Ahorro de Energía. Fachadas. Ejemplo de Aplicación en un Edificio Real

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Exigencias

Las Fachadas se ven afectadas por la exigencia HE 1 Limitación de la demanda energética.

Apartado 3.1.3.6

Datos de partida:

Zona climática: D3

Clase de higrometría: 3

Obtención de los Valores Límite

Valor límite de los parámetros característicos medios de la envolvente: 0,66 W/m2K.

Apartado 3.1.3.6 Tabla 2.2

Obtención de Porcentaje de Huecos

Para calcular el porcentaje de huecos de la fachada, es necesario determinar cual es la envolvente térmica. En la figura 5.10 puede observarse la envolvente para la fachada norte y en la figura 5.11 la envolvente para la fachada sur.

No se consideran incluidos en la envolvente la parte de la fachada correspondiente a los petos de la cubierta ni el local comercial, ya que habitualmente sus cerramientos se construyen posteriormente.

Fachada Norte

La superficie de fachada correspondiente a la envolvente térmica es:

S_total= 33,27 · 9,60 + 3,55 · 3,55 + 3,05 · 3,55 = 342,82 m²

A esta superficie hay que restarle los frentes de forjado:

S_{frentesforjado} = 4 · 33,27 · 0,45 + 3,55 · 0,45 = 61,48 m²

Con lo que obtenemos una superficie total sin frentes de forjado de:

S_fachadanorte= 342,82 – 61,48 = 281,34 m²

La superficie total de huecos es:

S_huecos= 24 · 1,75 · 1,10 + 4 · 1 · 1 = 50,20 m²

Por lo tanto el porcentaje de huecos de la fachada norte es:

Porcentaje de huecos: 50,20 / 281,34 = 17,84%

Fachada Sur

La superficie de fachada correspondiente a la envolvente térmica es:

S_total =33,27 · 9,60 + 3,05 · 3,55 = 330,22 m²

A esta superficie hay que restarle los frentes de forjado:

S_{frentesforjado} = 4 · 33,27 · 0,45 + 3,55 · 0,45 = 61,48 m²

Con lo que obtenemos una superficie total sin frentes de forjado de:

S_fachadanorte = 330,22 – 61,48 = 268,74 m2

La superficie total de huecos es:

S_huecos = 24 · 1,75 · 1,10 = 46,20 m²

Por lo tanto el porcentaje de huecos de la fachada sur es:

Porcentaje de huecos: 46,20 / 268,74 = 17,19%

Obtención de Dimensiones Ponderadas de Huecos para Cada Fachada

Para entrar en las tablas de puentes térmicos será necesario conocer las dimensiones ponderadas de de los huecos para cada fachada.

Fachada norte:

h_norte-pond = (24 · 1,75 + 4 · 1)/(24 + 4) = 1,64 m

v_norte-pond = (24 · 1,10 + 4 · 1)/(24 + 4) = 1,09 m.

Fachada sur:

En la fachada sur, todos los huecos son iguales por lo que no hace falta ponderar:

h_sur = 1,75 m.

v_sur = 1,10 m.

Elección de Puentes Térmicos

A continuación deben elegirse los puentes térmicos comprobando su cumplimiento para condensaciones superficiales. En el caso de huecos además se obtendrá la Umáx del marco de ventanas.

En este caso se analizan los puentes térmicos intervinientes en los dos tipos de huecos existente.

PILARES

Se escoge la solución de pilar chapado al exterior, revestido al interior por hoja de fábrica, con fachada de dos hojas sin cámara de aire ventilada que cumple para la zona D.

También se obtiene el valor de U_P de la tabla PT de pilares: U_P=2,18 W/m²K.

Tabla PT01

Para obtener el valor de la superficie relativa es necesario conocer o estimar el porcentaje de pilares en fachada. En nuestro caso se estima en 6%. Con este dato y con el valor del porcentaje de huecos en la tabla PT de pilares se obtiene para cada fachada el valor de SP:

Fachada norte:

Con 6% de pilares en fachada y 17,84% de huecos, interpolando se obtiene la superficie relativa de pilares para la fachada norte S_Pnorte= 0,073

Fachada sur:

La diferencia entre los porcentajes de huecos es muy pequeña por lo que puede adoptarse el valor obtenido para la fachada norte: S_Psur = 0,073

JAMBAS

Para las jambas, se escoge la solución de cerramiento constante hasta la línea de jamba, con la carpintería al interior y con fachada de dos hojas sin cámara de aire ventilada que es nuestro caso. Con esta solución, para la zona D la U_M máxima de la carpintería es 4 w/m²K.

Se obtiene el valor de U_J de la tabla de jambas:

U_J = 2,01 W/m²K

Para obtener la superficie relativa deben utilizarse los valores previamente obtenidos de dimensiones ponderadas de huecos y porcentaje de huecos para cada fachada:

Fachada norte

Con h_norte = 1,64 m y 17,84% de huecos, interpolando se obtiene una superficie relativa de jambas para la fachada norte

S_Jnorte = 0,011

Fachada sur

Con h_sur = 1,75 m y 17,19% de huecos, se obtiene una superficie relativa de jambas para la fachada sur

S_Jsur = 0,010.

ALFEIZARES

Para los alfeizares, se escoge la solución de cerramiento constante hasta la línea de alféizar, con la carpintería al interior y con fachada de dos hojas sin cámara de aire ventilada que es nuestro caso.

Con esta solución, para la zona D la U_M máxima de la carpintería es 4 w/m²K.

Se obtiene el valor de U_A de esta tabla de Puente Térmico de alféizares:

U_A = 2,79 W/m²K

Para obtener la superficie relativa deben utilizarse los valores previamente obtenidos de dimensiones ponderadas de huecos y porcentaje de huecos para cada fachada:

Fachada norte

Con h_norte = 1,64 m y 17,84% de huecos, interpolando se obtiene una superficie relativa de alfeizares para la fachada norte.

S_Anorte = 0,0066.

Fachada sur

Con h_sur = 1,75 m y 17,19% de huecos, se obtiene una superficie relativa de alfeizares para la fachada sur.

S_Asur = 0,0063

DINTELES

En este caso, no todos los huecos tienen dintel, únicamente los huecos de la escalera, ya que el resto de huecos tienen caja de persiana.

Para los dinteles, si se escoge la solución de dintel de hormigón, se observa que la U_M máxima de la carpintería es 3,2 W/m²K, cuando las soluciones de jamba y alféizar elegidas permiten hasta 4 W/m²K.

Por esta razón se opta por una solución de dintel de hormigón al interior y metálico al exterior que admite una U_M de 4 W/m²K.

En este caso en la tabla no se obtiene el valor de U_D sino R_D, que para el dintel elegido es:

R_D = 0,34 m²K/W

Para obtener la superficie relativa el procedimiento es algo distinto ya que no todos los huecos de la fachada tienen dintel. Solo se tendrá en cuenta la fachada norte que es donde se sitúan los huecos con dintel. En primer lugar se obtiene la superficie relativa de la tabla, como si todos los huecos tuvieran dintel:

Con h_norte = 1,64 m y 17,84% de huecos, interpolando se obtiene una superficie relativa de dinteles para la fachada norte.

S_{Dnorte Total} = 0,026

Posteriormente se multiplica esta superficie relativa por la proporción de estos dinteles respecto al total de dinteles de esta fachada:

S_Dnorte = 0,026 · (4 · 1)/(4 · 1 + 24 · 1,75) = 0,026 · 0,087 = 0,0023

CAJAS DE PERSIANA

Para las cajas de persiana, se escoge la solución CLV-CA de la tabla con fachada de dos hojas sin cámara ventilada.

Esta solución cumple para la zona D.

Se obtiene el valor de U_C de la tabla:

U_C = 1,48 W/m²K.

Para obtener la superficie relativa deben utilizarse los valores previamente obtenidos de dimensiones ponderadas de huecos y porcentaje de huecos para cada fachada:

Fachada norte:

En la fachada norte, los huecos de la escalera no tienen caja de persiana, por lo que se procede como en el caso de dinteles:

Con h_norte = 1,64 m y 17,84% de huecos, interpolando se obtiene una superficie relativa de cajas de persiana para la fachada norte S_{Jnorte Total} = 0,027.

Posteriormente se multiplica esta superficie relativa por la proporción de estos puentes respecto al total de esta fachada:

S_Dnorte = 0,027 · (24 · 1,75)/(4 · 1 + 24 · 1,75) = 0,027 · 0,91 = 0,025.

Fachada sur:

Con h_sur = 1,75 m y 17,19% de huecos, se obtiene una superficie relativa de cajas de persiana para la fachada sur de S_Jsur = 0,025.

Elección de la Carpintería

Como se ha visto, la U_M máxima de las carpintería debe ser 4 W/m²K, por lo que se elige una carpintería metálica con rotura de puente térmico entre 4 y 12 mm.

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