A vueltas con el coeficiente global K en el clima Alfa 3 de Canarias

calderin

Platino
He realizado cálculos para comparar la incidencia que tiene el cumplimiento del DB-HE 1 2019 en el clima Alfa 3 de las costas de las islas Canarias, en relación al documento de 2013.

Para ello he empleado una vivienda unifamiliar adosada, existente en un municipio con costa en la isla de Gran Canaria (Imagen 01). He realizado cálculos con la HULC 2013 a partir de la siguiente configuración de la envolvente térmica (imagen 02):

Fachada SATE con hoja principal de bloque de picón de 15 cm de espesor y doble cámara con 2 cm de aislamiento térmico por el exterior.

Carpintería de aluminio SRPT y vidrio simple de 6 mm.
Cubierta plana, no ventilada, convencional transitable, con 3 cm de aislamiento térmico.

Con HULC 2013 se cumple sobradamente ya que se obtiene una demanda de calefacción de 0,19 kWh/m²·año y una demanda de refrigeración de 6,96 kWh/m²·año, ambas menores de 15 kWh/m²·año (imagen 03).

Con esa mima configuración de la envolvente, he calculado la vivienda con HULC 2019, dando como resultado el incumplimiento del coeficiente de transmitancia térmica global K, así como el control solar q_sol;jul (imagen 04). Sin embargo, la demanda de calefacción baja a 0,17 kWh/m²·año y la demanda de refrigeración de 6,66 kWh/m²·año (- 30 kWh/m²·año) (imagen 05).

El control solar se cumple con cierta facilidad al disponer una persiana exterior de color blanco. Sin embargo, para llegar a cumplir con el coeficiente K, ha sido necesario aumentar el aislamiento térmico de la fachada en 8 cm (10 cm en total), el de la cubierta en 17 cm (20 cm en total) y cambiar la carpintería a marco de PVC de tres cámaras y vidrio doble bajo emisivo 4-12-4 (que error tan grave para un clima como el nuestro) (imagen 06).

Con esta modificación de la envolvente se alcanza un coeficiente de transmitancia térmica global K de 0,73, que es exactamente el mismo valor que el Klim exigido (imagen 07).

La paradoja es que una vez se cumple con el DB-HE 1 2019, resulta que la demanda de calefacción baja a 0 kWh/m²·año y la demanda de refrigeración aumenta hasta los 7,87 kWh/m²·año (+ 0,91 kWh/m²·año respecto la inicialmente obtenida con HULC 2013) (imagen 08).

Cálculos para comparar la incidencia que tiene el cumplimiento del DB-HE 1 2019 en el clima Alfa 3 de las costas de las islas Canarias


Ya sé que con la nueva modificación del DB-HE 1 estaríamos exentos de cumplir con este coeficiente K, pero mientras se aprueba este nuevo documento, algunos edificios se proyectarán y construirán bajo estas desorbitadas e innecesarias exigencias, en un clima tan favorable como el de las costas de las islas Canarias.

Considero que todo esto necesita de una serena reflexión.

Saludos.
 

Poulain

Esmeralda
Bueno, parece que con lo de la K y la demanda se rectificará... esperemos que poco a poco se haga en otros aspectos.
Saludos.
 

PachiB

Esmeralda
@calderin, es bastante sorprendente, la verdad.

Viendo el modelo tengo algunas dudas:
  • Esos casetones, ¿son espacios habitables acondicionados que tenga sentido incluir en la envolvente térmica?
  • En la planta baja, el lateral este no parece que esté definido como medianera adiabática, como sí ocurre con la planta superior e inferior, ¿no hay ahí otro edificio?
  • En la planta sótano, están definidos los elementos en contacto con el terreno? El frente, que parece ¿semienterrado tal vez esté definido como en contacto con el aire exterior?
  • ¿Qué tipo de solución tienen los puentes térmicos? Dado que es un edificio muy poco compacto, con 188 m de PTs y unos 472 m² de ET tienen que tener un mínimo tratamiento.
  • Hay huecos con transmitancias imposibles. Solo un elemento que tenga en cuenta las resistencias superficiales (0,04 + 0,13 m²K/W) da una resistencia de 5,88 W/m²K. Veo algunas con más de 6 W/m²K.
Por otra parte, haciendo un análisis global:

Tus huecos son aprox. un 5% de la ET (26 m² / 472 m²) y los opacos un 95% (446 m² / 472 m²). Con una U de huecos de 1,81 W/m²K y de opacos de 0,15 W/m²K tendrías una U media de ambas de 1,81*0,05 + 0,95*0,15 = 0,23 W/m²K... ahí hay claramente un problema de puentes térmicos. Con las U máximas para esa zona, esas proporciones, y una solución libre de puentes térmicos, tendrías 3,2 * 0,05 (huecos) + 0,80 * 0,95 (opacos) = 0,92 W/m²K. Si la U de opacos fuese de 0,6 ya cumplirías justo.

Es decir, no estás tan lejos usando las soluciones con U máxima del HE 1, pero hay un problema grave de puentes térmicos, que suponen unas pérdidas que multiplican en varias veces el resto de los elementos. Que los PTs suban la K media en más de un 10 a 15% es mala señal (en muchos métodos tradicionales de cálculo de la demanda se incrementaba la transmitancia en esa cantidad).

Ten en cuenta que en el cálculo de la demanda estás haciendo un balance de ganancias y pérdidas y que el global no salga mal, pero un desequilibrio de esa magnitud puede dar lugar a problemas de confort.

Como dices, está la vía de la demanda, pero yo revisaría el modelo.

Para trastear con los valores de la envolvente, sin necesidad de simular te puede resultar útil esta aplicación web EnvolventeCTE que todavía estamos mejorando y que te calcula muchos de los parámetros del HE 1.
 

GatoFlas

Esmeralda
Muy instructivo incluso para los que somos legos en la materia. A ver si tiene continuidad el hilo que está interesante.

Saludos.
 
Me da la impresión que la normativa en materia de ahorro energético, al igual que el estándar Passivhaus, se centra en climas fríos y no se para a revisar las necesidades y requerimientos de los climas cálidos. No creo que sea necesario tener que eliminar PPTT y poner tanto aislamiento cuando tu edifico demanda tan poca energía... Espero que nos den una alternativa al valor K.
 

PachiB

Esmeralda
La normativa española se basa en la metodología del coste óptimo (Reglamento UE 244/2012) para fijar los niveles reglamentarios y ese análisis se realiza cada 5 años.

Aunque para un caso particular no necesariamente se cumplen las mismas circunstancias que para un conjunto de edificios, eso quiere decir que, en general, los valores fijados conducen a soluciones próximas al óptimo de rentabilidad (en términos de la vida útil del edificio, con las proyecciones de costes de la energía, inflación, etc. contempladas en los escenarios). Se hacen, por supuesto, simplificaciones, pero también análisis de sensibilidad de las distintas hipótesis.

El caso es que, al ir aumentando la exigencia general, climas que antes consumían "poco" pasan a no consumir tan poco en términos relativos y en términos absolutos, y eso cambia tanto la percepción general como la forma de abordar cualitativamente el diseño en esos climas.

En cualquier caso, hay que tener en cuenta que el reto que tenemos por delante es mitigar el cambio climático, y el horizonte europeo de 2050 marca como meta la descarbonización de la economía (y del sector edificios) en ese plazo. Eso supone un proceso en el que se van a producir cambios no ya solo cuantitativos (vamos a ahorrar un poco más) sino cualitativos de gran calado.
 
El criterio de "coste óptimo" (pese a ser el promovido por la Comunidad Europea) no proporciona ninguna garantía sobre la descarbonización, tendremos que ir más lejos en la disminución de la demanda para conseguir una descarbonización del sector de la edificación.
 
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