Certificación Energética de Viviendas

CONGRÉS D’EDIFICIACIÓ SOSTENIBLE Qualificació energètica d’habitatges Mataró, 19 de Octubre de 2005 Certificación Energética de Viviendas José L. Molina AICIA - Grupo de Termotecnia Escuela Superior de Ingenieros Universidad de Sevilla

Índice • Antecedentes • La directiva DEEE y los métodos de cálculo: • Requisitos mínimos (CTE-HE) • Escala de certificación • Alcance mínimo de los programas • Datos de partida reglamentarios • Valores por defecto • Validación de programas alternativos • Calibración de programas alternativos • CALENER: 3 Programas Oficiales de Certificación

Antecedentes

La directiva DEEE y los métodos de cálculo • La DEEE exige la verificación de unos requisitos mínimos (Art. 4) y el cálculo del consumo de energía de los edificios o indicadores asociados al consumo (Incluidos en el certificado energético del Art. 7) En España esto se ha traducido en: • Requisitos mínimos: CTE-HE (1 a 5) • Certificado energético en Emisiones de CO2 Ambas operaciones requieren herramientas de cálculo: de la demanda energética del edificio, y del consumo de las instalaciones (Cal, Ref, ACS) respectivamente, que sigan una metodología (Anexo)

Requisitos mínimos (CTE-HE) • Consisten en la cumplimentación de la sección de Ahorro de Energía del DB HE del CTE: • HE1 Limitación de la demanda energética: • Opción Simplificada, o • General (LIDER o Programa alternativo equivalente) • HE2 RITE (rendimientos mínimos de equipos) • HE3 Iluminación (no para residencial) • HE4 E. Solar para ACS • HE5 E. Solar Fotovoltaica

Escala de certificación • Para edificios residenciales, se está finalizando la escala de certificación, que diferenciará: • Localidad • Tipo de vivienda: • Individual • En Bloque • Se determinan, de acuerdo a la metodología de la DEEE, los consumos ( y las emisiones de CO2 ) de Calefacción, Refrigeración y A.C.S.

En C y D deben estar el 80 % de los edificios que cumplan Código Técnico. El 20 % restante estarán en la zona B y E A la zona B deben acceder los edificios que estaban en la zona C previa optimización en un contexto de rentabilidad económica sin recurrir a energías alternativas. El esfuerzo de pasar de clase B a A será similar al de pasar de clase C a clase B Delimitación de clases de energía

El indicador de entrada a la escala • Variable de normalización • Se aplica a Demandas, Consumos y Emisiones • El valor medio se conoce para edificios de viviendas en función de la severidad climática; • Los valores R50/10 y R90/10 son independientes del programa utilizado para determinarlos

Obtención de las medias, R50/10 y R90/10 para demandas

Formalización de las clases con el indicador normalizado • Clase A Indicador < 0.2 • Clase B 0.2< Indicador < 0.5 • Clase C 0.5< Indicador < 1.0 • Clase D 1.0< Indicador < 1.5 • Clase E Indicador > 1.5 • Clases F y G: por determinar

Propuesta de Representación Formal de la Escala

Alcance mínimo de los programas • Los programas de cumplimentación tendrán tres módulos básicos: • Definición Geométrica, Constructiva y Operacional del edificio objeto y sus sistemas de climatización, y del edificio de referencia y sus sistemas de climatización • Cálculo del consumo de ambos edificios en condiciones estándar • Generación de la documentación administrativa

Alcance mínimo de los programas:Definición de los edificios • Definición Geométrica: • Geometría detallada 3D de la envuelta térmica y las particiones interiores relevantes para la zonificación del edificio • Definición Constructiva • Definición detallada de la construcción de los cerramientos opacos, de la conductancia lineal de puentes térmicos y del factor solar, transmitancia térmica y permeabilidad al aire de los huecos • Definición Operacional • Se especificará para cada espacio si se trata de un espacio habitable o no habitable. Para los espacios habitables se precisará si su uso es residencial o no residencial y si está acondicionado • Definición de los sistemas de climatización • Se definirán como mínimo los sistemas de climatización y las unidades activas

Alcance mínimo de los programas:Definición de los edificios • El edificio de Referencia, se generará automáticamente y respecto al Objeto, tendrá: • La misma forma y tamaño del edificio objeto. • La misma zonificación interior y el mismo uso de cada zona Los mismos obstáculos remotos del edificio objeto • Unas calidades constructivas de los componentes de fachada, suelo y cubierta por un lado y unos elementos de sombra por otro que garanticen el cumplimiento de la opción simplificada CTE-HE1 • La misma demanda de agua caliente sanitaria que el edificio objeto. • El mismo nivel de iluminación que el edificio objeto. • El sistema de iluminación cumplirá estrictamente lo especificado CTE-HE3 • Los sistemas de calefacción, refrigeración y ventilación y sus rendimientos serán los suministrados por el organismo competente

Alcance mínimo de los programas: Métodos de cálculo El alcance de los métodos de cálculo susceptibles de ser utilizados para la calificación energética de edificios deberá cumplir los requerimientos especificados en el ANEXO “Marco general en el que deberá inscribirse el cálculo de la eficiencia energética de los edificios” de la Directiva europea 2002/91/CE de 16 de diciembre de 2002 relativa a la eficiencia energética de los edificios (DEEE)

Alcance mínimo de los programas: Métodos de cálculo • El cálculo del consumo se realizará mediante la expresión: • El cálculo de la demanda y del rendimiento seguirán las siguientes pautas:

Alcance mínimo de los programas: Cálculo de Demanda • En el documento básico HE1 de limitación de demanda se establece que: Los métodos de cálculo susceptibles de ser utilizados para demostrar el cumplimiento de la opción general se basarán en cálculo hora a hora en régimen transitorio del comportamiento térmico del edificio, teniendo en cuenta de manera simultánea las solicitaciones exteriores e interiores y considerando los efectos de masa térmica

Alcance mínimo de los programas: Cálculo de Demanda • Particularización de las solicitaciones exteriores de radiación solar a las diferentes orientaciones e inclinaciones de los cerramientos de la envolvente, teniendo en cuenta las sombras propias del edificio y la presencia de otros edificios u obstáculos que pueden bloquear dicha radiación. • Determinación de las sombras producidas sobre los huecos por obstáculos de fachada tales como voladizos, retranqueos, salientes laterales etc. • Ganancias y pérdidas por conducción a través de cerramientos opacos y huecos acristalados considerando la radiación absorbida. • Transmisión de la radiación solar a través de las superficies semitransparentes teniendo en cuenta la dependencia con el ángulo de incidencia.

Alcance mínimo de los programas:Cálculo de Demanda • Efecto de persianas y cortinas exteriores a través de coeficientes correctores del factor solar y de la transmitancia del hueco. • Cálculo de infiltraciones a partir de la permeabilidad de las ventanas. • Toma en consideración de la ventilación en términos de renovaciones/hora para las diferentes zonas y de acuerdo con unos patrones de variación horarios y estacionales. • Efecto de las fuentes internas, diferenciando sus fracciones radiantes y convectivas y teniendo en cuenta variaciones horarias de la intensidad de las mismas para cada zona térmica. • Posibilidad de que los espacios se comporten a temperatura controlada o en oscilación libre • Acoplamiento térmico entre zonas adyacentes del edificio que se encuentren a diferente nivel térmico

Alcance mínimo de los programas: Cálculo de Rendimiento • Cálculo del consumo horario de todos los equipos que intervengan en las necesidades energéticas, tales como: Luminarias, calderas, plantas enfriadoras, equipos autónomos en expansión directa, ventiladores, bombas, sistemas de condensación, etc. • Cálculo del consumo horario de los equipos teniendo en cuenta el comportamiento a carga parcial de los mismos. • Cálculo del consumo horario de los equipos teniendo en cuenta la variación horaria de los parámetros de operación de los equipos, tales como: temperatura de distribución, temperatura del aire exterior, etc. • Cálculo de los consumos horarios asociados a las demandas sensibles y latentes.

Alcance mínimo de los programas:Documentación Administrativa • Los programas verificarán los requisitos mínimos del CTE relacionados: Condensaciones, Transmitancias térmicas mínimas, permeabilidades al aire mínimas de huecos • Los programas generarán un documento administrativo que permita comprobar la veracidad de los cálculos realizados durante el control administrativo de la certificación • Se indicarán los elementos constructivos que requieren justificación de sus parámetros característicos • Se estudia la posibilidad de que parte de esa información sea enviada telemáticamente a una base de datos centralizada (regional o estatal) para el tratamiento estadístico

Datos de partida reglamentarios Son de tres tipos: • Propiedades termohigrométricas de materiales y productos de construcción • El Instituto Eduardo Torroja ha coordinado la preparación de un catálogo de materiales, productos y elementos constructivos • Si se usan fuentes diferentes han de justificarse los valores mediante ensayos o cálculos reconocidos • Condiciones operacionales • Condiciones estándar de fuentes internas y operacionales para residencial y no residencial • Datos Meteorológicos • Únicos para todos los programas alternativos

Valores por defecto • Son valores de variables cruciales en los métodos de cálculo que no se preguntan al usuario: • Coeficientes de película interiores • Color de particiones interiores • Distribución de radiación solar en los espacios • Peso del mobiliario • Datos de prestaciones por defecto para unidades activas • Curvas de comportamiento a carga parcial de equipos • Etc.

Validación de programas alternativos • Cumplidos los requisitos anteriores los programas han de superar unas pruebas que verifiquen su sensibilidad a los diferentes fenómenos físicos relacionados con el comportamiento térmico del edificio: • Para el cálculo de demanda: Los tests del Task 12 de la IEA • Para el cálculo del consumo: Simulación de casos sencillos que abarquen un catálogo mínimo de sistemas

El programa LIDERComparación con otros programas Demanda Anual de Calefacción y Refrigeración (serie 600: baja inercia)

El programa LIDERComparación con otros programas Demanda Anual de Calefacción y Refrigeración (serie 900: alta inercia)

Calibración de programas alternativos • El uso de la escala de certificación obtenida con el Método Oficial de Cálculo, obliga a determinar un factor de calibración de cada programa, obtenido para un conjunto de edificios representativo, de forma que:

Calibración de programas alternativos • El uso de la escala de certificación obtenida con el Método Oficial de Cálculo, obliga a determinar un factor de calibración de cada programa, obtenido para un conjunto de edificios representativo, de forma que: Factor de Calibración

CALENER: 3 Programas Oficiales de Certificación • Con fecha de finalización 15 de diciembre, CALENER se segmentará en 3 programas • CALENER Viviendas • CALENER Pequeño y Mediano Terciario • CALENER Gran Terciario Los dos primeros se basan en LIDER + Motor Propio para Simulación de Sistemas El tercero en el DOE2.2

Toda la funcionalidad de LIDER

Toda la funcionalidad de LIDER Definición del sistema de acondicionamiento

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