Cómo reducir el consumo energético en viviendas

Un recuerdo sobre transmisión del calor:

 

 

Int                                    Ext                                          Int                                                Ext

 

 

R si                                                 R se

El flujo de calor a través de una superficie se da por la ecuación de Fourier Q=λ*S/L*(t1-t2),  donde Q es la cantidad de calor que pasa a través de  una pared plana de extensión S muy grande respecto al espesor L y siendo λ  el coeficiente de conductividad para una conducción de calor en régimen estacionario  ( que siendo las temperaturas diferentes  son uniformes y constantes).

El coeficiente de conductividad térmica λ es la cantidad de  calor que pasa en la unidad de  tiempo a través de la unidad de área y de espesor unidad. Se da en Kcal/h.mºC o W/m ºC.

Existen tablas muy completas de λ para todos los materiales. Un material aislante posee un bajo coeficiente  de  conductividad térmica, entre   0,028 a 0,04 kcal/h. m. ºC.

Resistencia térmica: Comprende no sólo la resistencia térmica  interna sino también las resistencias interna y externa por la dificultad del intercambio de calor entre la pared y aire. RT=rsi+R+rse, Se definen también como las inversas de hi y he coeficientes superficiales de transmisión de calor interior y exterior. En unidades h.m2ºC/Kcal.m2 ªC

 


       Int                                                                                                            Ext

λ 1                    λ2                         λ3

 

 

r si                                                                                                                 r se

 


                                 L1                          L2                          L3

R1                           R2                            R3

La resistencia térmica total RT= El coeficiente de transmisión del calor, inverso de la resistencia térmica total, expresa el flujo de calor por unidad de superficie y de tiempo por grado de diferencia de temperatura  entre los dos ambientes, o sea:

K= 1/RT= 1/(1/hi+L1/λ1+ L2/λ2+ 1/he)

En el caso de una pared compuesta RT= 1/hi+ L2/ λ 2+ L3/ λ3 +1/he

K=1/(1/hi+ L2/ λ 2+ L3/ λ3 +1/he) h.m2ºC/Kcal.m2 ªC

Los cerramientos presentan además encuentros de  muros, forjados, estructuras, etc. Se deben calcular independientemente como puentes térmicos .

Se utiliza para el cálculo un coeficiente de transmisión lineal k que representa el flujo de calor para una longitud de 1 m y una diferencia de temperatura  de 1 ºC

Para una superficie S de cerramiento el coeficiente de transmisión global  viene dado por: KG= (KS + Σ k*L)/ S

Coeficiente de transmisión global de un edificio

KG= ( Σ KE . SE +0,5 ΣKN. SN + 0.8 ΣKG . SG +0.5 ΣKS . SS) / (Σ SE+ Σ SN+ Σ SS)

KE Cerramientos en contacto con ambiente exterior

KN Cerramientos en contacto con ambientes no calefactados

KG cerramientos de techo y cubierta

QS Separación con el terreno

Cálculo de la potencia útil de calefacción igual a pérdidas

ΣKG= S (Ti-Te) + 0.29. V.(Ti-Te) kCal/h (W),  siendo V el volumen de aire de renovación

Cálculo de as pérdidas anuales:

Q= (P. G. 24. U.i) / ( Ti-Te),                             siendo P la potencia de calefacción, G grados día correspondientes a la zona donde se haya ubicado el edificio, u el coeficiente de uso e i el coeficiente de intermitencia

El consumo de energía o combustible anual será E= Q/( Pci_R),                siendo Pci el poder calorífico inferior del combustible y R el rendimiento de la instalación.

 

 

 

 

 

Ejemplos de cálculo en muros y techos

Casa  vivienda con un salón muy amplio, cubierto de losa filtro y edificio de 2 plantas recubierto de cobre.

Las ventanas pueden ser de madera, plástico o aluminio, tanto para el marco como para el contramarco, el cristal puede ser sencillo, doble o triple con posible adición de óxidos metálicos para disminuir la emisividad o la sustitución del aire interior por argón.

Normalmente los cálculos de aislamiento de piezas compuestas se estiman en tablas independientes acompañadas de gráficos explicativos.

 

Muros de perpiaño ( losas de granito) al exterior ( en vertical)

 

  1. Muro de piedra existente  tipo perpiaño
  2. Aislante acústico-lana de roca 40 kg/40mm ( 06 x 1.20)
  3. Tabique de ladrillo tipo termoarcilla    e = 240  mm
  4. Aislante  tipo Walmate 30 mm
  5. Panel prefabricado tipo Pladur e =10/12 mm

 

RT= 0.2/3+0,04/0,03+0.24/0,42+0.03/0,03+2*0.13=3,23

K=1/RT= 0,3096


 

Cubierta de losa filtro


 

 

 

 

1-Losa alveolar 25+5 cm

2-Aislante floormate 200-20/ mm

3-Solera de hormigón e=5cm

4-Lámina PVC armada+geotextil

5-Losa filtran e=3 cm

6-Remate en chapa

7-Rastrel en madera de cedro

RT=0,29+0,02/0,03+0,05/1,40+0,003/0,03+0,03/1+2*0,13= 1,3824

K=1/RT=1/1,3824=0,72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cubierta con lámina de cobre exterior

 

 

RT=0,2/1,4+0,0012/0,5+0,03/0,03+0,02/0,12+0,06/330+2*0,13=1,5148

K=1/RT=0,66

 

Dónde encontrar información. Publicaciones de IDEA e Isover .

Libros en francés .

Maison Bepos , maison base consomation, reglamentation thermique et efficacité energetique,

Libros en español, Aislamiento térmico de Isover numerosos manuales en IDEA sobre energías renovables aplicables a la edificación.

 

Links: En español

http://www.rockwool.es/eficiencia+energ%C3%A9tica/casas+de+bajo+consumo+energ%C3%A9tico

http://www.isover.es/Multi-Comfort-House   Información de aislamientos

En francés

http://www.effienergie.ch/

http://conseils.xpair.com/actualite_experts/guide-de-la-maison-bepos.htm

En alemán e inglés

http://www.passiv.de/

http://en.wikipedia.org/wiki/Low-energy_house

http://en.wikipedia.org/wiki/Zero-energy_building

 

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