APLICACIÓN PRÁCTICA HE-1 Limitación de la demanda energética GRUPO FORMADORES ANDALUCÍA EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 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 (UM) • Transmitancia térmica de medianerías (UMD) • Transmitancia térmica de particiones interiores en contacto con espacios no habitables • Transmitancia térmica de cubiertas (UC) • Transmitancia térmica de suelos (US) • Transmitancia térmica de cerramientos en contacto con el terreno (UT) • Transmitancia térmica de huecos (UH) • Factor solar modificado de huecos (FH) Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 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/m3 (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.) Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética La transmitancia térmica viene dada por la siguiente expresión: U= 1 RT (1) donde RT es la resistencia térmica total del componente constructivo calculado mediante la expresión: RT = Rsi + R1 + .... + Rn + Rse (2) Rsi y Rse 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 m2K/W, respectivamente. La resistencia térmica Rn de cada una de las capas del cerramiento viene definida por la expresión: R= e λ (3) siendo e el espesor de la capa (m) y λ la conductividad térmica del material (W/mK). Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Resistencias térmicas superficiales Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética CERRAMIENTOS CON CÁMARA DE AIRE Apartado E.1.1.6. (CTE-DB HE-1) e (cm.) Horizontal Vertical 1 0.15 0.15 2 0.16 0.17 5 0.16 0.18 TABLA E.2. Resistencias térmicas de cámaras de aire sin ventilar en m2 K/W Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Capa L (m) λ Rse R=L/λ 0.04 1.- Aplacado 0.03 3.50 0.008 2.- Mortero 0.02 1.4 0.014 3.- Citara LHD 0.115 0.49 0.234 4.- Embarrado 0.02 1.4 0.014 5.- Poliuretano 0.03 0.023 1.304 6.- Cámara 0.05 - 0.18 7.- Tabique 0.04 0.49 0.081 8.- Enlucido 0.015 0.3 0.05 Rsi 0.13 RT = 2,057 Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Sustituyendo en (1): 1 1 U= = = 0.485W / m 2 K RT 2.057 Según la Tabla 2.1 del apartado 2.1.4 del DB-HE-1, el máximo valor de la transmitancia térmica para muros de fachada en Zona Climática B es de 1.07 W/m2K, por lo que el cerramiento propuesto cumpliría dicha exigencia. 0,485 < 1,07 Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Tabla 2.1.- Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica U en W/m² K 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 Cerramientos y particiones interiores Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética CERRAMIENTO B: Composición constructiva: 1- Aplacado de piedra caliza con junta abierta (1600 mm2/m) ρ = 2600 Kg/m3 (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 RT (1) donde RT es la resistencia térmica total del componente constructivo calculado mediante la expresión: RT = Rsi + Ri + Rsi (4) Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 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. Rsi se obtiene de la Tabla E.1 del Apéndice E, que para el caso de cerramientos verticales toma el valor 0.13 m2K/W. La resistencia térmica Rn 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). Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Resistencias térmicas superficiales Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Capa L (m) λ Rsi R=L/λ 0.13 3.- Poliuretano 0.03 0.023 1.304 4.- Citara LP 0.115 0.76 0.151 5.- Enlucido 0.015 0.3 0.05 Rsi 0.13 RT = 1,847 Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Sustituyendo en (1): U= 1 1 = = 0.541W / m 2 K RT 1.847 Según la Tabla 2.1 del apartado 2.1.4 del DB-HE-1, el máximo valor de la transmitancia térmica para muros de fachada en Zona Climática B es de 1.07 W/m2K, por lo que el cerramiento propuesto cumpliría dicha exigencia. 0,541 < 1,07 Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Tabla 2.1.- Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones interiores de la envolvente térmica U en W/m² K 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 Cerramientos y particiones interiores Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 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 Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 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/m2K Límite parámetros característicos medios, Tabla 2.2: 0,66 W/m2K Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 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 0,108 2.- Cámara 0,05 - 0,18 3.- Tabique 0,04 0,444 0,09 4.- 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). Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Calculamos la longitud característica: B' = A (20 x3 x 2) + (8,5 x3 x 2) = ≈6 P2 (20 + 8,5)2 2 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: UT1 = 0,46 < 0,86 W/m2K Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 6) TRANSMITANCIAS MÁXIMAS DE LOS ELEMENTOS DE LA ENVOLVENTE TÉRMICA DEL EDIFICIO (Tabla 2.1) Tabla 2.1.- 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) 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 Cerramientos y particiones interiores Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Capa L (m) λ R=L/λ 1.- Hormigón 0,25 2,30 0,108 2.- Cámara 0,05 3.- Tabique 0,04 0,444 0,09 4.- Enlucido 0,015 0,30 0,05 0,18 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: UT1 = 0,64 < 0,86 W/m2K 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. Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética MUROS EN CONTACTO CON EL TERRENO Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Solera (Apartado E.1.2.1 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 0,065 2.- Mortero 0,03 1,30 0,023 3.- Solería 0,03 1,30 0,023 Rf = Calculamos la longitud característica B' = 0,111 A 20 × 8,5 = ≈6 P 2 (20 + 8,5)2 2 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: UT3 = 0,38 W/m2K La solera enterrada no tiene que verificar ningún valor de la Tabla 2.1 Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética SUELOS EN CONTACTO CON EL TERRENO (CASO 2) Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 2) Valores máximos de parámetros característicos medios U TM = AT 1 ⋅ U T 1 + AT 3 ⋅ U T 3 [(20 x3x 2) + (8,5 x3x 2)] ⋅ 0,64 + (20 x8,5) ⋅ 0,38 = = 0,51W / m 2 K (20 x3x2) + (8,5 x3x2) + (20 x8,5) AT 1 + AT 3 Por tanto: UTM = 0,51 < 0,66 W/m2K Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 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 (UH,v) como de la carpintería (UH,m), tiene un valor de 4,90 W/m2K. Factor solar: 0,70 El color de las carpinterías es negro y representan un 12% de la superficie de los huecos. Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética FACTOR SOLAR MODIFICADO DE HUECOS Y LUCERNARIOS Apartado E.2 (CTE-DB HE-1) F = FS [(1-FM) g┴ + FM · 0,04·Um·α siendo: FS : factor de sombra del hueco (Tablas E.11 a E.15) FM : fracción del hueco ocupado por el marco g ┴ : factor solar del vidrio Um : transmitancia térmica del marco α : absortividad del marco en función de su color (Tabla E.10) Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Sustituyendo en la expresión anterior obtenemos el factor solar modificado: F = FS [(1 − FM )g ⊥ + FM ⋅ 0,04 ⋅ U m ⋅ α ] F = 0,57[(1 − 0,12)× 0,70 + 0,12 ⋅ 0,04 ⋅ 4,9 ⋅ 0,96] F = 0,363 Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Según la Tabla 2.2 del apartado 2.1.4 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 Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética 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/m3 (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.) Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Capa L (m) λ Rse R=L/λ 0.04 1.- Aplacado 0.03 3.50 0.008 2.- Mortero 0.02 1.4 0.014 3.- Citara LHD 0.115 0.49 0.234 4.- Embarrado 0.02 1.4 0.014 5.- Poliuretano 0.03 0.023 1.304 6.- Cámara 0.05 - 0.18 7.- Tabique 0.04 0.49 0.081 8.- Enlucido 0.015 0.3 0.05 Rsi 0.13 RT = 2,057 U= 1 1 = = 0.485W / m 2 K RT 2.057 Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética CONDICIONES PARA EL CÁLCULO DE CONDENSACIONES (Apéndice G) Condiciones interiores de cálculo En ausencia de datos más precisos se tomará una temperatura interior θi=20ºC (todos los meses) y una humedad relativa del ambiente interior Φi en función de la clase de higrometría del espacio: · Clase de higrometría 5: · Clase de higrometría 4: · Clase de higrometría ≤ 3: 70% 62%. 55% Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética CONDICIONES PARA EL CÁLCULO DE CONDENSACIONES (Apéndice G) Condiciones exteriores de cálculo Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética CONDICIONES INTERIORES DE CÁLCULO: θi = 20ºC Фi = 55% CONDICIONES EXTERIORES: θi = 10,7ºC Фi = 79% Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética Pn ≤ Psat,n ∆θ = (θ i − θ e ) R ∆P = (Pi − Pe ) S RT ΣS dn S dn = en ⋅ µ n n dn Psat = 610,5 ⋅ e 17 , 269⋅θ 237 , 3+θ Pi = φi ⋅ Psat (θ i ) Pe = φe ⋅ Psat (θ e ) Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE EXIGENCIA BÁSICA HE-1 Limitación de la demanda energética L (m) Rse 1.- Aplacado 2.- Mortero 3.- Citara 4.- Embarrado 5.- Poliuretano 6.- Camara 7.- Tabique 8.- Enlucido Rsi 0,03 0,02 0,115 0,02 0,03 0,05 0,04 0,015 λ 3,5 1,4 0,49 1,4 0,023 0,49 0,3 R=L/λ 0,040 0,009 0,014 0,235 0,014 1,304 0,180 0,082 0,050 0,130 2,058 µ 200 10 10 10 60 1 10 6 S 6 0,2 1,15 0,2 1,8 0,05 0,4 0,09 10,700 10,881 10,920 10,984 12,045 12,109 18,004 18,818 19,187 19,412 T 10,881 10,920 10,984 12,045 12,109 18,004 18,818 19,187 19,412 20,000 Pn 1015,995 1179,389 1184,835 1216,153 1221,599 1270,617 1271,979 1282,872 1285,323 1179,389 1184,835 1216,153 1221,599 1270,617 1271,979 1282,872 1285,323 1285,323 Psat 1293,650 1304,639 1310,133 1405,371 1411,476 2062,880 2170,938 2221,610 2252,745 9,89 Pn ≤ Psat,n Grupo Formadores Andalucía Plan de Formación del CTE – CSCAE