5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Passive House Projecting Package (PHPP) 1. Referencias de normativa 2 V 2. Ventajas t j y lí límites it 3. Concepto de cálculo 4 P 4. Presentación t ió d dell programa Presentación por: Mi h l W Micheel Wassouf, f E Energiehaus i h SCP SCP. Tel: +34. 93 2215223 mail: info@energiehaus.es www.energiehaus.es 1 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) El PHPP es una herramienta tipo Excel, calibrada con el programa de simulación dinámica DYNBUILD. Método de calculo: EN 832 (Demanda y Consumo de Energía: Modelo Unizona) EN ISO 6946 (Calculo de la transmitáncia térmica) EN ISO 10077-1-2 (Prestaciones térmicas ventanas, puertas) EN ISO 10211 (Puentes térmicos) EN ISO 13363 – 1-2 (Transmitáncia solar y lumínica) EN 13370:2001 (Cálculo de la temperatura del subsuelo): con errores corregidos EN ISO 13786 (Características térmicas dinámicas) EN ISO 13788 (Temperatura interna y superficial) EN ISO 13789 (Pérdidas por transmisión y ventilación) EN 13790 (Cálculos mensuales de balances energéticos) EN 13829 (Estanqueidad al paso de aire) Adaptación de los cálculos según método del Passivhaus Institut El PHPP es una herramienta de proyecto Se inicia el PHPP a partir del anteproyecto del edificio (condición óptima) Existen versiones en alemán, inglés, castellano, francés, italiano, holandés, polaco, húngaro, ruso…. Coste: ~180 180,- EUR incl.IVA incl IVA (10/2012) 2 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Alcance del programa PHPP: - Asiste en el proceso del diseño del edificio, para optimizar su comportamiento energético - Calcula de modo transparente - Pre Pre-dimensiona dimensiona el sistema de ventilación de confort - Calcula la carga de calor/frío - Calcula el consumo energético y el consumo de energía primaria - Pronostica P ti ell sobre-calentamiento b l t i t en verano ((respecto t a 26°) - Calcula la fluctuación de temperatura máxima en un día de verano - Pre-dimensiona el sistema de calefacción y de ACS Límites PHPP: - Resultados correctos de sobrecalentamiento en verano solo para edificios residenciales de bajo consumo (< 30 kWh/m2a de refrigeración) - Simulación de edificios singulares, con arquitectura amorfa etc. - Simulación Si l ió d de zonas con grandes d superficies fi i acristaladas i t l d ((sistema i t unizona) i ) -Simulación de edificios con uso y carga intermitente 3 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Según la evaluación de la EN 13790: “…the results of the described methods are within the range of results of different dynamic models, in particular when the range of results includes the uncertainty due to influencing factors.” 4 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Comparación demanda mensual para frío para un edificio residencial convencional en Sevilla, calculado con un programa dinámico DYNBIL y con PHPP : kWh 1.200 1000 800 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Fuente: Passivhausinstitut 12 5 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Flujos energéticos para el cálculo de la demanda energética según PHPP: Techo: transmisión y radiación Puentes térmicos: transmisión Ventanas: V t transmisión y radiación Ganancias internas Infiltración y Ventilación nat./mec. Paredes: transmisión y radiación Solera: transmisión 6 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Flujos energéticos para el cálculo del consumo energético según PHPP: Techo: transmisión y radiación Puentes térmicos: transmisión Ventanas: transmisión y radiación Ganancias internas Infiltración y Ventilación nat./mec. Paredes: transmisión y radiación + Solera: transmisión Rendimiento de las instalaciones 7 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Flujos energéticos para el cálculo de la energía primaria gastada por todo el edificio según PHPP: Techo: transmisión y radiación Puentes térmicos: transmisión Ventanas: transmisión y radiación Ganancias internas Infiltración y Ventilación nat./mec. Paredes: transmisión y radiación + Solera: transmisión Rendimiento de las instalaciones + Rendimiento de la generación de la energía 8 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) PHPP: Demanda de energía en invierno/verano (kWh/m2a): QH = QL – QG (Perdidas – Ganancias ) QL = QT + QV (Perdidas transmisión + Perdidas ventilación) QG = (QS + QI) * ηG (Ganancias solares + ganancias internas) * factor de aprovechamiento ηG ηG = (1 - ((QS + QI) / QL )5 ) / (1 - ((QS + QI) / QL )6 ) 9 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) QT = A * U * fT * Gt A = Superficie de la envolvente (medidas bruto) U = transmitáncia térmica = 1/R. R = Rse + Rsi + ΣRn. Rn = s/λ fT = Coeficiente de red reducción cción de temperat temperatura ra (en el HE/E HE/E.1.3.1 1 3 1 = b) Gt = grados día en invierno/verano del lugar fT simplificado: p Exterior – Exterior = 1,0 Exterior – Subsuelo = 0,5 (en PHPP puede ser calculado mas sofísticamente: “Ground”) Exterior – No habitable = ~0,75 0 75 El valor de los grados día “Gt” se puede obtener de la UNE 100001:2001, o bien de cálculos dinámicos con herramientas como p por ejemplo j p el Meteonorm. Los grados días se definen con una temperatura límite, a partir de la cual, el edificio debería ser calentado/refrigerado para mantener la temperatura interior de consigna (p.ej. 20°/25°). 10 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) QL = VL * nL * c * Gt VL = Volumen interior acondicionado neto nL = Renovación del aire por hora c = Capacidad específica del aire aire= 0,33 0 33 Wh/m³k Gt = grados día en invierno del lugar nL = Renovación/hora * ((1-eficiencia recuperación p del aire)) + renovación p por infiltración Renovación por infiltración: Para edificios tipo Passivhaus (n50=0 (n50=0,6) 6) : 0 0,1 1 - 0,01 0 01 Edificios convencionales en España (n50= 15-5) : 2,0 - 0,2 Se puede calcular este valor en el PHPP, en la ficha “Ventilation” Para cálculos sencillos,, se puede p suponer p : Ren.inf.= valor n50 * 0,1 , 11 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) QI = p periodo de calentar/refriar en kh * cargas g internas en W/m² * Aref en m² Periodo de calentar/refriar en kh: Se tienen que calcular/estimar los días de calentar/refrigerar del año. Por ejemplo 205 días en centro Europa (de octubre hasta la seg nda q segunda quincena incena de abril) abril). Para llegar a la unidad “kh”: 1 día = 24h = 0,024 kh/d >>> 205 días = 0,024 * 205 = 4,9 kh Cargas internas en W/m²: (cálculo exacto posible en ficha IHG del PHPP) Residencial: 2 2,1 1 W/m² Centros de ancianos: 4,1 W/m² Oficinas Passivhaus con luminaria/máquinas eficientes: 3,5 W/m² (según Passivhaus) Oficinas convencionales: ~10 W/m² ((según g Passivhaus)) Oficinas convencionales: ~20 W/m² (medido en el edificio Lu-teco en Alemania/Ludwigshafen) Escuelas: 2,8 W/m² Aref: superficie útil de referencia 12 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) QS = r * g * AF * G r: factor reductor: parte proporcional de la carpintería, sombra, ensuciamiento y reducción por el ángulo no perpendicular de la radiación respecto a la ventana (en verano: erano Fc – factor solar de persianas / toldos toldos…: fracción de la radiación incidente en un hueco que no es bloqueada por persianas, toldos etc . Se supone que el usuario utilice esta protección de manera ideal) g: factor solar del cristal Cociente entre la radiación solar a incidencia normal que se introduce en el edificio a través del cristal y la que se introduciría si el acristalamiento se sustituyese por un hueco transparente >>> g convencional: 0,4-0,6 g bajo j emisivo: 0,3 , g vidrios Passivhaus: 0,5 AF: Hueco bruto de la ventana G: Radiación global en función de la orientación. Se calcula la radiación durante de los meses, en los que es necesario la calefacción o bien la refrigeración. 13 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Spe ecific Loss ses, Gains, Heating D Demand [k kWh/(m² mo onth)] Output PHPP: Balance energético para calefacción Sum Spec. Gains Solar + Internal Spec. Heat Demand Sum Spec. Losses 12 10 8 6 4 2 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec -2 -4 -6 14 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Output PHPP: Balance energético para refrigeración Sum Spec. Heat Losses Spec. Cooling Demand Sum Spec. Loads Solar + Internal Speciffic Losses,, Loads, Cooling Dem mand [kWh h/(m² montth)] 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 15 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Resumen PHPP: 1. Cálculos energéticos: - Demanda/consumo para calefacción - Demanda/consumo D d / para refrigeración fi ió - Energía primaria total del edificio potencia máxima de calor suministrable a través del aire ((hoja j 2. Cálculo de p “Heating load”) 3. Cálculos de confort en verano: - Demanda para frío latente - Frecuencia de sobrecalentamiento respecto a una temperatura de consigna - Oscilación O il ió d de lla ttemperatura t iinterior t i en un dí día d de verano d de mucho h calor, l en función de la inercia térmica del edificio j “Ventilation”)) 4. Predimensionamiento del sistema de ventilación ((hoja 16 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) El programa de simulación PHPP: procedimiento de cálculo de la parte pasiva Servicing Verification No Areas (U Values) (U-Values) U-List U-Values Summer Ground WinTyp SummVent Windows Shading Annual Heat Heat Load Shading Requirement Fulfiled ? Si Ventilation Pressurization Test Result No Climate Data 17 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) El programa de simulación PHPP: procedimiento de cálculo de la parte pasiva Servicing Passive House Certificate Si ACS + Distrib. Syst. PE Requierement Fulfiled ? No Solar ACS Compact Boiler PE Value Auxiliary Electricity Electricity Distr. Heat. 18 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) El programa de simulación PHPP: datos climáticos 19 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) Presentación del programa 20 5ª conferencia española PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s 1º jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP) 21