HULC HULC 2018 - ¿Calcula bien las horas fuera de consigna?

calderin

Platino
Continuando con las simulaciones veraniegas, he modelado la geometría 950FF de la norma ANSI/ASHRAE 140 (BESTEST), en HULC 2018.
He adaptado los sistemas constructivos a los usualmente empleados en la época preCTE que, desde el punto de vistas de la protección térmica, fue el criterio constructivo empleado en Canarias entre 1979 (NBE-CT-79) y 2006 (CTE). El clima empleado ha sido el Alfa 3, característico (?) de las costas de las islas Canarias según la reglamentación CTE.
La geometría y sistemas constructivos los he simulado en CYPECAD MEP, para posteriormente exportarlos a HULC 2018.

Los datos de los cerramientos son los siguientes:

Fachada:

Una hoja con bloque de hormigón de picón de 200 mm y doble cámara, revestido por el exterior con 15 mm de mortero de arena y cemento y revestido por el interior con 10 mm de mortero de arena y cemento, acabado con 5 mm de enlucido de yeso. Transmitancia térmica 1,67 W/(m²·K) (sin aislamiento térmico).

Cubierta:

Plana invertida, no transitable, no ventilada, acabada con 100 mm de grava; aislamiento XPS e= 20 mm, regularización de la formación de pendiente con 20 mm de mortero de arena y cemento; formación de pendiente con hormigón celular con 50 mm de espesor medio; forjado unidireccional con bovedillas de hormigón de picón (25+5). Transmitancia térmica cubierta 0,57 W/(m²·K).

Forjado de piso:

Adiabático

Hueco:

Vidrio simple 6 mm con carpintería de aluminio sin rotura de puente térmico.

Permeabilidad al aire 50,00 m³/h·m² a 100 Pa

Factor solar vidrio:...................................... 0,85

Absortividad marco:................................... 0,30

Fracción opaca del hueco (% marco).......... 25%

Persianas por defecto 30% bajadas

Transmitancia térmica marco ventanas:...... 5,70 W/(m²·K)_Aluminio srpt

Transmitancia térmica vidrio ventanas:........ 5,70 W/(m²·K)_Simple 6 mm

CÁLCULO:

Una vez calculado el cumplimiento de DB-HE 1 y HE 0, compruebo lo siguiente:

1.- Las fachadas y huecos de recinto no cumplen con los valores de valores límite de transmitancia térmica, Ulim, existiendo descompensaciones en la envolvente. Esto lo he comprobado yo, porque HULC 2018 no lo verifica (qué cosas, ¿verdad?).

2.- El recinto no cumple con el coeficiente global de transmisión de calor a través de la envolvente térmica (K) del edificio, al superar el valor límite (Klim). Esto sí que lo verifica HULC 2018.

3.- Los huecos no cumplen con permeabilidad al aire.

4.- Los huecos cumplen holgadamente con el valor límite del parámetro de control solar, qsol;jul,lim.

5.- HULC 2018, no calcula las 350 horas fuera de consigna, antes de accionar los sistemas de referencia. He analizado el fichero P01_E01_Zona_Term.txt, que se genera al calcular la demanda, y he verificado que los sistemas de referencia se activan a partir de las temperaturas de consigna (HULC 2013), hay que dejo una vista parcial del referido archivo, editado en Excel, en el que se puede observar en la columna B la activación del sistema de referencia (valor 1) y en la columna M, los valores de la carga total del espacio, en W/m² (valores negativos para calefacción y positivos para refrigeración) y en la columna N los valores de la temperatura del aire del recinto, en ºC. Observen cómo los valores coinciden con las temperaturas de consigan (20 º en invierno y 25 º en verano).



6.- He exportado el fichero P01_E01_Zona_Term.txt a un libro Excel, para analizar, mes a mes y anualmente, las temperaturas fuera de consiga durante los periodos de ocupación del recinto habitable E01.

Las horas de ocupación se han establecido conforme a lo establecido en la Tabla "b" del Anejo D, "Perfil de uso de espacios en uso residencial privado", del DB-HE 2018 y según el calendario que, para el uso residencial, se establece en CALENER-GT, donde el 1 de enero es lunes.

De esta forma, los espacios acondicionados de uso residencial privado no están ocupados los días laborales en horario de 07:00 a 14:59, pero sí lo están los sábados y domingos. Con estos criterios resulta que el espacio E01 tiene un total de 9 horas anuales fuera de consigna. Los resultados figuran en la siguiente tabla:



Algo no va correctamente, ya que ese mismo recinto, con las mismas condiciones de contorno y operacionales, calculado con E+, da un total de 483 horas anuales fuera de consigna.

7.- En la pestaña "producción de energía", apartado "Valores mensuales de producción de energía térmica, a partir de una fuente de energía renovable", tan solo se contemplan sistemas o equipos solar térmicos, esperemos que esto sea temporal (debido a que se trata de una versión de evaluación), y que se implementen otros sistemas o equipos como la aerotermia, geotermia, cogeneración, etc.

Salvo error u omisión, esto es todo lo que he podido averiguar.

Saludos.
 

ARS11

Novel
HULC 2018, no calcula las 350 horas fuera de consigna, antes de accionar los sistemas de referencia
Esta cuestión entiendo que es la misma que se discutió en otra entrada. Mi opinión es que las horas fuera de consigna están pensadas para los sistemas de climatización definidos por el usuario, al contrario de lo que pasaba en versiones anteriores de la HULC, en la que podías definir un sistema subdimensionado incapaz de mantener las temperaturas de consigna.
Entiendo que se quiera analizar un edificio en flotación libre, pero dejar sin climatizar las primeras 350 h con los sistemas de sustitución no me parece correcto.
 

calderin

Platino
No te preocupes, ya verás que cuando te leas el DB-HE-0 2018, con comentarios, cambiarás de opinión (sin acritud) 😄



Saludos.
 
De esta forma, los espacios acondicionados de uso residencial privado no están ocupados los días laborales en horario de 07:00 a 14:59, pero sí lo están los sábados y domingos. Con estos criterios resulta que el espacio E01 tiene un total de 9 horas anuales fuera de consigna. Los resultados figuran en la siguiente tabla
Los espacios residenciales sí tienen ocupación (poca) en las horas centrales de los días de diario, lo que no tienen es fijada ninguna temperatura de consigna, de forma que no se puede estar "fuera de consigna" simplemente porque "no hay consigna".
Lo que sí se puede garantizar es que los usuarios (pocos) que ocupen el recinto en las horas centrales del día estarán con mucha probabilidad "fuera de confort" y condenados a "abrasarse" en verano.
En los fines de semana hay ocupación (al 100%) pero no hay fijada temperatura de consigna, motivo por el cual tampoco se puede estar "fuera de consigna", pero si con mucha probabilidad "fuera de confort".
 
He exportado el fichero P01_E01_Zona_Term.txt a un libro Excel, para analizar, mes a mes y anualmente, las temperaturas fuera de consiga durante los periodos de ocupación del recinto habitable E01
Solo he usado HULC una vez por intentar superar el reto de modelar una unifamiliar sin que me diera error. Me he fijado que una de las columnas del Excel es de ventilación e infiltración, recuerdo que el programa lo calculaba a partir de las renovaciones/h, incorporando las infiltraciones de muros y carpinterías que apenas adquirían relevancia.

Hace cosa de un año me hice una tabla de cálculo casera para incorporar las infiltraciones partiendo del resultado de un ensayo de estanqueidad y de datos climáticos de velocidad del viento. ¿Sabéis cómo calcula actualmente las infiltraciones?
 

calderin

Platino
Los espacios residenciales sí tienen ocupación (poca) en las horas centrales de los días de diario
Josep, comprenderás que la afirmación que hago con relación a que ""los espacios acondicionados de uso residencial privado no están ocupados los días laborales en horario de 07:00 a 14:59" está hecha de forma intencionada y para abrir otro debate, en paralelo.

¿Por qué hago tal afirmación?, pues por dos motivos fundamentalmente:

1.- Lo único que se puede afirmar, y confirmar, es que en el uso residencial privado, la reglamentación (DB-HE 2018) asigna unas cargas de calor sensible (0,54 W/m²) y latente (0,34 W/m²) los días laborales y en horario de 07:00 a 14:59.

¿Eso significa que existe ocupación del espacio habitable por un usuario?, pues NO.

En ese horario, y para ese uso, la Norma UNE-EN ISO 7730, establece una tasa metabólica de 1,2 met (actividad sedentaria), equivalente a una carga de calor total (sensible + latente) de 126 W.

Es fácil deducir que para una carga total de 0,88 W/m² será necesario que un recinto habitable (dormitorio, estar, salón, etc.) tenga una superficie útil mínima de 143,18 m², para poder considerarse que está ocupado por un ser humano; esa superficie útil es equivalente a la superficie útil total de una vivienda.

Igual han considerado que está ocupado por un bebé (solo en casa V), un gato, un perro…

2.- Si se admite que ese recinto habitable está ocupado por un usuario, ¿como es posible que, en la época estival, se le someta a soportar temperaturas muy por encima de las máximas de confort? Aquí entra tu acertada reflexión:

Lo que sí se puede garantizar es que los usuarios (pocos) que ocupen el recinto en las horas centrales del día estarán con mucha probabilidad "fuera de confort" y condenados a "abrasarse" en verano
Otra cuestión:

¿Tienen los usuarios la capacidad divina de estar en todas partes, en todos los momentos? ¿Cómo es posible que, en horario nocturno (¿todos durmiendo?), se generen cargas térmicas en espacios distintos a los dormitorios?, y viceversa.

Saludos.
 
Jeje, como estamos en agosto y es domingo, me voy a poner un poco extremista (y tocapelotas).

Todo lo que decís da igual en los procesos de certificación. Lo que importa es que todos los certificados estén realizados con las mismas hipótesis para que puedan ser comparables. Si además esas hipótesis se parecen a la realidad, mejor.

Si el termostato de refrigeración en la certificación de residencial no se ajusta a la realidad, dará igual, mientras esa discrepancia no esté fomentado opciones de diseño que sean erróneas. Por lo tanto, amigos @calderin y @josepsolebonet, no os podéis quedar en la constatación de que el termostato de refrigeración en residencial es una locura, sino de que forma eso favorece opciones de diseño erróneas.

Os pongo un ejemplo, el manido tema de las persianas, la no introducción de persianas manuales, favorece la utilización de vidrios con un mayor control solar que va a perjudicar las ganancias de invierno de forma innecesaria ya que esos vidrios van a estar cubiertos por una persiana en verano Además favorece un mayor peso de la refrigeración frente a la calefacción, con lo que ello conlleva en la certificación.

Se ha sabido de siempre que en la certificación de residencial las demandas de refrigeración (en la península) tenían un peso mayor que lo que en la realidad les correspondía (creo recordar que AICIA publicó un estudio). Es posible que cuando se tomaron estas decisiones, se decidiera acotar la refrigeración residencial a la tarde para reducir el peso que tiene la refrigeración.

En mi opinión, en certificación energética hay que ir cambiando cosas pero tampoco conviene andar dando bandazos y es importante que los certificaciones sean más o menos comparables a lo largo del tiempo.
 
no os podéis quedar en la constatación de que el termostato de refrigeración en residencial es una locura, sino de que forma eso favorece opciones de diseño erróneas
El hecho que en las horas centrales del día se deje al edificio sin consigna de refrigeración conlleva que los recintos se sobrecalienten y que por la tarde el edificio necesite disipar calor y que, en consecuencia, un mayor aislamiento resulte "perjudicial", no se llega a esta conclusión si no se deja sobrecalentar al edificio (gracias a la protección solar y un mayor aislamiento) con lo que las necesidades de disipación de calor por la tarde son mas bajas o inexistentes.
Yo creo que el perfil que se ha escogido esta hecho exprofeso para que la aportación del aislamiento y la protección solar estén minimizadas, lo que me parece un grave error de diseño propiciado por la reglamentación.
 

calderin

Platino
Todo lo que decís da igual en los procesos de certificación. Lo que importa es que todos los certificados estén realizados con las mismas hipótesis para que puedan ser comparables. Si además esas hipótesis se parecen a la realidad, mejor
@mapascual, entiendo lo que quieres decir, pero debes ser consciente de que la realidad es más tozuda.

Dejando en evolución libre la temperatura de los espacios habitables en ese horario, lo único que se consigue es su sobrecalentamiento que, en orientaciones sur a oeste y, en función de la inercia térmica de la envolvente y la poca efectividad de determinadas protecciones solares en esas orientaciones, puede significar altas temperaturas en horario de tarde-noche.

¿No crees que hubiera sido mejor, más lógico y real, establecer temperaturas de consigna y, al igual que se hace por defecto en las noches de verano, implantar la apertura de ventanas y/o ventilación natural, para disipar dicho calor?

Con respecto a tu deseo de que "que todos los certificados estén realizados con las mismas hipótesis para que puedan ser comparables", imagino que eres consciente de que los ficheros climáticos *.bin, empleados por HULC, nada tienen que ver con los ficheros *.met, ni *.epw que de ellos se derivan, empleados por las herramientas SG SAVE y CYPETHERM HE Plus.

También debes ser consciente de que ninguna de las tres herramientas para la calificación de la eficiencia energética, en lo referente a los sistemas de sombreamiento y protecciones solares, se ajusta a lo establecido en el documento sobre “Condiciones técnicas de los procedimientos para la evaluación de la eficiencia energética”.

Con respecto a tu deseo de que esas "hipótesis se parezcan a la realidad", comentarte que me resulta casi insultante que, en horario de 8:00 a 14:00, la carga térmica por ocupación de los espacios habitables no equivalga, siquiera, a la presencia, en ese espacio, de un ser humano adulto. ¿Acaso los espacios habitables no deben estar ocupados por personas?

Es muy importante que las simulaciones energéticas se parezcan, en un porcentaje muy alto, al funcionamiento real que van a tener los edificios y, en mi opinión, nuestra reglamentación está muy lejos de cumplir con esta hipótesis básica.

Saludos.
 

ARS11

Novel
los ficheros climáticos *.bin, empleados por HULC, nada tienen que ver con los ficheros *.met, ni *.epw que de ellos se derivan, empleados por las herramientas SG SAVE y CYPETHERM HE Plus
¿Cómo has llegado a esta conclusión? Me gustaría poder comprobarlo.
Gracias.
 
Dejando en evolución libre la temperatura de los espacios habitables en ese horario, lo único que se consigue es su sobrecalentamiento que, en orientaciones sur a oeste y, en función de la inercia térmica de la envolvente y la poca efectividad de determinadas protecciones solares en esas orientaciones, puede significar altas temperaturas en horario de tarde-noche
Absolutamente de acuerdo.
Esta hipótesis de cálculo trae como consecuencia el ninguneo de la orientación/las protecciones solares/las protecciones térmicas... t de los elementos pasivos que deberían tratar de mantener el confort en ausencia de climatización.
En muchas zonas de España es factible obtener edificios de funcionamiento pasivo tanto en invierno como en verano y la reglamentación no parece que se oriente hacia ello.
 
entiendo lo que quieres decir, pero debes ser consciente de que la realidad es más tozuda.

Es muy importante que las simulaciones energéticas se parezcan, en un porcentaje muy alto, al funcionamiento real que van a tener los edificios y, en mi opinión, nuestra reglamentación está muy lejos de cumplir con esta hipótesis básica
Se puede decir más alto, pero no mas claro
 
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