VERIFICACÓN DEL CTE HE 2019 EN REHABILITACIÓN CON HULC

En este artículo queremos mostrar un ejemplo de verificación del nuevo CTE  HE 2019 en rehabilitación con HULC (Herramienta unificada Lider-Calener).

EL NUEVO CTE HE 2019 Y LAS HERRAMIENTAS DE CÁLCULO

Como es sabido, el nuevo CTE publicado el 23 de diciembre de 2019, no será de obligado cumplimiento hasta 6 meses después de su publicación. Sin embargo, con la pandemia COVID19 que estamos sufriendo todos, dicha entrada en vigor será pospuesta el mismo tiempo que se alargue el estado de alarma.

Para justificar el cumplimiento del Documento Básico de Ahorro de Energía existen varias herramientas. Sin embargo, en el momento del desarrollo del proyecto en cuestión tan solo esta actualizada la querida por todos “herramienta unificada Lider- Calener”. O mas conocida como HULC.

ÁMBITO DE APLICACIÓN DEL NUEVO CTE HE 2019 EN REHABILITACIÓN

En cualquier caso, durante este tiempo, la aplicación del nuevo CTE HE 2019 es optativa y convive con la versión anterior. El ámbito de aplicación de la nueva normativa depende de cada sección.  Uno de los cambios más interesantes en este aspecto es que la sección HE-0 relativa a la limitación del consumo energético empieza a ser de aplicación en intervenciones en edificios existentes. Siempre y cuando se modifiquen conjuntamente instalaciones y más del 25% de la envolvente.

Por otro lado, la sección HE-1, que pasa a denominarse condiciones para el control de la demanda energética, es de obligado cumplimiento en todas las obras de rehabilitación.  Si bien es cierto, el nivel de exigencia de los diferentes apartados será menor que en obra nueva y con diferentes criterios según el tipo de intervención. Es por ello, que al iniciar el modelado energético en HULC, debemos seleccionar el caso que se corresponde con nuestro proyecto.

Una de las cuestiones que no es de aplicación en obras de rehabilitación, es el nuevo valor límite de hermeticidad al aire del edificio. Este parámetro relacionado directamente con el consumo y con el confort interior, solo será de aplicación en edificios nuevos residenciales con más de 120m² de superficie. Para ello se deberá justificar un valor n50 de renovaciones de aire a 50 Pascales de presión, comprendido entre 3 y 6 ren/h. En función de la compacidad del edificio.  Para ello, se podrá utilizar una fórmula o realizar un ensayo de hermeticidad al aire blower door.

Ensayo blowerdoor realizado en vivienda Passivhaus. ARREBOL

 

EJEMPLO DE JUSTIFICACIÓN DEL NUEVO CTE HE 2019 EN UN PROYECTO DE REHABILITACIÓN

El ejemplo que queríamos mostrar, se trata de un proyecto de rehabilitación desarrollado por RENOVARSE ARQUITECTURA SLP. Es un edificio situado en Pamplona compuesto por 10 plantas y una veintena de viviendas. El ámbito de la intervención es la mejora de la envolvente térmica del edificio, sin actuar en las instalaciones de calefacción o ACS. Por nuestra parte, hemos colaborado con RENOVARSE, como consultores en materia de eficiencia energética, aportando los cálculos y pruebas necesarias para optimizar la  intervención.

Edificio modelado en HULC CTE 2019

ANÁLISIS INICIAL DEL EDIFICIO CON TERMOGRAFIA

En las fases preliminares, antes de definir el proyecto de rehabilitación, es interesante realizar una inspección termográfica cualitativa del edificio. De este modo, podemos localizar los puntos de fuga térmica más importantes y ponerles solución. Además nos servirá para comparar el edificio existente con el futuro edificio rehabilitado y poder apreciar visualmente el efecto de la rehabilitación.

Inspeción termográfica exterior del edificio 1. ARREBOL

Inspeción termográfica exterior del edificio 2. ARREBOL

En la inspección termográfica se detectaron puentes térmicos estructurales. Se pueden localizar fácilmente los cantos de forjado y pilares del edificio. Así como exfiltraciones de aire a través de cajas de persiana y contorno de huecos.

PROPUESTA DE INTERVENCIÓN Y PRIMERAS SIMULACIONES

La idea planteada por el equipo de RENOVARSE a la comunidad de vecinos, era sustituir todos los huecos por nuevas carpinterías y aislar el bajo cubierta y fachada. Para ello, se propuso instalar un nuevo revestimiento con aislamiento térmico, combinando los sistemas SATE y fachada ventilada. Para definir las soluciones optimas de la intervención es necesario realizar simulaciones energéticas. Es por ello, que los arquitectos se pusieron en contacto con nosotros.

El objetivo que nos plantearon es que la intervención debía cumplir con las exigencias del nuevo CTE HE 2019. Por lo que, lo primero que hicimos fue una primera simulación en HULC para tantear espesores de aislamiento y características de huecos. Teniendo en cuenta los valores orientativos definidos en el Anejo E.

 

Se definieron los cerramientos y huecos del edificio reformado con las siguientes premisas:

  • Aislamiento en fachadas por el exterior de 10 cm y  λ = 0,034 W/mK
  • Aislamiento en bajo cubierta de 12cm y  λ = 0,034 W/mK
  • Sustitución de todas las carpinterías por ventanas de PVC con u Uf<1,80 W/m²K y vidrio doble bajo emisivo con argón con Ug<1,1 W/m²K y factor solar g=0,65

Para ello, fue necesario crear nuevos materiales en HULC dado que no existíaN en la base de datos, ni aislamientos, ni vidrios con dichas características. Las características y composición del vidrio se han obtenido de la aplicación calumenLIVE, en la que se pueden localizar una gran cantidad de vidrios comerciales. Al no modificar las instalaciones del edificio, la sección HE-0 no es de aplicación. Sin embargo, para obtener los informes de resultados, es necesario introducir las instalaciones existentes. Por lo que fue necesario detallar las calderas de gas individuales.

Tras la primera simulación obtuvimos los siguientes resultados:

Cuadro de justificación del cumplimiento del CTE HE-1 2019 en las primeras simulaciones

Cuadro de justificación del cumplimiento del CTE HE-0 2019 en las primeras simulaciones

¿Que esta pasando? Recordemos que los valores de transmitancia térmica son inferiores a los recomendados en el Anejo E. Cómo se puede apreciar, para proyectos de rehabilitación de envolvente, el nuevo CTE HE 2019 nos exige el cumplimiento de dos parámetros:

  • Transitancia termica global K (W/m²K)
  • Control solar, q_sol;jul (kWh/m².mes)

¿Por qué obtenemos unos valores tan elevados en ambos factores? ¿Como puede ser tan alto el valor K?

HERRAMIENTAS ADICIONALES PARA EL ANÁLISIS DE DATOS

Para dar respuesta a estas preguntas necesitamos analizar los datos de simulación. Como sabéis, de la herramienta HULC no se obtienen informes muy extensos, ni gráficas ni nada parecido, por lo que es interesante utilizar herramientas adicionales. En este caso, utilizamos la herramienta ViSol, desarrollada por Rafael Villar Burke y las herramientas de análisis de HULC  de Oscar Redondo Rivera. 

Demandas por componente. ViSol

Pérdidas de calefacción por componente. ViSol

Y.. ¡voila! las pérdidas de energía ocasionadas por puentes térmicos suponen casi el 30%. Lógico, al hacer la primera simulación, los valores de puentes térmicos han sido introducidos automáticamente por la herramienta “por defecto”. Por lo que seguramente sean sensiblemente superiores a la realidad del proyecto. También son elevadas en proporción, las pérdidas generadas por ventilación e infiltraciones. Es normal, dado que no se va  a tratar la hermeticidad al aire, ni se instala recuperador de calor.

Vamos a ver que nos dice la herramienta de análisis del factor K de Oscar Redondo.

Herramienta Hulc2019FactorK.v1 de Oscar Redondo

En este caso vemos como la repercusión de los puentes térmicos en el cómputo total del factor K es del 74%.  Obviamente es necesario revisar este punto.

TRATAMIENTO DE PUENTES TÉRMICOS

Al realizar una intervención de aislamiento térmico por el exterior los puentes térmicos de cantos de forjado, pilares en fachada, esquinas, etc deberían minimizarse prácticamente a cero. De igual modo, al sustituir las ventanas, se puede minimizar el puente térmico de instalación y cajón de persiana.  Para modificar los valores  de puentes térmicos por defecto, tenemos dos opciones. Por un lado se pueden estimar en base al Atlas de puentes térmicos disponible en el documento de apoyo DA-DB-HE-3. 

Detalles de puentes térmicos de pilares según el Atlas disponible en el Documento de Apoyo DA-DB-HE-3

Por otro lado, en algunas ocasiones es muy recomendable el uso de programas específicos, de cálculo de elemento finitos, como THERM o FLIXO.  Con cualquiera de estas herramientas se puede calcular el valor real del puente térmico en cuestión.

Ejemplo detalle de encuentro entre cubierta y fachada analizado con Flixo. ARREBOL

En este proyecto se han realizado ambas cuestiones. En la mayoría de casos, se han modificado los valores de puentes térmicos según el atlas del CTE. Para algunos detalles concretos y específicos de este proyecto, se han realizado cálculos con la herramienta FLIXO.

EL ANÁLISIS DEL CONTROL SOLAR

Por otro lado, el cumplimiento del valor máximo de q_sol ha sido el otro NO CUMPLE. ¿Que esta pasando? Simplemente que al introducir las características de ventanas no se había introducido el efecto de las persianas. De este modo, el programa estaba simulando que el sol del mes de julio estaba irradiando directamente al edificio con el consiguiente aumento de las necesidades de refrigeración.

Características de ventanas introducidas en HULC

Para ello, es necesario modificar el valor g_gl,sh,wi (Transmitancia total de energía solar del acristalamiento cn dispositivos de sombra activados). De lo contrario, este valor será similar al factor solar “g” del vidrio y seguramente no cumpla el valor q_sol. ¿Cómo se cálcula este valor? Una opción sencilla es utilizar la aplicación ENVOLVENTE CTE. En el apartado de elementos, podemos definir las características del vidrio y persianas y obtener el valor de g_gl,sh,wi.

JUSTIFICACIÓN DEL CTE HE 2019 CON HULC

Finalmente, una vez introducidos los cambios descritos, obtenemos unos resultados favorables.

Cumplimiento de los límites exigidos por el CTE DB HE 2019 en rehabilitación

Desde HULC se pueden imprimir los informes de verificación del cumplimiento de la normativa, que serán adjuntados al proyecto de ejecución. Así como la calificación energética del edificio.

Calificación energética del edificio reformado. ARREBOL

En este caso la nueva calificación energética en fase de proyecto es C, siendo la demanda de calefacción anual de 27,62 kWh/m² año. Se considera un valor muy bueno teniendo en cuenta que la calificación inicial era F. Puede parecer poca mejoría, quizás alguien pueda pensar ¿cómo no se ha alcanzado la clase A o B con semejante intervención en la envolvente?
Sin embargo, sin actuar sobre la hermeticidad al aire, ventilación e instalaciones será muy difícil llegar a la más alta eficiencia.

En cualquier caso, si algo hemos podido comprobar en este proyecto, es que para cumplir con el nuevo CTE DB-HE 2019, en su sección HE-1 “condiciones para el control de la demanda energética” será necesario estudiar y calcular los puentes térmicos del edificio. De lo contrario será prácticamente imposible cumplir con el valor K.

 

¿Necesitas ayuda con la justificación del DB-HE 2019? Contacta con nosotros. Estaremos encantados de colaborar.

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