Alumno: Verónica Jiménez Diaz

Tutores: Andrea Salandin, Isabel Tort Ausina

ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE UN EDIFICIO EN ZONAS

CLIMATOLÓGICAS DISTINTAS

Pro

yect

o F

inal d

e G

rad

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alle

r 1

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01

0-1

1

ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DE EDIFICACIÓN

HuecosHUECO TIPO 1

a) Cálculo de la transmitancia térmica UH

UH = (1 – FM) · UH,v + FM · UH,m

Transmitancia del hueco UH

(W/m²K) : 3,10b) Cálculo del factor solar

modificado FH

F = FS · [(1 - FM) · g┴ + FM · 0,04 · Um · α]

Factor de sombra para obstáculos de fachada

FS / Dispositivo de sombraLa ventana, que tiene orientación oeste, presenta un retranqueo de las siguientes características:W: 1,20; R: 0,20; H: 1,25R/W: 0,17; R/H: 0,16Factor de sombra FS : 0,82

Figura 57. Factor sombra fachada: RetranqueoFactor solar modificado del hueco FH : 0,43

ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS PROYECT

OCTE SOLUCIÓ

N

CUBIERTA C1 0,59 0,49 0,46

CUBIERTA C2 0,42 0,86 0,35

FACHADA M1 0,50 0,86 0,63

FACHADA M2 1,60 0,86 0,81

SUELO S2_1 0,72 0,86 0,53

SUELO S2_2 0,98 0,86 0,42

VIDRIO H y L 3,40 3,50 2,60MARCOS H y L 4,50 3,50 3,50

ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

PROYECTO CTE SOLUCIÓN

FACHADA 0,50 0,66 0,63SUELO 0,83 0,49 0,48CUBIERTA 0,44 0,38 0,36HUECOS ESTE

3,06 2,6 2,30

HUECOS OESTE

3,09 2,6 2,36

LUCERNARIO 0,30 0,28 0,28

RESULTADOS OBTENIDOSTransmitancia térmica máxima UmaxTransmitancia térmica límite

Comprobación de las Condensaciones superficialesfRsi ≥ fRsi,min

fRsi = 1-U · 0,25; 1- (0,60 · 0,25) = 0,85

0,85 ≥ fRsi,min 0,61 (Tabla 3.2 del DB HE1)

SOLUCIÓN ADMISIBLE

Cubierta C1 Fachada M1

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

2 10 6 5 7 1,5

1,5

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

Comprobación de las Condensaciones superficialesfRsi = 1-U · 0,25 ≥ fRsi,min

0,88 ≥ fRsi,min 0,61 (Tabla 3.2 del DB HE1)

SOLUCIÓN ADMISIBLE

Suelos1. Suelo S2_1: Suelo en contacto con espacios no habitables.

Suelo en contacto con el forjado sanitario estáformado por las siguientes capas:

•Solado interior de mármol nacional de 2 cm, recibido con mortero de cemento CEM II/A-P 32,5 R y arena de miga 1/6, cama de arena de 2 cm de espesor.•Aislante térmico, realizado con mortero aligerado Arlita F-3, realizado en obra de dosificación 1/6, de 5 cm de espesor medio.•Forjado unidireccional, “in-situ”, con bovedillas de hormigón, de canto 30 cm. apoyado sobre muretes de bloque armado macizado, coronados por lámina impermeabilizante. Se dispondrá como mínimo de una armadura de reparto.•Revestimiento interior de yeso de 1,5 cm de espesor.

DEFINICIÓN DE CAPAS e λ R

EXTERIOR                                 metros W/mK m2 K/ W

RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL EXTERIOR Rse                

Forjado unidireccional. Entrevigado de hormigón. (LIDER) 0,300 1,422 0,21Arcilla Expandida (árido suelto) 0,050 0,148 0,34

Mortero de cemento o cal para albañilería y para revoco/enlucido (LIDER)

0,030 1,800 0,02

Mármol (LIDER) 0,020 3,500 0,01

RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL INTERIOR Rsi              

INTERIOR

Espacio habitable

Espacio no habitablez h

US Uf

Transmitancia del muro en contacto con espacios no habitables

0,83 ≤ Ulim 0,49 (CTE, DB HE1)

SOLUCIÓN NO ADMISIBLE

PROPUESTA DE SOLUCIÓN:

DEFINICIÓN DE CAPAS e λ REXTERIOR                                 metros W/mK m2 K/ W

RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL EXTERIOR Rse                

FU Unidireccional Entrevigado de hormigón. Canto 300 mm (LIDER) 0,300 1,422 0,21

PUR Plancha con HCF o Pentano y rev. Impermeable a gases (0,025 W/mK) (LIDER)

0,020 0,025 0,80

Mortero de cemento o cal para albañilería y para revoco/enlucido d>2000 (LIDER)

0,030 1,800 0,02

Mármol (2600< d< 2800) (LIDER) 0,020 3,500 0,01

RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL INTERIOR Rsi                

INTERIOR

Transmitancia del muro en contacto con espacios no habitablesU = Up·b 0,53 ≤ Umax = 0,86 W/m²K (CTE, DB HE1)0,48 ≤ Ulim 0,49 (CTE, DB HE1)

SOLUCIÓN AHORA ADMISIBLE

RESUMEN DEMANDA

DEMANDA ENERGÉTICA

CONDENSACIONES

PUENTES TÉRMICOS

1. Mortero monocapa2. Fábrica de ladrillo hueco doble de ½ pie de esp.3. Pilar de 25x30 cm de hormigón armado4. Cámara de aire5. Aislante térmico6. Ladrillo hueco doble de 8 cm7. Enlucido de yeso

fRsi = (Te-Tsi)/(Te-Ti) = (5-14)/(5-20)= 0,60

fRsi = 0,60 ≥ fRsi,min 0,61 (Tabla 3.2 del DB HE1) CONDENSA

1. Mortero monocapa2. Fábrica de ladrillo hueco doble de ½ pie de esp.3. Pilar de 25x30 cm de hormigón armado4. Cámara de aire5. Aislante térmico6. Ladrillo hueco doble de 8 cm7. Enlucido de yeso8. Ladrillo hueco simple de 4 cm

fRsi = (Te-Tsi)/(Te-Ti) = (5-18,1)/(5-20)= 0,873

fRsi = 0,873 ≥ fRsi,min 0,61 (Tabla 3.2 del DB HE1) NO CONDENSA

PT. PILAR EN FACHADA

SOLUCIÓN PROPUESTA

ZONA CLIMATICA (APDO 3,1,1 HE 1) (Según Apéndice D del DB HE-1, a partir de valores tabulados)

5 metros 8 mAltura de la Localidad: Altura Capital

B3 (Según Tabla D.1) -3 mZONA CLIMÁTICA Diferencia

CLASIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES INTERIORES Y EXERIORES DEL EDIFICIO

Condiciones interiores del edificio: HR Interior (Clase higrometría) 55 %

T Interior 20ºC

Datos climáticos de enero (Tabla G.1): T Exterior media, Capital (θec)

10,4 ºC

T Exterior media, Localidad (θel)10,4 ºC

HR Exterior media, Capital (fe) 63 %

ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS PROYECTO CTE SOLUCIÓN

FACHADA 0,50 0,82 0,74SUELO 0,83 0,52 0,50CUBIERTA 0,44 0,45 0,44HUECOS ESTE 3,08 4,00 3,08

HUECOS OESTE 3,08 4,30 3,08LUCERNARIOS 0,30 0,30 0,28

ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS PROYECTO CTE SOLUCIÓN

FACHADA 0,50 0,66 0,63SUELO 0,83 0,49 0,48CUBIERTA 0,44 0,38 0,36HUECOS ESTE 3,08 2,6 2,30HUECOS OESTE 3,08 2,6 2,36LUCERNARIOS 0,30 0,28 0,28

INICIAL MEJORA 1

MEJORA 2

0.001,000.002,000.003,000.004,000.00

CUBIERTA C1

ESPESORES 2 cm 4 cm 6 cm 8 cm 10 cm 20 cmXPS Expandido

0,042 W/mK0,83 0,59 0,46 0,38 0,32 0,18

EPS Poliest. Exp0,029 W/mK

0,70 0,47 0,36 0,29 0,24 0,13

PUR Poliuretano 0,025 W/mK

0,66 0,43 0,32 0,25 0,21 0,11

CUBIERTA C2

ESPESORES 2 cm 4 cm 6 cm 8 cm 10 cm 20 cmLana de vidrio

0,05 W/mK0,91 0,

670,53 0,43 0,37 0,21

Lana/roca mineral0,031 W/mK

0,74 0,50 0,38 0,30 0,25 0,14

Panel de vidrio celular 0,05 W/mK

0,91 0,67

0,53 0,43 0,37 0,21

FAHADA F1

ESPESORES 2 cm 3 cm 4 cm 5 cm 6 cm 8 cmEPS poliest exp

0,046 W/mK0,87 0,73 0,63 0,56 0,50 0,41

EPS Poliest Exp 0,029 W/mK

0,71 0,57 0,48 0,41 0,36 0,29

PUR Poliuretano0,025 W/mK

0,67 0,52 0,43 0,37 0,32 0,26

FAHADA F2

ESPESORES 1 cm 2 cm 3 cm 4 cm 5 cm 6 cm

EPS poliest exp0,046 W/mK

1,20 0,95 0,79 0,67 0,59 0,52

XPS Espuma rígida 0,032 W/mK

1,08 0,81 0,64 0,54 0,46 0,40

PUR Poliuretano0,025 W/mK

0,99 0,71 0,55 0,45 0,38 0,33

SUELO S2_1

ESPESORES 2 cm 4 cm 5 cm 6 cm 8 cm 10 cmXPS Expandido

0,042 W/mK0,91 0,63 0,55 0,49 0,40 0,33

XPS Expandido0,0232W/mK

0,80 0,53 0,46 0,40 0,32 0,27

PUR poliuretano 0,025 W/mK

0,70 0,45 0,38 0,33 0,26 0,22

SUELO S2_2

ESPESORES 2 cm 4 cm 5 cm 6 cm 8 cm 10 cmXPS Expandido

0,042 W/mK0,91 0,63 0,55 0,49 0,40 0,33

XPS Expandido0,0232W/mK

0,80 0,53 0,46 0,40 0,32 0,27

PUR poliuretano 0,025 W/mK

0,70 0,45 0,38 0,33 0,26 0,22

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

210

0

22

00

23

00

24

00

30

86

1,5

1,5

DIAGRAMA DE ISOTERMAS

FLUJOS DEL CALOR

DIAGRAMA DE TEMPERATURAS

DIAGRAMA DE FLUJOS DE ENERGÍA

Como el pilar no se encuentra revestido por el tabique, ni por el aislamiento, esto hace que se produzcan pérdidas de calor importantes en el puente térmico.Como se observa en el diagrama, las pérdidas son mayores en la zona con ausencia de aislamiento, también se manifiestan las pérdidas en la zona exterior del pilar, ya que se encuentra menos protegidaPor lo que se puede deducir que en dicha zona, es imprescindible proteger los pilares en contacto con el exterior, para evitar los puentes térmicos.

Este encuentro del pilar con la fachada, no es buena solución ya que las temperaturas interiores en la zona del pilar son muy bajas, pudiendo suponer condensaciones. Por lo tanto, esta solución no es recomendable.

Al estar el pilar revestido en toda su superficie con el aislante, las pérdidas de energía disminuyen totalmente, por lo tanto en este caso el efecto del puente térmico parece despreciable.

Como se ha comprobado, ésta sería la mejor solución, con un recubrimiento de aislamiento de 2 cm estaríamos cumpliendo el límite establecido por la Normativa.

DIAGRAMA DE ISOTERMAS

FLUJOS DEL CALOR

DIAGRAMA DE TEMPERATURAS

DIAGRAMA DE FLUJOS DE ENERGÍA

ZONA CLIMATICA (APDO 3,1,1 HE 1) (Según Apéndice D del DB HE-1, a partir de valores tabulados)

659 metros677mAltura de la Localidad: Altura Capital

D3 (Según Tabla D.1)-18 mZONA CLIMÁTICA Diferencia

CLASIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES INTERIORES Y EXERIORES DEL EDIFICIO

Condiciones interiores del edificio: HR Interior (Clase higrometría) 55 %

T Interior 20ºC

Datos climáticos de enero (Tabla G.1): T Exterior media, Capital (θec) 5 ºC

T Exterior media, Localidad (θel) 5 ºC

HR Exterior media, Capital (fe) 78 %

CALEFACCIÓNILUMINACIÓN

AGUA CALIENTE SANITARIA

VALDEGANGA (Albacete) D3

CO

MP

AR

AT

IVA

EN

TR

E L

AS

DO

S Z

ON

AS

CL

IMÁ

TIC

AS

: D

3 Y

B3

ALBORAYA (Valencia) B3

REFRIGERACIÓN

VENTILACIÓN NATURAL

INICIAL

NO CUMPLE

MEJORA

MINIMO CUMPLIMIENTO

MEJORA

CONSUMO ANUAL (KWh)

25.596,54 24.503,16 17.964,20

COSTE ANUAL (Euros) 3.585,28 3.425,13 2.516,23AHORRO (Euros) - 153,15 1069,05AHORRO (%) 4,27 % 29,82 %

3) EVALUACIÓN ECONÓMICA

CONSUMO TOTAL

CÁLCULO DE LA TRANSMITANCIA TÉRMICA CON DESIGNBUILDER (Fachada F1)

2) EVALUACIÓN MEDIOAMBIENTAL

VISUALIZACIÓN: DESIGNBUILDER

CONSUMO MENSUAL_VALDEGANGA (Albacete)

Transmitancia límite de los parámetros medios COMPARATIVAS

Transmitancia límite de los parámetros medios COMPARATIVAS

CONSUMO MENSUAL_ALBORAYA (Valencia)

RESUMEN DE TABLAS DE TRANSMITANCIAS TÉRMICAS (Para las soluciones constructivas estudiadas)

Transmitancia límite de los parámetros característicos medios

Transmitancia térmica máxima

CÁLCULO DEL CONSUMO

SOLU-CIÓN

INICIAL

MEJORA 1 MEJORA 20.00

5,000.0010,000.0015,000.0020,000.00

CO2

CO2

SOLU-CIÓN

INICIAL

MEJORA 1 MEJORA 20.00

5,000.0010,000.0015,000.0020,000.0025,000.0030,000.00

CONSUMO ELÉ...