Condiciones de calidad de la envolvente térmica establecidas en el nuevo DB HE 2019

Las recientes modificaciones realizadas en el Documento Básico de Ahorro de Energía de 2019 (en adelante DB HE 2019) se basan en los criterios de mejora de la eficiencia energética, disminución de emisiones de CO2 e incorporación de fuentes de energía renovables, ya establecidos en diferentes directivas europeas, como la 2010/31/UE. Los motivos para su actualización, como exige dicha directiva, se basan en la obligación de revisar y actualizar los requisitos mínimos de eficiencia energética en función de los avances tecnológicos que se producen en el sector de la construcción.

El Plan Nacional de Integración de Energía y Clima (PNIEC) marca la senda de reducción de energía que deberá acometer el parque edificatorio desde el año 2020, con los diferentes escenarios de 2030, 2040 y 2050. La Estrategia de Rehabilitación del Sector de la Edificación en España (ERESEE), cada tres años, determina las exigencias de ahorro y eficiencia energética que deberá acometer el parque edificatorio de forma progresiva. Por su parte, el nuevo documento DB HE 2019 redefine el concepto de edificio de consumo casi nulo, y se basa en las siguientes ideas fundamentales.

• La limitación de consumo de energía primaria no renovable, ya consolidada de la reglamentación anterior, a la que se le añade como novedad una limitación a la energía primaria total.

• Potenciar el uso de energías renovables en el edificio o en su entorno próximo.

• Incorporación, de forma explícita, de unas condiciones de calidad mínima energética de los cerramientos de la envolvente térmica.

Las condiciones de calidad mínima establecidas se justifican de acuerdo a que el edificio proyectado demande poca energía para alcanzar unas determinadas condiciones de confort, en función del uso al que se destina el edificio y de las condiciones climáticas en las que se implanta

Se entiende por energía primaria total como “la cantidad de energía, incluyendo los aportes adicionales, que es necesario extraer de la naturaleza para suministrar una cantidad dada de energía final”.

Las condiciones de calidad mínima establecidas en el nuevo documento se justifican de acuerdo a que el edificio proyectado demande poca energía para alcanzar unas determinadas condiciones de confort, en función del uso al que se destina el edificio y de las condiciones climáticas en las que se implanta.

En este sentido, se establecen nuevas referencias o indicadores de calidad de la envolvente térmica, como son:

• Limitación de la transmitancia térmica global o coeficiente ‘K’, que garantiza un nivel mínimo de aislamiento.

• La limitación de las ganancias solares en el periodo de verano, mediante el indicador qsol;jul.

• El control de la permeabilidad al aire de los elementos que definen la envolvente térmica, mediante los indicadores n50 y Q100.

Al igual que en el documento anterior, DB HE 2013, se mantienen las limitaciones de transmitancias térmicas de la envolvente térmica, así como el mantenimiento de las prestaciones técnicas de los materiales componentes de la misma a lo largo del tiempo. Estas limitaciones, no obstante, son más exigentes en el nuevo documento que las establecidas en el DB HE 2013, siendo más acentuado el cambio en las zonas con inviernos suaves (como se puede ver en la figura 1 del PDF adjunto, al final del artículo) para el caso de cerramientos opacos.

Otra novedad que recoge el nuevo documento, e indicador de calidad mínima de la envolvente, es el control solar, que lo que pretende es limitar o bloquear las captaciones solares en el edificio durante el periodo estival mediante la activación total de los dispositivos de sombra móvil

Con todo ello se pretende asegurar una calidad mínima de la envolvente térmica, así como evitar las descompensaciones en la calidad térmica de los espacios que se incluyen en el edificio. En el Anejo E del documento, se proponen valores orientativos de transmitancias térmicas que suponen una ayuda al diseño para lograr alcanzar las limitaciones reglamentarias establecidas.

Sin embargo, los valores límite de las transmitancias térmicas no aseguran un adecuado nivel de demanda energética, motivo por el que se desarrolla un nuevo indicador que pretende controlar este efecto y que se denomina, transmitancia térmica global o coeficiente ‘K’, cuya definición, que se establece en el Anejo Terminología, lo identifica como el valor medio del coeficiente de transmisión de calor para la superficie de intercambio térmico de la envolvente, expresándose en W/m2·K.

La limitación se establece en función de las zonas climáticas de invierno y de la compacidad, determinándose una exigencia diferente para edificio residencial privado y para usos diferentes a éste. A modo de ejemplo, en edificios nuevos y ampliaciones, para uso residencial privado, se indican (en la figura 2 del PDF adjunto, al final del artículo) las limitaciones establecidas para dicho coeficiente. Para cambio de uso y reformas de más del 25% de la envolvente, las limitaciones son algo menos exigentes.

La compacidad, definida como la relación entre el volumen encerrado por la envolvente térmica del edificio y la suma de las superficies de intercambio térmico con el aire exterior o el terreno (m3/m2), aparece en la limitación del coeficiente ‘K’ y supone que el diseño arquitectónico del edificio debe ser cuidadoso con este parámetro de cara a alcanzar las condiciones de edificio de consumo casi nulo. Una compacidad alta, en condiciones de invierno, para un uso y estimación de cargas térmicas normales, favorecería las condiciones de diseño eficiente.

El control de la permeabilidad del aire de la envolvente térmica es otro de los indicadores de calidad mínima de la envolvente. Esto obliga a un cuidado diseño de los sistemas constructivos que definen la envolvente para mejorar la estanqueidad de puertas, ventanas y cerramientos opacos.

Control solar

Otra novedad que recoge el nuevo documento, e indicador de calidad mínima de la envolvente, es el control solar (qsol;jul), en kWh/m2·mes, entendiéndose como la relación entre las ganancias solares para el mes de julio 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. La limitación se regula tanto para edificios con uso residencial privado como para otros usos. Este indicador de calidad lo que pretende es limitar o bloquear las captaciones solares en el edificio durante el periodo estival mediante la activación total de los dispositivos de sombra móvil, o lo que es lo mismo, garantizar cierto nivel de protección solar en el periodo cálido.

La norma UNE-EN 14501 ofrece un rango orientativo de la eficacia de la protección solar del elemento acristalado, tal y como se indica en la tabla 1 del PDF adjunto, al final de este artículo.

En este sentido, la ventana se convierte en un elemento de diseño fundamental, ya que ofrece, entre otras cosas, iluminación, ventilación, ganancias solares, sombras y transparencias. Diseñar y proyectar adecuadamente las luces y sombras que se manifiestan en las ventanas es controlar el diseño pasivo que se requiere en la nueva arquitectura.

El coeficiente ‘K’ (aislamiento), el control de la ventilación (permeabilidad) y el correcto diseño de la ventana, relacionado con la minimización de pérdidas energéticas mediante una adecuada transmitancia térmica, la maximización de las ganancias solares en el periodo frío y el control de sombras (qsol;jul) son las claves del diseño pasivo y control de las calidades mínimas de la envolvente de edificios de consumo casi nulo.

Principios de las tres ‘R’

Desde el punto de vista de la sostenibilidad, el hueco de ventana debe guiarse por los principios de las tres ‘R’: reducir, reciclar y recuperar. ‘Reducir’ las emisiones de CO2, minimizando pérdidas energéticas, aportando energía gratuita y disminuyendo las captaciones solares en verano; ‘reciclar’ el desarrollo tecnológico alcanzado por las empresas del sector contribuye a la mayor reciclabilidad de los materiales que componen la ventana; y, finalmente, ‘recuperar’, ya que al final de la vida útil de la misma, se pueden recuperar e integrar componentes en otros sistemas constructivos. Mejorar el confort de los espacios delimitados por la envolvente térmica es otro de los objetivos de sostenibilidad en los que se enmarca el desarrollo del nuevo reglamento.

La sostenibilidad y el análisis del ciclo de vida de los componentes de la envolvente térmica se convierte en el nuevo laboratorio de estudio e investigación, que en colaboración con universidades y centros de investigación ya están acometiendo los fabricantes, para lograr con ello la reducción, entre otros indicadores, de las emisiones de CO2, del consumo de agua o de la producción residuos durante la fase de extracción de las materias primas, transporte, fabricación de los componentes, construcción, fase de uso del mismo, mantenimiento, demolición o desmontaje y final de vida.

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