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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
AISLAMIENTO TÉRMICOen la EDIFICACIÓN, el CTE y
la Calificación Energética
Mario Serrano, Comité Técnico AIPEX
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
AIPEX representa a las empresas productoras de Poliestireno Extruído en la península ibérica (España y Portugal)
OBJETIVOS de AIPEX: defender, promocionar, investigar y perfeccionar la fabricación de productos realizados con este material. promover la utilización del Poliestireno Extruído como material de aislamiento térmico en edificacióndar a conocer la calidad de los productos de Poliestireno Extruídodifundir la fabricación conforme a las normas técnicaspromover el cumplimiento de los requisitos legales que les afectan
AIPEX fue creada en Diciembre de 2004AIPEX es miembro de ANDIMAT (Asociación Nacional de Fabricantes de materiales Aislantes)
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Material aislante celular que ha sido extruido y expandido a partir de poliestireno o de uno de sus copolímeros presentando una estructura rígida de célula cerrada
Como consecuencia se caracteriza por unas muy elevadas resistencias mecánicas y a la humedad.
Norma armonizada reguladora EN 13164
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energía (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• CTE HE1: introducción• CTE HE1: opción simplificada• CTE HE1: opción general. LIDER• Calificación energética.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energia (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• CTE HE1: introducción• CTE HE1: opción simplificada• CTE HE1: opción general. LIDER• Calificación energética.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Análisis de Eficiencia Energética del Edificio (EEE): condicionantes del lugar.
Criterios genéricamente denominados “pasivos”…
Condicionantes del lugar, en particular siguiendo criterios climatológicos , valorando la forma en que pueden incidir sobre el comportamiento energético del edificio, tanto en invierno como en verano, al determinar la orientaciorientacióón, n, el soleamiento y la el soleamiento y la exposiciexposicióón a vientosn a vientos, como parámetros más destacados...
Aspectos urbanísticos:Tipo y orientación del suelo microclimasArbolado urbano (alineaciones en calles, parques).Presencia de láminas de agua, estanques, lagos…Limitaciones a la orientación por alineación calles y
anchura de éstas soleamiento, exposición a vientoIncidencia planeamiento (ejemplo “el PGOU exige que
la protección solar del mirador se sitúe en el interior…”).Evitar consumo del territorio rehabilitar.Accesibilidad a un medio público de transporte
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Análisis de EEE: condicionantes del lugar.
Características del diseño deledificio adaptadas al lugar y el clima:
Protecciones solares: considerar su necesidad y, en su caso, disponer las adecuadas, definiendo su geometría en función de las diversas orientaciones
+ “Aleros para sombrear la coronación de las fachadas”:
+ “..por la evapotranspiración los árboles enfrían el ambiente circundante…”:
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Análisis de EEE: condicionantes del lugar.
Características del diseño del edificio adaptadasal lugar y el clima:
Presencia de obstáculos ajenos al propio edificio y que puedan arrojar sombra sobre él. Algunos ejemplos: otros edificios, árboles de hoja perenne, topografía del lugar.
[NOTA: Para analizar el efecto de sombras puede consultarse el programa LIDER, que proporciona información al editar los huecos; alternativa: uso de cartas solares]
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Incidencia de los colores y, en general, de la mayor o menor absortividad (α), ante la radiación solar, de las superficies exteriores del edificio.
Diferenciación de colores por fachadas:
• todas claras excepto la norte
Análisis de EEE: condicionantes del lugar. Características de la construcción del edificio adaptadas al lugar y el clima:
Superficies:Oscuras α = 0.8-0.9Medias α = 0.5-0.7Claras α = 0.3-0.4
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Hay dos beneficios, para un uso sostenible de la energía:
• Ahorro de energía, gastando menos dinero y recursos• Protección medioambiental, lográndose emisiones reducidas de CO2 (el más importante agente de efecto invernadero)
Otros dos beneficios:• Confort (evitándose la radiación “fria” en las superficies interiores)• Control de la condensación (y, en general, protección térmica de la construcción)
El papel del aislamiento térmico
Incidencia de la calidad térmica de la envolvente construida del edificio Incorporación de aislamiento térmico.
Análisis de EEE: condicionantes del lugar. Características de la construcción del edificio adaptadas al lugar y el clima:
C
0
10
20θiθsi
θe
θse
θAB
dAdBdC
θBC
λAλBλC
ABC
qie
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energia (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• Curso CTE HE1: introducción• Curso CTE HE1: opción simplificada• Curso CTE HE1: opción general. LIDER• Curso de calificación energética.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Ley de transferencia de calor: Hay transferencia de calor siempre que hay una diferencia de temperatura entre dos puntos.
q = - λ dθ/dx
MECANISMOS:
CONVECCIÓN
fluidos
RADIACIÓN
sin soportematerial
CONDUCCIÓN
solidos y fluidos
calie
nte
frío
• Se define el flujo de calor, “q”: Transferencia de CalorCalor, Q [J], por TiempoTiempo [s] y Superficie Superficie [m2] [W/m2]. La ley física se expresa entonces como:
dθ/dx se llama gradientede temperaturas
Envolvente térmica y transmisión de calor /transferencia de humedad
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Con Δθ = 1 y d = 1 q = λ
Además:λ / d = q / Δθ = U, Transmitancia Térmica
q = U·Δθ
d / λ = Δθ / q = 1/U = R, Resistencia Térmicaq = Δθ/R
La transmisión de calor a través de un material se expresa mediante el coeficiente de conductividad térmica, λ (lambda), índice de su capacidad para conducir el calor
Simplificación unidimensionalde la ley de Fourier:
θiθe λ
dq
θi > θeλ
q = Δθd
q·d= λ
Δθ
Despejando:
Envolvente térmica y transmisión de calor /transferencia de humedad
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
1000
100
10
1
0.1
0.01
[W/ mK ]
Materialesde construcción
Materialesde construcción
ligeros
aislantestérmicos
agua 0.58
aire 0.023
cobre
aluminio
acero
piedrahormigón
fábrica ladrillohormigón celular.maderaplasticoscorchovidrio celularlanas mineralesespumas plásticas
metales
hielo 2.2
Valores lambda de diferentes materiales
pesados
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Los cerramientos (cubiertas, paredes, suelos) consisten normalmente en varias capas de materiales.
Se pueden sumar las Resistencias Térmicas de capas isotermas paralelas.
q = ?iee i
e 1 2 3 i
qie = Δθie / Rtot = Δθie /(Rse+ R1+R2+R3+Rsi)
1 1U = =
Rtot 1/he + d1/λ1 + d2/λ2 + d3/λ3 + 1/hi
Transferencia de calor a través de un cerramientode un edificio. Valor U de transmitancia térmica
Al definir entonces la Transmitancia Térmica, U, como la inversa de la Resistencia Térmica total:
U = 1/Rtot = qie/ Δθie , queda por tanto como la densidad de flujo de calor por unidad de diferencia de temperatura
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
U [W/(m2·K)] * * Tiempo, temporada de calefacción [h] * * Salto térmico medio [K] * * (1/1000) = = kWh/m2 de cerramientoResultados obtenidos:
Aspectos energéticos: AHORRO EN DEMANDA DE ENERGÍA (CALEFACCIÓN)Aspectos medioambientales: REDUCCIÓN DE EMISIONES DE CO2 A LA ATMÓSFERA (deducida del consumo de energía)
Del valor U a kWh (energía)
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Difusión de vapor• Se produce humedad en todos los edificios.• Como consecuencia el ambiente interior experimenta una presión de vapor mayor que la del ambiente exterior.• Dicha presión de vapor depende de:
• La cantidad de humedad producida• El nivel de ventilación• El volumen del edificio
• Por tanto, en analogía con la transferencia de calor, hay una transferencia de humedad, en forma de difusión de vapor de agua, del interior al exterior, a través de la envolvente del edificio:
pared entre húmedo y seco
=> transferencia de vapor
depende de d y μ ,factor de resistividad al vapor
frío calido
d, λ
pared entre cálido y frío
=> transferencia de calor
depende de d y λseco húmedo
d, μ
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
referencia: aire en reposo = 1
[-]
1
10
100
1000
hormigón
ladrilloyeso
láminas plásticasvidriobetún, asfalto
metalesvidrio celular
XPS
EPSPURcorcho
lana mineral
80 - 200
20 - 6020 - 6010 - 20
1
materiales aislantes
abierta
cerrada
Difusión de vapor: factor μ
[-]
resistenciaal vapordefinida por
porosala estructura
papel Kraftespuma elastomérica
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
[Pa]
500
1000
1500
2000
2500
1 2 3
entre capas 1 y 2 :presiónde vapor > presión de saturación
físicamente imposible:condensación intersticial
la presión real de vapor estangente a la curva de saturación:
método de GLASER-EN 13788-
p = 550 Pae
= 0 °C
HRe = 90%e
p = 1402 Pai
= 20 °C
HRi = 60%i
1 = fábrica ladrillo2 = aislamiento3 = yeso
presiónde vapor
presión de saturación= ƒ( )
Condensación intersticial
(Real)
(Teorética)
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
La ley de conservación de la energía establece que qie es constante. Por tanto:
θi - θe θse - θe θBC - θse θAB - θBC θsi - θAB θi - θsi
qie = Constante = = = λC = λB = λA =Rtot Rse dC dB dA Rsi
Cuanto menor sea λcapa , mayor será (θm - θn)/ dcapa , es decir, mayor será la diferencia de temperatura(para un espesor dado).
En otras palabras, el salto de temperaturaen una capa es proporcional a Rcapa:
λcapa (θm - θn) / dcapa = Constante
θm - θn = Cte·(dcapa /λcapa) = Cte·Rcapa
Diagrama de temperaturas de una sección constructiva
C
0
10
20θiθsi
θe
θse
θAB
dAdBdC
θBC
λAλBλC
ABC
qie
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Uθsi = θi - (θi - θe) ≥ θR
hi
Riesgo de condensación superficialBAJO ALTO
Condensación superficial
La condensación superficial ocurre sobre superficies con temperatura menor que el
punto de rocío del aire circundante:
Como la temperatura superficial está relacionada con el nivel de aislamiento, el riesgo de condensación superficial también depende de ello:
02468
101214161820 C
Pared no aislada Acrist. dobleAcrist.sencillo
θsi θsiθsi
i θi θi θi
0
Pared aislada
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
1.- Densidades de flujo de calor relativamente elevadas en las áreas afectadas, es decir, pérdidas de calor mayores, valor U mayor, R menor.
Puentes térmicos. Efectos:
2.- Temperatura superficial interior más baja: θsi = θi - U(θi - θe) / hi[Si U aumenta, θis disminuye].Esto lleva a la consecuencia más crítica: el alto riesgo de condensación superficial y de desarrollo de moho.
e: -5
0 5 10 15
i: 20C C
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Regla para controlar / mejorar los puentes térmicos
• Idealmente, el objetivo es evitar los puentes térmicos, es decir, la continuidad térmica • Cuando no sea posible, los puentes térmicos se pueden mejorarmediante aislamiento por el exterior:
aislamiento interioraislamiento exterior
sin condensación
pérdidas extra de calorimportantes, en ambos casos
15 C15 C
Cinterior20
exterior0 C
interior20 C
exterior0 C
• Entre las dos situaciones anteriores, el aislamiento en cámarapresenta una situación intermedia.
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Difusión de vapor
Vivienda fin de semana(Viernes, 18:00)
Temperatura a la llegada de los ocupantes: 20ºCHR a la llegada: 24% (3.5 g/kg aire seco)
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Difusión de vapor
Vivienda fin de semana(Viernes, 23:00)
Temperatura de consigna: 20ºCHR tras usos de los ocupantes: 70% (10.2 g/kg aire seco)
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Difusión de vapor
Vivienda fin de semana(Sábado, 05:00)
Temperatura de rocío: 14.5ºC (sin calefactar) HR: 100% (10.2 g/kg aire seco)
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Difusión de vapor
Vivienda fin de semana(Sábado, 08:00)
Temperatura: 12.0ºC (sin calefactar) Vapor “sobrante”: 10.2 – 8.8 = 1.4 g/kg aire seco)
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
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Difusión de vapor
Renovación aire para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
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Difusión de vapor
Renovación aire para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
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Difusión de vapor
Renovación aire para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
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Difusión de vapor
Renovación aire para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
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Difusión de vapor
0
1
2
3
4
5
6
7
32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
H.R. vivienda a 20 ºC
Ren
ovac
ione
s / h
ora
MadridBarcelonaBilbaoSevilla
Renovación aire para mantener condiciones higrotérmicas interiores dadas
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• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energia (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• CTE HE1: introducción• CTE HE1: opción simplificada• CTE HE1: opción general. LIDER• Calificación energética.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
ESPUMAS:Poliestireno expandido (EPS)Poliestireno extruido (XPS)Poliuretano (PUR)Espuma elastoméricaPVCPolietileno (PE)Resina Fenólica (FF)Urea-Formaldehído (UF)
Corcho
FIBROSOS:Lana de vidrioLana de roca
ESPUMAS:Vidrio celular
GRANULARES:Arcilla expandidaPerlitaVermiculita
MATERIALESAISLANTES
INORGÁNICOS
ORGÁNICOS
Clasificación de los aislamientos térmicos
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
λ[W/(m·K)]
0.49
0.35
0.18 0.20.14
0.10.025
0.870.79
0.3 0.3
0.21 0.2
0.065
0.0000.1000.2000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.000
Ladrillo
Bloque h.
Enlucido
TermoarcillaMadera
H.celular
Aislantes
Aislamientos térmicos: Propiedades térmicasConductividades térmicas de diversos materiales de construcción
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
0.047
0.0390.033
0.027 0.0260.023
0.033
0.05
0.0410.035 0.036
0.030.026
0.05
0.000
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
EPS 10kg/m3
EPS 15kg/m3
EPS 20kg/m3
XPS PUR sinbarrera dif.
PUR conbarrera dif.
LANASMINERALES
λ[W/(m·K)]
Conductividades térmicas de diversos aislantes térmicos(UNE EN 12667)
Aislamientos térmicos: Propiedades térmicas
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Ensayo por inmersión:
UNE EN 12087
7
3
10.2
3
10
5
3
0.7
5
0
2
4
6
8
10
12
Lanas (1) EPS 15kg/m3
EPS 35kg/m3
XPS 35kg/m3
PUR 35kg/m3
% v
olum
en
(1) Los valores referidos para lanas minerales no proceden del ensayo de absorción a largo plazo UNE EN 12087, sino de ensayos a corto plazo (48 horas). Por tanto, caracterizan al producto pero no permiten la comparación en las mismas condiciones con los demás aislamientos térmicos.
Propiedades de resistencia a la humedad
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Ensayo por difusión:
UNE EN 12088
5
2 1.5
5
15
53
20
0
5
10
15
20
25
Lanas (N.A.) EPS 15kg/m3
EPS 35kg/m3
XPS 35kg/m3
PUR 35kg/m3
% v
olum
en
Propiedades de resistencia a la humedad
20
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
5
0.5
10
1
0
2
4
6
8
10
12
Lanas (N.A.) EPS 15kg/m3 (N.A.)
EPS 35kg/m3
XPS 35kg/m3
PUR 35kg/m3 (N.A.)
% v
olum
en
Ensayo por ciclos hielo-deshielo: UNE EN 12091
Propiedades de resistencia a la humedad
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Factor μ, resistividad a la
difusión de vapor.Ensayo
UNE EN 12086
Propiedades de resistencia a la humedad
120 30
100
201.7
4060
220
100
0
50
100
150
200
250
Lanas EPS 15kg/m3
EPS 35kg/m3
XPS 35kg/m3
PUR 35kg/m3
21
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
23 4510
100
200
300
400
500
600
700
800
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
LanasEPSPURXPS
Densidad [kg/m3]
Resistencia[kPa]
Resistencia a compresión: UNE EN 826Propiedades mecánicas
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Clasificación (UNE EN 13501-1):Siete niveles de prestaciones (A1, A2, B-F)
Métodos de ensayo:Single Burning Item, SBI (prEN 13823) -totalmente nuevo. Nuevos parámetros para Euroclases B, C y D:
• FIGRA y THR600s, relacionados con la propagación del fuego• SMOGRA y TSP600s , relacionados con la producción de humos
Pequeño quemador (UNE EN 11925-2): Euroclase EClasificaciones usuales:
A1/A2: Aislamientos inorgánicos (por ejemplo, lanas) B: Espumas orgánicas en aplicación final de uso (revestidas)C, D y E: Espumas orgánicas desnudasF: Sin clasificar
Nueva Normativa europea: EUROCLASES de reacción al fuegoPropiedades: reacción al fuego
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energia (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• CTE HE1: introducción• CTE HE1: opción simplificada• CTE HE1: opción general. LIDER• Calificación energética.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación EnergéticaCTE HE-1 y los controles de recepción en obra.
Distintivos de calidad
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Control recepción en obra de productos, equipos y sistemas: Objeto: comprobar que las características técnicas de lo suministrado
a la obra satisface lo exigido en proyecto. 3 aspectos:Control de la documentación: • Documentos de origen, hoja de suministro y etiquetado
• Certificado de garantía del fabricante (ej. Marcado CE)• Documentos de conformidad reglamentarios (ej. Marcado CE) Control de recepción por distintivos de calidad (ej. Marca AENOR), y evaluaciones de idoneidad técnica (ej. DIT)• Proporcionados por el suministrador• El director de la ejecución de la obra verificará que esta documentación
es suficiente para la aceptación de lo amparado por ella. Control de recepción mediante ensayos. • En ciertos casos, a criterio del proyecto o dirección facultativa
CTE. Condiciones para el cumplimiento
CTE HE-1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
MARCADO CE
NO SIGNIFICA:Fabricado en la Comunidad Europea“China Exports”Una marca, sello o distintivo de Calidad Europea
SIGNIFICA:El producto que lo porta está afectado por la DPC y el
fabricante, al fijarlo sobre el producto, declara que cumple con los requisitos exigidos
Pasaporte para poder comercializar el producto en la Unión Europea. Necesario para poder vender.
CTE HE-1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• El Marcado CE implica que las características declaradas por el productor satisfacen los requisitos de la Norma de Producto europea armonizada, a la cual se deben referir
• Poner el Marcado CE significa que los productos son conformes a las Normas armonizadas
• Los documentos que avalan el Marcado CE son tres:– ETIQUETAS– DECLARACIÓN DE CONFORMIDAD– ENSAYOS INICIALES DE TIPO (ITT)
Marcado CE
CTE HE-1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Información Marcado CECaracterísticas que deben aparecer:
La conductividad térmica y resistencia térmica declarada por fabricanteReacción al fuegoCódigo de designación
λD
EspesordN
ResistenciaTérmicaDeclarada
El valor declarado de la Resistencia térmica se obtiene a partir del redondeo a la baja (0,05 m2·K/W) del valor estadístico que representa al 90% de los productos y al 90% del valor declarado.Por ejemplo, para el caso anterior un producto de 6 cm de espesor: R90/90=1,74 [m2·K/W] implica RD=1,70 [m2·K/W]
m2·K/WdN
RD= -------λ90/90
Cuanto más alto es este valor, mayor nivel de aislamiento.
El valor declarado de la Conductividad térmica se obtiene a partir del redondeo al alza (0,001 W/m·K) del valor estadístico que representa al 90% de los productos y al 90% del valor declarado.Por ejemplo: λ90/90=0,0343 implica λD=0,035 W/(m·K)
W/(m·K)Referencia 10ºC
ConductividadTérmica Declarada
Cuanto más bajo es el valor, mejores prestaciones aislantes.
ObservacionesUnidadesSímbolo
CTE HE-1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Cada producto tiene sus propias especificaciones (apartado 6 de la Norma) que se dividen en dos:
• Todas las aplicaciones (obligatorio para todos los fabricantes)
• Para aplicaciones específicas (el fabricante voluntariamente declarará dichos valores)
Debe estar incluido en el marcado y/o etiquetado del producto.
Ejemplo del código de designación para un producto de poliestireno extruido:
XPS- EN 13164- T1- DLT(1)5- CS(10/Y)300- CC(2/1,5/50)100- WL(T)3- FT2
Información Marcado CE: CODIGO DE DESIGNACIÓN
CTE HE-1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Marcado CE - ETIQUETADO
CTE HE-1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Ambos sistemas están referidos a la conformidad a normas EN. Así, ambos consideran:
lambda declarada (y Rd): criterio estadístico 90/90
Reacción al fuego definida por las Euroclases(definidas en UNE EN 13501-1).
Código de designación para características particulares
Control de producción en fábrica.
Marcado CE y Marca AENOR: características comunes
CTE HE-1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
MARCADO CE (sistema 3)• Obligatorio• Cubre requisitos reglamentarios
• Es de ámbito europeo• Pide una “Declaración de
Conformidad” del fabricante• Pide una serie de “Ensayos
Iniciales de Tipo” (ITT) • No hay auditoría del Sistema de
Calidad
• Ningún seguimiento por tercera parte.
MARCA AENOR (sistema 1+)• Voluntaria• No es reglamentaria: demuestra
calidad ante el mercado• Es de ámbito nacional • Pide una “Certificación de
Producto”, emitida por AENOR.• Pide ITTs y ensayos regulares y
sistemáticos de seguimiento.• Hay auditorías inicial y de
seguimiento, con referencia a la norma ISO 9001.
• SEGUIMIENTO CONTÍNUO POR TERCERA PARTE
Marcado CE y Marca AENOR: características diferentes
CTE HE-1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Cubierta. Plana. Invertida. CONTROL EN OBRA
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Cubierta. Plana. Invertida. CONTROL EN OBRA
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
Cubierta. Inclinada. Aislamiento bajo teja.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Muros. Aislamiento por el exterior. SATE
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Muros. Aislamiento por el interior. Yeso in-situ sobre el aislante
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Suelos
PNE 92325: PRODUCTOS DE AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA EDIFICACIÓN. EL CONTROL DE LA INSTALACIÓN
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energia (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• CTE HE1: introducción• CTE HE1: opción simplificada• CTE HE1: opción general. LIDER• Calificación energética.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Cubierta. Plana. Convencional e invertida.
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Cubierta. Plana. Invertida. No transitable
Fábrica química. Tarragona. 21 años.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Cubierta. Plana. Invertida. Transitable.
Hotel. La Coruña. 19 años
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Cubierta. Plana. Invertida ligera.
Baldosaaislante
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Cubierta. Inclinada. Aislamiento bajo teja.
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Cubierta. Inclinada.
Ventilada
Panel sandwichXPS
XPS
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Muros. Aislamiento por el exterior.
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Muros. Aislamiento en cámara
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Muros. Aislamiento por el interior
Yeso in-situ sobre el aislante
Laminado de cartón-yeso
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Muros. Puentes térmicos
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Suelos
Aislamientobajo pavimento
Aislamientobajo pavimento
calefactado
Aislamientobajo solera
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energia (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• CTE HE1: introducción• CTE HE1: opción simplificada• CTE HE1: opción general. LIDER• Calificación energética.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Hasta el s. XIX: fuerza motriz humana y animal, viento, aguas, madera
S. XIX - Revolución Industrial:
Laboratorio EDISON en 1880(Menlo Park-New Jersey-USA)
Mina decarbón mineral
FORD: primer coche en 1896(Detroit-Michigan-USA)
Máquina de vaporaplicada al ferrocarril
por STEPHENSON en 1826(Liverpool-Manchester, R.U.)
CTE HE-1: Introducción. LA ENERGÍA EN LA HISTORIA
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
S. XX-Explosión demográfica:
S. XX-Petróleo:
Crisis del Petróleo (1973)Primeras reglamentaciones
sobre el ahorro energético (NBE-CT-79)
Diversificación fuentes energía(Nuclear, renovables, gas
natural)Agotamiento no renovablesGrandes economías emergentesCambio Climático:
Protocolo de Kyoto (1997)Desarrollo sostenible
Casa de EDISON(finales s. XIX)
CTE HE-1: Introducción. LA ENERGÍA EN LA HISTORIA
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Consumo de energía en España
Un 41% de la energía que se consume en España es debida a los edificios.
En España, 24 millones de viviendas están edificadas sin ningún criterio de eficiencia ni sostenibilidad (92% del parque inmobiliario)
El control del consumo de energía en los edificios es:LA BASE para una CONSTRUCCION SOSTENIBLE
38
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Consumo de energía en EspañaUn edificio rehabilitado térmicamente puede llegar a consumir hasta un 90% menos de energía que el mismo sin aislamiento
Los edificios mal aislados pierden la energía que les proporcionamos en % diferentes a lo largo de su envolvente.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Tres Reducciones 3R
1. Reducir la demanda de energía evitando pérdidas energéticas
2. Utilizar fuentes energéticas sostenibles3. Producir y utilizar energía fósil de forma
eficiente.
Dentro de las actuaciones para el ahorro energético, el aislamiento es la solución más eficaz ya que permite con un mínimo de inversión
rentabilizar el ahorro a lo largo de toda la vida del edificio
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Uso energía en las viviendas
1. La climatización (Calefacción / Refrigeración) representa el mayor consumo del edificio.
2. Esta justificado ahorrar en donde el consumo es mayor.
3. Algunos usos son independientes de la arquitectura del edifico.
4. Es de menor eficacia intentar reducir en aquellos usos que son globalmente poco relevantes.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Emisiones de gases de efecto invernadero.
Millones de toneladas equivalentes de CO2
Fuente: Agencia Medioambiental Europea (Diciembre 2007)
CTE HE-1: Introducción. LA ENERGÍA EN LA UE
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
ANTECEDENTES CTE HE1: Directiva 2002/91/CEsobre Eficiencia Energética de los Edificios
Objetivos:Reducir uso de la energía en edificación, que es:
En Europa: 40% (EC Green Paper, 1998) En España: > 28% (IDAE)
Reducir las emisiones de gases con efectoinvernadero (en Europa: ~ 800 MM Tm)
Armonizar legislaciones de los Estados europeosMedidas:
Metodología común de cálculo, requisitos mínimosPromover la Certificación EnergéticaInspección periódica de calderas
Potencial de ahorro (2012):En Europa: 22% En España (IDAE): 30-40%
Transposición a las legislaciones nacionales: antes del 4 de enero de 2006
En España: CTE HE + RITE + Certificación Energética.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
El CTE contempla las Exigencias Básicas definidas en la LOE, Ley de la Ordenación de la Edificación:
Seguridad: Estructural, en caso de Incendio, de Uso
Habitabilidad: Salubridad, Protección del Ruido,Ahorro de Energía
Para cada exigencia hay:un articulado con los principios generales
Documentos Básicos (DB), desarrollo técnico, donde se incluyenvalores límite de las prestaciones del edificio.
CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN (CTE): Estructura
El medio mEl medio máás s eficienteeficiente, , sobre el cual se sobre el cual se sostienensostienen los demlos demááss
Para la exigencia de Ahorro de energía (DB-HE) 1: Limitación demanda energética2: Rendimiento de las instalaciones térmicas3: Eficiencia energética de las instalaciones de
iluminación4: Aportación solar mínima de A.C.S. 5: Aportación fotovoltaica mínima de energía eléctrica
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Hay dos procedimientos para la verificación del cumplimiento de la exigencia de AHORRO DE ENERGÍA:OpciOpcióón generaln general, método directodirecto, donde se compara el “edificio objeto” que se tiene que evaluar con un “edificio de referencia”(requiere modelización con soporte informático programa LIDER).OpciOpcióón simplificadan simplificada, método indirectoindirecto, donde:
se compara el valor U (antiguo coeficiente K) de Transmitancia Térmica de los cerramientos del edificio con un valor límite, Ulim.se compara el Factor Solar Modificado de huecos y lucernarioscon el valor límite, Flim.
En ambas opciones se limitan condensaciones (método Glaser, UNE EN ISO 13788) e infiltraciones de aire.
CTE HE-1: Procedimientos de verificación
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energia (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• CTE HE1: introducción• CTE HE1: opción simplificada• CTE HE1: opción general. LIDER• Calificación energética.
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Cerramientos con el exterior: transmitancia térmica
0,170,04Cerramientos horizontales y flujo descendente
0,100,04Cerramientos horizontales o con pendiente sobre la horizontal ≤60° y flujo ascendente
0,130,04Cerramientos verticales o con pendiente sobre la horizontal >60°y flujo horizontal
RsiRsePosición del cerramiento y sentido del flujo de calor
TR1U = sen21siT RR...RRRR +++++=donde:
Siendo:R1, R2...Rn las resistencias térmicas de cada capa [m2 K/W];
Rsi y Rse las resistencias térmicas superficiales [m2 K/W]:λ
=eR
CTE HE-1: Opción simplificada. Cálculo parámetros característicos
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Huecos y lucernarios
m,Hv,HH UFMU)FM1(U ⋅+⋅−=
siendo:UH,v la transmitancia térmica de la parte
semitransparente [W/m2K];UH,m la transmitancia térmica del marco
de la ventana o lucernario, o puerta [W/m2
K]; FM la fracción del hueco ocupada por
el marco.
[ ( ) ]α⋅⋅⋅+⋅−⋅= ⊥ mS U04,0FMgFM1FF
siendo:FS, factor de sombra en función del dispositivo de sombra o mediante
simulación. (si no se justifica Fs = 1);FM, fracción del hueco ocupada por el marco (ventanas) o fracción de
parte maciza (puertas);g┴, factor solar de la parte semitransparente del hueco o lucernario a
incidencia normal. (UNE EN 410);Um, transmitancia térmica del marco del hueco o lucernario [W/m2 K];α, absortividad del marco en función de su color.
Transmitancia tTransmitancia téérmicarmica:
Factor Solar ModificadoFactor Solar Modificado:
CTE HE-1: Opción simplificada. Cálculo parámetros característicos
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Zona invernal D: Álava, Albacete, Ciudad Real, Cuenca, Guadalajara, Huesca, Lérida, Lugo, Madrid, Navarra, Palencia, Rioja, Salamanca, Segovia, Teruel, Valladolid, Zamora, Zaragoza.
ZONA CLIMÁTICA D3Transmitancia límite de muros de fachada y cerramientos en contacto con el terreno UMlim: 0,66 W/m2 KTransmitancia límite de suelos USlim: 0,49 W/m2 KTransmitancia límite de cubiertas UClim: 0,38 W/m2 KFactor solar modificado límite de lucernarios FLlim: 0,28
0,320,430,300,460,610,423,0 (3,1)3,0 (3,1)2,3 (2,4)1,9 (2,1)de 51 a 60
0,370,490,350,53-0,503,2 (3,4)3,2 (3,4)2,5 (2,6)2,1 (2,2)de 41 a 50
0,450,580,42---3,4 (3,5)3,4 (3,5)2,6 (2,9)2,2 (2,5)de 31 a 40
0,57-0,54---3,53,52,9 (3,3)2,5 (2,9)de 21 a 30
------3,53,53,53,0 (3,5)de 11 a 20
------3,53,53,53,5de 0 a 10
SE/SOSE/OSE/SOSE/OSE/SOSE/ON% de huecos
Alta carga internaBaja carga interna
Factor solar modificado límite de huecos FHlim
Transmitancia límite de huecos(1) UHlim W/m2K
(1) En los casos en que la transmitancia media de los muros de fachada UMm, definida en el apartado 3.2.2.1, sea inferior a 0,47 se podrá tomar el valor de UHlim indicado entre paréntesis para las zonas climáticas D1, D2 y D3.
CTE HE-1: Opción simplificada. Comprobación de limitación demanda
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
UT3 AT3Suelos a profundidadmayor de 0.5 m
UT2 AT2Cubiertas enterradas 0.570.660.730.820.94S(A·U)SA
UT1 AT1Muros de sótanoCERRAMIEN-TOS EN
CONTACTO CON
TERRENO
US3 AS3Al exterior
US2 AS2A espacio no habitable 0.480.490.500.520.53S(A·U)SA
US1 AS1Soleras
SUELOS
UPF3 APF3Pte.Tér.-capialzado
UPF2 APF2Pte.Tér.-pilar
UPF1 APF1Pte.Tér.-contorno hueco
UM2 AM2A espacio no habitable
0.570.660.730.820.94S(A·U)SA
UM1 AM1Al exterior
FACHADAS
UL ALLucernario
UPC APCPte. Térmico-lucernario
UC2 AC2A espacio no habitable0.350.380.410.450.50S(A·U)
SA
UC1 AC1Al exterior
CUBIERTAS
EDCBA
ZONA CLIMÁTICA
Ulímite [W/m2K]Umedio
[W/m2K]CERRAMIENTOS OPACOS
Valores Umedios
< Valores Ulímites
CTE HE-1: Opción simplificada. Comprobación de limitación demanda
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
UT3 AT3Suelos a profundidadmayor de 0.5 m
UT2 AT2Cubiertas enterradas 4-63-53-43-43-4
UT1 AT1Muros de sótanoCERRAMIEN-
TOS EN CONTACTO
CON TERRENO
US3 AS3Al exterior
US2 AS2A espacio no habitable 5-74-64-64-64-6
US1 AS1Soleras
SUELOS
UPF3
APF3
Pte.Térmico-capialzado
UPF2
APF2
Pte.Térmico-pilar
UPF1
APF1
Pte.Térmico-contorno hueco
UM2 AM2A espacio no habitable4-6
8-10
3-5
6-8
3-4
4-6
3-4
3-5
3-4
3-4
Puentes tratados
Puentes sin tratar
UM1 AM1Al exterior
FACHADAS
UL ALLucernario
UPC
APC
Pte. Térmico-lucernario
UC2
AC2
A espacio no habitable
8-107-96-85-74-6
UC1 AC1Al exterior
CUBIERTAS
EDCBA
ZONA CLIMÁTICA
Espesor aprox. [cm] (1)
CERRAMIENTOS OPACOS
(1) Para productosaislantes con λ == {0.028 – 0.042} [W/m·K]
Pre-dimensionado de espesores para cumplir Ulim
CTE HE-1: Opción simplificada. Comprobación de limitación demanda
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Viviendas Terciario
O.Simplificada O.General (LIDER)
DBHE1
CALIFICACIÓN
O.Simplificada CE2 CALENER VYP CALENER GT
O.Simplificada O.General (LIDER)
Solo conduce a
clases E y D
Cualquier clasificación
posible
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Calificación energética basada en indicadores
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Indicador Eficiencia
CoeficienteReparto
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
47
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Demanda de CalefacciónDemanda = Perdidas – Ganancias netas
Perdidas = Transmisión térmica + Transmisión ventilación Ganancias netas = (Gan. solares + Gan. internas )* Factor de utilización (η)
Ganacias internas(utiles)
Aportacioones Solares(utiles)
Perdidas de los sistemas(ineficiencia)
Energia renovablevertida a la red
Energia renovable(util)
Energia no renovablevertida a la red
Energia Renovable
Energia no renovable
Transmisión Térmica
Demanda "bruta"Demanda "neta" Energia suministrada
Impacto "evitado"
Impacto "producido"
Impacto "recuperado"
Sentido del calculo
Energia renovable perdida(ineficiencia)
EDIFICIO SISTEMAS
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
24·······1 1
GDVncljjAUQn
i
m
jaaiil ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡+Ψ+= ∑ ∑
= =
δ
∑∑∑===
+=m
jjj
n
iii
n
iiiPT lAUAUf
111
···· ψ
Pérdidas:
Elem. superficiales + P.T. lineales + Ventilación
Factor corrector puentes térmicos:
24·······1
GDVncAiUifQ aa
n
iPTl ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡+= ∑
=
δ
Substituyendo:
Dividiendo por Aa:
24······· GD
AVnc
AAiUi
fAQ
aaPT
a
l ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+= ∑ δ
Considerando:
∑ =
==
Tmii AUAUhVAa
hAaV
··/·
24······· GDhnchA
VUf
AQ
T
mPT
a
l
⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡+= δ
Parámetros finales: Umedio, Compacidad; Factor PT y ventilación
24······/·· GD
AhAanc
hVATUmf
AQ
aPT
a
l⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+=
δ
Substituyendo:
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Segmentando huecos captadores y no captadores y dividiendo por Aa
Parámetros finales: Huecos captadores y no captadores; uso
(Gan. solares + Gan. internas)
49
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+−−= ηφρ ·
360024·····
100024··
appt
topaco A
iGDhcnGDhfAV
UmDC
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+−+−= ηφρη ·
360024·······
100024··
a
ip
a
spt
t AGDhcnIs
AAGDhf
AVUmDC
Edificios sin huecos
DC = -Transmisión térmica + captación solar – ventilación + uso
Contribución huecos
Diferencia de transmisión + captación solarTransmisión térmica + ventilación + uso (cte)
Parámetros finales: Umedio, Compacidad; Factor PT y ventilación
Huecos captadores y no captadores; uso
ηη ··1000
24)·( nca
hncc
a
hcmh
a
hhuecos I
AAI
AAGDUU
AADC ++−−=Δ
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
QC = Qcgn – ηcls Qcht
Demanda Refrigeración = ganancias – factor útil · transmisión
Demanda refrigeración = ganancias solares + internas – factor útil · transmisión
El termino sustrayente es “despreciable” (controlado por calefacción) frente a ganancias
Las ganancias internas es una constante (residencial)
DR = Cte + Σ area huecos · factor solar · radiación
Parámetros finales: Superficies huecos; orientaciones; factor solar
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Demanda Calefacción:
Parámetros finales: Umedio, Compacidad; Factor PT y ventilación
Huecos captadores y no captadores; uso
Demanda de refrigeración:
Parámetros finales: Superficies huecos; orientaciones; factor solar
Transmisión térmica opaca + Ventilación + Contribución huecos (solar y térmica)
Captación solar + constante (ganancias internas)
Rendimiento de los sistemas:
Parámetros finales: Eficiencia nominal, coeficiente de paso a rendimiento estacional, combustible,...
Rendimiento nominal + tipo combustible
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Eficiencia de calefacción:• Eficiencia de la demanda * Eficiencia del sistema
• Eficiencia de Refrigeración:• Eficiencia de la demanda * Eficiencia del sistema
• Eficiencia de ACS:• Eficiencia de la demanda * Eficiencia del sistema
• Eficiencia del edificio:• Efic* Calef * C.reparto + Efic.Refrig*C.reparto+ Efic ACS * C.reparto
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
IEE GLOBALIEEG
IEESC
IEE Demanda RefrigeracionIEEDR
IEE Sistemas ACSIEESACS
IEE Demanda CalefacciónIEEDC
IEE Sistema Calefaccion
IEE Sistemas RefrigeracionIEESR
IEE Demanda ACSIEEDACS IEE ACS
IEEACS
IEE CalefaccionIEEC
IEE RefrigeracionIEER
El método se apoya en algebra de IEE usando valores tabulados para obtener IEE(diferenciados por zonas tipologia Unifamiliares / Bloque y cálculos sencillos)
Se deben elegir las fichas y tablas correspondientes a cada caso (z.climatica, tipologia)
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Índice de Eficiencia
Calefacción
Índice de Eficiencia
Refrigeración
Índice de Eficiencia Sistemas
Índice de Eficiencia
Global
FIC
HA
STA
BLA
S
Datos
de partida
Conjunto de tablas que
alimentan cada IEE en función
de la zona,..
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Formulario común a todas las zonas y tipo edificio (viviendas / bloque)Datos idénticos a la salida de la O. Simplificada DB HE1
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Uno para cada zona y tipo edificio (unifamiliar/bloque)
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Formulario común a todas las zonas y tipos de edificio
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Uno para cada zona y tipo edificio (unifamiliar/bloque)
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Conjunto de tablas Calefacción y Refrigeración (Uopaco, Fpt, ΔHuecos,....)Una por zona climática y tipo edificio (unifamiliar / bloque)
Tablas de sistemas
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
El coeficiente de reparto depende de cada zona climática
IEE Global
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Reproduce exactamente el procedimiento de formularios y tablas• Simplifica el trabajo de consulta de tablas y realización de operaciones
matemáticas• Se alimenta de los datos resultantes de la aplicación de la opción
simplificada del DB HE1 + los caudales de ventilación DB HS + la información de los equipos + la cobertura solar de ACS DB HE4
• Formato EXCEL totalmente transparente porque sigue el procedimiento “manual”
• Los formularios pueden imprimirse y respetan el formato propuesto en el método CE2
Herramienta informática
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energia (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• CTE HE1: introducción• CTE HE1: opción simplificada• CTE HE1: opción general. LIDER• Calificación energética.
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Objeto
Limitar la demanda energética de los edificios, de una manera directadirecta, mediante la evaluación del edificio en dos situaciones:
Edificio objeto, es decir, tal cual ha sido proyectado.Edificio de referencia, es decir, tal como hubiera sido de cumplir estrictamente las exigencias de demanda energética. Tiene las calidades constructivas conformes a la opción simplificada.
Limitar la presencia de condensaciones en la superficie y en el interior de los cerramientos para las condiciones ambientales definidas en CTE HE-1Limitar las infiltraciones de aire en huecos y lucernariosLimitar en vivienda la transmisión de calor entre unidades de uso calefactadas y zonas comunes no calefactadas
CTE HE-1: Opción general. LIDER.Cálculo y dimensionado
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
En el modelo energético del edificio proyectado:No importa la precisión de dibujo tipo CADImporta:
mantener los volúmenes de aire de los espaciospérdidas por infiltraciones / ventilación
mantener áreas de superficies (en especial ventanas) por orientación
pérdidas por transmisión / ganancias solaresmantener factor de formapérdidas por transmisión
En el modelo, el edificio es una “red” de “nodos” (= espacios)Los nodos se enlazan por “hilos”(= cerramientos).
Si no hay “hilo”, no hay conexión (= si no hay cerramiento, no hay transferencia de energía).
CTE HE-1: Opción general. LIDER.Aproximación a la simulación energética.
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Malla, esferas y líneas auxiliares Plantas, espacios
Particiones interiores Cerramientos exteriores y ventanas
Aplicación práctica: Bloque de viviendas.Ejemplo documento E4 analizado con LIDER.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Imagen opaca del edificio completo
Imagen opaca del edificio completomás los obstáculos remotos
• Ejemplo del documento E4, “Estrategia de ahorro y eficiencia energética en España 2004-2012”.
• Bloque de viviendas entre medianeras
• Orientaciones fachadas principales a NE y SO.
• Superficie total del edificio ~ 800 m2
• Superficie por planta ~ 200 m2
• Altura libre: 2.5 m• Distribución por planta: Dos
viviendas de 90 m2 cada una y escalera
Aplicación práctica: Bloque de viviendas.Ejemplo documento E4 analizado con LIDER.
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Aplicación práctica: Bloque de viviendas.Ejemplo documento E4 analizado con LIDER.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
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Aplicación práctica: Bloque de viviendas.Ejemplo documento E4 analizado con LIDER.
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Aplicación práctica: Bloque de viviendas.Ejemplo documento E4 analizado con LIDER.
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Aplicación práctica: Bloque de viviendas.Ejemplo documento E4 analizado con LIDER.
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Calefacción mensual
‐27.76 ‐21.44 ‐15.36 ‐8.37 ‐1.10 0 0 0 0 ‐4.90 ‐18.36 ‐27.68
RESULTADOS EDIFICIO REHABILITADO
Calefacción anual
‐‐52.4252.42
Calefacción mensual
‐13.33 ‐9.92 ‐5.79 ‐1.78 0 0 0 0 0 ‐0.21 ‐7.89 ‐13.48
RESULTADOS EDIFICIO PREEXISTENTE
Calefacción anual
‐‐124.97124.97
Nota: Todos los valores en[kWh/m2 superficie útil]
RESULTADOS EDIFICIO CTE ESTRICTO
Calefacción anual
‐‐71.571.5
Aplicación práctica: Bloque de viviendas.Ejemplo documento E4 analizado con LIDER.
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Aplicación práctica: Bloque de viviendas.Ejemplo documento E4 analizado con LIDER.
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• Arquitectura y energía: adaptación del edificio a los condicionantes de clima y lugar• Transferencia de energia (transmisión de calor) y Transferencia de humedad (difusión de vapor)• Aislamientos térmicos: propiedades• CTE HE1 y los controles de recepción en obra. Distintivos de calidad• Aislamientos térmicos: aplicaciones
• CTE HE1: introducción• CTE HE1: opción simplificada• CTE HE1: opción general. LIDER• Calificación energética.
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RD 47/2007: CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
Eficiencia energética de un edificio (EEE): consumo de energía que se considera necesario para satisfacer la demanda energética del edificio en unas condiciones normales de funcionamiento y ocupación.
Calificación energética: Expresión de la EEE que se determina según una metodología de cálculo y se expresa con indicadores energéticos mediante la etiqueta de eficiencia energética.
Certificación energética del proyecto: Procedimiento de verificación de la conformidad de la calificación de EEE del proyecto. ¿Qué SE QUIERE conseguir?:
Certificado de Eficiencia Energética del proyectosuscrito por el arquitecto, incorporado al proyecto de ejecución (art. 6)
Certificación energética del edificio terminado: Procedimiento de verificación de la conformidad de la calificación de EEE del edificio terminado. ¿Qué SE HA CONSEGUIDO?:
Certificado de Eficiencia Energética del edificio terminadosuscrito por la Dirección Facultativa, incorporado al libro del edifico,
presentado en el Registro de la Comunidad Autónoma (art. 7)
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
Control externo e inspección (arts. 8 y 9): ¿Cómo se DEMUESTRA LO CONSEGUIDO?:
transferido a las CC.AA. se define la figura de agente autorizado: “Organismos o entidades de control
acreditadas…o técnicos independientes cualificados conforme al procedimiento que establezca el órgano competente de la Comunidad Autónoma”.
“El Órgano competente de la C.A. dispondrá cuantas inspecciones sean necesarias con el fin de comprobar y vigilar el cumplimiento de la Certif. energ.”. Validez máxima de 10 años, de acuerdo con Directiva 2002/91/CE (art. 10).El Certificado contendrá como mínimo la siguiente información:
Identificación del edificioNormativa energética de aplicaciónOpción elegida para la calificación (simplificada o general)Descripción de las características energéticas del edificioCalificación mediante el etiquetado correspondienteDescripción de prueba, comprobaciones e inspecciones durante la ejecución del
edificio
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Menoseficiente
Edificio: ___________________________________
Localidad/Zona climática: ____________________
Uso del Edificio: ____________________________
Consumo Energía Anual: ________kWh/año
(_____ __kWh/m 2)
Emision es de CO 2 Anual: ________ kg CO 2/año
(________kgCO 2/m 2)
El Consumo de Energía y sus Emisiones deDióxido de Carbono son las obtenidas por elPrograma ____, para unas condicionesnormales de funcionamiento y ocupación
El Consumo real de E nergía del Edificio y susEmisiones de Dióxido de Carbono dependerán delas condiciones de operación y funcionamiento deledificio y de las condiciones climáticas, entreotros factores.
Máseficiente
Calificación Energética de Edificiosproyecto /edif icio terminado
Etiqueta de certificación energética: Distintivo con el nivel de calificación de eficiencia energética del proyecto o del edificio terminado.
el promotor la incluirá en su documentación promocional y contractual (art. 11)
los edificios públicos la mostrarán de forma destacada (art. 12)
formará parte de los documentos contractuales de venta o alquiler (art. 13)
La expresión del consumo de energía (primaria) del edificio, podrá estar en “kWh/año” ó “kWh/m2·año”.
La expresión de las emisiones de CO2 del edificio,podrá estar en: “kg CO2/año” ó “kg CO2/m2·año”
Cualquier valor siempre estará referido al necesario para satisfacer la demanda energética del edificio en condiciones normales de uso
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Índice de eficiencia energética (viviendas)La Directiva 2002/91/CE establece que: “El Certificado de EEE deberá incluir valores de referencia tales como la normativa vigente y valoraciones comparativas, con el fin de que los consumidores puedan comparar y evaluar la EEE”.
¿Qué se compara? Indicadores de comportamiento energético, IO, IR, IS¿Cómo se expresa la comparación? Escala de calificación, basada en:
Índice C1 para viviendas nuevas (CTE), C2 para existentes:
C1 > 1.75 y 1.50 ≤ C2 G (menos eficiente)
C1 > 1.75 y 1.00 ≤ C2 < 1.5F
C1 >1.75 y C2< 1.00E
1.00 ≤ C1< 1.75 D
0.50 ≤ C1 <1.00C
0.20 ≤ C1 < 0.50B
C1 < 0. 15A (más eficiente)
Índices de calificación energética
Calificación energética del edificio (vivienda)
La escala de calificación se establece en función a las emisiones de CO2del edificio en relación a la evaluación estadística de las viviendas “nuevas”y las “existentes”:
6.0)1-(2
1-) (
1 +=R
RI
I
C ciónReglamenta
objeto
5.0)1-(2
1-)(2 +
′
′
=R
RII
C Stock
objeto
RD 47/2007: CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
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Emisiones de CO2 (kg CO2/año)
Emisiones de referencia IR para edificios posteriores al CTE;IS para edificios anteriores al CTE
Emisiones edificio objeto (IO)
% de reducción de emisiones de CO2
Índice de eficiencia energética (viviendas)RD 47/2007: CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
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Escala de calificación energética: conclusiones
La escala busca ponderar esfuerzos, de forma que sea equivalente:Pasar de C a BPasar de B a A.
Tiene sensibilidad a las mejorasIdentifica edificios más eficientes de los menos eficientesSerá suficientemente estable en el tiempoPodrá extenderse a la certificación energética de edificos existentesServirá de instrumento eficaz en política energética.¿Qué procedimientos de pueden seguir para la obtención
de los índices de la escala?
RD 47/2007: CERTIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
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OPCIÓN SIMPLIFICADA• Valores Ulímite de los cerramientos• Condensaciones• Permeabilidad al aire de las carpinterías
Procedimientos simplificados:CALIFICACIONES PRESCRIPTIVAS (viviendas)• Para valores límites CTE HE1, de U y F:• Ce2: Para valores mejores que los límitesde U y F:
OPCIÓN GENERAL• LIDER• Condensaciones• Permeabilidad al aire de las c.
Procedimientos detallados:CALENER VYP / GT
CTE HE-1
Documentos Reconocidos (DR):• Procedimientos simplificados y detallados• Condiciones de aceptación• www.mityc.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/CertificacionEnergetica/DocumentosReconocidos/Paginas/documentosreconocidos.aspx
E
DE D C B A
C B
CALIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOSProcedimientos simplificados
E D
E
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
OPCIÓN SIMPLIFICADA• Valores Ulímite de los cerramientos• Condensaciones• Permeabilidad al aire de las carpinterías
Procedimientos simplificados:CALIFICACIONES PRESCRIPTIVAS (viviendas)• Para valores límites CTE HE1, de U y F:• Ce2: Para valores mejores que los límitesde U y F:
OPCIÓN GENERAL• LIDER• Condensaciones• Permeabilidad al aire de las c.
Procedimientos detallados:CALENER VYP / GT
CTE HE-1
Documentos Reconocidos (DR):• Procedimientos simplificados y detallados• Condiciones de aceptación• www.mityc.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/CertificacionEnergetica/DocumentosReconocidos/Paginas/documentosreconocidos.aspx
E
DE D C B A
C B
Nuevo Procedimiento Simplificado Ce2
E D
E
CALIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
OPCIÓN SIMPLIFICADA• Valores Ulímite de los cerramientos• Condensaciones• Permeabilidad al aire de las carpinterías
Procedimientos simplificados:CALIFICACIONES PRESCRIPTIVAS (viviendas)• Para valores límites CTE HE1, de U y F:• Ce2: Para valores mejores que los límitesde U y F:
OPCIÓN GENERAL• LIDER• Condensaciones• Permeabilidad al aire de las c.
Procedimientos detallados:CALENER VYP / GT
CTE HE-1
Documentos Reconocidos (DR):• Procedimientos simplificados y detallados• Condiciones de aceptación• www.mityc.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/CertificacionEnergetica/DocumentosReconocidos/Paginas/documentosreconocidos.aspx
E
E D C B A
Procedimientos detallados
C BE D
DE
CALIFICACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
CALENER VYP. Paso 4: Cálculo calificación energética
Pulsando el botón se arranca el cálculo de la calificación energética.
Al final del proceso de cálculo se abre la siguiente ventana, con dos pestañas:
“Gráfico”, con la escala oficial
Calidadenvolvente
edificada
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Huecos en cada fachada:• fachada N: 9.95 % (6.07 m2) • fachada O: 19.38 % (12.60 m2)• fachada S: 12.30 % (7.38 m2)• fachada E: 13.38 % (8.70 m2)
Superficie fachadas (sin huecos)• Norte: 55.29 m2
• Oeste: 55.23 m2
• Sur…: 55.27 m2
• Este : 47.51 m2
• Total: 213.30 m2 • Total: 34.75 m2
Datos de partida: Ficha justificativa Apéndice H (DB-HE1)Altura: dos plantas habitables Superficie útil: 134 m2
Volumen: 443 m3
Superficie envolvente Esp. Hab.: 420.05 m2
Superficie cubierta: 88 m2
Superficie suelo: 84 m2
Compacidad (V/S):1.05 m
CALENER VYP. Caso Práctico de Calificación
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AISLAMIENTO TÉRMICO en la EDIFICACIÓN, el CTE y la Calificación Energética
0.40
0.30
0.51
0.27
17353
30.8 {D}
4.9 {E}
3.6 {D}
23.6 {D}
8.1 {C}
85.4 {D}
32.1 {D}
Caso 7
2053416657186761619318676221502346435266kWh/añoCONSUMO ENERGíAFINAL
0.400.400.400.220.400.670.672.02W/m2·KValor U forjadosanitario
0.300.300.300.170.300.500.501.15W/m2·KValor U fachada
0.510.510.510.320.510.730.731.29W/m2·KValor U muroenterrado
0.270.270.270.150.270.480.481.86W/m2·KValor U tejado
0.0 {A}27.4 {C}30.8 {D}37.4 {D}43.3 {E}51.6 {E}54.9 {E}83.2 {E} kg CO2/m2 y año
INDICADOR CO2 sin emisiones porrefrigeración
0.0 {A}1.5 {B}4.9 {E}6.9 {E}6.9 {E}6.9 {E}6.9 {E}6.9 {E}kg CO2/m2 y añoEMISIONES ACS
3.6 {D}3.6 {D}3.6 {D}3.5 {D}3.6 {D}3.7 {D}3.4 {D}3.6 {E}kg CO2/m2 y añoEMISIONES REF
0.0 {A}25.9 {D}25.9 {D}30.5 {D}36.4 {E}44.7 {E}48.0 {E}76.3 {E}kg CO2/m2 y añoEMISIONES CAL
8.1 {C}8.1 {C}8.1 {C}7.9 {C}8.1 {C}8.3 {C}7.7 {C}8.2 {C}kWh/m2 y añoDEMANDA REF
85.4 {D}85.4 {D}85.4 {D}71.0 {D}85.4 {D}105.9 {D}114.3 {E}185.9 {E}kWh/m2 y añoDEMANDA CAL
3.6 {A}31.0 {D}34.4 {D}40.9 {D}46.9 {E}55.3 {E}58.3 {E}86.8 {E}kg CO2/m2 y añoINDICADOR CO2
Caso 9Caso 8Caso 6Caso 5Caso 4Caso 3Caso 2Caso 1UNIDADCONCEPTO
Caso 1: Sin aislar, ventanas metálicas,
caldera gasóleo.
Caso 2: aislada CTE;
ventanas metálicas;
caldera gasóleo.
Caso 3: ventanas PVC para cumplir
CTE.
Caso 4: aislam. caso 2
x 2
Caso 5: aislam. caso 2
x 4
Caso 6: aislam. caso 2
x 2; Caldera
conv. gas natural
Caso 8: Paneles solares ACS;
Caldera conv. gas
natural
Caso 9: Caldera biomasa
Caso 7: aislam. caso 2
x 2; Caldera
cond. gas natural
CALENER VYP. Caso Práctico de Calificación
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Gracias por su atención