¿Cómo calcular la transmitancia térmica?

Roberto

Roberto

Arquitecto

En el Código Técnico de la Edificación, dentro del apartado de cálculo de parámetros característicos de la envolvente (DB-HE-1), se encuentra el cálculo de la transmitancia térmica entre materiales.

En este artículo se describen diferentes métodos simplificados que se emplean para calcular los parámetros característicos de los elementos que forman parte de la envolvente térmica de la edificación. Esto no evita la posibilidad de utilizar otros métodos contrastados más o menos precisos, o utilizar programas informáticos como CE3X para hacer certificados energéticos.

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1.- Cerramientos en contacto con el aire exterior

Este cálculo se utiliza para la zona opaca de los cerramientos que esta en contacto con el aire exterior como cubiertas, muros de fachada o suelos de balcones o terrazas.

La transmitancia térmica U [W/m2•K] se obtiene mediante la expresión: U=1/R

Siendo:

  • RT: La resistencia térmica de todo el componente constructivo. [m2•K/W]

Se calcula mediante la suma de las resistencias de cada capa homogénea que lo compone mediante la expresión:

RT = Rsi + R1 + R2 + … + Rn + Rse

Siendo:

  • R1, R2… Rn: La resistencia térmica de cada capa [m2•K/W]
  • Rsi, Rse: La resistencia térmica superficial referente al aire interior y exterior, que se obtienen de la tabla 1 en función de la forma del cerramiento y el flujo de calor. [m2•K/W]

resistencias termicas superficiales de cerramientos en contacto con el exterior

La resistencia térmica de cada capa homogénea se obtiene mediante la expresión:

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formula resistencia termica

Siendo:

  • e: El espesor de dicha capa. [m]
  • λ: La conductividad térmica del material que forma la capa. [W/m•K]. 

Es importante saber calcular el aislamiento térmico que ofrece un material.

¿Qué es la conductividad térmica?

Es una propiedad física de cada material que valora la capacidad de conducción del calor a través del mismo. El cálculo de la conductividad térmica de los materiales se puede realizar mediante los valores térmicos indicados en la norma UNE-EN 10456:2012.

2.- Cerramientos en contacto con el terreno

2.1.- Suelos en contacto con el terreno

Se consideran dos posibles casos:

  • Caso 1: Losas o soleras asentadas a nivel de terreno o como límite 0,50 m por debajo.
  • Caso 2: Losas o soleras asentadas a profundidad superior a 0,50 m del nivel del terreno.

CASO 1: Losas o soleras a nivel de terreno o 0,50 metros por debajo

El cálculo de la transmitancia térmica se realiza mediante la tabla 3.

calculo de la transmitancia termica tabla

Según el ancho (D) de la banda aislante perimetral, la resistencia térmica del aislamiento (Ra = e/λ) y la longitud característica (B’) de la losa o solera. Para la obtención de los valores intermedios se puede emplear la interpolación.

bandas de aislamiento vertical y horizontal

La longitud característica se obtiene mediante la expresión:

longitud caracteristica

Siendo:

  • P: Longitud del perímetro en contacto de la solera. [m]
  • A: Área de la losa o solera. [m2]

Si no existe aislamiento térmico en la losa o solera, la transmitancia térmica será la de la columna de RA = 0 m2•K/W.

Si el aislamiento ocupa toda la superficie, la transmitancia térmica será la de la columna de RA ≥ 1.

CASO 2: Losas o soleras a más de 0,50 metros de profundidad

El cálculo de la transmitancia térmica se realiza mediante la tabla 4.

calculo transmitancia termica tabla 2

Según la profundidad (z) de la losa o solera, la resistencia térmica (Rf =R1 + R2 +…+ Rn) y la longitud característica (B’) de la losa o solera. Para la obtención de los valores intermedios se puede emplear la interpolación.

espacio habitable

2.2.- Muros en contacto con el terreno

El cálculo de la transmitancia térmica se realiza mediante la tabla 5.

calculo transmitancia termica tabla 3

Según la profundidad (z) de la losa o solera, la resistencia térmica del muro (Rm =R1 + R2 +…+ Rn) y la longitud característica (B’) de la losa o solera. Para la obtención de los valores intermedios se puede emplear la interpolación.

espacio habitable 2

2.3.- Cubiertas enterradas

El cálculo de la transmitancia térmica se realiza mediante el método explicado en el apartado “1.- Cerramientos en contacto con el aire exterior”. Se considera el terreno como una capa homogénea térmicamente con conductividad λ = 2 W/m•K. Tendrá una transmitancia térmica del aire constante.

espacio habitable 3

3.- Particiones interiores en contacto con espacios no habitables

En este apartado se considera cualquier partición interior que esta en contacto con un espacio no habitable (garaje, almacén, …) y este a su vez en contacto con el exterior.

3.1.- Particiones interiores (excepto cámaras sanitarias)

El cálculo de la transmitancia térmica se realiza mediante la expresión:

calculo transmitancia termica formula

Siendo:

  • Up: La transmitancia térmica en la partición interior que esta en contacto con el espacio no habitable. Se calcula según la metodología del apartado 1, utilizando las resistencias superficiales de la tabla 6. [m2•K/W]

resistencias termicas superficiales de particiones interiores

  • B: Coeficiente de reducción de temperatura del espacio no habitable. Se calcula mediante la tabla 7. [ ]

coeficiente de reduccion de temperatura

En función de la colocación del aislamiento térmico:

colocacion del aislamiento termico

Del grado de ventilación del espacio no habitable:

  • Caso 1: Ligeramente ventilado, espacios con un nivel de estanqueidad de 1, 2 o 3.
  • Caso 2: Muy ventilado, espacios con un nivel de estanqueidad de 4 o 5.

Y la relación entre las áreas de la partición interior y el cerramiento (Ah-nh/Anh-e)

Para la obtención de los valores intermedios se puede emplear la interpolación.

3.1.- Suelos en contacto con cámaras sanitarias

En este apartado se consideran cámaras ventiladas por el exterior que cumplan con las siguientes condiciones:

  1. Altura (h) inferior o igual a 1 m.
  2. Profundidad (z) inferior o igual a 0,50 m con respecto al terreno.

espacio habitable y no habitable casa

  • Caso 1: Se cumple la condición 1 pero no la 2. La transmitancia térmica se calcula según el coeficiente b indicado en el apartado 3.1.
  • Caso 2: No se cumple la condición 1 pero si la 2. La transmitancia térmica se calcula según la metodología del aparatado 1.
  • Caso 3: Se cumplen las dos condiciones. El cálculo de la transmitancia térmica se realiza mediante la tabla 9.calculo transmitancia termica tabla 4

Según la longitud característica (B’) del suelo que esta en contacto con la cámara y la resistencia térmica (Rf =R1 + R2 +…+ Rn). Para la obtención de los valores intermedios se puede emplear la interpolación.

4.- Hueco y lucernarios

4.1.- Transmitancia térmica de huecos

El cálculo de la transmitancia térmica se realiza mediante la expresión de la norma UNE EN ISO 10077:

calculo transmitancia termica formula une en iso

Siendo:

  • UH: Transmitancia térmica hueco. [W/m2•K]
  • UH,v: Transmitancia térmica vidrio. [W/m2•K]
  • UH,m: Transmitancia térmica marco. [W/m2•K]
  • UH,p: Transmitancia térmica zona panel opaco. [W/m2•K]
  • Ψv: Transmitancia térmica lineal entre el marco y el vidrio. [W/m2•K]
  • Ψp: Transmitancia térmica lineal entre el marco y los paneles opacos. [W/m2•K]
  • AH,v: Área de la parte con vidrio. [m2]
  • AH,m: Área del marco. [m2]
  • AH,p: Área del panel opaco. [m2]
  • lv: Longitud contacto entre el marco y el vidrio. [m].
  • lp: Longitud de contacto entre el marco y los panes opacos. [m]
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