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Ahorro de energía Requisitos mínimos del Código Técnico de la Edificación sobre Eficiencia energética. Visión de futuro José Antonio Tenorio Ríos Unidad de Calidad en la Construcción Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja. Consejo Superior de investigaciones Científicas. CSIC Ahorro de energía Instituto de Ciencias de la j Construcción Eduardo Torroja 2 Requisitos Básicos Ahorro de energía Artículo 3. Requisitos básicos de la edificación. ó 1. Con el fin de garantizar la seguridad de las personas, el bienestar de la sociedad y la protección del medio ambiente, los edificios deberán proyectarse, construirse, mantenerse y conservarse de tal forma que se satisfagan los requisitos básicos siguientes: 3 Requisitos Básicos Ahorro de energía c) Relativos a la habitabilidad: c 1) Higiene, c.1) Higiene salud y protección del medio ambiente, ambiente de tal forma que se alcancen condiciones aceptables de salubridad y estanqueidad en el ambiente interior del edificio y que éste no deteriore el medio ambiente en su entorno inmediato, garantizando una adecuada gestión de toda clase de residuos. c.2) Protección contra el ruido, de tal forma que el ruido percibido no ponga en peligro la salud de las personas y les permita realizar satisfactoriamente sus actividades actividades. c.3) Ahorro de energía y aislamiento térmico, de tal forma que se consiga q g un uso racional de la energía g necesaria para la adecuada utilización del edificio. 4 Exigencias Básicas Ahorro de energía Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía (HE) 1 El objetivo 1. bj ti del d l requisito i it bá básico i “Ah “Ahorro d de energía” í ” consiste i t en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo y conseguir asimismo que una parte de este consumo proceda de fuentes de energía renovable. 2. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen a continuación. Capítulo 3: Exigencias básicas 3. El Documento Básico “DB HE Energía” especifica parámetros objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de ahorro de energía. 15.1 Exigencia básica HE 1: Limitación de demanda energética 15 2 15.2 Exigencia básica HE 2: Rendimiento de las instalacio instalaciones térmicas 15.3 Exigencia básica HE 3: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación 15.4 Exigencia básica HE 4: Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria 15.5. Exigencia básica HE 5: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica 5 Visión de conjunto energía Ahorro de energía Directiva 2002/91/CE relativa a la eficiencia energética de los edificios Requisitos mínimos R.D RITE R D CTE R.D Certificación de eficiencia energética Inspección de calderas y aire acondicionado R.D R D Certificación (CALENER) Preparación de una metodología específica 6 Certificación energética de edificios Ahorro de energía Certificado de eficiencia energética Objeto: promover la eficiencia energética y las inversiones de ahorro de energía de los edificios NUEVOS y las partes reformadas de algunos edificios (reducción emisiones de CO2) Dirigido al propietario o inquilino según corresponda, cuando se construya, se compre o alquile Certificado de EF del proyecto y certificado de EF del edificio terminado Validez del certificado 10 años como máximo Las CCAA establecerán en su caso un control externo Certificación única para todo el edificio o evaluación viviendas/locales representativos En los edificios de las Administraciones Públicas o instituciones de más de 1000 m2 deben exhibir el certificado 7 Certificación energética de edificios Ahorro de energía Certificado de eficiencia energética Procedimiento de Referencia (CALENER) - CALENER VYP C - CALENER GT Simplificado p Procedimientos alternativos Orientación, clima, condiciones ambientales interiores, características térmicas de los cerramientos, sistemas solares pasivos, instalaciones térmicas individuales y colectivas, ventilación natural, iluminación interior artificial, iluminación natural, sistemas solares activos u otros de calefacción o producción de electricidad basados en fuentes de energía renovables, cogeneración… 8 Fecha caducidad Marco Normativo Ahorro de energía PARTE PART E 2 DB HS RITE DB HR REBT DB HE DB SU CTE DB SI DB SE SE DB SE SE-A DB SE SE-AE OTROS REGLAMENTOS PARTE PART E1 CÓDIGO TÉCNICO DOCUMENTOS RECONOCIDOS 9 Marco Normativo Ahorro de energía PARTE PART E 2 DB HS RITE DB HR REBT DB HE DB SU CTE DB SI DB SE SE DB SE SE-A DB SE SE-AE OTROS REGLAMENTOS PARTE PART E1 CÓDIGO TÉCNICO DOCUMENTOS RECONOCIDOS 10 Exigencias Básicas Ahorro de energía Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía (HE) 1 El objetivo 1. bj ti del d l requisito i it bá básico i “Ah “Ahorro d de energía” í ” consiste i t en conseguir un uso racional de la energía necesaria para la utilización de los edificios, reduciendo a límites sostenibles su consumo y conseguir asimismo que una parte de este consumo proceda de fuentes de energía renovable. 2. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, construirán, utilizarán y mantendrán de forma que se cumplan las exigencias básicas que se establecen a continuación. Capítulo 3: Exigencias básicas 3. El Documento Básico “DB HE Energía” especifica parámetros objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de ahorro de energía. 15.1 Exigencia básica HE 1: Limitación de demanda energética 15 2 15.2 Exigencia básica HE 2: Rendimiento de las instalacio instalaciones térmicas 15.3 Exigencia básica HE 3: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación 15.4 Exigencia básica HE 4: Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria 15.5. Exigencia básica HE 5: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica 11 Exigencias HE 1. Demanda Ahorro de energía Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía 15.1 15 1 Exigencia básica HE 1: Limitación de demanda energética Los edificios dispondrán de una envolvente de características tales que limite adecuadamente la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función del clima de la localidad, del uso del edificio y del régimen de verano y de invierno, así como por sus características de aislamiento e inercia , permeabilidad al aire y exposición a la radiación solar, reduciendo el riesgo de aparición de humedades de condensación superficiales e intersticiales que puedan perjudicar sus características y tratando adecuadamente los puentes térmicos para limitar las pérdidas o ganancias de calor y evitar problemas higrotérmicos en los mismos. 12 Exigencias HE 2. Instalaciones Ahorro de energía Exigencia básica HE 2: Rendimiento de las instalaciones térmicas Los edificios dispondrán de instalaciones térmicas apropiadas destinadas a proporcionar el bienestar térmico de sus ocupantes ocupantes, limitando el rendimiento de las mismas y de sus equipos. (Esta exigencia viene desarrollada en el vigente Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, RITE). Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía 13 Exigencias HE 3. Iluminación Ahorro de energía 15.3 Exigencia básica HE 3: Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación Los edificios dispondrán de instalaciones de iluminación adecuadas a las necesidades de sus usua usuarios y a la vez eficaces energéticamente disponiendo de un sistema de control que permita ajustar el encendido a la ocupación real de la zona, así como de un sistema de regulación que optimice el aprovechamiento de la luz natural natural, en las zonas que reúnan unas determinadas condiciones Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía 14 Exigencias HE 4. Solar Térmica Ahorro de energía Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía 15.4 Exigencia básica HE 4: Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria En los edificios con previsión de demanda de agua caliente sanitaria una parte de las necesidades energéticas térmicas derivadas de esa demanda se cubrirá mediante la incorporación en los mismos de sistemas de captación, almacenamiento y utilización de energía solar de baja temperatura, adecuada a la radiación solar global de su empla emplazamiento y a la demanda total de agua caliente del edificio. Los valores derivados de esta exigencia tendrán la consideración de mínimos, sin perjuicio de valores más estrictos que puedan ser establecidos id por llas administraciones d i i t i competentes t t y que contribuyan a la sostenibilidad, atendiendo a las características propias de su ámbito territorial. 15 Exigencias HE 5. Fotovoltaica Ahorro de energía 15.5. Exigencia básica HE 5: Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica Artículo 15. Exigencias básicas de ahorro de energía En los edificios que así se establezca en este Código se incorporarán sistemas de captación y transformación de energía solar en energía eléctrica por procedimientos fotovoltaicos para uso propio o suministro a la red. Los valores derivados de esta exigencia tendrán la consideración de mínimos, sin perjuicio de valores más estrictos que puedan d ser establecidos t bl id por llas administraciones d i i t i competentes y que contribuyan a la sostenibilidad, atendiendo a las características propias de su ámbito territorial. 16 DB-HE. Ahorro de energía Ahorro de energía Estrategias para la reducción del consumo de energía Expresión del consumo energético: C= DEMANDA ENERGÉTICA RENDIMIENTO MEDIO DEL SISTEMA Calefacción Refrigeración ACS Iluminación Estrategias: Reducción de la demanda Aumento del rendimiento en sistemas convencionales Uso de sistemas alternativos (energías renovables)) 17 DB-HE. Ahorro de energía Ahorro de energía DB HE (Ahorro de Energía) Sustituye a la NBE CT CT-79 79 Condiciones térmicas en los edificios. Reducción demanda calefacción ((25 % respecto a la NBE CT-79 en calefacción e inclusión de la refrigeración) Se contempla un método prestacional y otro prescripti o de cálculo prescriptivo cálc lo de la demanda energética del edificio Se reglamenta la iluminación desde el punto de vista de la eficiencia energética Se incluye y el aporte p energético g cubierto por p energía solar térmica y fotovoltaica. 18 DB HE. Ahorro de energía Ahorro de energía Secciones HE 1 Limitación de demanda energética HE 2 Rendimiento de las instalaciones térmicas Se remite al RITE HE 3 Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación HE 4 A Aportación t ió solar l mínima í i de d agua caliente li t sanitaria it i HE 5 Aportación fotovoltaica mínima de energía eléctrica 19 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Ámbito de aplicación Edificios de nueva construcción Rehabilitaciones de edificios existentes con una superficie útil superior a 1000 m2 donde se sustituya más del 25% del total de sus cerramientos Exclusiones: aquellas edificaciones que por sus características deban permanecer abiertas edificios y monumentos protegidos oficialmente por ser parte de un entorno declarado o en razón de su particular valor arquitectónico o histórico cuando el cumplimiento de tales exigencias pudiese alterar de histórico, manera inaceptable su carácter o aspecto edificios utilizados como lugares de culto y para actividades religiosas; religiosas; construcciones provisionales con un periodo de utilización igual o inferior a dos años instalaciones industriales, industriales, talleres y edificios agrícolas no residenciales edificios independientes con una superficie útil total inferior a 50 m2 20 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía La transmitancia térmica de los cerramientos (U) y el factor solar de la parte acristalada (FH) , en función de la zona climática climática, no pueden superar unos valores fijos fijos. Limitación de la formación de condensaciones en el i según ú ISO 13788. 13 88 cerramiento La p permeabilidad al aire de las carpinterías p de los huecos también se limita. 21 Procedimiento Ahorro de energía EDIFICIO OPCIÓN GENERAL OPCIÓN SIMPLIFICADA DEMANDA EDIFICIO OBJETO DEO CONDENSACIONES PERMEABILIDAD AL AIRE DE LAS CARPINTERÍAS NO REDISEÑO REDISEÑO VALORES LÍMITE DE PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS DEMANDA EDIFICIO REFERENCIA DER ≤ CONDENSACIONES PERMEABILIDAD AL AIRE DE LAS CARPINTERÍAS NO ¿CUMPLE? ¿CUMPLE? SI SI CUMPLE LAS EXIGENCIAS DE LA SECCIÓN HE1, DEMANDA ENERGÉTICA 22 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Objeto opción simplificada C t l la Controlar l demanda d d energética éti del d l edificio difi i de una manera indirecta, a través de la limitación de la Transmitancia térmica U de los cerramientos y la Transmitancia térmica U y el Factor solar F ((modificado en la estación de refrigeración) de los huecos y lucernarios. Limitar la p presencia de condensaciones en la superficie y en el interior de los cerramientos Limitar las infiltraciones de aire en los huecos y en los lucernarios 23 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Aplicabilidad La Opción Simplificada puede ser utilizada siempre que se verifiquen simultáneamente las condiciones siguientes: a) El porcentaje de huecos de las fachadas para cada una de las orientaciones del edificio es inferior en todas ellas al 60% de la superficie total de la fachada. fachada b) El porcentaje de lucernarios es inferior al 5% de la superficie total de la cubierta. cubierta c) Los cerramientos del edificio están formados por soluciones constructivas convencionales, estando explícitamente excluidos componentes como muros Trombe, muros parietodinámicos e invernaderos adosados 24 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Zonificación climática (Apéndice D) 12 zonas climáticas 4 3 •B4 •C4 •A3 •B3 •C3 •D3 •C2 •D2 •C1 •D1 •SC (verano) (en función de la severidad climática de invierno y verano) 2 •A4 1 A B C D E Provincia Madrid Málaga M lill Melilla Murcia Ourense Oviedo Palencia Palma de Mallorca Palmas de gran canaria (las) Pamplona p Pontevedra Salamanca Tabla 4.2 Zonas climáticas Capital D3 A3 A3 B3 C2 C1 D1 B3 A3 D1 C1 D2 •SC (invierno) D Desnivel i l entre t la l localidad l lid d y la capital de su provincia (m) Altura de referencia (m) 589 0 130 25 327 214 722 1 114 456 77 770 •E1 ≥200 <400 D1 B3 B3 C2 D1 D1 E1 B3 A3 E1 C1 E1 ≥400 <600 E1 C1 B3 C1 E1 D1 E1 C1 A3 E1 D1 E1 ≥600 <800 E1 C1 C1 D1 E1 E1 E1 C1 A3 E1 D1 E1 ≥800 <1000 E1 D1 C1 D1 E1 E1 E1 D1 B3 E1 E1 E1 ≥1000 E1 D1 D1 E1 E1 E1 E1 D1 B3 E1 E1 E1 25 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía ZONA CLIMÁTICA A3 ZONA CLIMÁTICA B3 Transmitancia límite de muros ZONA CLIMÁTICA B4de fachada y cerramientos en contacto con el terreno Transmitancia límite de muros de fachada y cerramientos en contacto con el terreno Transmitancia límite de suelos Transmitancia límite de cubiertas 2 2 UMlim: 0,82 0 82 W/m k 2 USlim: 0,52 W/m k 2 UClim: 0,45 W/m k UMlim: 0,94 0 94 W/m k 2 Transmitancia USlim: 0,53límite W/m de k suelos 2 límite de cubiertas Transmitancia UClim: 0,50 W/m k Transmitancia límite de muros de fachada y 2 : 0,82 W/m k cerramientos en contacto con el terreno límite de huecos F huecos U W/m k Factor solar modificado límite de huecos F Transmitancia límite de UMlim W/m k Factor solar modificado Transmitancia límite de huecos U 2 Baja carga interna Alta carga interna Baja carga interna Alta carga interna Transmitancia límite de suelos USlim: 0,52 W/m k 2 Transmitancia límite de cubiertas UClim: 0,45 0 45 W/m k (1) % Huecos < 10 10 20 30 40 50 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ % % % % % < < < < < 20 30 40 50 60 N 5,7 4,7 (5,6) 4,1 (4,6) 3,8 (4,1) 3,5 (3,8) 3,4 (3,6) E/O 5,7 5,7 5,5 (5,7) 5,2 (5,5) 5,0 (5,2) 4,8 (4,9) S 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 2 Hlim SE/SO 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 (1) Hlim E/O 0,57 0,50 % S 10 20 30 40 50 - Huecos SE/SO < 10 ≤ % < 20 % < 30 ≤ ≤ % < 40 ≤ % < 50 0,60 ≤ % < 60 0,54 5,4 3,8 3,3 3,0 2,8 2,7 NE/O (5,7) (4,7) (3,8) 0,60 (3,3) 0,48 (3,0) 0,41 (2,8) 0,36 SE/O SE/SO S 5,7 - 5,7 4,9 (5,7) 5,7 4,3 (4,7) 5,7 4,0 (4,2) 5,6 (5,7) 0,51 3,7 (3,9) 5,4 (5,5) 0,57 3,6 (3,7) 0,44 5,2 (5,3) 0,51 0,39 Transmitancia límite de huecos(1) UHlim W/m 2k Hlim 2 SE/SO 5,7 5,7 5,7 5,6 (5,7) 5,4 (5,5) 5,2 (5,3) Hlim E/O 0,53 0,46 S - Baja j carga g interna ZONA CLIMÁTICA B4 % Huecos N E/O Factor solar<modificado FHlim 5,7 10 5,4límite (5,7) de huecos 5,7 Baja 10 ≤interna % < 20 carga 20 30 S ≤ % < SE/SO 30 - ≤ % < 40 40 - ≤ % < 50 50 - ≤ % < 60 - 3,8 3,3 3,0 2,8 2,7 (4,7) Alta (3,8) E/O (3,3) (3,0) (2,8) 0,56 30 ≤ % < 40 40 ≤ % < 50 50 ≤ % < 60 3,8 (4,1) 3,5 (3,8) 3,4 (3,6) 5,2 (5,5) 5,0 (5,2) 4,8 (4,9) 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 0,57 0,47 0,40 S 4,9 (5,7) carga interna 5,7 4,3 S (4,7) SE/SO5,7 4,0 (4,2) 5,6 (5,7) Hlim 3,7 - (3,9) - 5,4 (5,5) 3,6 (3,7) 0,57 5,2 (5,3) N E/O S SE/SO E/O En% Huecos los en que se podrá tomar el valor de U < 10 casos 5,7 5,7 UMm sea 5,7 inferior 5,7 a 0,58 4,7 (5,6) 5,7 5,7 5,7 10 ≤ % < 20 climáticas B3 y B4. 4,1 (4,6) 5,5 (5,7) 5,7 5,7 20 ≤ % < 30 (1) E/O 0,57 0,45 0,38 0,33 S 0,57 0,51 SE/SO 0,50 0,43 0,38 Factor solar modificado límite de huecos FHlim % Huecos N E/O S SE/SO E/O S ZONA CLIMÁTICA A4 límite de muros de fachada y < 10 5,4 (5,7) 5,7 5,7 Transmitancia 5,7 cerramientos en contacto con el terreno 3,8 de (4,7) 4,9 (5,7) 5,7 Transmitancia 5,7límite de suelos 10 ≤Transmitancia % < 20 límite muros de fachada y 2 Transmitancia : 0,94 W/m klímite de cubiertas 3,3 (3,8)con el terreno 4,3 (4,7) 5,7 UMlim 5,7 20 ≤cerramientos % < 30 en contacto 2 Transmitancia límite suelos W/m k 3,0 de (3,3) 4,0 (4,2) 5,6 (5,7) USlim: 0,53 5,6 0,55 30 ≤Transmitancia % < 40 2 (5,7) límite de cubiertas UClim: 0,50 W/m k 2,8 (3,0) 3,7 (3,9) 5,4 (5,5) 5,4 (5,5) 0,45 (1) 40 ≤ % < 50 Transmitancia límite de huecos UHlim W/m 2k 2,7 (2,8) 3,6 (3,7) 5,2 (5,3) 5,2 (5,3) 0,39 0,55 50 ≤ % < 60 Transmitancia límite de huecos(1) UHlim W/m 2k SE/SO 0,59 0,52 SE/SO 5,7 5,7 5,7 5,6 (5,7) 5,4 (5,5) 5,2 (5,3) Alta carga g interna SE/SO E/O S SE/SO -U : 0,82 W/m - 2k Mlim 2 -USlim: 0,52 W/m - k 2 W/m k -UClim: 0,45 0,55 0,57 0,58 0,42 0,59 0,44 0,48 0,34 límite de 0,49 Factor solar modificado huecos FHlim 0,36 Baja carga interna0,29 Alta carga interna 0,41 0,42 0,31 E/O 0,55 0,45 0,39 S 0,55 SE/SO 0,58 0,48 0,41 E/O 0,55 0,42 0,34 0,29 S 0,59 0,49 0,42 SE/SO 0,57 0,44 0,36 0,31 indicado entre paréntesis para las zonas 0,58 0,43 0,59 0,44 0,48 en que 0,35U sea 0,49 En los casos inferior0,37 a 0,58 se podrá tomar el valor de UHlim indicado entre paréntesis para las zonas Mm 0,55 0,42 0,30 0,42 0,32 climáticas B3 y B4. (1) - (1) En los casos en que UMm sea inferior a 0,67 se podrá tomar el valor de UHlim indicado entre paréntesis para las zonas climáticas A3 y A4. 26 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Envolvente térmica “T d los “Todos l cerramientos i t que limitan espacios habitables con el ambiente exterior –aire o terreno u otro edificioedificio- y todas las particiones interiores que limitan los espacios habitables con los espacios no habitables” Espacio habitable:: espacio destinado al uso permanente u ocasional de personas. Tendrán que tener unas condiciones acústicas térmicas y de calidad acústicas, de aire adecuadas Espacio no habitable:: espacio no destinado al uso de personas aunque éstas puedan eventualmente acceder a los mismos 27 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Parámetros característicos medios de la envolvente l t Los cerramientos de la envolvente se descompondrán en los correspondientes grupos descritos. Para cada grupo se determinará un valor medio de los parámetros característicos, t í ti obtenido bt id ponderando d d los l parámetros á t particulares de cada cerramiento por la fracción de área que cada uno de ellos supone, q p en relación con el área total asociada al grupo al que pertenece. 28 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Parámetros característicos medios de la envolvente 1 Transmitancia media de cubiertas UCm 2 Transmitancia media de suelos USm; 3 Transmitancia media de muros de fachada UMm 4 Transmitancia media de cerramientos en contacto con el terreno UTm; 5 Transmitancia media de huecos de fachadas UHm para cada orientación; 6 Factor solar modificado medio de huecos de fachadas FHm para cada orientación; 29 Sección HE 1. Demanda energética. Opción simplificada Ahorro de energía Síntesis del procedimiento de comparación con los valores límites Cerramientos y particiones interiores Componentes Parámetros característicos C1 En contacto con el aire UC1 C2 En contacto con un espacio no habitable UC2 PC Puente termico (Contorno de lucernario>0,5 m2 ) UPC L Lucernarios UL S1 Apoyados sobre el terreno US1 S2 En contacto con espacios no habitables US2 S3 En contacto con el aire exterior US3 M1 Muro en contacto con el aire UM1 M2 Muro en contacto con espacios no habitables UM2 PF1 Puente térmico (contorno de huecos > 0,5 m2 ) UPF1 PF2 Puente térmico (pilares en fachada > 0,5 m2 ) UPF2 PF3 Puente térmico (caja de persianas > 0,5 m2 ) UPF3 CUBIERTAS SUELOS Parámetros característicos medios UCm = ∑U Ci ⋅ A Ci + UPC ⋅ A PC + UL ⋅ A L ∑ USm = Comparación con los valores limites UCm≤UClim A Ci + A PC + A L ∑U ⋅ A ∑A Si Si USm≤USlim Si UMm = ∑ U ·A ∑A Mi Mi Mi ∑U +∑ A + PFi ·A PFi PFi UMm≤UMlim FACHADAS UH ∑U ⋅ A ∑A ∑F ⋅ A = ∑A UHm = H H UHm≤UHlim H H Huecos FH FHm H H FHm≤FHlim H CERRAMIENTOS EN CONTACTO CON EL TERRENO T1 Muros en contacto con el terreno UT1 T2 Cubiertas enterradas UT2 UTm = ∑U ⋅ A ∑A Ti Ti T3 Suelos a una profundidad mayor de 0,5 m UT3 Ti UTm≤UMlim 30 Opción simplificada: limitación de la demanda Ahorro de energía Valores límites de los parámetros característicos medios de la envolvente UMm < UMlim M y UTm T Mli USm < Uslim UCm < Uclim UHm < Uhlim (en función del % de huecos y UMm ) FHm < FHlim (en función del %de huecos y de la zona del edificio de la que se trate (de baja carga interna o de alta 31 carga interna)) Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Opción simplificada Valores del edificio propuesto: Cálculo de la transmitancia U Cerramientos en contacto con el terreno Tablas Particiones interiores en contacto con locales no habitables Cerramientos en contacto con el aire U= Huecos 1 RT UH = (1 − FM) ⋅ UH,v + FM ⋅ UH,m Cálculo del factor solar FH FH = FS ⋅ [ (1 − FM ) ⋅ g ⊥ + FM ⋅ 0,04 ⋅ U H ,m ⋅ α ] F t de Factor d sombra: b voladizos, l di retranqueos, t lamas l y toldos t ld 32 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Conformidad con la Opción simplificada Un edificio cumple con la limitación de la demanda energética conforme la Opción simplificada, cuando los parámetros característicos medios de todos los cerramientos de la envolvente son inferiores a los valores límite indicados en la Tabla correspondiente a la zona climática en la que se encuentre dicho edificio. 33 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Ficha justificativa y formulario de conformidad FICHA 1 Parámetros característicos medios MUROS (UM) Tipos 2 2 A (m ) UM (W/m ºK) Baja carga interna Alta carga interna FICHA 2 CONFORMIDAD-Transmitancia y factor solar Baja carga interna Alta carga interna A· UM (W/ºC) Resultados ∑A= ∑A· U= MUROS (UM) Tipos Transmitancia de muros Norte UMm=∑A· U / A= ∑A= ∑A· U= 2 A (m ) UM (W/m ºK) ∑A= ∑A· U= Norte N UMmMUROS ≤ UMm=∑A· U / A= 2 ≤ UMm C. superficiales E/O Tipos fRsi ≥ fRsmin Transmitancia muros terreno A (m ) U (W/m ºC) 2 2 S Pv ≤ Psat S C-terr SE/S SO Norte UH UECOS (UH , FH) Tipos ≤ A (m2) fRsi FL A· U A· F(m2) UH (W/m2 Capa 1 USLim ≤ FH Tipos Cm FLm= ∑A· F/ ∑A= A· F(m2) Resultados ≤ sat P UHLim UH ∑A= ∑A· U=v fRsmin R i Este/Oeste FH ≤ P UHm=∑A· U/∑A= Psat de huecos =∑A· F/∑A= Factor solar Fmodificado fRsmin HLim ≤ FH ∑A= ∑A· U= Pv Sur ∑A· F= FH ≤ sat P UHm=∑A· U/∑A= FHm=∑A· F/∑A= ∑A= ∑A U ∑A· U= P ∑A· F=v UHm=∑A· U/∑A= FHm=∑A· F/∑A= Sur UH ≤ fRsi ≥ fRsmin Factor solar modif lucernario UCLim FL ≤ FLLim ∑A= Sureste/Suroeste ∑A· U U= ≤ U Sureste/Suroeste UHLim Mm UH ≤ UHLim MLim ≤ fRsi fRsi fRsmin fRsi fRsmin Capa 1 FH ≤ Psat Pv UHLim Psat Capa 3 ∑A= ∑A· U= ≤ ≤ 1 W/m2 K 1,2 W/m2K Capa 4 Capa 5 Capa 6 Capa 7 Pv UMm=∑A· U Sureste/Suroeste / A= U∑A= UHLim ≤ H ∑A U= ∑A· Psat fRsmin Pv fRsi Psat fRsmin Pv ≤ fRsi ≥ fRsmin fRsi UMD UPU Pv Sur UMm=∑A·Medianerías U / A= y particiones Sureste/Suroeste C. superficiales Tipos Capa 2 Psat fRsmin FHLim C. intersticiales Pv ≤ Psat CUBIERTAS FHLim UMLim Medianerías y particiones FH C. superficiales Pv ≤ Psat Psat fRsmin Pv fRsi Psat fRsmin Pv fRsi Psat fRsmin Pv fRsi Psat ∑A· F= fRsmin Pv UHm=∑A· U/∑A= fRsi Psat FHm=∑A· F/∑A= fRsmin Pv ∑A= ∑A·UU= MD U UTm=∑A· A= ∑A U / A PU C. intersticiales FHLim ∑A· U= ∑A= ≤ ≤ Sureste/Suroeste FHLim Hm fRsmin FHLim fRsi U ≤ UMLim Sur FHLim fRsi ∑A· F= fRsi UC Transmitancia de huecos UH UMm UMm=∑A· U / A= C. intersticiales ∑A= Capa 2 Capa 3 Capa 4 Capa 5 Capa 6 Capa 7 Transmitancia cubiertas Factor solar modif lucernario ∑A· U= UC3 CONFORMIDAD-Condensaciones UCLim F FLLim ≤ ≤ FICHA UMm=∑A· U /L A= P∑A=sat Transmitancia de huecos ∑A· U= ∑A· F= Pv U =∑A· U/∑A= Este/Oeste A· U ≤ Sureste/Suroeste UMLim Transmitancia cubiertas MUROS Resultados UH FH UHLim H ≤ Factor solar modificado de huecos USm=∑A· US / A= fRsmin UHLim fRsi P ≤ Pv ∑A= sat ∑A· U= US U U Mm≤ USLim Este/Oeste Este/Oeste Transmitancia suelos Resultados fRsmin UBIERTAS Y LUCERNARIOS (UC , FL) Tipos A (m2) UC (W/m2 ∑A= ∑A· U= UTm=∑A· U / A= Norte UMm Resultados ≤ US UMLim Sur A· US (W/ºC) UMLim fRsi ≤ ≤ UTm UMLim Sur UMLim Transmitancia suelos Transmitancia muros terreno Mm ∑A= ∑A· U= ≤ UMm A· UM (W/ºC) Transmitancia de muros UMm=∑A· U / A= UTm UMLim Este/Oeste U =∑A· U / A= UMLim UELOS (US) Tipos Este/Oeste ≤ UMm Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 Capa 5 ≤ ≤ Capa 6 1 W/m2 K Capa 7 1,2 W/m2K 34 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Objeto opción general Limitar la demanda energética g del edificio de una manera directa, evaluando dicha demanda con un Método de Cálculo, de dos maneras: Con el Edificio Objeto, tal cual ha sido diseñado en geometría (f (forma y tamaño), t ñ ) construcción t ió y operación. ió Con el Edificio de Referencia que tiene: – La misma forma y tamaño del edificio objeto. – La misma zonificación interior y el mismo uso de cada zona que tiene el edificio objeto. – Los mismos obstáculos remotos del edificio objeto. – Unas calidades constructivas de los componentes p de fachada, suelo y cubierta y unos elementos de sombra que garantizan el cumplimiento de la Opción simplificada Limitar la presencia de condensaciones en la superficie y en el interior de los cerramientos Limitar las infiltraciones de aire en los huecos y en los 35 lucernarios Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Aplicabilidad La única limitación para la utilización de la Opción general es la derivada del uso en el edificio de soluciones constructivas innovadoras cuyos modelos no estén incluidos en el programa informático que se utilice. En estos casos, el diseñador podrá utilizar parámetros de comportamiento ligados a dichas soluciones previa justificación. 36 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Conformidad con la Opción general Un edificio cumple con la limitación de la demanda energética conforme la Opción general si: Las demandas energéticas g de calefacción y refrigeración del Edificio Objeto son inferiores a las del Edificio de Referencia calculadas ambas con el Programa Informático de referencia asociado al Método de Cálculo Si cumple p las limitaciones de condensaciones superficiales e intersticiales Si cumple las limitaciones de permeabilidad al aire i de d las l carpinterias i t i delos d l huecos h 37 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía Opción general Base de Datos Interfaz Gráfica Verificación Administrativa Resultados en Pantalla Ayuda en Pantalla Motor de Cálculo 38 Sección HE 1. Demanda energética Ahorro de energía 39 Variables y evolución Ahorro de energía CONCEPTOS/ VARIABLES NBE-CT 79 CTE DB HE 1 2006 Demanda calefacción Demanda refrigeración Indirectamente No Indirectamente Indirectamente Clima Invierno (grados/día) Calidad de la envolvente Índice global KG Infiltraciones No Forma, tamaño, compacidad Limitaciones urbanísticas Factor de forma Invierno / verano. Severidad climática Transmitancias y Factores solares A través de huecos (ventanas) No No No Limitaciones edificio para su No rehabilitación Radiación solar No No Sí, en método general Inercia térmica No Sí, en método general Uso del edificio No Indirectamente (Alta/baja carga interna) 40 Bases de partida. Ahorro de energía 2 D / Dr (Maadrid) 1.5 CTE 2006 Todos demandan igual g 1 0.5 0 0 05 0.5 1 15 1.5 2 Severidad Cimática 41 Esquema de la Certificación Ahorro de energía Calificación energética y requisitos mínimos í i (CTE). (CTE) Congruencia C i REAL DECRETO 47/2007, de 19 de enero, por el que se aprueba el Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de edificios de nueva construcción construcción. 42 Ahorro de energía Emisiones de C02 43 Escala Ahorro de energía Edificio que cumpla CTE 2006 5% 35% 55% 5% A-B C D E 44 Revisión CTE Ahorro de energía Alternativas: Requisitos mínimos CTE con el mismo esquema actual y con el endurecimiento de éstos Cambio hacia el esquema de Calificación Nuevos niveles de exigencias (requisitos mínimos): % ahorro respecto a CTE 2006 Low energy gy buildings. g Nearly y zero energy gy buildings Análisis coste – eficacia. Óptimos de rentabilidad a lo largo del ciclo de vida Edificios nuevos – edificios existentes 45 Escala Ahorro de energía Edificio que cumpla CTE 2006 5% 35% 55% 5% A-B C D E 46 Escala Ahorro de energía Edificio que cumpla CTE 2006 5% 35% 55% 5% A-B C D E 47 Escala Ahorro de energía Edificio que cumpla CTE Supone un cambio importante en forma y fondo 48 Revisión de la directiva (RECAST) Ahorro de energía Es responsabilidad exclusiva de los Estados miembros establecer requisitos mínimos de eficiencia energética de los edificios y sus Los requisitos deben establecerse que alcancen un equilibrio q de de forma q rentabilidad óptima entre las inversiones g realizadas y los costes energéticos ahorrados a lo largo del ciclo de vida del j del derecho de los Estados miembros de establecer edificio,, sin pperjuicio elementos. unos requisitos mínimos más eficientes energéticamente que los niveles de eficiencia de rentabilidad óptima. Es necesario contemplar la posibilidad de que los Estados miembros revisen periódicamente sus requisitos mínimos de eficiencia energética de los edificios, a la vista del progreso técnico. 49 Revisión CTE Ahorro de energía Estudios coste - eficacia: Decisión de variables 33000 31000 C Coste del Ciclo de Vida a 30 años (euros) 29000 Edificio f NBECT 79 27000 Edificio CTEHE 2006 25000 23000 21000 19000 Edificio CTEHE 2011 17000 15000 0 20 40 60 Demanda de Calefacción (kWh/m2 año) 80 100 120 50 Revisión CTE. Decisiones Ahorro de energía ¿Sigue siendo válido? 2 D / Dr (Maadrid) 1.5 CTE 2006 Todos demandan igual g 1 0.5 0 0 05 0.5 1 15 1.5 2 Severidad Cimática 51 Revisión CTE. Decisiones Ahorro de energía ¿Nuevos requisitos mínimos menores en algunas zonas climáticas? 2 D / Dr (Maadrid) 1.5 CTE 2006 Todos demandan igual g 1 0.5 0 0 05 0.5 1 15 1.5 2 Severidad Cimática 52 Revisión CTE. Decisiones Ahorro de energía Variables… Orientación, compacidad, sombreamiento, otros condicionantes urbanísticos… Coste inicial Coste energía, coste CO2… Periodo de retorno retorno… Es necesario fijar qué variables se deben neutralizar t li 53 Revisión CTE. Decisiones Ahorro de energía Planteamiento de exigencias V l Valores absolutos b l t o valores l relativos… l ti Procedimiento progresivo de actualización… Diferenciación según tipo de edificios, usos, condicionantes externos… EDIFICIOS NUEVOS SIN RESTRICCIONES EDIFICIOS NUEVOS CON RESTRICCIONES REHABILITACIÓN Consumo global Consumo global adaptado a variables Tender a la misma limitación de consumo global. Adaptación de la exigencia en Guías de estudios por tipos 54 Análisis de condicionantes Ahorro de energía 33000 31000 C Coste del Ciclo de Vida a 30 años (euros) 29000 27000 25000 23000 21000 19000 17000 15000 0 20 40 60 Demanda de Calefacción (kWh/m2 año) 80 100 120 55 Revisión CTE Ahorro de energía Posible nuevo esquema HE1: Envolvente HE2: Sistemas energéticos g (Calef. ( Refrig. g ACS, iluminación…) HE3: Energías renovables (Solar, geotérmica…) HE4: Producción energética (cogeneración, turbinas Solar fotovoltaica) 56 Niveles exigenciales Ahorro de energía Esquema: Condiciones suficientes, no necesarias NIVEL1 NIVEL 2 NIVEL 3 NIVEL 4 Consumo global Consumo Calefacción Demanda calefacción Parámetros característicos envolvente Rendimiento medio Rendimiento nominal estacional sistema Consumo Refrigeración Demanda refrigeración Parámetros característicos envolvente Rendimiento medio Rendimiento nominal estacional sistema Consumo ACS Contribución solar Rendimiento medio Rendimiento nominal estacional sistema Consumo Iluminación Eficiencia energética de la instalación de iluminación 57 Ahorro de energía Gracias por su atención Má información: Más i f ió http://www.codigotecnico.org 58