A lumno: Verónica Jiménez Diaz Tutores: Andrea Salandin, Isabel Tort Ausina ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA DEMANDA ENERGÉTICA DE UN EDIFICIO EN ZONAS CLIMATOLÓGICAS DISTINTAS P royecto F inal de G rado Taller 18 de Eficiencia energética ETS de Ingeneiería de Edificación – UPV curso ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DE EDIFICACIÓN Huecos HUECO TIPO 1 a) C á lculo de la transmitancia t é rmica U H U H = (1 – FM) · U H,v + FM · U H,m Transmitancia del hueco U H (W/m ² K) : 3,10 b) C á lculo del factor solar modificado F H F = FS · [(1 - FM) · g┴ + FM · 0,04 · Um · α] Factor de sombra para obst á culos de fachada F S / Dispositivo de sombra La ventana, que tiene orientaci ó n oeste, presenta un retranqueo de las siguientes caracter í sticas: W: 1,20; R: 0,20;H: 1,25 R/W: 0,17;R/H: 0,16 Factor de sombra F S : 0,82 Figura 57. Factor sombra fachada: Retranqueo Factor solar modificado del hueco F H : 0,43 ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS PROYECT O CTE SOLUCIÓ N CUBIERTA C 1 0,590,490,46 CUBIERTA C 2 0,420,860,35 FACHADA M 1 0,500,860,63 FACHADA M 2 1,600,860,81 SUELO S 2_1 0,720,860,53 SUELO S 2_2 0,980,860,42 VIDRIO H y L3,403,502,60 MARCOS H y L4,503,50 ELEMENTOS CONSTRUCTI VOS PROYECTOCTESOLUCIÓN FACHADA0,500,660,63 SUELO0,830,490,48 CUBIERTA0,440,380,36 HUECOS ESTE 3,062,62,30 HUECOS OESTE 3,092,62,36 LUCERNARIO0,300,28 RESULTADOS OBTENIDOS Transmitancia térmica máxima Umax Transmitancia térmica límite Comprobaci ó n de las Condensaciones superficiales f Rsi ≥ f Rsi,min f Rsi = 1-U · 0,25; 1- (0,60 · 0,25) = 0,85 0,85 ≥ f Rsi,min 0,61 (Tabla 3.2 del DB HE1) SOLUCI Ó N ADMISIBLE Cubierta C 1 Fachada M 1 Comprobaci ó n de las Condensaciones superficiales f Rsi = 1-U · 0,25 ≥ f Rsi,min 0,88 ≥ f Rsi,min 0,61 (Tabla 3.2 del DB HE1) SOLUCI Ó N ADMISIBLE Suelos 1. Suelo S 2_1 : Suelo en contacto con espacios no habitables. Suelo en contacto con el forjado sanitario est á formado por las siguientes capas: Solado interior de m á rmol 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 t é rmico, realizado con mortero aligerado Arlita F-3, realizado en obra de dosificaci ó n 1/6, de 5 cm de espesor medio. Forjado unidireccional, “ in-situ ”, con bovedillas de hormig ó n, de canto 30 cm. apoyado sobre muretes de bloque armado macizado, coronados por l á mina impermeabilizante. Se dispondr á como m í nimo de una armadura de reparto. Revestimiento interior de yeso de 1,5 cm de espesor. DEFINICIÓN DE CAPASeλR EXTERIOR metrosW/mKm 2 K/ W RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL EXTERIORR se Forjado unidireccional. Entrevigado de hormigón. (LIDER)0,3001,4220,21 Arcilla Expandida (árido suelto)0,0500,1480,34 Mortero de cemento o cal para albañilería y para revoco/enlucido (LIDER) 0,0301,8000,02 Mármol (LIDER)0,0203,5000,01 RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL INTERIORR si INTERIOR Transmitancia del muro en contacto con espacios no habitables 0,83 ≤ Ulim 0,49 (CTE, DB HE1) SOLUCI Ó N NO ADMISIBLE PROPUESTA DE SOLUCI Ó N: DEFINICIÓN DE CAPASeλR EXTERIOR metrosW/mKm 2 K/ W RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL EXTERIORR se FU Unidireccional Entrevigado de hormigón. Canto 300 mm (LIDER)0,3001,4220,21 PUR Plancha con HCF o Pentano y rev. Impermeable a gases (0,025 W/mK) (LIDER) 0,0200,0250,80 Mortero de cemento o cal para albañilería y para revoco/enlucido d>2000 (LIDER) 0,0301,8000,02 Mármol (2600< d< 2800) (LIDER)0,0203,5000,01 RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL INTERIORR si INTERIOR Transmitancia del muro en contacto con espacios no habitables U = Up · b 0,53 ≤ Umax = 0,86 W/m ² K (CTE, DB HE1) 0,48 ≤ Ulim 0,49 (CTE, DB HE1) SOLUCI Ó N AHORA ADMISIBLE RESUMEN DEMANDA DEMANDA ENERGÉTICA CONDENSACIONES PUENTES TÉRMICOS 1. Mortero monocapa 2. F á brica de ladrillo hueco doble de ½ pie de esp. 3. Pilar de 25x30 cm de hormig ó n armado 4. C á mara de aire 5. Aislante t é rmico 6. Ladrillo hueco doble de 8 cm 7. Enlucido de yeso f Rsi = (Te-Tsi)/(Te-Ti) = (5-14)/(5-20)= 0,60 f Rsi = 0,60 ≥ f Rsi,min 0,61 (Tabla 3.2 del DB HE1) CONDENSA 1. Mortero monocapa 2. F á brica de ladrillo hueco doble de ½ pie de esp. 3. Pilar de 25x30 cm de hormig ó n armado 4. C á mara de aire 5. Aislante t é rmico 6. Ladrillo hueco doble de 8 cm 7. Enlucido de yeso 8. Ladrillo hueco simple de 4 cm f Rsi = (Te-Tsi)/(Te-Ti) = (5-18,1)/(5-20)= 0,873 f Rsi = 0,873 ≥ f Rsi,min 0,61 (Tabla 3.2 del DB HE1) NO CONDENSA PT. PILAR EN FACHADASOLUCIÓN PROPUESTA ZONA CLIMATICA (APDO 3,1,1 HE 1)(Según Apéndice D del DB HE-1, a partir de valores tabulados) 5 metros8 m Altura de la Localidad:Altura Capital B3 (Según Tabla D.1)-3 m ZONA CLIMÁTICA Diferencia CLASIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES INTERIORES Y EXERIORES DEL EDIFICIO Condiciones interiores del edificio:HR Interior (Clase higrometría)55% T Interior20 ºC Datos climáticos de enero (Tabla G.1):T Exterior media, Capital (θ ec ) 10,4ºC T Exterior media, Localidad (θ el ) 10,4ºC HR Exterior media, Capital (   ) 63% ELEMENTOS CONSTRUCTIVOSPROYECTOCTESOLUCIÓN FACHADA0,500,820,74 SUELO0,830,520,50 CUBIERTA0,440,450,44 HUECOS ESTE3,084,003,08 HUECOS OESTE3,084,303,08 LUCERNARIOS0,30 0,28 ELEMENTOS CONSTRUCTIVOSPROYECTOCTESOLUCIÓN FACHADA0,500,660,63 SUELO0,830,490,48 CUBIERTA0,440,380,36 HUECOS ESTE3,082,62,30 HUECOS OESTE3,082,62,36 LUCERNARIOS0,300,28 CUBIERTA C 1 ESPESORES2 cm4 cm6 cm8 cm10 cm20 cm XPS Expandido 0,042 W/mK 0,830,590,460,380,320,18 EPS Poliest. Exp 0,029 W/mK 0,700,470,360,290,240,13 PUR Poliuretano 0,025 W/mK 0,660,430,320,250,210,11 CUBIERTA C 2 ESPESORES2 cm4 cm6 cm8 cm10 cm20 cm Lana de vidrio 0,05 W/mK 0,91 0, 67 0,530,430,370,21 Lana/roca mineral 0,031 W/mK 0,740,500,380,300,250,14 Panel de vidrio celular 0,05 W/mK 0,910, 67 0,530,430,370,21 FAHADA F 1 ESPESORES2 cm3 cm4 cm5 cm6 cm8 cm EPS poliest exp 0,046 W/mK 0,87 0,730,630,56 0,500,41 EPS Poliest Exp 0,029 W/mK 0,710,570,480,410,360,29 PUR Poliuretano 0,025 W/mK 0,670,520,430,370,320,26 FAHADA F 2 ESPESORES1 cm2 cm3 cm4 cm5 cm6 cm EPS poliest exp 0,046 W/mK 1,20 0,950,790,67 0,590,52 XPS Espuma rígida 0,032 W/mK 1,080,810,640,540,460,40 PUR Poliuretano 0,025 W/mK 0,990,710,550,450,380,33 SUELO S 2_1 ESPESORES2 cm4 cm5 cm6 cm8 cm10 cm XPS Expandido 0,042 W/mK 0,91 0,630,550,49 0,400,33 XPS Expandido 0,0232W/mK 0,80 0,530,460,40 0,320,27 PUR poliuretano 0,025 W/mK 0,700,450,380,330,260,22 SUELO S 2_2 ESPESORES2 cm4 cm5 cm6 cm8 cm10 cm XPS Expandido 0,042 W/mK 0,91 0,630,550,49 0,400,33 XPS Expandido 0,0232W/mK 0,80 0,530,460,40 0,320,27 PUR poliuretano 0,025 W/mK 0,700,450,380,330,260,22 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 p é rdidas de calor importantes en el puente t é rmico. Como se observa en el diagrama, las p é rdidas son mayores en la zona con ausencia de aislamiento, tambi é n se manifiestan las p é rdidas en la zona exterior del pilar, ya que se encuentra menos protegida Por lo que se puede deducir que en dicha zona, es imprescindible proteger los pilares en contacto con el exterior, para evitar los puentes t é rmicos. Este encuentro del pilar con la fachada, no es buena soluci ó n ya que las temperaturas interiores en la zona del pilar son muy bajas, pudiendo suponer condensaciones. Por lo tanto, esta soluci ó n no es recomendable. Al estar el pilar revestido en toda su superficie con el aislante, las p é rdidas de energ í a disminuyen totalmente, por lo tanto en este caso el efecto del puente t é rmico parece despreciable. Como se ha comprobado, é sta ser í a la mejor soluci ó n, con un recubrimiento de aislamiento de 2 cm estar í amos cumpliendo el l í mite 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 metros 677 m Altura de la Localidad:Altura Capital D3 (Según Tabla D.1) -18 m ZONA CLIMÁTICA Diferencia CLASIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES INTERIORES Y EXERIORES DEL EDIFICIO Condiciones interiores del edificio:HR Interior (Clase higrometría)55% T Interior20 ºC Datos climáticos de enero (Tabla G.1):T Exterior media, Capital (θ ec )5ºC T Exterior media, Localidad (θ el )5ºC HR Exterior media, Capital (   ) 78% CALEFACCIÓN ILUMINACIÓN AGUA CALIENTE SANITARIA VALDEGANGA (Albacete) D3 COMPARATIVA ENTRE LAS DOS ZONAS CLIMÁTICAS: D3 Y B3 ALBORAYA (Valencia) B3 REFRIGERACIÓN VENTILACIÓN NATURAL INICIAL NO CUMPLE MEJORA MINIMO CUMPLIMIENTO MEJORA CONSUMO ANUAL (KWh) , , ,20 COSTE ANUAL (Euros)3.585, , ,23 AHORRO (Euros)-153,151069,05 AHORRO (%)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 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