madrid, 4 de Octubre de 2007 Yago Massó Moreu

2 INDICE 1. Antecedentes 2. CTE 3. CTE DB HE1 4. Caso Práctico 5. Conclusiones

3 1. ANTECEDENTES

4 ANTECEDENTES: DEE Directiva 2002/91/CE, de 16/diciembre/2002, relativa a la eficiencia energética en los edificios. Tiene por objeto fomentar la EEE de la Comunidad, considerando: Condiciones climáticas exteriores particularidades locales requisitos ambientales interiores relación costeeficacia. Entró en vigor el 04/01/2006, con moratoria de tres años más para la certificación y la inspección

5 INSTRUMENTOS DE TRANSPOSICIÓN DEE Los Mº de Vivienda e Industria, Turismo y Comercio, están desarrollando la transposición de la directiva, mediante tres R.D.: Los requisitos de eficiencia energética de la envolvente, mediante el C.T.E., apartado HE1 Los requisitos de eficiencia energética de las instalaciones y las inspecciones de calderas, mediante el C.T.E., apartado HE2 (R.I.T.E., aprobado el 20 de Julio RD1027/2007) La certificación energética de edificios, mediante un Procedimiento Básico

6 ANTECEDENTES DB HE: LOE Nov.1999 En la base del ordenamiento jurídico está el derecho constitucional de todos a disfrutar de una vivienda digna y adecuada (art. 47 de la Constitución Española). De la exposición de motivos: la sociedad demanda cada vez más la calidad de los edificios y ello incide tanto en la seguridad estructural y la protección contra incendios como en otros aspectos vinculados al bienestar de las personas, como la protección contra el ruido, el aislamiento térmico o la accesibilidad para personas con movilidad reducida. Del artículo 3, sobre requisitos básicos de la edificación, relativos a la habitabilidad: Ahorro de energía y aislamiento térmico, de tal forma que se consiga un uso racional de la energía necesaria para la adecuada utilización del edificio

7 2. CTE

8 Estructura y organización del CTE El CTE contempla las Exigencias Básicas definidas en la LOE, Ley de la Ordenación de la Edificación: Seguridad: Estructural, en caso de Incendio, de Uso Habitabilidad: Salubridad, Protección del Ruido, Ahorro de Energía Para cada exigencia hay: un articulado con los principios generales Documentos Básicos (DB), desarrollo técnico, donde se incluyen valores límite de las prestaciones del edificio. Para la exigencia de Ahorro de energía (DBHE) 1: Limitación demanda energética 2: Rendimiento de las instalaciones térmicas 3: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación 4: Aportación solar mínima de A.C.S. 5: Aportación fotovoltaica mínima de energía eléctrica El medio más eficiente,, sobre el cual se sostienen los demás

9 Estructura del CTE Parte I: Generalidades Parte II: Documentos Básicos (DB) DBHE: Ahorro de Energía DBHE1: Limitación de la demanda 29sep06

10 3. CTE DB HE1

11 OBJETIVO DB HE Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía (HE) Artículo 15: Exigencias básicas de ahorro de energía (HE) El objetivo del requisito básico Ahorro de energía consiste en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen a continuación. El Documento Básico DB HE Energía especifica parámetros objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de ahorro de energía Exigencia básica HE 1: Limitación de demanda energética 15.2 Exigencia básica HE 2: RITE.

12 EXIGENCIA DB HE 1 Artículo 15.1: Exigencia básica HE 1 Artículo 15.1 Exigencias básicas HE 1: Limitación de la demanda energética Los edificios dispondrán de una envolvente de características tales que limite adecuadamente la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función: del clima de la localidad, del uso del edificio y del régimen de verano y de invierno, así como por sus características de aislamiento e inercia, permeabilidad al aire y exposición a la radiación solar, reduciendo el riesgo de condensación y tratando adecuadamente los puentes térmicos

13 Generalidades: Ámbito aplicación DB HE 1 A quien aplica el DBHE 1? Edificios de nueva construcción Rehabilitación de edificios existentes: superficie útil > 1000 m2 afecte > 25% de sus cerramientos. Se excluyen del campo de aplicación: edificaciones abiertas; edificios y monumentos protegidos oficialmente, cuando el cumplimiento de tales exigencias pudiese alterar de manera inaceptable su carácter o aspecto; edificios de culto; construcciones provisionales ( 2 años); instalaciones industriales, talleres y edificios agrícolas no residenciales; edificios independientes con una superficie útil < 50 m2.

14 CTE HE1: Productos de construcción CTE HE1: Productos de construcción Características exigibles a los productos de la parte opaca Propiedades higrotérmicas: λ, conductividad térmica (W/m K). µ, factor de resistividad a la difusión del vapor (adimensional). Opcionalmente se pueden referir otras dos propiedades: ρ, densidad (kg/m 3 ) c p, calor específico (J/kg K) Características exigibles a los productos para huecos y lucernarios Parte semitransparente: U, transmitancia térmica (W/m 2 K) g, factor solar (adimensional)

15 4. CASO PRÁCTICO

16 DB HE1: Procedimiento de verificación EDIFICIO OPCIÓN SIMPLIFICADA OPCIÓN GENERAL VALORES LÍMITE DE CERRAMIENTOS U DEMANDA EDIFICIO OBJETO DEMANDA EDIFICIO REFERENCIA CONDENSACIONES PERMEABILIDAD AL AIRE DE LAS CARPINTERÍAS R E D I S E Ñ O R E D I S E Ñ O CONDENSACIONES PERMEABILIDAD AL AIRE DE LAS CARPINTERÍAS CUMPLE? NO NO CUMPLE? SI SI CUMPLE LAS EXIGENCIAS DE LA SECCIÓN HE1, DEMANDA ENERGÉTICA

17 DB HE 1 OPCION SIMPLIFICADA: Aplicabilidad porcentaje de huecos en cada fachada < 60% de su superficie; porcentaje de lucernarios < 5% de la superficie de la cubierta. Quedan excluidos: soluciones constructivas no convencionales tales como muros Trombe, muros parietodinámicos, invernaderos adosados, etc. En el caso de obras de rehabilitación, se aplicarán a los nuevos cerramientos los criterios establecidos en esta opción Son objeto de la opción: Cerramientos y particiones interiores de los espacios habitables Puentes térmicos integrados (pilares, formación de huecos) en fachada > 0.5 m 2 superficie

18 OPCION SIMPLIFICADA: Cálculo y dimensionado Datos previos Zonas climáticas Provincia Capital Altura referencia Desnivel entre localidad y capital (m) >1000 Málaga A3 0 B3 C1 C1 D1 D1 Sevilla B4 9 C2 C1 D1 D1 E1 Barcelona C2 1 C1 D1 D1 E1 E1 Madrid D3 589 D1 E1 E1 E1 E1 Burgos E1 861 E1 E1 E1 E1 E1

19 OPCION SIMPLIFICADA: Cálculo y dimensionado Datos previos Todos los cerramientos que limitan espacios habitables con el ambiente exterior aire o terreno u otro edificioy todas las particiones interiores que limitan los espacios habitables con los espacios no habitables Espacio habitable: Recinto interior destinado al uso de personas cuya densidad de ocupación y tiempo de estancia exigen unas condiciones acústicas, térmicas y de salubridad adecuadas. Espacio no habitable: Recinto interior no destinado al uso permanente de personas o cuya ocupación, por ser ocasional o excepcional y por ser bajo el tiempo de estancia, solo exige unas condiciones de salubridad adecuadas.

20 DB HE 1 OPCION SIMPLIFICADA: Clasificación de espacios Habitables / no habitables Habitables: de baja carga interna (residencial y asimilables) de alta carga interna (otros usos: terciario) Habitables. Por la producción de vapor, según UNE EN ISO 13788:2002. de clase 5 de higrometría (lavanderías, piscinas) de clase 4 de higrometría (cocinas industriales, restaurantes, pabellones deportivos, duchas colectivas) de clase 3 de higrometría (residencial y otros usos)

21 Opción Simplificada: Comprobación de la limitación de demanda i. Comprobación valores U de cada cerramiento y partición interior < valores máximos (tabla 2.1), a fin de evitar descompensaciones entre la calidad térmica de los distintos espacios Cerramientos y particiones interiores 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 Suelos Medianerías ZONAS A Cubiertas 0,65 0,59 0,53 0,49 0,46 Vidrios y marcos (2) 1,22 0,69 5,70 1,22 ZONAS B 1,07 0,68 5,70 1,07 ZONAS C 0,95 0,65 4,40 1,00 ZONAS D 0,86 0,64 3,50 1,00 ZONAS E 0,74 0,62 3,10 1,00 (1) Se incluyen las losas o soleras enterradas a una profundidad no mayor de 0,5 m (2) Las transmitancias térmicas de vidrios y marcos se compararán por separado. [En W/m 2 K]

22 Opción Simplificada: Comprobación de la limitación de demanda ZONA CLIMÁTICA D3 Transmitancia límite de muros de fachada y cerramientos en contacto con el terreno U Mlim : 0,66 W/m 2 K Transmitancia límite de suelos U Slim : 0,49 W/m 2 K Transmitancia límite de cubiertas U Clim : 0,38 W/m 2 K Factor solar modificado límite de lucernarios F Llim : 0,28 Transmitancia límite de huecos (1) U Hlim W/m 2 K Factor solar modificado límite de huecos F Hlim Baja carga interna Alta carga interna % de huecos de 0 a 10 de 11 a 20 de 21 a 30 de 31 a 40 de 41 a 50 de 51 a 60 N 3,5 3,0 (3,5) 2,5 (2,9) 2,2 (2,5) 2,1 (2,2) 1,9 (2,1) E/O 3,5 3,5 2,9 (3,3) 2,6 (2,9) 2,5 (2,6) 2,3 (2,4) S 3,5 3,5 3,5 3,4 (3,5) 3,2 (3,4) 3,0 (3,1) SE/SO 3,5 3,5 3,5 3,4 (3,5) 3,2 (3,4) 3,0 (3,1) E/O 0,50 0,42 S 0,61 SE/SO 0,53 0,46 E/O 0,54 0,42 0,35 0,30 S 0,58 0,49 0,43 SE/SO (1) En los casos en que la transmitancia media de los muros de fachada UMm, definida en el apartado , sea inferior a 0,47 se podrá tomar el valor de UHlim indicado entre paréntesis para las zonas climáticas D1, D2 y D3. Zona invernal D: Álava, Albacete, Ciudad Real, Cuenca, Guadalajara, Huesca, Lérida, Lugo, Madrid, Navarra, Palencia, (La) Rioja, Salamanca, Segovia, Teruel, Valladolid, Zamora, Zaragoza. 0,57 0,45 0,37 0,32

23 Ejemplo de la Transmitancia Térmica ) Resistencia superficial exterior: 1/h e = 0,04 (m 2 K)/W 2) Ladrillo cara vista λ = 0,76 W/(m K) y espesor 22 cm 3) Aislante térmico λ = 0,033 W/(m K) y espesor 5 cm 4) Cámara de aire, no ventilada, con flujo horizontal: R = 0,17 (m K)/W (valor tabulado) y de espesor 2 cm 5) Ladrillo hueco sencillo λ = 0,49 W/(m K) y espesor 4 cm 6) Enlucido de yeso λ = 0,3 W/(m K) y espesor 1,5 cm 7) Resistencia superficial interior: 1/h i = 0,13 (m 2 K)/W

24 Ejemplo de cálculo de U 1 e R T Rcapa = he λ 2 λ 3 λ 4 λ 5 λ 6 = e e e e 1 h i R T = R 1.51 T = R T = 2.27m² K / W 1 U = =. 27 R t 2 1 = 0.44 W/ W/m² K 0.13

25 DB HE 1 Opción Simplificada: Comprobación de la limitación de demanda i. Comprobar valores U de cada cerramiento (< U ii. iii. iv. tabla 2.1) Cálculo valores medios de los parámetros característicos, U y F Comprobación respecto valores límites Entre unidades de distinto uso Valor U < 1.2 W/m 2 K

26 Análisis térmico Ejemplo de una fachada Puentes térmicos: contorno de los huecos pilares de fachada cajas de persiana HE1 tabla 2.1 Madrid D U máxima 0.86 CTE HE1 Madrid D3 U límite muro 0.66 Superficie fachada Parte ciega (146 m 2 ) Puentes (10 m 2 ) U muro de fachada = 0,44 (W/m 2.K) U puente térmico = 0,86 (W/m2.K) 146 * * U = = 0.46 W/ W/m² K

27 Análisis térmico Ejemplo de una fachada Orientación Este Parte ciega (72%) Huecos (28%) U muro de fachada = 0,46 (W/m 2.K) U del Hueco = 3.3 (W/m 2.K) CTE HE1 Madrid D3 U lím. Suelo 0.49 U lím. cubierta 0.38 U límite muro 0.66 U límite hueco 2.9 (3.3)* 72 * * U = = 1.25 W/ * En el caso en que la U de muro de fachada sea inferior a 0,47 se puede tomar el valor en paréntesis W/m² K

28 Ejemplo de un Muro Cortina 1) Resistencia superficial exterior: 1/h e = 0,04 (m 2 K)/W del panel opaco 2) Aislante térmico λ = 0,033 W/(m K) y espesor 8 cm 3) Mortero λ = 0,40 W/(m K) y espesor 1 cm 4) Ladrillo hueco sencillo λ = 0,49 W/(m K) y espesor 4 cm 5) Enlucido de yeso λ = 0,3 W/(m K) y espesor 1,5 cm 6) Resistencia superficial interior: 1/h i = 0,13 (m 2 K)/W U = 1/R T = 1/( ) = 0.36 Habrá que tener en cuenta la U del Hueco y perfiles

29 Ejemplo de una Fachada Ventilada U ) Resistencia superficial exterior: 1/h e = 0,04 (m 2 K)/W 2) Revestimiento exterior discontinuo λ = 0,76 W/(m K) y espesor 2 cm 3) Cámara de aire, ventilada, con flujo horizontal no aporta aislamiento 4) Aislante térmico λ = 0,033 W/(m K) y espesor 6 cm 5) Mortero λ = 0,40 W/(m K) y espesor 1 cm 6) Ladrillo hueco sencillo λ = 0,49 W/(m K) y espesor 4 cm 7) Enlucido de yeso λ = 0,3 W/(m K) y espesor 1,5 cm 8) Resistencia superficial interior: 1/h i = 0,13 (m 2 K)/W = 1/R T = 1/( ) = 0.46

30 Opción Simplificada: Fichas Justificativas FICHA 1 Parámetros característicos medios Baja carga interna Alta carga interna MUROS (UM) Tipos A(m 2 ) UM (W/m 2 ºK) A UM (W/ºC) Resultados A= A U= UMm= A U / A= A= A U= UMm= A U / A= A= A U= UMm= A U / A= A= A U= UMm= A U / A= A= A U= UTm= A U / A= UELOS (US) Tipos A(m 2 ) US (W/m 2 ºC) A US (W/ºC) Resultados A= A U= USm= A US / A= FICHA 2 CONFORMIDADTransmitancia y factor solar Baja carga interna Alta carga interna Transmitancia de muros Norte Este/Oeste Sur Sureste/Suroeste U Mm U MLim U Mm U MLim U Mm U MLim U Mm U MLim Transmitancia muros terreno Transmitancia suelos Transmitancia cubiertas Factor solar modif lucernario UTm UMLim US USLim UC UCLim FL FLLim Transmitancia de huecos Norte Este/Oeste Sur Sureste/Suroeste UH UHLim UH UHLim UH UHLim UH UHLim Factor solar modificado de huecos Medianerías y particiones Este/Oeste Sur Sureste/Suroeste FH FHLim FH FHLim FH FHLim UMD 1 W/m 2 K UPU 1,2 W/m 2 K FICHA 3 CONFORMIDADCondensaciones /O S S /SO UBIERTAS Y LUCERNARIOS (UC,FL) Tipos A(m 2 ) UC (W/m 2 FL A U A F(m 2 ) Resultados A= A U= A F= UCm= A U/ A= FLm= A F/ A= UECOS (UH,FH) Tipos A(m 2 ) UH (W/m 2 FH A U A F(m 2 ) Resultados A= A U= A F= UHm= A U/ A= FHm= A F/ A= A= A U= A F= UHm= A U/ A= FHm= A F/ A= A= A U= A F= UHm= A U/ A= FHm= A F/ A= A= A U= A F= UHm= A U/ A= FHm= A F/ A= MUROS Tipos CUBIERTAS Tipos C. superficiales C. intersticiales frsi frsmin Pv Psat Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 Capa 5 Capa 6 Capa 7 frsi Psat frsmin Pv frsi Psat frsmin Pv frsi Psat frsmin Pv frsi Psat frsmin Pv frsi Psat frsmin Pv C. superficiales C. intersticiales frsi frsmin Pv Psat Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 Capa 5 Capa 6 Capa 7 frsi Psat frsmin Pv frsi Psat frsmin Pv frsi Psat frsmin Pv frsi Psat frsmin Pv frsi Psat frsmin Pv

31 Soluciones para CTE cumplir HE 1: el CTE DB HE1 Soluciones para cumplir el DBHE1 Zona climática A B C D E Espesor mínimo material aislante (cm) Cubiertas (plana e inclinada) Puentes térmicos tratados Fachadas Puentes térmicos sin tratar NOTA: Rango de espesores para productos con λ = { } W/mK Suelos Jornada Mañanas sobre CTE de la Edificación DB HE 1 CONCOVI COAATM 124 Junio Octubre de 2007 de 2007

32 DB HE 1 Opción Simplificada: Resumen pasos a seguir: 1. Datos previos Zona climática, Clasificación espacios, Envolvente térmica y componentes 2. Comprobación de la permeabilidad de las carpinterías. 3. Cálculo de los parámetros característicos de los cerramientos, particiones interiores y huecos Valores máximos de U; Factor Solar Modificado de los huecos 4. Comprobación de la limitación de la demanda energética Valores medio límite de U (calculo de los cerramientos con impacto de puentes térmicos integrados y del conjunto de los huecos marco+vidrio) Valores límites de U 5. Comprobación de la limitación de condensaciones Superficiales (Tratamiento de los puentes térmicos: integrados y de encuentro) Intersticiales

33 Aislamiento reduce la demanda energética Sin aislamiento Aislamiento NBECT/79 Aislamiento CTE Aislamiento europeo Cadiz (A) Sevilla (B) Barcelona (C) Madrid (D) Burgos (E) Mayor aislamiento = Menor Demanda El CTE no agota todas las posibilidades

34 6. Conclusiones

35 CONCLUSIONES ANDIMA valora positivamente el DBHE1 Gracias al CTE DBHE se reducen las emisiones de CO 2 Incluye ciclo de calefacción (invierno) y también de refrigeración (verano) Se empiezan a considerar los puentes térmicos El DBHE es la base para la Calificación y Certificación Energéticas de los edificios El CTE no agota todas las posibilidades El DB HE1 1 ofrece una opción sencilla de cálculo para la mejora de la eficiencia energética y medioambiental, mediante el uso de aislamiento térmico, en soluciones probadas, con un extracoste mínimo y, sobre todo, que se amortizan por sí mismas y generan beneficios.

36 FIN Gracias por su atención