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Control solar de la envolvente térmica

Álvaro Rebé Sanz | 21 abril, 2021

Continuamos con la serie sobre los cambios y modificaciones que afectan al “Real Decreto 732/2019, de 20 de diciembre, por el que se modifica el Código Técnico de la Edificación, aprobado por Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo”. 

En la siguiente entrada profundizaremos en la comprobación del Control solar de la envolvente térmica (qsol;jul). Para desarrollarte como profesional en este ámbito te recomendamos el Máster en Gestión Eficiente de las Energías Renovables.

Objetivo del indicador de control solar

El indicador de control solar (Qsol;jul/Autil) tiene como objetivo asegurar la capacidad de control efectivo de las ganancias solares, limitando el impacto de la radiación solar en la superficie acondicionada, atendiendo por tanto más a una capacidad cualitativa de ofrecer una prestación que a su cuantificación en términos energéticos.

Mide la posibilidad de controlar las ganancias solares (incluyendo el uso de dispositivos solares móviles y el efecto de otros obstáculos fijos o remotos).

El indicador de control solar (qsol;jul) se basa en el flujo de calor por ganancias solares, Φsol;k, (apartado 11.3.2, ec. 43 de la UNE EN ISO 13790:2008 y apartado 6.5.13.2, ec. 69 de la ISO/FDIS 52016-1), despreciando la reirradiación al cielo, repercutido por la superficie útil considerada y considerando activadas las protecciones solares móviles.

Control solar de los huecos (qsol;jul)

El parámetro de control solar (qsol;jul), es la relación entre las ganancias solares para el mes de julio (Qsol;jul) a través de los huecos pertenecientes a la envolvente térmica con sus protecciones solares móviles activadas, y la superficie útil de los espacios incluidos dentro de la envolvente térmica (Autil).

Valor del indicador:

Captura de pantalla 2021 04 21 a las 9.43.19

Donde,

Autil: Superficie útil de los espacios incluidos dentro de la envolvente térmica 

Ganancias solares en el mes de julio con los dispositivos de sombra de los huecos activados

Captura de pantalla 2021 04 21 a las 9.44.50

Donde, 

Fsh;obst Es el factor reductor por sombreamiento por obstáculos externos (comprende todos los elementos exteriores al hueco como voladizos, aletas laterales, retranqueos, obstáculos remotos, etc.), para el mes de julio, del hueco k, y representa la reducción en irradiación solar incidente debida al sombreamiento permanente de dichos obstáculos.
ggl;sh;wiEs la transmitancia total de energía solar del acristalamiento con el dispositivo de sombra móvil activado, para el mes de julio y del hueco k;
FFEs la fracción de marco del hueco k (de forma simplificada puede adoptarse el valor de 0,25)
Aw;pEs la superficie (m2) del hueco k;
Hsol;julEs la irradiación solar media acumulada del mes de julio (kWh/m²·mes) para el clima considerado y la inclinación y orientación del hueco k.

Aunque las fórmulas propuestas para la justificación del control solar son relativamente sencillas, es necesario profundizar en algunos elementos que necesitan cálculos previos:

F_gl;sh,obst 

Como ya se ha comentado es el factor de sombra del hueco o lucernario por obstáculos externos al hueco (voladizos, aletas laterales, retranqueos, obstáculos remotos, sombras propias, etc.). 

Los valores simplificados de Fsh,obst de algunos obstáculos de sombra se puede obtener de las tablas (tabla 16 a 19) del DA DB-HE / 1. Cálculo de parámetros característicos de la envolvente

Vw8DHdiWMNf 0DTTdpLoWarU6sOy

Referencia, DA DB-HE / 1 Cálculo de parámetros característicos de la envolvente (Enero 2020)

En caso de que no se justifique adecuadamente, el valor de Fsh,obst se debe considerar igual a la unidad (Caso más desfavorable). 

Conviene comentar que los cálculos del factor de sombra del hueco por obstáculos externos (Fgl;sh,obst) se obtienen a través de la simulación térmica del edifico, no pueden calcularse a partir exclusivamente de datos geométricos.

g_gl;sh,wi 

La transmitancia total de energía solar del acristalamiento con los dispositivos de sombra móvil activos. Sus valores los podemos obtener en la “Tabla 12 Transmitancia total de energía solar de huecos para distintos dispositivos de sombra móvil (ggl;sh,wi)”del DB-HE / 1. Cálculo de parámetros característicos de la envolvente.

n023xuQRNKRyqZnwihlF 7drx0nIva bGvtxCJ5MqqY PwSymfBPtG8lHLVG9wpWl0BiaTPFp93YxOhWaHTrC1kYRY uU4vUpEKcUTemIsC7vhD65DJ Ads5U0QgSIeXrP0ZWh9KKqEq53KQ

Referencia, DA DB-HE / 1 Cálculo de parámetros característicos de la envolvente (Enero 2020)

Otra forma de obtener estos valores es a través de la herramienta Envolvente CTE, https://pachi.github.io/envolventecte/#/, desde la pestaña elementos.

Esta herramienta,  desarrollada por el Grupo de Ahorro de Energía y Sostenibilidad de la Unidad de Calidad en la Construcción del Instituto Eduardo Torroja de Ciencias de la Construcción (IETcc-CSIC) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), tiene como objetivo facilitar el cálculo de indicadores de calidad y parámetros descriptivos de la envolvente térmica de los edificios para su evaluación energética y para la aplicación del CTE DB-HE (2019).

vQ34ZvR DsojS5s327iEqZpzALUvrGVmf9ixZGeiVCZU2bNxuSwqh83NGJovFqSzpe9AUxUQD2Uh sHqbg Eqawbj

La aplicación permite obtener algunos parámetros descriptivos del comportamiento térmico de elementos de la envolvente térmica a partir de sus características generales o parámetros de diseño.

Por ejemplo, para los huecos se puede obtener: la transmitancia térmica (UH), el factor solar del vidrio a incidencia normal (ggl;n), el factor solar del hueco (ggl;wi), el factor solar del hueco teniendo en cuenta los sombreamientos solares móviles(ggl;sh;wi).

H5ILpiXUFYBNFLFuKo5HRCs0G6GQKF9LmWp 8gDPwRwbXOqkvk yFzIjcNxdB5FYAXnhd9jCP8CszGyyI8MscumTH6SwiZ Vlp4w7LjRVrghLwjnEZBwHMm4RRfNr n8zjtRSIzukoduHo 5MQ

Hsol;jul; 

En el punto 2.3 del DB-HE / 1. Cálculo de parámetros característicos de la envolvente, donde se dan los valores de  Irradiación solar media acumulada en el mes de julio (Hsol;jul) [kWh/m2] para climas peninsulares, de las Islas Baleares, Ceuta , Melilla y Canarias según la orientación del hueco.

czjNDb7TSchaKLp7 bXGmT3p xmGlwZywQc IBk hWzpcqYTAYUN9dAlnMMBhfv7dbsbydja85e37kloaNvZrp7MFlI2EIFaE3NIsnmc BmtlxaAs FiJBXo 5aOH6dGWvK3pC svjQZKsg1BQ

Referencia, DA DB-HE / 1 Cálculo de parámetros característicos de la envolvente (Enero 2020)

De una forma más visual podemos ver como se distribuye la irradiación solar media en función de la orientación para la zona climática peninsular A3

OLEFAPvoFgcgpLpgN6K9FgqLMheGbSTRbyTtus9fIafokArA6tBppjmMSpqUTJBU8T1buHCC0fkgNtLKR9oXeyTqCRC

De nuevo podemos optar por obtener los valores es a través de la herramienta Envolvente CTE, https://pachi.github.io/envolventecte/#/, esta vez en la pestaña Clima.

vQ34ZvR DsojS5s327iEqZpzALUvrGVmf9ixZGeiVCZU2bNxuSwqh83NGJovFqSzpe9AUxUQD2Uh sHqbg Eqawbj
nYY0UZ6t2L01gRaOzaDiNuuaXOwsGkO52HRaMpW9pri2 AOkEGSwsuKZL43PW9JCWYg

En estas definiciones hemos mencionado la orientación de los elementos de la envolvente, en especial de los huecos, en el esquema siguiente tenemos las orientaciones asimilables de huecos:

La limitación reglamentaria de este parámetro se realiza en función del uso, según lo dispuesto en la tabla 3.1.2-HE1:

7OABbgDZ wGm1XK5Lf25rgFipVy04OmXwLpApbs38tNQBZmSh9xS5k8lBpoBfJDrdkFjdyNuVhX0hiNLWkw6mTZDg6zJ5FsfpKsk5BhBZb4FUo9h1ylkWucJ6E6B 5 mJpdTauPYYAjM0pchUw

Referencia, Documento Básico HE Ahorro de energía Con comentarios del Ministerio de Fomento (20 diciembre 2019)

La justificación del control solar es obligatoria en el caso de edificios nuevos (salvo los casos excluidos: Edificios protegidos, Construcciones provisionales (<2 años), Edificios Industriales, de defensa o agrícolas con baja demanda energética, Edificios aislados Sutil < 50 m2), una ampliación, un cambio de uso o una reforma donde se renueve más del 25% de la envolvente.


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