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  • EMILIO ESTEBAN ENERGETICA

IMPORTANCIA DE LOS PUENTES TÉRMICOS EN LA DEMANDA ENERGÉTICA DE EDIFICIOS



Mediante este post se pretende dar importancia al cálculo de los puentes térmicos mediante herramientas especializadas a la hora de realizar un proyecto, en contraposición a la utilización de valores por defecto facilitados por el DB-HE/3.


De ninguna manera decimos que los valores proporcionados por el CTE sean incorrectos ni mucho menos, simplemente que por utilizar valores por defecto perdemos precisión a la hora de realizar un calculo energético de nuestro edificio.


En la actualidad, y con los cambios normativos en materia de ahorro energético en la edificación se exige disponer de una envolvente térmica con valores muy bajos de transmitancia térmica, esto hace mas importante el cuidado de estos puntos conflictivos, puesto que pueden suponer un porcentaje importante de perdidas energéticas.


Tras muchas conversaciones con técnicos pertenecientes a despachos de arquitectura, ingeniería etc. Nos plantean siempre las dudas que tienen respecto a los puentes térmicos y como definirlos en las herramientas de cálculo. Generalmente no les prestan mucha atención e introducen valores por defecto o directamente se inventan valores para que el cálculo general cumpla con la normativa exigida.


Este es un error muy común, y hay poca conciencia del impacto que tienen los puentes térmicos sobre el confort de nuestros edificios y el impacto sobre la calificación energética. Esto hace que el cálculo de los puentes térmicos en fase de proyecto y de ejecución sea un aspecto tan importante.


INTRODUCCIÓN


En este post introduciremos la importancia del cálculo de los puentes térmicos mediante herramientas especializadas, puesto que, los valores del atlas de puentes térmicos propuesto por el CTE, es muy útil, pero se obtienen valores muy genéricos.


Con la actual situación normativa en la que las exigencias en aspectos de transmitancia térmica de la envolvente y de consumo son elevadas. Se hace preciso afinar mucho en los cálculos durante la fase de proyecto para poder cumplir con las exigencias. Esto hace casi imprescindible introducirse en el cálculo detallado de los puentes térmicos que pueden ser un factor importante para que un proyecto pueda o no cumplir.


El Código Técnico de la Edificación, en su Documento Básico HE, sección HE1, define puente térmico como aquella zona de la envolvente térmica del edificio en la que se evidencia una variación de la uniformidad de la construcción, ya sea por un cambio del espesor del cerramiento o de los materiales empleados, por la penetración completa o parcial de elementos constructivos con diferente conductividad, por la diferencia entre el área externa e interna del elemento, etc., que conllevan una minoración de la resistencia térmica respecto al resto del cerramiento.


La norma UNE-EN ISO 10211 define puente térmico como aquella parte del cerramiento de un edificio donde la resistencia térmica normalmente uniforme cambia significativamente debido a:


a) penetraciones completas o parciales en el cerramiento de un edificio, de materiales con diferente conductividad térmica;


b) un cambio en el espesor de la fábrica;


c) una diferencia entre las áreas internas o externas, tales como juntas entre paredes, suelos, o techos.


Existe una clasificación de los puentes según el código técnico de la edificación:



TRANSMITANCIA TÉRMICA LINEAL DEL PUENTE TÉRMICO


La transmitancia térmica lineal ψ describe la transferencia térmica adicional de un encuentro (un puente térmico lineal) en relación a la transferencia térmica unidimensional de referencia que se produce en los elementos adyacentes.



donde:


ψ transmitancia térmica lineal [W/mK];

Φ2D flujo de calor a través del elemento analizado mediante un modelo bidimensional [W];

L longitud del encuentro [m];

θi – θe diferencia de temperaturas entre interior y exterior [K];

Ui transmitancia térmica del elemento adyacente i [W/m2K];

Ai superficie a la que se aplica el valor Ui [m2].

ψ permite resumir en un único parámetro el comportamiento complejo de un puente térmico, de forma similar a como U lo hace para un elemento con transmisión unidimensional.


El cálculo de la componente unidimensional se mantiene para toda la superficie de la envolvente en la que se sitúa el puente térmico, al medirse linealmente el efecto del puente (en ψ) y descontarse en este la transmisión unidimensional.


ATLAS PUENTES TÉRMICOS DA CTE HE / 3


El CTE pone a disposición de los técnicos un atlas de puentes térmicos con valores aproximados según sus características. En este documento analizaremos algunos de ellos para comprobar que mediante un cálculo detallado y mediante herramientas especializadas se mejoran los resultados de cálculo.


Este apartado recoge en forma de atlas unos valores aproximados de la transmitancia térmica lineal ψ para las soluciones constructivas más comunes.


Estos valores se pueden emplear para el cálculo de la demanda energética mediante el método detallado con modelado bidimensional o mediante alguno de los métodos simplificados cuando no se disponga de valores más precisos.


Las soluciones se han agrupado por familias de detalles (pilares integrados en fachada, pilares en esquina, jambas]), y estas en grupos ordenados de mejor a peor comportamiento (menor a mayor valor de ψ).


Es importante destacar que, en general, se aprecia que el factor más determinante para mejorar el comportamiento de los detalles constructivos es mantener la continuidad del aislamiento de los cerramientos.




CÁLCULO DE DETALLE PUENTE TÉRMICO MEDIANTE HERRAMIENTA THERM


Vamos a seleccionar los puentes térmicos anteriormente descritos y los calcularemos mediante la herramienta de cálculo THERM, escogiendo materiales habituales para obtener una transmitancia térmica U similar a la de las tablas del CTE.


FACHADA-PILAR CONTINUIDAD AISLAMIENTO


Tras analizar el encuentro de fachada con pilar continuo, los resultados que nos ofrece la aplicación son los siguientes:


U fachada: 0,24w/m²k

Espesor pilar: 30x30cm²

Flujo calor (F): 11.16 w

Long: 2,30m

Δt: 20ºC




Puente térmico ᴪ: -1,0E4 w/m < 0,00 w/m


El cálculo detallado del puente térmico mediante la herramienta de cálculo therm difiere aunque poco del obtenido por el atlas de puentes térmicos del CTE. Aunque la diferencia sea leve, puede ser determinante cuando la longitud de pilares es considerable.


FACHADA-PILAR DISCONTINUIDAD AISLAMIENTO


U fachada: 0,24w/m²k

Espesor pilar: 30x30cm²

Flujo calor (F): 28,30 w

Long: 2,30m

Δt: 20ºC




Puente térmico ᴪ: 0.858 w/m < 1,15 w/m


El cálculo detallado del puente térmico mediante la herramienta de cálculo therm difiere aunque en este caso notablemente del obtenido por el atlas de puentes térmicos del CTE.


Con este ejemplo pretendemos demostrar que un cálculo detallado de los puentes térmicos a la hora de justificar en proyecto la demanda que puede tener un edifico, tiene un valor positivo, puesto que generalmente obtendremos una demanda menor de cálculo al estudiar al detalle este tipo de encuentros.


Sabemos que es un trabajo laborioso, y no todos los técnicos disponen de los conocimientos adecuados. Pero se hace necesario puesto que en la actualidad la normativa es bastante estricta y nos obliga a ser exhaustivos en lo referente al cálculo energético y su justificación.


Además, cuando diseñamos un edificio con una envolvente térmica con unas propiedades elevadas, debemos atender a los puentes térmicos que son puntos de riesgo importantes para la perdida energética.

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