Estudio térmico. Cumplimiento del CTE DB-HE 2013

  • Identificar los parámetros que influyen el cumplimiento del CTE DB- HE 1.
  • Soluciones necesarias para cumplir con la normativa vigente.
  • Justificación de la norma.
  • Exportación a LÍDER/CALENER VYP/CYPETHERM HE

CTE DB HE 1- 2013 NUEVA NORMATIVA

La nueva normativa CTE DB-HE 2013 deroga a la anterior norma de 2006. Su cumplimiento es obligatorio desde marzo de 2014. No se trata de una corrección de errores y matizaciones como en actualizaciones previas, si no que esta vez dan un paso para acercarse a los objetivos que fija la Directiva Europea  2010/31/UE. El sector de la edificación tiene una incidencia relevante tanto en el consumo energético global del país (sólo el sector residencial supone el 17% del consumo final total) como en las emisiones de gases de efecto invernadero (algo más de una tonelada por hogar). Todo ello se enmarca en un contexto energético actual que se caracteriza en nuestro país por una alta dependencia del exterior, próxima al 80% y muy superior a la media europea del 54%, unos recursos que son limitados y un escenario futuro de precios elevados de la energía.

El nuevo DB HE 2013 profundiza en el modelo prestacional del CTE, ya que emplea indicadores globales representativos de la eficiencia energética de los edificios. De este modo se flexibiliza la aplicación de la normativa, dejando a los proyectistas una mayor libertad para adaptar el cumplimiento de las exigencias a las condiciones específicas de proyecto.

CTE DB HE0

Otra novedad importante de la actualización del DB HE es la inclusión de una exigencia limitadora del consumo de energía primaria no renovable en el caso de edificios nuevos y ampliaciones, en línea con lo establecido en la antes citada Directiva que requiere que la definición del “edificio de consumo de energía casi nulo” incluya un indicador numérico de uso de energía primaria expresado en kWh/m2 al año.

Esta exigencia relativa al consumo se desarrolla en una nueva sección HE 0, definida de esta forma como exigencia ‘cero’, pues tiene carácter global y está relacionada con el resto de exigencias, que la complementan para evitar aquellas situaciones en las que aun pudiendo cumplirse la exigencia de consumo resulten muy descompensadas. De esta manera, los edificios nuevos y las ampliaciones de existentes, además de tener un consumo de energía primaria no renovable reducido, deben cumplir con otro conjunto de exigencias, como son tener una demanda energética también acotada en su máximo, unas instalaciones de iluminación con eficiencia energética mínima determinada, una potencia máxima instalada en iluminación en función de uso y unos aportes de energías renovables mínimos. Conviene destacar por tanto la complementariedad de las exigencias de demanda y consumo.

La consecución de edificios de alta eficiencia energética, tal como predica la citada Directiva debe pasar necesariamente por unos valores de demanda reducidos. Por ello se ha mantenido como un elemento fundamental la exigencia que ya existía desde 2006 en cuanto a la limitación de la demanda, que se determinaba en la Sección HE 1, si bien elevando sensiblemente la exigencia respecto de lo establecido anteriormente. Así mismo, mediante la definición y exigencia explicita de los valores de demanda y consumo energético del edificio que propone el nuevo Documento Básico se pretende que, en línea con la vigente regulación de la certificación de la eficiencia energética de los edificios1, los usuarios puedan disponer de una más explícita información sobre la calidad energética reglamentaria de los edificios, entendible para el gran público en forma de un abanico de siete letras (A-G) como elemento fundamental para la sensibilización de la población en cuanto a la eficiencia energética de los edificios y sus posibilidades de mejora.

Este esquema de indicadores, que posiblemente será complementado en el futuro con alguno relativo a emisiones de CO2, se configura como una base estable sobre la cual definir el “edificio de consumo de energía casi nulo”, que es otro de los conceptos que introduce la citada Directiva como objetivo a alcanzar en unos plazos determinados.

En definitiva, los cambios más importantes son:

  • Establecimiento de las exigencias de eficiencia energética mediante indicadores globales, como el consumo energético y la demanda energética; pudiéndose en actualizaciones normativas posteriores incluir otros indicadores globales adicionales para la completa definición de los edificios de consumo de energía casi nulo (por ejemplo un indicador de emisiones de CO2, como ya hace algún otro país europeo).
  • Incremento en los niveles de exigencia respecto de los del año 2006, que deberán intensificarse de forma progresiva en la próxima actualización del DB HE, hasta alcanzar los objetivos de edificio de consumo de energía casi nulo en 2020 (2018 en edificios públicos).

Para lograr el cumplimiento de la limitación del consumo de energía primaria no renovable de un edificio es necesario incidir en los aspectos fundamentales de los que este depende:

  • La demanda energética del edificio, entendida como la energía útil que teóricamente tendrían que suministrar los sistemas para garantizar unas condiciones de confort a sus usuarios y que mide cómo de eficiente energéticamente es un edificio per se, es decir, con independencia de sus instalaciones o sistemas técnicos. En este concepto inciden las características del edificio: ubicación, orientación, diseño, características constructivas de la envolvente, protecciones solares, etc.
  • Las instalaciones o sistemas técnicos para climatización, agua caliente sanitaria y, en su caso, ventilación e iluminación. La aplicación de unos sistemas técnicos para garantizar las condiciones de confort permite determinar, a partir de la demanda energética y la eficiencia de los sistemas, el consumo de energía final que se debe suministrar al edificio.
  • El empleo de energía procedente de fuentes renovables.

La demanda de calefacción se limita en función de la zona climática de invierno a un valor que va desde los 15 kWh/m2 año para las zonas climáticas α, A y B a los 40 kWh/m2 año de la zona climática E, a los que se aplica un coeficiente corrector que tiene en consideración la superficie del edificio. El límite de la demanda de refrigeración se fija en función de la zona climática de verano en 15 kWh/m2 año para las zonas 1, 2 y 3 y en 20 kWh/m2 año para la zona 4.

Fig. 3.1

En los edificios de otros usos que sean de nueva construcción y en las ampliaciones de los existentes se fija un porcentaje mínimo de ahorro de la demanda energética conjunta de calefacción y refrigeración respecto al edificio de referencia.

El uso de estos dos indicadores de demanda y consumo tiene la ventaja adicional de que hace más fácilmente comunicable el impacto de un diseño cuidadoso en los aspectos energéticos, ya que las mejoras se pueden trasladar de forma inmediata a ahorros económicos para el usuario final.

Justificación del CTE HE 1 2013 desde CYPECAD MEP y el uso de herramientas alternativas a la herramienta unificada LIDER‑CALENER

Debido a los cambios introducidos en el nuevo CTE DB HE publicado en el Documento BOE-A-2013-9511, el 12 de septiembre de 2013, desaparecieron las antiguas opciones simplificada y general del cumplimiento del CTE DB HE 1, quedando únicamente una serie de requisitos a cumplir por los procedimientos de cálculo de la demanda energética, y consumo con el nuevo HE 0, del edificio. Anteriormente, la elección de la opción general de cálculo implicaba obligatoriamente el uso de herramientas oficiales, pero actualmente ya no es así.

Se justificará el cumplimiento del CTE DB HE 1 a través de  CYPECAD MEP / CYPETHERM HE. El uso de la herramienta gratuita proporcionada por el Ministerio de Fomento y el IDAE es totalmente opcional. Ninguna de las dos tiene permitido calcular el consumo energético en edificios de uso diferente al residencial, ya que, conforme al CTE, la justificación de CTE DB HE 0 en ese caso consiste en justificar una calificación energética B o mejor, algo que sólo puede realizarse mediante los programas todavía oficiales CALENER VYP o CALENER GT, distintos a la nueva Herramienta unificada.

Verificación y justificación normativa

En la solapa Estudio térmico de CYPECAD MEP el usuario puede verificar el cumplimiento de los documentos básicos del CTE DB-HE 0 y DB-HE 1 (2013 y 2006), y obtener la certificación energética mediante el procedimiento simplificado Ce2 y general (exportación a CALENER-VYP).

Cálculo CTE DB HE 1

Fig. 3.2

Resultados > Calcular.

Posibles errores:

  • Dcal, edif > Dcal,lim

    Solución: Aumentar aislamiento, cambiar orientación, porcentaje solar acristalmiento, sistemas de ventilación, puentes térmicos.

  • Condensaciones intersticiales en cerramientos. Estas condensaciones se producen cuando el vapor de agua atraviesa nuestro cerramiento, de un interior cálido a un exterior frío, por debajo del puto de rocío de este vapor de agua.

    Solución: Modificar el cerramiento utilizando capas que presenten una alta resistencia al paso del vapor. Lo haremos editando el elemento constructivo fachada, en Muros y particiones. Podremos ir modificando las capas puesta anteriormente o incluso, poner un panel de aluminio como barrera de vapor, en la parte cálida del cerramiento. Las capas se podrán, editar, borrar o insertar una nueva a través de la cruz azul. Muy importante ponerlas en el orden correcto a través de la flechas azules, es decir, desde fuera hacia dentro.

  • Errores en compartimentación vertical.

    Solución: Editar los tabiques hasta encontrar el adecuado. Por ejemplo, de un guarnecido a un trasdosado.

  • Errores de transmisión térmica en forjados/solera

    Solución: Aplicar más aislante al suelo flotante. Desde Recintos > Revestimiento del suelo.

  • Problemas en azoteas

    Solución: Colocar correctamente el impermeabilizante y encontrar la mejor solución, a veces, invertir la cubierta es la mejor solución. Por tanto, ya solo nos queda: Archivo > Imprimir listados de la obra > Cumplimiento del CTE DB – HE 1 2013: Limitación de la demanda energética.

    Fig. 3.3 Ejemplo listado

Cálculo CTE DB HE 0

Con CYPETHERM HE es posible obtener la justificación normativa del CTE DB HE 0 para proyectos de edificios nuevos o ampliaciones de existentes de uso residencial privado o asimilable.

El procedimiento de cálculo empleado tiene como objetivo determinar el consumo de energía primaria del edificio procedente de fuentes de energía no renovables. Para ello, se realiza una simulación anual por intervalos horarios de un modelo zonal del edificio, en la que, hora a hora, se realiza el cálculo de la distribución de las demandas energéticas a satisfacer en cada zona del modelo térmico, determinando, para cada equipo técnico, su punto de trabajo, la energía útil aportada, la energía final consumida, y la energía primaria equivalente, desglosando el consumo energético por equipo, sistema de aporte y vector energético utilizado.

Podrá calcularse una vez obtenidos:

  • CTE DB HE 1 (sin errores)
  • La demanda energética de agua caliente sanitaria, calculada conforme a los requisitos establecidos en CTE DB HE 4.
  • El dimensionado y los rendimientos operacionales de los equipos técnicos de producción y aporte de calor, frío y ACS
  • La distinción de los distintos vectores energéticos utilizados en el edificio, junto con los factores de conversión de energía final a energía primaria procedente de fuentes no renovables.

Estudio acústico. Cumplimiento del CTE DB-HR

  • Nociones sobre el documento básico.
  • Cálculo del aislamiento y detección de problemas
  • Resolución de problemas.

CTE DB – HR

Al introducir nuestro edificio, por defecto, no hemos aplicado elementos con atenuación acústica relevante para que el programa nos indique lo que necesitamos en cada sitio de acuerdo a la norma. Se dotará a la envolvente del edificio ya  a sus separadores entres los distintos usos del suficiente aislamiento acústico para proponer un uso confortable en cualquier punto del inmueble. Este confort, vendrá determinado por la normativo vigente del CTE DB-HR.

El CTE, exige un aislamiento mínimo al recinto en sí, no a cada elemento constructivo como hacían las normas anteriores. El CTE limita el valor del DnT, A, que es la diferencia de niveles estandarizados, ponderada A, entre recintos interiores. Para pasar de un valor al otro, influye la superficie en contacto entre ambas zonas y el volumen del recinto receptor. Las condiciones acústicas de confort a alcanzar (CTE DB – HR Art. 2.1.), depende de si el recinto es habitable o no y dentro de los recintos habitables si es protegido.

Los recintos habitables son los que se suponen que, con frecuencia, van a estar habitados por personas durante cierto tiempo. Los protegidos son salones, dormitorios, despachos, etc., es decir, habitables pero con mejores condiciones acústicas. Los habitables no protegidos, serán los pasillos, cocinas, baños y escaleras.

El programa evaluará el confort acústico en función de los elementos constructivos, la geometría del recinto y las de los recintos y espacios colindantes. Dependiendo de las estas características, se limitará el ruido aéreo (DnT, A) y también el ruido de impactos (L’nt, W).

Estudio acústico. Instalaciones del edificio

  • Nos situamos en la pestaña Estudio acústico, pulsando sobre ella en las pestañas inferiores de la pantalla. Situados en Estudio térmico, definiremos los datos generales referentes a dicha solapa en Obra > Datos generales. Activaremos solamente, por ahora, la casilla CTE DB-HR. Protección frente al ruido.
  • Índice de ruido día, Ld (dBA).

    Existen mapas de ruidos para ciertas ciudades, pero si nuestra obra no se encuentra entre esas ciudades, optaremos por el mínimo exigido 60 dBA, el primer valor supuesto.

  • Tipo de ruido exterior dominante.

    En la mayoría de los casos, nos encontraremos con un ruido exterior dominante de automóviles, pero también se pueden barajar las otras dos opciones.

  • Configuración del informe de resultados de estudio acústico.

    Dejaremos estos valores por defecto, a fin de que éste solo recoja los datos más relevantes.

  • Aceptamos el cuadro de diálogo, teniendo solo marcada esta norma (HR).
  • Y sobre el área gráfica: Resultados > Calcular.

Estudio y soluciones de las incidencias de cálculo

El estudio se ciñe a las plantas residenciales, es decir, a las plantas con recintos habitables y protegidos. Tras el cálculo, lo más normal es encontrarnos con una serie de errores del siguiente tipo:

  • Círculo Rojo con un aspa: Nos muestra los errores de cálculo. Al situarnos sobre la esta flecha, en la parte inferior derecha, nos dice en qué plantas no cumplimos con la normativa. Es muy importante, no tener en nuestro proyecto ningún error de este tipo, ya que si tenemos estos errores no podremos imprimir los planos.
  • Triángulo amarillo: Nos muestra advertencias, no errores. Sí solo tenemos advertencias sí podremos imprimir.
  • Cuadrado azul: Sólo aparece a título informativo.

En el caso de tener errores en rojo, tendremos que situarnos en la planta en la que se muestren los errores, y localizar los círculos rojos sobre la planta. Con el cursor, nos situamos sobre dichos errores, y nos aparecerá el motivo por el cuál nos ha dado error.  También, al hacer clic sobre el recinto, nos aparecerá un cuadro detallado con toda la información.

Nos podemos encontrar con los siguientes errores y las consecuentes soluciones:

  • No cumplir por el ruido de impacto. En los recintos habitables se estudia el ruido de impacto que les llega desde otros recintos.

    Solución: Disponer de un suelo flotante, por ejemplo, con algunos cm de lana mineral. Ejecutamos Recintos > Descripción del suelo. Este elemento elástico, romperá el recorrido de transmisión del ruido.

  • Errores en puertas y ventanas. Escaso aislamiento acústico.

    Solución 1: Editar las ventanas y puertas, Huecos > Editar, romper la descripción. Iremos aumentando la protección de decibelios (dBA) poco a poco, de uno en uno, e iremos calculando en cada aumento, para que así se cumpla con el mínimo. O también ponerle un valor máximo y vamos disminuyendo. Puentes térmicos lineales y ponerle, por ejemplo, 6-6-4, ponerle más cristal o aumentar la clase.

    Fig. 3.4

    Solución 2: Reducir los huecos de las ventanas.

    Como podemos observar, existen varios tipos de soluciones que tendremos que editar y compaginar, y dependerá del proyecto, presupuesto y de nuestro sentido común. Al editar un tipo de ventana, estaremos editando todas las ventanas de este tipo, a la vez.

  • Error de ruido aéreo interior, tabiques. Escaso aislamiento acústico.

    Solución: En Tabiquería > Editar, podremos editar las capas del tabique para mejorar el aislamiento del tabique o sustituirlo.

  • Error ruido aéreo interior. Dormitorios.

    Solución: Si ya tenemos en éstos recintos suelo flotante, es posible que el problema sea por el contacto de estos recintos con el Garaje. Para ello, tendremos que optar por una solución en el techo del garaje, es decir, aplicar un revestimiento.

Al calcular, también podremos obtener errores geométricos, esto es, que hemos dibujado algo mal. Conforme avancemos, nos daremos cuenta, que muchos de los errores serán problemas de dibujo.

Tiempo de reverberación

En el CTE DB HR establece los recintos en los que se limita la reverberación. Estos recintos pueden ser aulas, salas de conferencias, hoteles, etc. Si hemos introducido estos tipos de recintos, el programa calculará los límites de reverberación.

Impresión de resultados

Archivo > Imprimir > Listados de obra. Aparecen una serie de listados, seleccionaremos en cada caso el que queramos y se nos generará un archivo, que podremos exportar en varios formatos, listo para incluirlo en el proyecto.