norma españolla

UNE-EN N ISO 13790

Noviembre 2011 TÍTULO

Eficieencia energética de los edificios Cálcu ulo del consumo de energía para calefacción y refrigeración de esp pacios 1 (ISO 13790:2008)

Energy peerformance of buildings. Calculation of energy use for space heating andd cooling (ISO 13790:2008). Performannce énergétique des bâtiments. Calcul des besoins d'énergie pour le chauffage c et le refroidissement des locauxx (ISO 13790:2008).

CORRESPONDENCIA

Esta norrma es la versión oficial, en español, de la Norma Europpea EN ISO 13790:2008, que a suu vez adopta la Norma Internacional ISO 13790:2008.

OBSERVACIONES

Esta norrma anula y sustituye a las Normas UNE-EN 832:2000, UNE-EN 832/AC:2000, UNE-EN N 832/AC:2002 y UNE-EN ISO 13790:2008.

ANTECEDENTES

Esta norrma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN N 92 Aislamiento térmico cuya Seecretaría desempeña ANDIMAT.

EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN ISO 13790 Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 43135:2011 © AENOR 2011 Reproducción prohibida

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Grupo 97

ÍNDICE Página PRÓLOGO .............................................................................................................................................. 8 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 9 1

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ............................................................................. 12

2

NORMAS PARA CONSULTA .............................................................................................. 13

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

TÉRMINOS Y DEFINICIONES ........................................................................................... 13 Intervalos de tiempo, periodos y estaciones .......................................................................... 13 Recintos, zonas y superficies .................................................................................................. 14 Temperaturas .......................................................................................................................... 15 Energía ..................................................................................................................................... 15 Transferencia de calor del edificio ......................................................................................... 17 Ganancias térmicas y pérdidas recuperables de los sistemas del edificio .......................... 18 Balance energético del edificio ............................................................................................... 18

4

SÍMBOLOS ............................................................................................................................. 19

5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

ESQUEMA DE LOS PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO.............................................. 21 Balance energético de edificios y sistemas ............................................................................. 21 Estructura principal del procedimiento de cálculo .............................................................. 23 Diferentes tipos de método de cálculo.................................................................................... 25 Principales características de los diferentes métodos ........................................................... 25 Balances energéticos totales para el edificio y sus sistemas ................................................. 26

6 6.1 6.2 6.3 6.4

DEFINICIÓN DE LOS LÍMITES Y LAS ZONAS.............................................................. 26 Generalidades .......................................................................................................................... 26 Límite del edificio para el cálculo .......................................................................................... 27 Zonas térmicas......................................................................................................................... 27 Determinación de la superficie acondicionada en planta, Af .............................................. 30

7

NECESIDADES ENERGÉTICAS PARA CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN DEL EDIFICIO .................................................................................... 31 Procedimiento de cálculo ........................................................................................................ 31 Necesidades energéticas para calefacción y refrigeración ................................................... 32 Pasos múltiples para integrar o aislar interacciones ............................................................ 37 Duración de los periodos de calefacción y refrigeración para operar en las provisiones dependientes de la duración estacional ............................................................. 39

7.1 7.2 7.3 7.4 8 8.1 8.2 8.3 8.4

TRANSFERENCIA DE CALOR POR TRANSMISIÓN .................................................... 42 Procedimiento de cálculo ........................................................................................................ 42 Transferencia total de calor por transmisión por zona del edificio .................................... 43 Coeficientes de transferencia de calor por transmisión ....................................................... 43 Datos de entrada y condiciones de contorno ......................................................................... 47

9 9.1 9.2

TRANSFERENCIA DE CALOR POR VENTILACIÓN .................................................... 48 Procedimiento de cálculo ........................................................................................................ 48 Transferencia de calor total por ventilación por zona del edificio – Método estacional o mensual ................................................................................................................ 48 Coeficientes de transferencia de calor por ventilación......................................................... 49 Datos de entrada y condiciones límite ................................................................................... 55

9.3 9.4

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10 10.1 10.2 10.3 10.4

GANANCIAS INTERNAS DE CALOR ............................................................................... 57 Procedimiento de cálculo ........................................................................................................ 57 Ganancias globales internas de calor..................................................................................... 57 Elementos de ganancia de calor interna  Todos los métodos ............................................... 59 Datos de entrada y condiciones límite ................................................................................... 59

11 11.1 11.2 11.3 11.4

GANANCIAS DE CALOR SOLAR ...................................................................................... 63 Procedimiento de cálculo ........................................................................................................ 63 Ganancias globales de calor solar .......................................................................................... 63 Elementos con ganancias solares ........................................................................................... 65 Datos de entrada y condiciones de contorno ......................................................................... 67

12 12.1 12.2 12.3

PARÁMETROS DINÁMICOS .............................................................................................. 71 Procedimiento de cálculo ........................................................................................................ 71 Parámetros dinámicos ............................................................................................................ 71 Condiciones de contorno y datos de entrada ........................................................................ 77

13 13.1 13.2 13.3

CONDICIONES INTERIORES ............................................................................................ 78 Modos diferentes ..................................................................................................................... 78 Procedimientos de cálculo ...................................................................................................... 79 Condiciones de contorno y datos de entrada ........................................................................ 86

14 14.1 14.2

USO DE ENERGÍA PARA CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN DE ESPACIOS ... 86 Necesidades anuales de energía para calefacción y refrigeración, por zona de edificio .... 86 Necesidades anuales de energía para calefacción y refrigeración, por combinación de sistemas ............................................................................................................................... 87 Sistema total de uso de energía para sistemas de calefacción y refrigeración y ventilación de espacios ............................................................................................................ 87

14.3 15 15.1 15.2 15.3

INFORME ............................................................................................................................... 92 Generalidades .......................................................................................................................... 92 Datos de entrada...................................................................................................................... 93 Resultados ................................................................................................................................ 93

ANEXO A (Normativo)

RUTAS PARALELAS EN LAS NORMAS PARA CONSULTA ..... 96

ANEXO B (Normativo)

CÁLCULO MULTI-ZONA CON ACOPLAMIENTO TÉRMICO ENTRE ZONAS .............................................................. 100

ANEXO C (Normativo)

CONJUNTO COMPLETO DE ECUACIONES PARA EL MÉTODO HORARIO SIMPLIFICADO ................................... 104

ANEXO D (Normativo)

FÓRMULA ALTERNATIVA PARA EL MÉTODO DE REFRIGERACIÓN MENSUAL ........................................................ 109

ANEXO E (Normativo)

TRANSFERENCIA DE CALOR Y GANANCIAS DE CALOR SOLAR DE ELEMENTOS ESPECIALES ................. 111

ANEXO F (Normativo)

DATOS RELACIONADOS CON EL CLIMA ................................. 123

ANEXO G (Informativo)

MÉTODOS SIMPLIFICADOS Y DATOS DE ENTRADA NORMALIZADOS ............................................................................. 125 EXACTITUD DEL MÉTODO ........................................................... 139

ANEXO H (Informativo) ANEXO I (Informativo)

EXPLICACIÓN Y DERIVACIÓN DE LOS FACTORES DE UTILIZACIÓN MENSUALES O ESTACIONALES ............... 148

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ANEXO J (Informativo)

EJEMPLO DE TRABAJO; MÉTODOS HORARIOS SIMPLIFICADOS Y MENSUALES ................................................. 161

ANEXO K (Informativo)

DIAGRAMAS DE FLUJO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE CÁLCULO .................................................................................... 166

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................. 173 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma internacional proporciona métodos de cálculo para la evaluación de la energía necesaria para calefacción y refrigeración en edificios residenciales o no residenciales o para una parte de los mismos, considerada como "el edificio". Este método incluye los cálculos de: a) la transferencia de calor por transmisión y ventilación de la zona del edificio cuando está calefactada o refrigerada a una temperatura interior constante; b) la contribución de las ganancias de calor internas y solares al balance calorífico del edificio; c) las necesidades anuales de energía para calefacción y refrigeración para mantener las temperaturas de consigna en el edificio – el calor latente no está incluido; d) las necesidades anuales de energía para calefacción y refrigeración del edificio, usando los datos de entrada de los sistemas pertinentes indicados en esta norma internacional y especificados en el anexo A. El edificio puede tener varias zonas con diferentes temperaturas de consigna, y puede tener calefacción y refrigeración intermitente. El intervalo de cálculo es de un mes o de una hora. Para edificios residenciales, los cálculos también se pueden determinar en base a la estación de calefacción y/o a la estación de refrigeración. Esta norma internacional también proporciona un método alternativo horario simplificado, utilizando perfiles horarios de uso (tales como temperaturas de consigna, tipos de ventilación o perfiles de utilización de las protecciones solares móviles). Se facilitan procedimientos para la utilización de métodos más detallados de simulación para asegurar la compatibilidad y consistencia entre la aplicación y los resultados de los diferentes métodos. Esta norma internacional proporciona, por ejemplo, las reglas generales para las condiciones de contorno y los datos físicos de entrada, con independencia del tipo de cálculo elegido. Se ha prestado especial atención en la idoneidad de esta norma internacional para ser usada dentro del contexto de reglamentos de edificación nacionales o regionales. Esto incluye el cálculo de un indicador de eficiencia energética del edificio, basándose en unas condiciones estandarizadas, para una certificación energética. El resultado puede tener repercusiones legales, en particular cuando se usa para evaluar el cumplimiento de los niveles mínimos de eficiencia energética que pueden, por ejemplo, ser necesarios para obtener licencias de obras. Para dichas aplicaciones es importante que los procedimientos de cálculo no sean ambiguos, sean repetibles y verificables. Un caso especial es el cálculo de la eficiencia energética de edificios existentes, si la recopilación completa de todos los datos resultase ser demasiado trabajosa para el objeto del cálculo en relación a la rentabilidad de recopilar los datos de entrada. En este caso, es importante que el procedimiento de cálculo proporcione un equilibrio correcto entre la exactitud y el coste de obtención de los datos. Esta norma internacional ofrece diferentes posibilidades para adaptarse a esta u otras circunstancias. Depende de los organismos nacionales definir cuándo se puede o no elegir una opción concreta para un uso obligatorio, por ejemplo, dependiendo de la región del país, del tipo y uso del edificio y del objeto de la evaluación. El anexo H proporciona indicaciones sobre la exactitud del método.

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Esta norma internacional se ha desarrollado para edificios que están, o se supone que están, calefactados y/o refrigerados para el confort térmico de personas, pero puede usarse para otros tipos de edificios u otros usos (por ejemplo, industriales, agrícolas, piscinas) en la medida que se elijan adecuadamente los datos de entrada y se considere en la exactitud el impacto de las condiciones físicas especiales. NOTA 1 Por ejemplo, puede usarse cuando se precise un modelo especial que no esté disponible.

Dependiendo del objeto del cálculo puede decidirse a nivel nacional proporcionar reglas de cálculo específicas para recintos en los que predomine la producción de calor en su interior (por ejemplo, piscinas cubiertas, recintos de ordenadores o servidores informáticos, o cocinas de restaurantes). NOTA 2 Por ejemplo, en el caso de la certificación energética de edificios y/o de la licencia de construcción, ignorando el calor del proceso o usando valores por defecto para ciertos procesos (por ejemplo, la refrigeración o la iluminación de los escaparates en las tiendas).

Los procedimientos de cálculo de esta norma internacional están limitados a la calefacción y la refrigeración perceptible. La energía utilizada para la humidificación se calcula en la norma correspondiente de eficiencia energética de los sistemas de ventilación, tal como se indica en el anexo A. De modo similar, la energía utilizada para la deshumidificación se calcula en la norma correspondiente de eficiencia energética de los sistemas de ventilación, tal como se indica en el anexo A. El cálculo no se utiliza para determinar si es necesaria la refrigeración mecánica. Esta norma internacional es aplicable a edificios en su fase de diseño y a edificios existentes. Los datos de entrada directa o indirectamente requeridos por esta norma deberían poder obtenerse de la documentación del edificio o del propio edificio. Si no fuese este el caso, se establece explícitamente en esta norma internacional que se puede decidir a nivel nacional recurrir a otras fuentes de información. En este caso, se indica en el informe qué datos de entrada se han usado y cuáles son sus fuentes. Habitualmente, para la evaluación de la eficiencia energética para su certificación, se define un procedimiento a escala nacional o regional para establecer los tipos de fuentes de información y las condiciones en las que pueden usarse en vez de los datos de entrada requeridos completos. 2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). ISO 6946 Elementos y componentes de edificación. Resistencia y transmitancia térmica. Método de cálculo. ISO 7345 Aislamiento térmico. Magnitudes físicas y definiciones. ISO 10077-1 Comportamiento térmico de ventanas, puertas y persianas. Cálculo de la transmitancia térmica. Parte 1: Generalidades. ISO 13370:2007 Prestaciones térmicas de edificios. Transmisión de calor por el terreno. Métodos de cálculo. ISO 13786:2007 Prestaciones térmicas de los productos y componentes para edificación. Características térmicas dinámicas. Métodos de cálculo. ISO 13789:2007 Prestaciones térmicas de los edificios. Coeficientes de transferencia de calor por transmisión y ventilación. Método de cálculo. ISO 15927-4 Comportamiento higrotérmico de edificios. Cálculo y presentación de datos climáticos. Parte 4: Datos horarios para la evaluación de la energía anual utilizada en calefacción y refrigeración. EN 15217 Eficiencia energética de los edificios. Métodos para expresar la eficiencia energética y para la certificación energética de los edificios.

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