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
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e G
rad
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alle
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fici
enci
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ca
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dif
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n –
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rso 2
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...
