01.demanda+eficiencia_energetica

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  • 7/23/2019 01.Demanda+Eficiencia_Energetica

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    AcondicionamientoeInstalaciones3Curso2014

    15

    DEPARTAMENTODE

    CONSTRUCCIONES

    ARQUITECTNICAS

    1

    ESCUELATCNICASUPERIORDEARQUITECTURA.UNIVERSIDADDESEVILLA

    ACONDICIONAMIENTOEINSTALACIONES

    Tema1

    DEMANDAYEFICIENCIA

    ENERGTICA

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    2

    NDICE

    1. CONSUMO ENERGTICO DE EDIFICIOS.

    2. DEMANDA DE LOS EDIFICIOS.

    3. TRANSMISIN DE CALOR A TRAVS DE LOS CERRAMIENTOS.

    4. DISCUSIN TRANSMITANCIAS CERRAMIENTOS EN CONTACTO CON

    EXTERIOR.5. TRANSMITANCIA CUBIERTAS.

    6. TRANSMITANCIA HUECOS.

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    CONSUMO ENERGTICO DE EDIFICIOS

    Fuente:IDAE

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    4

    CONSUMO ENERGTICO DE EDIFICIOS

    IMAGENCONSUMOTERCIARIO

    EcuacinfundamentaldelaEficienciaEnergtica

    DC

    OBJETIVO:disminuir

    C

    HE1

    HE2

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    DEMANDA DE LOS EDIFICIOS

    1.- DISEO, EMPLAZAMIENTO, ORIENTACIN DEL EDIFICIO, FACTOR DE FORMA.

    2.- SOLUCIN CONSTRUCTIVA DE LA ENVOLVENTE: CERRAMIENTOS OPACOS Y

    HUECOS. PUENTES TRMICOS

    3.-CARGAS INTERIORES Y EXTERIORES DEL EDIFICIO.

    4.- RGIMEN DE USO Y OCUPACIN DEL EDIFICIO. CONDICIONES OPERACIONALES.

    5.- EVOLUCION DE LOS PROCESOS TRMICOS.

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    DEMANDA DE LOS EDIFICIOS: 1.- DISEO, EMPLAZAMIENTO, ORIENTACIN DEL EDIFICIO.

    ZONASCLIMTICAS

    CTEDBHE1.AnejoB

    MTODODEDETERMINACINZONASCLIMTICAS:

    1.Registrosclimticosenlocalidades.

    2.ClculoSeveridadclimticadeinviernoyverano(SCI,SCV).

    Seentiende

    que

    para

    dos

    localidades

    con

    igual

    SCI,

    oSCVlademandadecalefaccinorefrigeracindeun

    edificioenambaslocalidadesesanloga.

    3.Asignacindecadalocalidadaunazonaclimtica

    enbase

    ala

    inclusin

    de

    su

    SCI

    ySCV

    en

    el

    intervalo

    devalorescorrespondiente.

    TABLAZONASCLIMTICAS

    SCI:ZONAS A,B,C,D,E.

    SCV:

    ZONAS

    1,2,3,4CadaLocalidadtieneunvalorSCIy otroSCV.

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    DEMANDA DE LOS EDIFICIOS: 1.- DISEO, EMPLAZAMIENTO, ORIENTACIN DEL EDIFICIO.

    ORIENTACIONDE

    HUECOS,

    YPAOS

    DE

    CERRAMIENTOSOPACOSDEFACHADA

    CASAA CASAB

    PLANTA

    VOLUMEN

    FACTORDE

    FORMA

    =

    SUP.ENVOLVENTE/

    VOLUMEN

    FactorFormaEdif.A>FactordeFormaEdif.BEdif.BmscompactoqueEdif.A

    Norte 0< 22,5; 0= 337,5;

    Noreste 22,5 0

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    DEMANDA DE LOS EDIFICIOS: 2.- SOLUCIN CONSTRUCTIVA DE LA ENVOLVENTE

    ENVOLVENTE TRMICA (apartado 5.2.1de DB-HE-1):

    Est compuesta por todos loscerramientos que delimitan los

    espacio habitables con el aireexterior, el terreno u otro edificio, ypor todas las particiones interioresque delimitan espacios habitablescon espacios no habitables , que

    a su vez estn en contacto con elaire exterior [*]

    [*] La envolvente trmica podrincorporar, a criterio del proyectista,espacios no habitables adyacentes a

    espacios habitables.

    PARTICIONES CON RECINTOSNO HABITABLES

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    DEMANDA DE LOS EDIFICIOS: 2.- SOLUCIN CONSTRUCTIVA DE LA ENVOLVENTE

    Cerramientoopaco

    Puentetrmico

    Cerramientosemitransparente

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    Acondicionamientoe

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    DEMANDA DE LOS EDIFICIOS: 3.-CARGAS INTERIORES Y EXTERIORES DEL EDIFICIO.

    CARGAS INTERIORES.

    (Gananciatrmica)

    .Cargasdebidasapersonas

    .Cargasdebidasailuminacin.

    .Cargasdebidasaequiposyotros.

    CARGAS EXTERIORES.

    (Ganancia/Prdida)

    .Radiacinsolar

    .Conduccinyconveccin.Vidrios,fachadas

    .AireExterior.Ventilacin+infiltracin

    Situacinverano: Ganancias: Cargasinteriores+Cargasexteriores.

    Prdidas:

    Ninguna

    Situacininverno: Ganancias: Cargasinteriores+Radiacinsolarenhuecos

    Prdidas: Conduccinyconveccinenvidriosyfachadas,AireExterior(Ventilacin+infiltracin)

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    Acondicionamientoe

    Instalaciones3C

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    DEMANDA DE LOS EDIFICIOS: 4.- RGIMEN DE USO Y OCUPACIN DEL EDIFICIO.

    Rgimendeocupacindiariodeunatienda

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    Aco

    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

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    12

    DEMANDA DE LOS EDIFICIOS: 4.- RGIMEN DE USO Y OCUPACIN DEL EDIFICIO

    PERFILDEUSOYCONDICIONESOPERACIONALESDEEDIFICIOUSONORESIDENCIAL24h.

    HE1APNDICEC

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    Aco

    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

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    13

    DEMANDA DE LOS EDIFICIOS: 5.- EVOLUCION DE LOS PROCESOS TRMICOS.

    T (da, verano)

    T (da, invierno)

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    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

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    14

    TRANSMISIN DE CALOR A TRAVS DE LOS CERRAMIENTOS (EN CONTACTO CON EL AIRE)

    MECANISMOS DE

    TRANSMISIN DE CALOR:

    - CONDUCCIN TRMICA

    - CONVECCIN TRMICA

    - RADIACIN TRMICA

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    Aco

    ndicionamientoe

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    TRANSMISIN DE CALOR A TRAVS DE LOS CERRAMIENTOS (EN CONTACTO CON EL AIRE)

    e: Espesor de la capa (m).

    : Conductividad trmica (W/mK)

    Resistencia trmica: RT (m2

    K/W)

    TR1U

    Transmitancia trmica: U (W/m2K)

    R1, R2, R3Rn : Resistencias trmicas de cada capa.

    Rsi, Rse: Resistencias trmicas superficiales

    RT (m2 K/W) = Rsi + R1 + + Rn + Rse

    )m(e

    Rn

    EXT.

    INT.

    Aislamiento

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    Instalaciones3C

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    TRANSMISIN DE CALOR A TRAVS DE LOS CERRAMIENTOS (EN CONTACTO CON EL AIRE)

    DATOSCLCULOTRANSM

    ITANCIASCE

    RRAMIENTOSEN

    CONTACTO

    AIREEXTERIOR

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    TRANSMISIN DE CALOR A TRAVS DE LOS CERRAMIENTOS (EN CONTACTO CON EL AIRE)

    AAT: 3 cm de espuma de poliuretanoRAT= 0.030 / 0.035 = 0.857 m2K/WU = 1/ (0.47 + 0.857) = 0.753 W/m2K

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    TRANSMISIN DE CALOR A TRAVS DE LOS CERRAMIENTOS (EN CONTACTO CON EL AIRE)

    18

    D.2.

    8ZONACLIMATICAB4

    D.2.8ZON

    ACLIMATICA

    C3

    Valore

    sorientativo

    sTransmitanciasenEnvolventeedifici

    os.

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    Instalaciones3C

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    DISCUSIN TRANSMITANCIAS CERRAMIENTO EN CONTACTO CON EXTERIOR

    1.TRANSMITANCIACERRAMIENTOUNAHOJALADRILLO

    (Muro

    macizo

    de

    ladrillo

    ,

    espesor

    similar

    al

    cerramiento

    convencional)

    CONDUCTIVIDADES: (W/mK)

    Enfoscado mortero cemento: 1.000Fbrica Ladrillo perforado LP: ---Enlucido yeso aislante (perlita): 0.300

    R1 (Enf. mort. cemento): 0.015 (m) / 1.000 (W/mK) = 0.015 (m2

    K/W)R2 (Fbrica Lad. perforado LP): 0.350 m2/KWR6 (Enlucido perlita): 0.015 (m) / 0.300 (W/mK) = 0.050 (m2K/W)

    RT = 0.04 + 0.015+ 0.350 + 0.050 + 0.13 = 0.585 (m2 K/W)

    U = 1/ 0.585

    = 1.71 W/m2K)

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    DISCUSIN TRANSMITANCIAS CERRAMIENTO EN CONTACTO CON EXTERIOR

    2.TRANSMITANCIACERRAMIENTOCONVENCIONAL SINAISLAMIENTO:

    (Hoja

    exterior

    medio

    pie

    ladrillo

    cmara

    sin

    ventilar,

    hoja

    interior

    tabicn

    )

    CONDUCTIVIDADES: (W/mK)Enfoscado mortero cemento: 1.000Fbrica Ladrillo perforado LP: ----Cmara vertical no ventilada: ----Tabicn ladrillo hueco: ----Enlucido yeso aislante (perlita): 0.300

    R1 (Enf. Mort. cemento): 0.015 (m) / 1.000 (W/mK) = 0.015 (m2K/W)

    R2 (Lad. perforado LP): 0.180 (W/mK)R3 (Cmara no vent.(6cm.): (tabla pg. 16) 0.180 (m2K/W)R4( Tabicn L. Hueco): 0.160 (W/mK)R5 (Enlucido perlita): 0.015 (m) / 0.300 (W/mK)= 0.050 (m2K/W)

    U = 1/ 0.755

    = 1.32 W/m2K)

    RT = 0.04 + 0.015+ 0.180+ 0.180 + 0.160 + 0.050+ 0.13 = 0.755 (m2 K/W)

    CAMAR

    A

    SIN

    VENTIL

    AR

    e=6cm.

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    DISCUSIN TRANSMITANCIAS CERRAMIENTO EN CONTACTO CON EXTERIOR

    3.TRANSMITANCIACERRAMIENTOCONVENCIONAL:

    (Hoja

    exterior

    medio

    piel

    ladrillo

    cmara

    sin

    ventilar,

    hoja

    interior

    tabicn

    )

    CONDUCTIVIDADES: (W/mK)Enfoscado mortero cemento: 1.000Fab. Ladrillo perforado LP: ----Cmara vertical no ventilada: --Poliestireno expandido 0.039Tabicn ladrillo hueco: ----Enlucido yeso aislante (perlita): 0.300

    R1 (Enf.mortero cemento): 0.015 (m) / 1.000 (W/mK) = 0.015 (m2K/W)R2 (Ladr. perforado LP): 0.180 (m2K/W)

    R3 Cmara no vent. (3cm.): (Tabla pg 16) 0.170 (m2

    K/W)R4 (Poliest. expandido): 0.030 (m) / 0.039 (W/mK) = 0.769 (m2K/W)R5( Tabicn L. Hueco): 0.160 (m2K/W)R6 (Enlucido yeso, perlita): 0.015 (m) / 0.300 (W/mK) = 0.050 (m2K/W)

    RT = 0.04 + 0.015 + 0.180 + 0.170 + 0.769+ 0.160 + 0.050+ 0.13 = 1.514 (m2

    K/W)

    U = 1/ 1.514

    = 0.66 W/m2

    K)

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    ndicionamientoe

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    DISCUSIN TRANSMITANCIAS CERRAMIENTO EN CONTACTO CON EXTERIOR

    CONDUCTIVIDADES: (W/mK)

    Espuma Poliuretano: 0.035Enfoscado mortero cemento: 1.000Fab. Ladrillo perforado LP: -----

    Enlucido yeso aislante (perlita): 0.300

    EJEMPLO: CERRAMIENTOCASODEESTUDIOCERRAMIENTO CON PLACASDEHORMIGONPREFABRICADO.CMARADEAIREVENTILADA

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    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

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    DISCUSIN TRANSMITANCIAS CERRAMIENTO EN CONTACTO CON EXTERIOR

    )m(eRn

    R1 (Espuma Poliuretano): 0.030 (m) / 0.035 (W/mK) = 0.857(m2K/W)R2 (Enfoscado m. cemento):0.015 (m) / 1.000 (W/mK) = 0.015 (m2K/W)R3 (Fab. Ladrillo perforado LP): = 0.180 (m2K/W)R4 (Tendido mortero perlita):0.015 (m) / 0.300 (W/mK) = 0.050 (m2K/W)

    RT

    (m2 K/W) = Rsi

    + R1

    + + Rn

    + Rse;

    RT (m2 K/W) = 0.13 + 0.857 + 0.015 + 0.180 + 0.050 + 0.13 = 1.362 (m2 K/W) ;

    ; U = 1/ 1.362 = 0.73 (W/m2

    K)T

    RU

    1

    S C C S

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    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

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    TRANSMITANCIA CUBIERTAS.

    D.2.8ZONACLIM

    ATICAB4

    D.2.8ZONACLIMATICAC3

    ValoresorientativosTransmitanciasenEnvo

    lventeedific

    ios.

    TRANSMITANCIA CUBIERTAS

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    Aco

    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

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    25

    TRANSMITANCIA CUBIERTAS.

    3.CUBIERTAINVERTIDA:

    CONDUCTIVIDADES: (W/mK)P. Solado cermico: 1.000MA. Mortero cemento: 1.000Csa. Capa separadora: ---

    AT. Poliestireno extruido : 0.035Cs. Capa se paradora: ---I Capa impermeabilizante: ---FP Hormign con arcilla expandida: 0.220SR Forjado unidireccional (25+5) ---

    R1 (Solado cermico): 0.010 (m) / 1.000 (W/mK) = 0.010 W/m2KR2 (Enfoscado m. cem.):0.030 (m) / 1.000 (W/mK) = 0.030W/m2KR3 (Poliest. extruido): 0.060 (m) / 0.035 (W/mK) = 1.714 W/m2KR4( Arcilla Expandida): 0.100 (m) / 0.220 (W/mK) = 0.455 W/m2KR5 (Forjado Unidir. 25+5): = 0.210W/m2K

    RT = 0.04 + 0.010+ 0.030+ 1.714 + 0.455 + 0.210+ 0.10 = 2.559 (m2 K/W)

    U = 1/ 2.559

    = 0.39 W/m2K)

    TRANSMITANCIA HUECOS

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    Aco

    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

    urso2014

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    26

    TRANSMITANCIA HUECOS

    VALORESMXIMOSORIENTATIVODETRANSMITANCIAHUECOSZONA B4:

    El valor lmite de las transmitanciasde huecos verticales depende de.

    1.- % de huecos en cada fachada.

    2.- Orientacin de la fachada.

    TRANSMITANCIA HUECOS

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    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

    urso2014

    15

    27

    TRANSMITANCIA HUECOS

    VALORESMXIMOSORIENTATIVOSDETRANSMITANCIAHUECOSZONAC3:

    El valor lmite de las transmitanciasde huecos verticales depende de.

    1.- % de huecos en cada fachada.

    2.- Orientacin de la fachada.

    TRANSMITANCIA HUECOS

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    Aco

    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

    urso2014

    15

    28

    TRANSMITANCIA HUECOS

    U = (1FM) UHV + FMUHM;FM : Fraccin de marco

    = ( rea marco) / rea Hueco);

    UHV = Transmitancia Vidrio;

    UHM

    = Transmitancia marco;

    EJEMPLO:

    Huecoconvencional:SUR

    .

    Ancho

    :

    1.25

    m..Alto:1.25m..reaHueco:1.56m2..Ventanacorredera,anchodemarco=0.05m.;FM=(0.31)/1.56=0.198;. UHV = Ventana 6+6+4 = 3.3 W/m2K; (dato en pgina 29).- UHM = Aluminio normal = 5.7 W/m2K; (dato en pgina 30)

    U = (10.198) 3.3 + 0.198 5.7 = 3.77 W/m2K

    TRANSMITANCIA HUECOS

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    Aco

    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

    urso2014

    15

    29

    TRANSMITANCIA HUECOS

    TRANSMITANCIA HUECOS

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    Aco

    ndicionamientoe

    Instalaciones3C

    urso2014

    15

    TRANSMITANCIA HUECOS