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03 mayo 2020

¿Cómo se calcula la K global del nuevo CTE 2019?

Estrategias de cálculo para cumplir con el nuevo CTE sin añadir aislamiento innecesario.

Desde la publicación del nuevo CTE observamos en diversos foros y webinars cierta preocupación con el cumplimiento del límite de la K global. Para entender mejor esta nueva métrica, os explicamos sus parámetros clave y cómo optimizar su cálculo.

cte 2019 k global

¿Qué es la K global? Los parámetros clave

La K global se puede entender cómo la media ponderada de la transmitancia térmica de cada elemento de la envolvente térmica según su área. Esta área de intercambio de la envolvente excluye las medianerías y cualquier cerramiento en el que se considere que no se produce un intercambio de calor. A la transmitancia térmica media se le añade la presencia de puentes térmicos, cuya contribución será menor cuanto mayor sea el área de intercambio envolvente.

fórmula_k_global_CTE

Aumentar la compacidad del edificio

El HE1 del nuevo CTE limita el coeficiente global de transmisión de calor (K) a través de la envolvente térmica según la zona climática de invierno y la compacidad de nuestro edificio. Así que, cuanto menos compacto sea nuestro edificio y más extrema sea la zona climática de invierno, más restrictivo es el nuevo CTE con el valor de la K global. 

tabla 3.1.1.b he1

tabla 3.1.1.c he1

Reducir el porcentaje de huecos

Por otro lado, el HE1 también limita la transmitancia térmica de cada elemento perteneciente en la envolvente térmica, dependiendo de su zona climática de invierno y la condición de contorno de cerramiento. De este modo la norma evita que la transmitancia térmica media cumpla con el límite de la K global incluyendo cerramientos con alta transmitancia térmica y poderándolos con otros de baja transmitancia térmica.

tabla 3.1.1.a HE1

En la tabla anterior observamos que el límite de transmitancia de los huecos es mucho mayor que el de los cerramientos opacos. Una forma de reducir entonces la K global es reducir el porcentaje de huecos de nuestro proyecto.

¿Cómo se calcula la K global? 

Observamos que reducir la transmitancia térmica de un cerramiento es uno de los factores clave. Para ello lo primero que hay que hacer es calcular bien la transmitancia térmica de un cerramiento.

El DB HE define la transmitancia térmica como el flujo de calor, en régimen estacionario, para un área y diferencia de temperaturas unitarias de los medios situados a cada lado del elemento que se considera. Esta diferencia de temperaturas depende de la condición de contorno del elemento y puede variar cerramiento a cerramiento.

El Documento de Apoyo del DB HE nos indica el procedimiento de cálculo de parámetros característicos de la envolvente que, traducido a la práctica, añade una resistencia térmica al cerramiento en función de su condición de contorno. Así, todos los cerramientos pasan a estar en contacto con el aire exterior y justifica la lógica de hacer una media ponderada de las transmitancias térmicas. 

envolvente_cte_k_global

Una vez calculada la transmitancia térmica de cada cerramiento en función de su temperatura exterior, debemos decidir qué cerramientos aislamos para reducir su transmitancia térmica.  De este modo podremos garantizar el cumplimiento con los valores límite de transmitancia y reducir al máximo la transmitancia térmica media. Sin embargo, para un correcto cálculo de la K global no podemos olvidar la influencia de los puentes térmicos.

¿Cómo evitar los puentes térmicos y reducir la K global?

Para evitar que haya puentes térmicos, hay que proyectar el edificio buscando la continuidad del aislamiento en la envolvente térmica. Debido a las características singulares de cada edificio este diseño no es siempre posible, por lo que es necesario estudiar los puentes térmicos de forma individual, añadiendo dónde sea necesario aislamiento extra que permita romper con el puente térmico y reducir su transmitancia al máximo.

Para el cálculo de puentes térmicos el DB HE dispone de un Documento de Apoyo con un Atlas que recoge valores aproximados de los puentes térmicos para las soluciones constructivas más habituales. Estos valores se encuentran agrupados por familias de detalles y estas, en grupos ordenados de mejor a peor comportamiento. En el caso que nuestros detalles constructivos no aparezcan en el Atlas de puentes térmicos hay que recurrir a softwares específicos de modelado bidimensional, como THERM.

puentes termicos_therm

En el ejemplo anterior observamos que, para un detalle constructivo singular calculado con THERM, se obtiene un valor intermedio a los que propone el Documento de Apoyo con y sin continuidad del aislamiento.

¿Aún siguen las dudas? Te ayudamos con tu proyecto

Para optimizar el cálculo de la K global hemos desarrollado una serie herramientas de cálculo que, a partir de un modelo hecho con SG Save, tienen en cuenta las resistencias térmicas de las diferentes condiciones de contorno y calculan los puentes térmicos automáticamente sin tener que consultar los Documentos de Apoyo del DB HE.

Descarga la herramienta de diseño que permite calcular de forma sencilla los indicadores de eficiencia energética referentes a la envolvente térmica

De esta modo nos resulta más fácil detectar qué elementos de nuestra envolvente necesitan aislamiento para poder cumplir con el nuevo CTE.


Si quieres saber más:

Adrià González Esteve

Ingeniero Industrial y Matemático en Zero Consulting