02_db_he1_aplicacion practica accion iv

APLICACIÓN PRÁCTICA HE-1
Limitación de la demanda energética
GRUPO FORMADORES ANDALUCÍA
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Son objeto de la opción SIMPLIFICADA los cerramientos y particiones
interiores que componen la envolvente térmica del edificio, para los cuales
se calcularán los parámetros característicos que definen la envolvente
térmica:
• Transmitancia térmica de muros de fachada (UM)
• Transmitancia térmica de medianerías (UMD)
• Transmitancia térmica de particiones interiores en contacto con
espacios no habitables
• Transmitancia térmica de cubiertas (UC)
• Transmitancia térmica de suelos (US)
• Transmitancia térmica de cerramientos en contacto con el
terreno (UT)
• Transmitancia térmica de huecos (UH)
• Factor solar modificado de huecos (FH)
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Datos de partida:
Situación: Sevilla. Zona Climática B4.
Uso: Administrativo
Cálculo de la transmitancia
CERRAMIENTO A:
Composición constructiva:
1- Aplacado de piedra caliza, ρ = 2600 Kg/m3 (3 cm.)
2- Mortero de agarre (2 cm.)
3- Citara de ladrillo hueco doble (11.5 cm.)
4- Embarrado de mortero de cemento (2 cm.)
5- Poliuretano proyectado (3 cm.)
6- Cámara de aire no ventilada (5 cm.)
7- Tabique de ladrillo hueco (4 cm.)
8- Enlucido de yeso (1.5 cm.)
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
La transmitancia térmica viene dada por la siguiente expresión:
U=
1
RT
(1)
donde RT es la resistencia térmica total del componente constructivo calculado
mediante la expresión:
RT = Rsi + R1 + .... + Rn + Rse
(2)
Rsi y Rse se obtienen de la Tabla E.1 del Apéndice E, que para el caso de cerramientos
verticales toman los valores 0.13 y 0.04 m2K/W, respectivamente.
La resistencia térmica Rn de cada una de las capas del cerramiento viene definida por
la expresión:
R=
e
λ
(3)
siendo e el espesor de la capa (m) y λ la conductividad térmica del material (W/mK).
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Resistencias térmicas superficiales
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
CERRAMIENTOS CON CÁMARA DE AIRE
Apartado E.1.1.6. (CTE-DB HE-1)
e (cm.)
Horizontal
Vertical
1
0.15
0.15
2
0.16
0.17
5
0.16
0.18
TABLA E.2. Resistencias térmicas de cámaras de aire sin ventilar en m2 K/W
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Capa
L (m)
λ
Rse
R=L/λ
0.04
1.- Aplacado
0.03
3.50
0.008
2.- Mortero
0.02
1.4
0.014
3.- Citara LHD
0.115
0.49
0.234
4.- Embarrado
0.02
1.4
0.014
5.- Poliuretano
0.03
0.023
1.304
6.- Cámara
0.05
-
0.18
7.- Tabique
0.04
0.49
0.081
8.- Enlucido
0.015
0.3
0.05
Rsi
0.13
RT = 2,057
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Sustituyendo en (1):
1
1
U=
=
= 0.485W / m 2 K
RT 2.057
Según la Tabla 2.1 del apartado 2.1.4 del DB-HE-1, el máximo valor de la
transmitancia térmica para muros de fachada en Zona Climática B es de
1.07 W/m2K, por lo que el cerramiento propuesto cumpliría dicha exigencia.
0,485 < 1,07
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Tabla 2.1.- Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones
interiores de la envolvente térmica U en W/m² K
ZONAS
A
ZONAS
B
ZONAS
C
ZONAS
D
ZONAS
E
Muros de fachada, particiones interiores en contacto con
espacios no habitables, primer metro del perímetro de
suelos apoyados sobre el terreno(1) y primer metro de
muros en contacto con el terreno
1,22
1,07
0,95
0,86
0,74
Suelos
0,69
0,68
0,65
0,64
0,62
Cubiertas
0,65
0,59
0,53
0,49
0,46
Vidrios y marcos(2)
5,70
5,70
4,40
3,50
3,10
Medianerías
1,22
1,07
1,00
1,00
1,00
Cerramientos y particiones interiores
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
CERRAMIENTO B:
Composición constructiva:
1- Aplacado de piedra caliza con junta abierta (1600 mm2/m) ρ = 2600 Kg/m3 (3 cm.)
2- Cámara de aire (4 cm.)
3- Poliuretano proyectado (3 cm.)
4- Citara de ladrillo perforado (11.5 cm.)
5- Enlucido de yeso (1.5 cm.)
La transmitancia térmica viene dada por la siguiente expresión:
U=
1
RT
(1)
donde RT es la resistencia térmica total del componente constructivo calculado
mediante la expresión:
RT = Rsi + Ri + Rsi
(4)
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
En este caso, según se observa en la expresión (4), al ser la cámara de
aire muy ventilada, para el cálculo de la resistencia térmica total se
desprecia la resistencia térmica de la cámara de aire y de las capas
entre la cámara de aire y el exterior, y tomando como resistencia
superficial exterior el valor de la resistencia superficial interior.
Rsi se obtiene de la Tabla E.1 del Apéndice E, que para el caso de
cerramientos verticales toma el valor 0.13 m2K/W.
La resistencia térmica Rn de cada una de las capas del cerramiento
viene definida por la expresión:
e
R=
(3)
λ
siendo e el espesor de la capa (m) y λ la conductividad térmica del
material (W/mK).
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Resistencias térmicas superficiales
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Capa
L (m)
λ
Rsi
R=L/λ
0.13
3.- Poliuretano
0.03
0.023
1.304
4.- Citara LP
0.115
0.76
0.151
5.- Enlucido
0.015
0.3
0.05
Rsi
0.13
RT = 1,847
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Sustituyendo en (1):
U=
1
1
=
= 0.541W / m 2 K
RT 1.847
Según la Tabla 2.1 del apartado 2.1.4 del DB-HE-1, el máximo valor de la
transmitancia térmica para muros de fachada en Zona Climática B es de 1.07
W/m2K, por lo que el cerramiento propuesto cumpliría dicha exigencia.
0,541 < 1,07
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Tabla 2.1.- Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones
interiores de la envolvente térmica U en W/m² K
ZONAS
A
ZONAS
B
ZONAS
C
ZONAS
D
ZONAS
E
Muros de fachada, particiones interiores en contacto con
espacios no habitables, primer metro del perímetro de
suelos apoyados sobre el terreno(1) y primer metro de
muros en contacto con el terreno
1,22
1,07
0,95
0,86
0,74
Suelos
0,69
0,68
0,65
0,64
0,62
Cubiertas
0,65
0,59
0,53
0,49
0,46
Vidrios y marcos(2)
5,70
5,70
4,40
3,50
3,10
Medianerías
1,22
1,07
1,00
1,00
1,00
Cerramientos y particiones interiores
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Local de dimensiones 20x8,5 m en planta y 3 m de altura, formando parte de un
edificio administrativo, ubicado en la ciudad de Cuenca. Dicho local se encuentra
completamente enterrado.
La composición constructiva de sus cerramientos es la siguiente:
Cerramiento vertical:
1- Muro de hormigón armado: e = 25 cm; λ = 2,30 W/mK
2- Cámara de aire no ventilada: e = 5 cm
3- Tabique de ladrillo hueco sencillo: e = 4 cm; λ = 0,444 W/mK
4- Enlucido de yeso: e = 1,5 cm; λ = 0,30 W/mK
Cerramiento horizontal:
1- Solera de hormigón armado: e = 15 cm; λ = 2,30 W/mK
2- Mortero de agarre de cemento: e = 3 cm; λ = 1,30 W/mK
3- Solería de piedra artificial: e = 3 cm; λ = 1,30 W/mK
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Datos de partida:
Situación: Cuenca. Zona climática D2.
Uso: Administrativo
Límite transmitancia térmica, Tabla 2.1: Primer metro del perímetro del muro de
sótano < 0,86 W/m2K
Límite parámetros característicos medios, Tabla 2.2: 0,66 W/m2K
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
1) Valores máximos de transmitancia
Muro de sótano (Apartado E.1.2.2)
Para el cálculo de Rm se desprecian las resistencias térmicas superficiales:
Capa
L (m)
λ
R=L/λ
1.- Hormigón
0,25
2,30
0,108
2.- Cámara
0,05
-
0,18
3.- Tabique
0,04
0,444
0,09
4.- Enlucido
0,015
0,30
0,05
Rm = 0,428
Para el primer metro de muro de sótano entramos en la Tabla E.4 con z = 1 y
Rm = 0,50 (no interpolamos).
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Calculamos la longitud característica:
B' =
A
(20 x3 x 2) + (8,5 x3 x 2)
=
≈6
P2
(20 + 8,5)2 2
Para el primer metro de muro de sótano entramos en la Tabla E.4 con z = 1,
B’=6 y Rm = 0,50 (no interpolamos), obteniendo una transmitancia en el muro:
UT1 = 0,46 < 0,86 W/m2K
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
6) TRANSMITANCIAS MÁXIMAS DE LOS ELEMENTOS DE LA
ENVOLVENTE TÉRMICA DEL EDIFICIO (Tabla 2.1)
Tabla 2.1.- Transmitancia térmica máxima de cerramientos y particiones
interiores de la envolvente térmica U en W/m² K
(Novedad destinada a evitar descompensaciones entre la calidad térmica de los
cerramientos de los diferentes espacios manteniendo unos valores máximos)
ZONAS
A
ZONAS
B
ZONAS
C
ZONAS
D
ZONAS
E
Muros de fachada, particiones interiores en contacto con
espacios no habitables, primer metro del perímetro de
suelos apoyados sobre el terreno(1) y primer metro de
muros en contacto con el terreno
1,22
1,07
0,95
0,86
0,74
Suelos
0,69
0,68
0,65
0,64
0,62
Cubiertas
0,65
0,59
0,53
0,49
0,46
Vidrios y marcos(2)
5,70
5,70
4,40
3,50
3,10
Medianerías
1,22
1,07
1,00
1,00
1,00
Cerramientos y particiones interiores
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Capa
L (m)
λ
R=L/λ
1.- Hormigón
0,25
2,30
0,108
2.- Cámara
0,05
3.- Tabique
0,04
0,444
0,09
4.- Enlucido
0,015
0,30
0,05
0,18
Rm = 0,428
Para el muro de sótano general, entramos en la Tabla E.5 con z = 3 y Rm =
0,50 (no interpolamos), obteniendo una transmitancia en el muro:
UT1 = 0,64 < 0,86 W/m2K
Los muros enterrados, excepto su primer metro, no tienen valor límite de
transmitancia, por lo que no tienen que cumplir ningún valor de la Tabla 2.1.
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
MUROS EN CONTACTO CON EL TERRENO
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Solera (Apartado E.1.2.1 Caso 2)
Para el cálculo de Rf se desprecian las resistencias térmicas superficiales:
Capa
L (m)
λ
R=L/λ
1.- Solera
0,15
2,30
0,065
2.- Mortero
0,03
1,30
0,023
3.- Solería
0,03
1,30
0,023
Rf =
Calculamos la longitud característica
B' =
0,111
A
20 × 8,5
=
≈6
P 2 (20 + 8,5)2 2
Entramos en la Tabla E.4 con z = 3, B’=6 y Rf = 0,00 (no interpolamos según
enunciado), obteniendo una transmitancia en el muro:
UT3 = 0,38 W/m2K
La solera enterrada no tiene que verificar ningún valor de la Tabla 2.1
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
SUELOS EN CONTACTO CON EL TERRENO (CASO 2)
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
2) Valores máximos de parámetros característicos medios
U TM =
AT 1 ⋅ U T 1 + AT 3 ⋅ U T 3 [(20 x3x 2) + (8,5 x3x 2)] ⋅ 0,64 + (20 x8,5) ⋅ 0,38
=
= 0,51W / m 2 K
(20 x3x2) + (8,5 x3x2) + (20 x8,5)
AT 1 + AT 3
Por tanto:
UTM = 0,51 < 0,66 W/m2K
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Datos de partida:
Situación: Huelva. Zona Climática B4. Orientación Este
Uso: Salón de Actos
Cálculo del Factor Solar Modificado
Porcentaje de huecos: 40%
Protección solar de lamas completamente horizontales
La transmitancia, tanto del vidrio (UH,v) como de la carpintería (UH,m), tiene un
valor de 4,90 W/m2K.
Factor solar: 0,70
El color de las carpinterías es negro y representan un 12% de la superficie de los
huecos.
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
FACTOR SOLAR MODIFICADO DE HUECOS Y LUCERNARIOS
Apartado E.2 (CTE-DB HE-1)
F = FS [(1-FM) g┴ + FM · 0,04·Um·α
siendo:
FS : factor de sombra del hueco (Tablas E.11 a E.15)
FM : fracción del hueco ocupado por el marco
g ┴ : factor solar del vidrio
Um : transmitancia térmica del marco
α : absortividad del marco en función de su color (Tabla E.10)
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Sustituyendo en la expresión anterior obtenemos el factor solar modificado:
F = FS [(1 − FM )g ⊥ + FM ⋅ 0,04 ⋅ U m ⋅ α ]
F = 0,57[(1 − 0,12)× 0,70 + 0,12 ⋅ 0,04 ⋅ 4,9 ⋅ 0,96]
F = 0,363
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Según la Tabla 2.2 del apartado 2.1.4 del DB-HE-1, el máximo
valor del factor solar modificado límite es 0,42, por lo que hueco
propuesto cumpliría dicha exigencia.
0,363 < 0,42
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Datos de partida:
Situación: Sevilla. Zona Climática B4.
Uso: Administrativo
Cálculo de las humedades de condensación
CERRAMIENTO A:
Composición constructiva:
1- Aplacado de piedra caliza, ρ = 2600 Kg/m3 (3 cm.)
2- Mortero de agarre (2 cm.)
3- Citara de ladrillo hueco doble (11.5 cm.)
4- Embarrado de mortero de cemento (2 cm.)
5- Poliuretano proyectado (3 cm.)
6- Cámara de aire no ventilada (5 cm.)
7- Tabique de ladrillo hueco (4 cm.)
8- Enlucido de yeso (1.5 cm.)
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Capa
L (m)
λ
Rse
R=L/λ
0.04
1.- Aplacado
0.03
3.50
0.008
2.- Mortero
0.02
1.4
0.014
3.- Citara LHD
0.115
0.49
0.234
4.- Embarrado
0.02
1.4
0.014
5.- Poliuretano
0.03
0.023
1.304
6.- Cámara
0.05
-
0.18
7.- Tabique
0.04
0.49
0.081
8.- Enlucido
0.015
0.3
0.05
Rsi
0.13
RT = 2,057
U=
1
1
=
= 0.485W / m 2 K
RT 2.057
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
CONDICIONES PARA EL CÁLCULO DE CONDENSACIONES (Apéndice G)
Condiciones interiores de cálculo
En ausencia de datos más precisos se tomará una temperatura interior
θi=20ºC (todos los meses) y una humedad relativa del ambiente interior Φi
en función de la clase de higrometría del espacio:
· Clase de higrometría 5:
· Clase de higrometría 4:
· Clase de higrometría ≤ 3:
70%
62%.
55%
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
CONDICIONES PARA EL CÁLCULO DE CONDENSACIONES (Apéndice G)
Condiciones exteriores de cálculo
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
CONDICIONES INTERIORES DE CÁLCULO:
θi = 20ºC
Фi = 55%
CONDICIONES EXTERIORES:
θi = 10,7ºC
Фi = 79%
Grupo Formadores Andalucía
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EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
Pn ≤ Psat,n
∆θ =
(θ i − θ e ) R
∆P =
(Pi − Pe ) S
RT
ΣS dn
S dn = en ⋅ µ n
n
dn
Psat = 610,5 ⋅ e
17 , 269⋅θ
237 , 3+θ
Pi = φi ⋅ Psat (θ i )
Pe = φe ⋅ Psat (θ e )
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
EXIGENCIA BÁSICA HE-1
Limitación de la demanda energética
L (m)
Rse
1.- Aplacado
2.- Mortero
3.- Citara
4.- Embarrado
5.- Poliuretano
6.- Camara
7.- Tabique
8.- Enlucido
Rsi
0,03
0,02
0,115
0,02
0,03
0,05
0,04
0,015
λ
3,5
1,4
0,49
1,4
0,023
0,49
0,3
R=L/λ
0,040
0,009
0,014
0,235
0,014
1,304
0,180
0,082
0,050
0,130
2,058
µ
200
10
10
10
60
1
10
6
S
6
0,2
1,15
0,2
1,8
0,05
0,4
0,09
10,700
10,881
10,920
10,984
12,045
12,109
18,004
18,818
19,187
19,412
T
10,881
10,920
10,984
12,045
12,109
18,004
18,818
19,187
19,412
20,000
Pn
1015,995
1179,389
1184,835
1216,153
1221,599
1270,617
1271,979
1282,872
1285,323
1179,389
1184,835
1216,153
1221,599
1270,617
1271,979
1282,872
1285,323
1285,323
Psat
1293,650
1304,639
1310,133
1405,371
1411,476
2062,880
2170,938
2221,610
2252,745
9,89
Pn ≤ Psat,n
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE