¿Sabemos definir la envolvente térmica de los edificios y su eficiencia energética?

El comportamiento energético de los edificios consiste en el intercambio de calor que se produce entre los espacios interiores habitables y el ambiente exterior a través de su envolvente térmica. Dicha envolvente se compone de todos los cerramientos opacos -verticales y horizontales-, huecos y puentes térmicos del edificio, y su eficiencia energética depende de su adecuado diseño y ejecución, teniendo en cuenta la zona climática donde se ubica el edificio, y su perfil de uso ¿Sabemos definir correctamente la envolvente térmica?¿Qué parámetros la definen?¿Qué elementos la componen?¿De qué depende su comportamiento energético? ¿Cómo introduces los datos de la envolvente en CE3XEn este post lo analizamos.

intercambio calor edificio entorno

Imagen: Net Zero Energy multi housing project, Aprilli.

13-01-2015

¿Qué es la envolvente térmica de un edificio?

La envolvente térmica de un edificio contiene todos los espacios interiores habitables, y los separa del ambiente exterior, ya que se compone de todos los cerramientos, horizontales y verticales, los huecos y los puentes térmicos del edificio. Se entiende por ambiente exterior tanto el aire exterior, como el terreno o u otro edificio adosado.

Ejemplo. En edificios  residenciales,  se consideran espacios habitables, las propias viviendas, las zonas comunes como escaleras, pasillos o portales que no estén abiertas -al aire libre-, y los espacios reservados a oficinas o locales comerciales. Dentro de cada vivienda, se consideran las recintos habitables, las habitaciones y estancias de la misma: dormitorios, comedores, bibliotecas, salones, etc. …; y también las cocinas, los baños, los aseos, los pasillos y los distribuidores. Los lavaderos o espacios abiertos para tender en viviendas, no son recintos  habitables.

perfil uso envolvente termica

Por otro lado, las particiones interiores, verticales y horizontales, separan espacios habitables, de otros no habitables en contacto con el exterior, por lo que dichas particiones también forman parte de la envolvente térmica.

Ejemplo. En los edificios residenciales con garaje en planta baja o en sótano, el forjado que separa el garaje del resto del edificio, es una partición interior horizontal; por otro lado, las paredes verticales que separen un espacio habitable de otro no habitable, se consideran particiones interiores verticales. Esto sucede también, por ejemplo, en paredes que separan locales de otros espacios habitables, pero con distinto uso y condiciones térmicas de funcionamiento, por lo que dichas paredes también se consideran particiones interiores verticales a efectos de cálculo.

El CTE en su sección HE1 da la opción al proyectista de incluir espacios no habitables dentro de la envolvente térmica, si por cuestiones técnicas le interesa. Un ejemplo es un garaje en una vivienda unifamiliar. El garaje se considera espacio no habitable, pero se puede considerar como espacio incluido dentro de la envolvente (Párrafo 2, apartado 5.2.1 sección HE1).

Se consideran recintos no habitables: los garajes, trasteros, cámaras técnicas y desvanes no acondicionados, así como sus zonas comunes -CTE DB HE1. Al espacio formado por uno o varios recintos no habitables contiguos con el mismo uso y condiciones térmicas equivalentes, se le denomina espacio no habitable. En este tipo de espacios no se consideran las cargas internas de iluminación, ocupación o equipos.

Qué parámetros  definen los elementos de la envolvente térmica

envolvente termica componentesLa envolvente térmica de los edificios se compone de:

1. Cerramientos opacos: muros, suelos y cubiertas.

2. Huecos: vidrios y marcos.

3. Puentes térmicos.

El comportamiento energético de cada uno de ellos depende, a efectos de cálculo, de:

– Sus características geométricas.

– Su composición: capas de diferentes materiales que componen el elemento desde el punto de vista constructivo.

– Sus propiedades características: espesor, densidad, conductividad y calor específico. En el caso de las cámaras de aire: espesor y resistencia térmica. En elementos con masa térmica, la transmitancia y la resistencia térmica, se obtienen a partir del espesor y la conductividad del elemento constructivo. En puentes térmicos, la transmitancia térmica es lineal.

– Los objetos que proyectan sombra sobre cada uno de los cerramientos opacos que componen la envolvente, y que reducen la cantidad de radiación solar que incide sobre los mismos; las protecciones solares -fijas o móviles- en el caso de los huecos.

– En los huecos hay que considerar, la permeabilidad, el factor solar del vidrio y la absortividad del marco, en función del color del mismo.

Qué criterios influyen en su comportamiento energético

La zona climática donde se ubique el edificio, determina su comportamiento energético, debido a que se produce una interacción a través de la envolvente térmica con el exterior, intercambiando calor con el entorno. Un edificio en la costa del mediterráneo, no se comporta, desde el punto de vista térmico, de la misma manera que ese mismo edificio en la Sierra Norte de Madrid, por lo que sus envolventes térmicas también serán diferentes.

comportamiento energetico envolvente termica

El Código Técnico define zona climática, como la zona para la que se determinan unas solicitaciones exteriores comunes a efectos de cálculo de la demanda energética. Las zonas climáticas se clasifican por su severidad climática de invierno y de verano, asignando una letra y un número respectivamente: B3 por ejemplo para Valencia.

Por otro lado, la demanda energética, se define como la energía útil necesaria que deben aportar los equipos de calefacción y refrigeración, para mantener unas condiciones adecuadas de confort térmico en el interior del edificio. Dicha demanda dependerá del perfil de uso del mismo, y de la zona climática donde se ubique, y por lo tanto del intercambio de calor que se produzca con el ambiente exterior, a través de la envolvente, por lo que un buen diseño y ejecución de la misma, permitirá una ahorro efectivo en el consumo de energía, mejorando la eficiencia energética del edificio. La imagen inferior es un ejemplo evidente de por dónde se pierde energía a través de cerramientos, huecos y puentes térmicos.

comportamiento energetico edificios entorno

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Escrito por:

11 pensamientos en “¿Sabemos definir la envolvente térmica de los edificios y su eficiencia energética?

  1. Rubén Hernanz Díaz del Campo

    Enhorabuena por el artículo.
    Es curioso ver como hay usuarios que deciden cambiar de vivienda ganando en metros cuadrados y perdiendo aislamiento al tener unas ventanas mas deficientes. En mi práctica elaborando certificados energéticos en Villaviciosa de Odón, (Madrid), me he encontrado casos similares.

    Pienso que hay usuarios con un conocimiento por encima de la media en temas de aislamiento y las viviendas donde han residido saltan a la vista rápidamente. Son viviendas con una buena fachada, cámara, aislamiento incorporado y dobles ventanas en todos sus huecos, vidrios dobles con una cámara de aire grande y buenas carpinterías de pvc o metálicas con RPT. Son viviendas donde tanto ventanas como porches de acceso están doblados con altas calidades e incluso existen elementos de sombreamiento en todos los huecos necesarios. En estos inmuebles la calificación energética suele ser la letra D y haciendo un estudio de mejoras puede subir a C. El ahorro económico para la propiedad esta asegurado respecto a otros inmuebles con peor calificación.

    Creo que hay que trabajar para llegar al otro tipo de usuario que aun no tiene en cuenta las consecuencias positivas en su economía familiar a medio y largo plazo de una buena fachada o ventana.

    Responder
  2. Pedro

    Veo que el post es antiguo y sigue siendo vigente y muy interesante para los que empezamos a trabajar en esto de las certificaciones energéticas.
    Tengo una duda, al medir los cerramientos opacos, ¿se incluye en una fachada los cantos de los forjados? y en las esquinas, ¿se incluye el espesor del cerramiento de la otra fachada? o solamente se incluye los espacios interiores entre forjados y entre cerramientos de otras fachadas?

    Muchas gracias, un saludo

    Responder
  3. Pedro

    Gracias Paula por tu rápida y precisa respuesta.
    Entiendo. Entonces si se mide por dentro tampoco se mide el espesor de los muros medianeros, sin embargo no veo en el programa ningún puente térmico lineal vertical debido a ese muro. Me lo puedes aclarar por favor.
    Muchas gracias, un saludo

    Responder
  4. Pedro

    Gracias Paula, tu claridad me da claridad
    Si me lo permites, me gustaría hacerte otra pregunta, referente a los recuperadores de calor.
    Veo en algún sitio que la forma de tenerlo en cuenta es disminuir las renovaciones/h (por ejemplo si se necesita 0.6 renov/h y el recuperador tiene una eficacia del 90%, se pondría el 10% s/0.6 = 0.06 ren/h) , ¿es correcto?
    ¿ Se podrí hacer de otra forma simulando en la pestaña de instalaciones marcando como contribuciones energéticas y poniendo como “fuente de energía renovable” con un porcentaje de reducción de la demanda en calefacción o refrigeración? si fuese así ¿qué porcentaje se podría poner?
    Muchas gracias, un saludo

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    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola Pedro. Que yo sepa, sólo la última versión de HULC permite introducir recuperador de calor para viviendas. Si el edificio es de otro uso, lo puedes introducir con CALENER. Desconocía el cálculo que planteas. Un saludo!

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  5. Miguel Palmero

    Hola buenas tardes,

    Tengo una duda sobre como definir los cerramientos de unas oficinas integradas en una nave industrial. Dado que tengo que certificar solamente las oficinas, ¿Cómo debo definir los cerramientos que delimitan las oficinas dentro de la nave? ¿y si estos contienen ventanas? El caso es que trabajo en HULC, y aunque vosotros parece que trabajáis más con CE3x, quisiera saber si podéis ayudarme.

    Un saludo, y gracias de antemano.

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    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola Miguel, las paredes que comentas son particiones interiores verticales en contacto con espacios no habitables. Si utilizas HULC yo de ti modelizaría toda la nave. Al indicar que el espacio de la nave es no habitable, no se suma la superficie al total de superficie que se certifica. Un saludo!

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  6. Sergio Moreno

    Hola buenos dias ; tengo una duda, como puedo responder a la pregunta siguiente . A efectos de envolvente térmica ¿ que tipos de suelos podemos encontrarnos ?

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    1. Paula Serrano Yuste Autor

      Hola Sergio. Dos tipos de suelos, en contacto con el terreno y en contacto con el aire exterior. Los forjados que separan espacios habitables de espacios inferiores no habitables son particiones interiores horizontales. Un saludo!

      Responder

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