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Herramienta para la estimación de la demanda y consumo de energía según el CTE-HE 2013
La última modificación del CTE-HE deja a disposición del técnico el diseño de edificio en lo que a consumo de energía se refiere, estableciendo tan solo unos límites de carácter finalista sin más indicaciones de cómo pueden alcanzarse.
Cierto es que introduce algunas recomendaciones en su anejo E, pero se trata de valores conservadores que en ocasiones llevan al cumplimiento de los límites de demanda de energía gracias a un sobre dimensionado del aislamiento del edificio.
Por otro lado los programas actuales que nos permiten la verificación la normativa tratan la cuestión de forma finalista, no como un ejercicio de toma de decisiones. Es decir, el técnico diseña el edificio, lo introduce en el programa que considere oportuno (LIDER, CALENER, Herramienta Unificada, Energy+, etc.) y se encomienda a los altares de la ciencia para que cumpla los requerimientos normativos, ya que en caso contrario los programas dan escasos datos de cuál puede ser la causa y de cómo conseguir enmendar el problema.
Ha surgido plataformas intermedias que hacen la veces de interpretes hacia estos programas, como son los paquetes de software Cype o Tekton3d que emplean su potente interface gráfico para facilitar la introducción de datos hacia otros programas, o recientemente, para emplear sus propios motores de cálculo y verificar los límites de demanda y consumo de energía del edificio.
De cualquier modo, en el propio espíritu del CTE-HE 2013 se encuentra el afán de intentar “afinar” cada vez más el cálculo, por lo que los procedimientos simplificados parecen relegados a un segundo plano, olvidando lo importante que pueden llegar a ser en las fases previas de diseño.
En este marco se encuentra la herramienta que podéis encontrar en el área de descarga y que pretende servir de ayuda en la fase de proyecto, previa al empleo de métodos de cálculo que requieren una introducción de datos más compleja.
Se trata de un método de cálculo simplificado, lo que no quiere decir que el cálculo sea menos exacto, sino que solicita una introducción de datos menor, y por lo tanto los resultados a los que llega difieren de los programas en los que el modelo informático empleado detalla los sistemas constructivos y las condiciones climáticas de manera más precisa.
Cierto es que introduce algunas recomendaciones en su anejo E, pero se trata de valores conservadores que en ocasiones llevan al cumplimiento de los límites de demanda de energía gracias a un sobre dimensionado del aislamiento del edificio.
Por otro lado los programas actuales que nos permiten la verificación la normativa tratan la cuestión de forma finalista, no como un ejercicio de toma de decisiones. Es decir, el técnico diseña el edificio, lo introduce en el programa que considere oportuno (LIDER, CALENER, Herramienta Unificada, Energy+, etc.) y se encomienda a los altares de la ciencia para que cumpla los requerimientos normativos, ya que en caso contrario los programas dan escasos datos de cuál puede ser la causa y de cómo conseguir enmendar el problema.
Ha surgido plataformas intermedias que hacen la veces de interpretes hacia estos programas, como son los paquetes de software Cype o Tekton3d que emplean su potente interface gráfico para facilitar la introducción de datos hacia otros programas, o recientemente, para emplear sus propios motores de cálculo y verificar los límites de demanda y consumo de energía del edificio.
De cualquier modo, en el propio espíritu del CTE-HE 2013 se encuentra el afán de intentar “afinar” cada vez más el cálculo, por lo que los procedimientos simplificados parecen relegados a un segundo plano, olvidando lo importante que pueden llegar a ser en las fases previas de diseño.
En este marco se encuentra la herramienta que podéis encontrar en el área de descarga y que pretende servir de ayuda en la fase de proyecto, previa al empleo de métodos de cálculo que requieren una introducción de datos más compleja.
Se trata de un método de cálculo simplificado, lo que no quiere decir que el cálculo sea menos exacto, sino que solicita una introducción de datos menor, y por lo tanto los resultados a los que llega difieren de los programas en los que el modelo informático empleado detalla los sistemas constructivos y las condiciones climáticas de manera más precisa.
En esta herramienta prima la rapidez de introducción de datos, su simplicidad y sobre todo la lectura de los resultados. No se trata de aportar un valor final y compararlo a la normativa, sino de desglosar las partes que intervienen y su importancia de cara a adoptar las medidas de mejora que sean necesarias en cada caso, y sobre todo de poder realizar modificaciones y visualizar el efecto de forma inmediata, sin esperas continuadas en volver a generar el modelo informático.
Así por ejemplo no se solicitan la masa superficial de cada componente de la envolvente, sino una inercia global del edificio y su transmitancia, se establece un factor de perdidas por puentes térmicos según la calidad constructiva de los cerramientos o se realizan los cálculos según la temperatura media mensual, lo que conlleva 12 estados de cálculo en lugar de los 8760 de los métodos horarios.
Así por ejemplo no se solicitan la masa superficial de cada componente de la envolvente, sino una inercia global del edificio y su transmitancia, se establece un factor de perdidas por puentes térmicos según la calidad constructiva de los cerramientos o se realizan los cálculos según la temperatura media mensual, lo que conlleva 12 estados de cálculo en lugar de los 8760 de los métodos horarios.
Metodología de cálculo
La herramienta se desarrolla en Excel 2007 y 2013 aplicando el procedimiento de cálculo de demanda de la UNE 13790 en base mensual.
Los datos climatológicos proceden de los archivos de la versión CALENER 2013 y de los archivos *.met del CTE-HE, así como los perfiles de uso del edificio cargados por defecto en la herramienta, pero que pueden ser modificados.
Para el cálculo de la tasa de ventilación se emplean las pautas establecidas en los procedimientos LIDER y CALENER
Para más información sobre este apartado visitar el blog:
http://oscarredondorivera.weebly.com/blog/por-que-modificar-la-permeabilidad-de-las-ventanas-apenas-afecta-a-la-calificacion-energetica-de-mi-vivienda
En el apartado de estimación de los puentes térmicos emplea las ecuaciones de procedimiento CE3 y una estimación del reparto mediante el índice de compacidad y tipología del edificio.
El rendimiento estacional de los equipos y coeficientes de paso se estiman a partir de los documentos reconocidos emitidos al efecto por el Ministerio de Industria.
Por último, la herramienta utiliza los datos aportados para dimensionar los equipos (carga térmica) según la UNE 12831/2003.
Los datos climatológicos proceden de los archivos de la versión CALENER 2013 y de los archivos *.met del CTE-HE, así como los perfiles de uso del edificio cargados por defecto en la herramienta, pero que pueden ser modificados.
Para el cálculo de la tasa de ventilación se emplean las pautas establecidas en los procedimientos LIDER y CALENER
Para más información sobre este apartado visitar el blog:
http://oscarredondorivera.weebly.com/blog/por-que-modificar-la-permeabilidad-de-las-ventanas-apenas-afecta-a-la-calificacion-energetica-de-mi-vivienda
En el apartado de estimación de los puentes térmicos emplea las ecuaciones de procedimiento CE3 y una estimación del reparto mediante el índice de compacidad y tipología del edificio.
El rendimiento estacional de los equipos y coeficientes de paso se estiman a partir de los documentos reconocidos emitidos al efecto por el Ministerio de Industria.
Por último, la herramienta utiliza los datos aportados para dimensionar los equipos (carga térmica) según la UNE 12831/2003.
Validación de los resultados
Los resultados obtenidos se han comparado a los de la Herramienta Unificada Lider-Calener para 6 viviendas unifamiliares y 6 bloques en 6 localidades de distintas zonas climáticas, ofreciéndose la comparativa para el ejemplo de cálculo que la propia Herramienta Unificada (vivienda unifamiliar).
En el gráfico superior se muestran en color azul los resultados de la Herramienta unificada (HU) y en rojo los de la herramienta según la UNE 13790.
La comparación se ejecuta para dos escenarios de edificio según su inercia media o ligera, que corresponden a los sistemas actuales de construcción con fachadas multicapa.
En general los resultados obtenidos son equiparables y del lado de la seguridad al emplear inercias ligeras, mientras que una inercia media ajusta los resultados a los de la Herramienta Unificada.
La recomendación es emplear inercia ligera en edificios con sistemas de trasdosado de placa de yeso e inercias medias con trasdosados de fábrica de ladrillo o aislamientos en la cara exterior de la fachada.
Destacar que en las pruebas realizadas, la mayor dispersión de resultados se produce en las zonas climáticas extremas (zona E de invierno y Alfa o A de verano), por lo que en estos casos se deberá tener precaución con el ajuste de la herramienta Excel a los ofrecidos por otros procedimientos (Lider, Calener, etc.).
La comparación se ejecuta para dos escenarios de edificio según su inercia media o ligera, que corresponden a los sistemas actuales de construcción con fachadas multicapa.
En general los resultados obtenidos son equiparables y del lado de la seguridad al emplear inercias ligeras, mientras que una inercia media ajusta los resultados a los de la Herramienta Unificada.
La recomendación es emplear inercia ligera en edificios con sistemas de trasdosado de placa de yeso e inercias medias con trasdosados de fábrica de ladrillo o aislamientos en la cara exterior de la fachada.
Destacar que en las pruebas realizadas, la mayor dispersión de resultados se produce en las zonas climáticas extremas (zona E de invierno y Alfa o A de verano), por lo que en estos casos se deberá tener precaución con el ajuste de la herramienta Excel a los ofrecidos por otros procedimientos (Lider, Calener, etc.).