UNE-EN 12831normaespaola

Octubre 2003

TTULO Sistemas de calefaccin en edificios

Mtodo para el clculo de la carga trmica de diseo

Heating systems in buildings. Method for calculation of the design heat load.

Systmes de chauffage dans les btiments. Mthode de calcul des dperditions calorifiques de base.

CORRESPONDENCIA Esta norma es la versin oficial, en espaol, de la Norma Europea EN 12831 de marzode 2003.

OBSERVACIONES

ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comit tcnico AEN/CTN 100 Climatizacin cuyaSecretara desempea AFEC.

Editada e impresa por AENORDepsito legal: M 43646:2003

LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

79 Pginas

AENOR 2003Reproduccin prohibida

C Gnova, 628004 MADRID-Espaa

Telfono 91 432 60 00Fax 91 310 40 32

Grupo 45

S

NORMA EUROPEAEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEUROPISCHE NORM

EN 12831Marzo 2003

ICS 91.140.10

Versin en espaol

Sistemas de calefaccin en edificiosMtodo para el clculo de la carga trmica de diseo

Heating systems in buildings. Method forcalculation of the design heat load.

Systmes de chauffage dans les btiments.Mthode de calcul des dperditionscalorifiques de base.

Heizungsanlagen in Gebuden. Verfahrenzur Berechnung der Norm-Heizlast.

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2002-07-06. Los miembros de CEN estn sometidos al ReglamentoInterior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificacin, la normaeuropea como norma nacional.

Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliogrficas relativas a estas normas nacionales, puedenobtenerse en la Secretara Central de CEN, o a travs de sus miembros.

Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemn, francs e ingls). Una versin en otra lengua realizadabajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada a la Secretara Central, tiene elmismo rango que aqullas.

Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalizacin de los pases siguientes: Alemania, Austria,Blgica, Dinamarca, Eslovaquia, Espaa, Finlandia, Francia, Grecia, Hungra, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo,Malta, Noruega, Pases Bajos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza.

CENCOMIT EUROPEO DE NORMALIZACIN

European Committee for StandardizationComit Europen de NormalisationEuropisches Komitee fr Normung

SECRETARA CENTRAL: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles

2003 Derechos de reproduccin reservados a los Miembros de CEN.

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NDICE

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ANTECEDENTES............................................................................................................................ 7

INTRODUCCIN ............................................................................................................................ 81 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN ...................................................................... 82 NORMAS PARA CONSULTA....................................................................................... 8

3 TRMINOS, DEFINICIONES Y SMBOLOS............................................................. 93.1 Trminos y definiciones ................................................................................................... 93.2 Smbolos y unidades......................................................................................................... 10

4 PRINCIPIO DEL MTODO DE CLCULO............................................................... 125 CONSIDERACIONES GENERALES........................................................................... 135.1 Procedimiento de clculo para un espacio calentado.................................................... 135.2 Procedimiento de clculo para un edificio colectivo o para un edificio....................... 135.3 Procedimiento de clculo por el mtodo simplificado................................................... 14

6 DATOS REQUERIDOS .................................................................................................. 166.1 Datos climticos................................................................................................................ 166.2 Temperatura interior de diseo ...................................................................................... 166.3 Datos del edificio .............................................................................................................. 16

7 PRDIDA TRMICA DE DISEO TOTAL ENUN ESPACIO CALENTADO. CASOS BSICOS ....................................................... 18

7.1 Prdida trmica de diseo por transmisin ................................................................... 187.1.1 Prdidas trmicas directamente al exterior.

Coeficiente de prdida trmica HT,ie ............................................................................... 187.1.2 Prdidas trmicas a travs de un espacio no calentado.

Coeficiente de prdida trmica HT,iue.............................................................................. 197.1.3 Prdidas trmicas a travs del terreno. Coeficiente de prdida trmica HT,ig ............ 207.1.4 Prdidas trmicas a o desde espacios calentados a diferente

temperatura. Coeficiente de prdida trmica HT,ij ........................................................ 277.2 Prdida trmica de diseo por ventilacin..................................................................... 287.2.1 Higiene. Caudal de aire &Vmn.,i ........................................................................................ 307.2.2 Infiltracin a travs de la envolvente del edificio. Caudal de aire &Vinf,i ...................... 307.2.3 Caudales de aire debido a los sistemas de ventilacin................................................... 317.3 Espacios calentados intermitentemente.......................................................................... 31

8 CARGA TRMICA DE DISEO.................................................................................. 328.1 Carga trmica de diseo de un espacio calentado ......................................................... 328.2 Carga trmica de diseo de un edificio colectivo o de un edificio ................................ 33

9 MTODO DE CLCULO SIMPLIFICADO ............................................................... 349.1 Prdida trmica de diseo para un espacio calentado .................................................. 349.1.1 Prdida trmica de diseo total ...................................................................................... 349.1.2 Prdida trmica de diseo por transmisin ................................................................... 359.1.3 Prdida trmica de diseo por ventilacin..................................................................... 35

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9.2 Carga trmica de diseo de un espacio calentado ......................................................... 359.2.1 Carga trmica de diseo total ......................................................................................... 359.2.2 Espacios calentados intermitentemente.......................................................................... 369.3 Carga trmica de diseo total de un edificio colectivo o de un edificio ....................... 36

ANEXO A (Informativo) PARMETROS BSICOS DEL BIENESTAR HUMANOEN EL INTERIOR DE UN AMBIENTE TRMICO.IMPORTANCIA DE LA TEMPERATURA OPERATIVAEN LOS CLCULOS DE CARGA TRMICA................................ 37

ANEXO B (Informativo) INSTRUCCIONES PARA EL CLCULO DE LA PRDIDATRMICA DE DISEO EN CASOS ESPECIALES ....................... 40

B.1 Techos altos y cerramientos grandes.............................................................................. 40B.2 Edificios donde la temperatura del aire y la temperatura

radiante media difieren significativamente.................................................................... 41

ANEXO C (Informativo) EJEMPLO DE CLCULO DE LACARGA TRMICA DE DISEO...................................................... 42

C.1 Descripcin general del ejemplo de clculo ................................................................... 42C.1.1 Descripcin del edificio de muestra ................................................................................ 42C.1.2 Planos del edificio............................................................................................................. 42C.1.3 Realizacin del clculo..................................................................................................... 42C.2 Planos del edificio............................................................................................................. 43C.3 Ejemplo de clculo ........................................................................................................... 51C.3.1 Datos generales................................................................................................................. 51C.3.2 Datos de los materiales..................................................................................................... 52C.3.3 Datos de los elementos del edificio .................................................................................. 52C.3.4 Datos de los puentes trmicos.......................................................................................... 55C.3.5 Prdidas trmicas por transmisin en un recinto.......................................................... 57C.3.6 Prdidas trmicas por ventilacin en un recinto ........................................................... 59C.3.7 Capacidad de calentamiento ........................................................................................... 62C.3.8 Carga trmica total .......................................................................................................... 63C.3.9 Carga trmica de un recinto con el mtodo simplificado.............................................. 65C.3.10 Carga trmica total con el mtodo simplificado ............................................................ 66

ANEXO D (Normativo) VALORES POR DEFECTO PARA LOSCLCULOS DE LOS CAPTULOS 6 AL 9 ..................................... 67

D.1 Datos climticos (vase el apartado 6.1)......................................................................... 67D.2 Temperatura interior de diseo (vase el apartado 6.2)............................................... 67D.3 Datos del edificio (vase el apartado 6.3) ....................................................................... 68D.4 Prdida trmica de diseo por transmisin ................................................................... 68D.4.1 Prdida trmica directamente al exterior HT,ie (vase el apartado 7.1.1)................. 68D.4.2 Prdidas trmicas a travs de los espacios

no calentados HT,iue (vase el apartado 7.1.2) ............................................................. 70D.4.3 Prdidas trmicas a travs del terreno HT,ig (vase el apartado 7.1.3) ..................... 71D.4.4 Prdidas trmicas hacia o desde espacios calentados

a diferentes temperaturas HT,ij (vase el apartado 7.1.4)........................................... 71D.5 Prdida trmica de diseo, por ventilacin HV,I ......................................................... 71D.5.1 ndice de renovacin mnima del aire

exterior nmin. (vanse los apartados 7.2.1 y 9.1.3) ....................................................... 71D.5.2 ndice de renovacin de aire n50 (vase el apartado 7.2.2)......................................... 72

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D.5.3 Coeficiente de proteccin e (vase el apartado 7.2.2)................................................. 72D.5.4 Factor de correccin de altura (vase el apartado 7.2.2) ........................................ 73D.6 Recintos calentados intermitentemente (vanse los apartados 7.3 y 9.2.2) ................. 73D.7 Mtodo de clculo simplificado (vase el captulo 9)..................................................... 75D.7.1 Restricciones de uso ......................................................................................................... 75D.7.2 Factor de correccin de la temperatura fk (vase el apartado 9.1.2) ........................ 75D.7.3 Factor de correccin de la temperatura f (vase el apartado 9.1.1)....................... 76

BIBLIOGRAFA............................................................................................................................... 77

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ANTECEDENTES

Esta Norma Europea EN 12831:2003 ha sido elaborada por el Comit Tcnico CEN/TC 228 Sistemas decalefaccin para edificios, cuya Secretara desempea DS.

Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicacin de un texto idnticoa la misma o mediante ratificacin antes de finales de septiembre de 2003, y todas las normas nacionalestcnicamente divergentes deben anularse antes de finales de marzo de 2004.

Este documento incluye un anexo normativo, el anexo D, y tres anexos informativos, los anexo A, B y C.

Este documento incluye un captulo de bibliografa.

Los temas tratados por el CEN/TC 228 son los siguientes:

diseo de sistemas de calefaccin (por agua, elctricos, etc.); instalacin de sistemas de calefaccin;

puesta en servicio de sistemas de calefaccin;

instrucciones para el funcionamiento, mantenimiento y manejo de sistemas de calefaccin; mtodos de clculo de las cargas y prdidas trmicas de diseo;

mtodos de clculo del rendimiento energtico de los sistemas de calefaccin.

Los sistemas de calefaccin incluyen tambin los efectos de otros sistemas relacionados, como los sis-temas de produccin de agua caliente.

Todas estas normas son normas de sistemas, es decir, estn basadas en requisitos exigidos al sistema en suconjunto y no se refieren a los requisitos de los productos que forman el sistema.

Siempre que es posible, se hace referencia a otras normas CEN o ISO sobre productos. Sin embargo, elempleo de productos que cumplan las normas pertinentes no garantiza el cumplimiento de los requisitosdel sistema.

Los requisitos se definen principalmente como requisitos funcionales, es decir, los relacionados con elfuncionamiento del sistema, sin especificar formas, materiales, dimensiones o datos similares.

Estas directrices describen algunas formas de cumplir los requisitos, pero podran utilizarse otros mtodospara cumplir los requisitos funcionales, siempre que pueda demostrarse dicho cumplimiento.

Los sistemas de calefaccin difieren, entre los pases miembros, debido a la climatologa, tradiciones y lasreglamentaciones estatales y locales. En algunos casos, los requisitos se dan por categoras, permitiendoas la incorporacin de necesidades nacionales o individuales.

En aquellos casos en que las normas contradigan la reglamentacin nacional, esta ltima debera prevalecer.

De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, estn obligados a adoptar esta norma europealos organismos de normalizacin de los siguientes pases: Alemania, Austria, Blgica, Dinamarca,Eslovaquia, Espaa, Finlandia, Francia, Grecia, Hungra, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Malta,Noruega, Pases Bajos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza.

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INTRODUCCINEsta norma especifica un mtodo para el clculo de las necesidades de suministro de calor, en condiciones de diseonormalizadas, para asegurar que se obtiene la temperatura interior de diseo.

Esta norma describe el clculo de la carga trmica de diseo:

con un planteamiento recinto por recinto, o espacio calentado por espacio calentado, con el propsito de dimensio-nar los emisores de calor;

con un planteamiento de edificio completo o edificio colectivo, con el propsito de dimensionar el suministro de calor.

Esta norma proporciona tambin un mtodo simplificado de clculo.

Los valores de consigna y factores necesarios para el clculo de la carga trmica deberan determinarse en un anexo na-cional a esta norma. En el anexo D se tabulan todos los factores, que pueden determinarse a nivel nacional, y se dan va-lores por defecto para aquellos casos donde no existan valores nacionales.

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACINEsta norma especifica mtodos para el clculo de la prdida trmica de diseo y la carga trmica de diseo, para casosbsicos en las condiciones de diseo.

Los casos bsicos incluyen todo tipo de edificios:

con recintos con una altura limitada (no superior a 5 m);

donde se asume que estn calentados hasta condiciones estables, en las condiciones de diseo.

Son ejemplos de ese tipo de edificios: edificios residenciales, edificios administrativos y de oficinas, escuelas, bibliote-cas, hospitales, edificios de recreo, prisiones, edificios de hostelera, centros comerciales y otros edificios de negocios,edificios industriales.

En los anexos, se da tambin informacin para tratar los siguientes casos especiales:

edificios con techos altos o cerramientos grandes;

edificios donde la temperatura del aire y la temperatura radiante media difieren significativamente.

2 NORMAS PARA CONSULTA

Esta norma europea incorpora disposiciones de otras publicaciones por su referencia, con o sin fecha. Estas referenciasnormativas se citan en los lugares apropiados del texto de la norma y se relacionan a continuacin. Para las referenciascon fecha, no son aplicables las revisiones o modificaciones posteriores de ninguna de las publicaciones. Para lasreferencias sin fecha, se aplica la edicin en vigor del documento normativo al que se haga referencia (incluyendo susmodificaciones).

EN 673 Vidrio en la construccin. Determinacin del coeficiente de transmisin trmica, U. Mtodo de clculo.

EN ISO 6946 Elementos y componentes de edificacin. Resistencia y transmitancia trmica. Mtodo de clculo.(ISO 6946:1996).

EN ISO 10077-1 Caractersticas trmicas de ventanas, puertas y contraventanas. Clculo del coeficiente de transmi-sin trmica. Parte 1: Mtodo simplificado. (ISO 10077-1:2000).

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EN ISO 10077-2 Caractersticas trmicas de ventanas, puertas y contraventanas. Clculo del coeficiente de transmi-sin trmica. Parte 2: Mtodo numrico para marcos (ISO 10077-2:1998).

EN ISO 10211-1 Puentes trmicos en edificacin. Clculo de flujos de calor y temperaturas superficiales. Parte 1:Mtodos generales. (ISO 10211-1:1995).

EN ISO 10211-2 Puentes trmicos en edificacin. Clculo de flujos de calor y temperaturas superficiales. Parte 2:Puentes trmicos lineales. (ISO 10211-2:2001).

EN ISO 10456 Materiales y productos para la edificacin. Procedimientos para la determinacin de los valores tr-micos declarados y de diseo. (ISO 10456:1999).

EN 12524 Materiales y productos para la edificacin. Propiedades higrotrmicas. Valores de diseo tabulados.

EN ISO 13370 Prestaciones trmicas de edificios. Transmisin de calor por el terreno. Mtodos de clculo.(ISO 13370:1998).

EN ISO 14683 Puentes trmicos en la edificacin. Transmitancia trmica lineal. Mtodos simplificados y valores pordefecto. (ISO 14683:1999).

3 TRMINOS, DEFINICIONES Y SMBOLOS

3.1 Trminos y definiciones

Para los fines de esta norma europea, se aplican los siguientes trminos y definiciones:

3.1.1 stano: Se considera a un recinto como stano, cuando mas del 70% de la superficie de los muros exteriores es-tn en contacto con el terreno.

3.1.2 elementos del edificio: Componentes del edificio, como un muro o un suelo.

3.1.3 edificio colectivo: volumen total de los espacios calentados por un sistema comn de calefaccin (es decir, vi-viendas individuales) donde el suministro de calor a cada vivienda individual puede controlarse centralmente por elocupante.

3.1.4 diferencia de temperatura de diseo: Diferencia entre la temperatura interior de diseo y la temperatura exte-rior de diseo.

3.1.5 prdida trmica de diseo: Cantidad de calor por unidad de tiempo que sale del edificio al medio ambiente ex-terior, en condiciones especficas de diseo.

3.1.6 coeficiente de prdida trmica de diseo: Prdida trmica de diseo por unidad de diferencia de temperatura.

3.1.7 transferencia de calor de diseo: Calor transferido en el interior de un edificio colectivo o de un edificio.

3.1.8 carga trmica de diseo: Flujo de calor requerido, necesario para alcanzar las condiciones especificadas de di-seo.

3.1.9 prdida trmica de diseo por transmisin del espacio considerado: Prdida trmica al exterior como resul-tado de las conduccin trmica a travs de las superficies circundantes, y transferencia de calor entre espacios calenta-dos en el interior del edificio.

3.1.10 prdida trmica de diseo por ventilacin del espacio considerado: Prdida trmica al exterior por ventila-cin e infiltraciones a travs de la envolvente del edificio y calor transferido por ventilacin entre espacios calentados.

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3.1.11 temperatura del aire exterior: Temperatura del aire en el exterior del edificio.

3.1.12 temperatura exterior de diseo: Temperatura del aire exterior utilizada para el clculo de la prdida trmica dediseo.

3.1.13 espacio calentado: Espacio que se ha de calentar a la temperatura interior de diseo especificada.

3.1.14 temperatura del aire interior: Temperatura del aire en el interior del edificio.

3.1.15 temperatura interior de diseo: Temperatura operativa en el centro del espacio calentado (a una altura de entre0,6 m y 1,6 m) utilizada para el clculo de la prdida trmica de diseo.

3.1.16 temperatura exterior media anual: Valor medio de la temperatura exterior durante el ao.

3.1.17 temperatura operativa: Media aritmtica de la temperatura del aire interior y la temperatura radiante media.

3.1.18 zona trmica: Parte del espacio calentado con un punto de consigna dado y con variaciones espaciales de latemperatura interior despreciables.

3.1.19 espacio no calentado: Espacio que no forma parte del espacio calentado.

3.1.20 sistema de ventilacin: Sistema que suministra el caudal de aire especificado.

3.1.21 zona: Grupo de espacios que tienen caractersticas trmicas similares.

3.2 Smbolos y unidades

Para los fines de esta norma europea, se aplican los siguientes smbolos, unidades e ndices.

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Tabla 1Smbolos y unidades

Smbolo Nombre Unidad

A, b, c, f varios factores de correccin

A superficie m2

B parmetro caracterstico m

cp capacidad trmica especfica, a presin constante J/(kgK)d espesor m

ei coeficiente de proteccin

ek, el factores de correccin por la orientacin

Gw factor de correccin por agua en el terreno

h coeficiente de transferencia de calor por superficie W/(m2K)H coeficiente de prdida trmica, coeficiente de transferencia de calor W/K

l longitud m

n ndice de renovacin de aire exterior h-1

n50ndice de renovacin de aire, a 50 Pa de diferencia de presin, entreel interior y el exterior del edificio h

-1

P permetro de suelo enlosado m

Q cantidad de calor, cantidad de energa JT temperatura termodinmica en la escala Kelvin K

U transmitancia trmica o coeficiente de transmisin trmica W/(m2K)v velocidad del aire m/s

V volumen m3

&V caudal m3/s

factor de correccin de la altura

prdida trmica, potencia trmica W

HL carga trmica W

eficacia %

conductividad W(mK)

temperatura en la escala Celsius C

densidad del aire a int,i kg/m3

transmitancia trmica lineal W/(mK)

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Tabla 2ndices

a = aire h = altura o = operativo

A = edificio colectivo inf = infiltracin r = media radiante

bdg,B = edificio int = interno RH = recalentamiento

bf = suelo del stano i,j = espacio calentado su = suministro

bw = muro del stano k = elementos del edificio T = transmisin

e = externo, exterior l = puente trmico tb = tipo de edificio

env = envolvente m = media anual u = espacio no calentado

equiv = equivalente mech = mecnico V = ventilacin

ex = extrado mn. = mnimo = temperatura interior ms alta

g = terreno nat = natural W = agua, ventana/muro

4 PRINCIPIO DEL METODO DE CLCULOEl mtodo de clculo para los casos bsicos se basa en las siguientes hiptesis:

se asume que la distribucin de la temperatura es uniforme (temperatura del aire y temperatura de diseo);

las prdidas trmicas se calculan en condiciones estables asumiendo propiedades constantes, como valores de tem-peratura, caractersticas de los elementos del edificio, etc.

El procedimiento para los casos bsicos puede utilizarse en la mayora de los edificios:

con una altura de techo no mayor que 5 m;

calentados, o que se asume que se han calentado, a una temperatura estable especificada;

donde la temperatura del aire y la temperatura operativa se asumen que es la misma.

En edificios pobremente aislados y/o durante los periodos de calentamiento con sistemas de emisin con una elevadatransferencia de calor por conveccin, por ejemplo, calefaccin por aire, o grandes superficies calefactoras con compo-nentes de radiacin significativos, por ejemplo, calentadores por suelo o techo, puede haber diferencias significativasentre la temperatura del aire y la temperatura operativa, as como una desviacin de la distribucin uniforme de la tem-peratura en el recinto, lo que podra conducir a desviaciones sustanciales de los casos bsicos. Estos casos deben consi-derarse como especiales (vase el anexo B). El caso de una distribucin no uniforme de la temperatura puede conside-rarse tambin en el apartado 7.1.4.

Inicialmente, se calculan las prdidas trmicas de diseo. Estos resultados se utilizan para determinar la carga trmicade diseo.

Para el clculo de las prdidas trmicas de diseo del espacio calentado, deben considerarse los siguientes componentes:

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la prdida trmica de diseo por transmisin, que es la prdida de calor al exterior como consecuencia de la conduc-cin trmica a travs de las superficies circundantes, y tambin la transferencia de calor entre espacios calentadosdebido al hecho de que los espacios adyacentes calentados pueden estar calentados a diferentes temperaturas o seasume que lo estn. Por ejemplo, recintos adyacentes, pertenecientes a otro apartamento, puede asumirse que estncalentados a una temperatura fija correspondiente a un apartamento desocupado.

la prdida trmica de diseo por ventilacin, que es la prdida de calor al exterior por ventilacin o por infiltracin atravs de la envolvente del edificio y el calor transferido por ventilacin desde un espacio calentado a otro espaciocalentado, dentro del edificio.

5 CONSIDERACIONES GENERALES

5.1 Procedimiento de clculo para un espacio calentado

Los pasos del procedimiento de clculo para un espacio calentado son los siguientes (vase la figura 1):

a) se determina el valor de la temperatura exterior de diseo y la temperatura exterior media anual;

b) se especifica el estado de cada espacio (calentado o no) y los valores de la temperatura interior de diseo de cada es-pacio calentado;

c) se determinan las caractersticas trmicas y dimensionales de los elementos del edificio para cada espacio calentadoy no calentado;

d) se calcula el coeficiente de prdida trmica de diseo por transmisin, y se multiplica por la diferencia de temperatu-ra de diseo, para obtener la prdida trmica de diseo por transmisin del espacio calentado;

e) se calcula el coeficiente de prdida trmica de diseo por ventilacin, y se multiplica por la diferencia de temperatu-ra de diseo, para obtener la prdida trmica de diseo por ventilacin del espacio calentado;

f) se obtiene la prdida trmica de diseo total, del espacio calentado, sumando la prdida trmica de diseo por trans-misin y la prdida trmica de diseo por ventilacin;

g) se calcula la capacidad de calentamiento del espacio calentado, es decir, la potencia adicional requerida para com-pensar los efectos de un calentamiento intermitente;

h) se obtiene la carga trmica de diseo total, del espacio calentado, sumando la prdida trmica de diseo total y la ca-pacidad de calentamiento.

5.2 Procedimiento de clculo para un edificio colectivo o para un edificio

Para calcular el suministro de calor, por ejemplo, un intercambiador de calor o un generador de calor, debe calcularse lacarga trmica de diseo total del edificio colectivo o del edificio. El procedimiento de clculo est basado en los resul-tados del clculo espacio calentado por espacio calentado.

Los pasos del procedimiento de clculo para un edificio colectivo o un edificio son los siguientes:

a) se suman las prdidas trmicas de diseo por transmisin de todos los espacios calentados, sin considerar la transfe-rencia de calor en los lmites del sistema especificado, para obtener la prdida trmica de diseo total por transmi-sin del edificio colectivo o del edificio;

b) se suman las prdidas trmicas de diseo por ventilacin de todos los espacios calentados, sin considerar la transfe-rencia de calor en los lmites del sistema especificado, para obtener la prdida trmica de diseo total por ventilacindel edificio colectivo o del edificio;

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c) se obtiene la prdida trmica de diseo total del edificio colectivo o del edificio, sumando la prdida trmica de di-seo total por transmisin y la prdida trmica de diseo total por ventilacin;

d) se suma la capacidad de calentamiento de todos los espacios calentados para obtener la capacidad de calentamientototal del edificio colectivo o del edificio, necesaria para compensar los efectos del calentamiento intermitente;

e) se obtiene la carga trmica de diseo total del edificio o del edificio colectivo, sumando la prdida trmica de diseototal y la capacidad de recalentamiento total.

5.3 Procedimiento de clculo por el mtodo simplificado

El procedimiento de clculo por el mtodo simplificado sigue el procedimiento dado en los apartados 5.1 y 5.2. Sinembargo, se realizan simplificaciones cuando se determinan las diferentes prdidas trmicas. El mtodo simplificado sedescribe en el captulo 9.

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Fig. 1 Procedimiento de clculo para un espacio calentado

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6 DATOS REQUERIDOSEl anexo D de esta norma suministra informacin de los datos apropiados requeridos para realizar el clculo de la cargatrmica. Cuando no exista un anexo nacional a esta norma, como referencia de los valores nacionales, la necesaria infor-macin puede obtenerse de los valores por defecto indicados en el anexo D.

Se requieren los siguientes datos.

6.1 Datos climticos

Para este mtodo de clculo, se utilizan los siguientes datos climticos:

temperatura exterior de diseo, e, para el clculo de la prdida trmica de diseo al exterior;

temperatura exterior media anual, m,e, para el clculo de la prdida trmica de diseo al terreno.

Tienen que realizarse clculos para determinar los datos climticos de diseo. Como no existe todava un acuerdo euro-peo sobre el clculo y presentacin de estos parmetros climticos, deben utilizarse los valores nacionales definidos ypublicados.

Para el clculo y presentacin de la temperatura exterior de diseo, los organismos nacionales o pblicos pueden referir-se al proyecto de Norma prEN ISO 15927-5. Otra posibilidad para determinar la temperatura exterior de diseo es utili-zar la temperatura media de los dos das de ms baja temperatura que se haya registrado diez veces en un periodo deveinte aos.

6.2 Temperatura interior de diseo

La temperatura interior utilizada para el clculo de la prdida trmica de diseo es la temperatura interior de diseo, int.Para el caso bsico, se asume que la temperatura operativa y la temperatura del aire interior tienen el mismo valor. Enlos casos en que no se pueda aplicar esto, se puede encontrar ms informacin en el anexo B.

La informacin sobre la temperatura interior de diseo y los valores a utilizar se deben encontrar en un anexo nacional aesta norma, o en las especificaciones del proyecto. Cuando no se disponga del anexo nacional, se utilizan los valorespor defecto dados en el captulo D.2.

6.3 Datos del edificio

A continuacin se indican los datos de entrada requeridos para un clculo recinto por recinto:

Vi = volumen interior de aire de cada recinto (espacios calentados y no calentados), en metros cbicos (m3);

Ak = superficie de cada elemento del edificio, en metros cuadrados (m2);

Uk = transmitancia trmica de cada elemento del edificio, en watios por metro cuadrado por grado Kelvin (W/m2K);

l = transmitancia trmica lineal de cada puente trmico lineal, en watios por metro cuadrado por grado Kelvin(W/m2K);

ll = longitud de cada puente trmico lineal (m).

Los clculos de la transmitancia trmica o coeficiente de transmisin trmica (valor U) de los elementos del edificio,deben realizarse con respecto a las condiciones lmite y las caractersticas del material que se definen y recomiendan enlos proyectos de norma (pr)EN o normas correspondientes. En la tabla siguiente, se da un resumen de todos los parme-tros que se utilizan en el clculo de los valores U de los elementos del edificio, junto con la referencia de la norma apro-piada a aplicar. Si son de aplicacin condiciones o reglamentaciones tpicas locales, se puedan aplicar los valores nacio-nales. Dichos valores deben definirse y publicarse a nivel nacional.

- 17 - EN 12831:2003

Tabla 3Parmetros para el clculo de los valores U

Smbolos yunidades

NOMBRE DEL PARAMETRO Referencia de normao proyecto de norma

Rsi (m2K/W) Resistencia de la superficie interior EN ISO 6946Rse (m2K/W) Resistencia de la superficie exterior EN ISO 6946 (W/mK) Conductividad trmica (materiales homogneos):

determinacin de los valores declarados y de diseo (procedimiento) valores de diseo tabulados (valores de seguridad) tipos de terrenos

condiciones locales de emplazamiento y de humedad (depende del pas)

EN ISO 10456

EN 12524

EN ISO 13370

normas nacionales

R (m2K/W) Resistencia trmica de materiales no homogneos EN ISO 6946Ra (m2K/W) Resistencia trmica de cmaras de aire o cavidades:

cmaras de aire sin ventilar, ligeramente ventiladas y bien ventiladas

en ventanas acopladas o dobles

EN ISO 6946

EN ISO 10077-1

U (W/m2K) Transmitancia trmica: mtodo general de clculo

ventanas, puertas (valores calculados y tabulados) marcos (mtodo numrico) acristalamiento

EN ISO 6946

EN ISO 10077-1

prEN ISO 10077-2

EN 673

(W/mK) Transmitancia trmica lineal (puentes trmicos): clculo detallado (numrico 3D) clculo detallado (2D) clculo simplificado

EN ISO 10211-1

EN ISO 10211-2

EN ISO 14683

(W/K) Transmitancia trmica puntual (puentes trmicos 3D) EN ISO 10211-1

Para el clculo del coeficiente de prdida trmica por ventilacin, se consideran adecuadas las siguientes cantidades:

nmn. = ndice de renovacin de aire exterior mnimo por hora (h-1);

n50 = ndice de renovacin de aire, a 50 Pa de diferencia de presin, entre el interior y el exterior, por hora (h-1);

&infV = caudal de aire de infiltracin debido a la falta de estanquidad de la envolvente del edificio, teniendo en cuenta elviento y efectos de tiro natural, en metros cbicos por segundo (m3/s);

&Vsu = caudal de aire suministrado, en metros cbicos por segundo (m3/s);

&Vex = caudal de aire extrado, en metros cbicos por segundo (m3/s);

V = eficacia del sistema de recuperacin de calor del aire extrado.

EN 12831:2003 - 18 -

Debe indicarse claramente la eleccin de las dimensiones del edificio. Cualquiera que sea la eleccin, deben incluirselas prdidas a travs de la superficie total de los muros exteriores. Las dimensiones internas, externas o totales puedenutilizarse de acuerdo con la Norma EN ISO 13789, pero la eleccin de las dimensiones del edificio debe indicarse ymantenerse claramente a lo largo del clculo. Hay que tener cuidado ya que la Norma EN ISO 13789 no sigue el mto-do de clculo recinto por recinto.

7 PRDIDA TRMICA DE DISEO TOTAL EN UN ESPACIO CALENTADO. CASOS BSICOSLa prdida trmica de diseo total en un espacio calentado (i), i, se calcula como sigue:

i T,i V,i= + [W] (1)

donde

T,i es la prdida trmica de diseo por transmisin, en un espacio calentado (i), en watios (W);

V,i es la prdida trmica de diseo por ventilacin, en un espacio calentado (i), en watios (W).

7.1 Prdida trmica de diseo por transmisin

La prdida trmica de diseo por transmisin, en un espacio calentado (i), se calcula como sigue:

T,i T,ie T,iue T,ig T,ij int,i e= + + + H H H H [W] (2)

donde

HT,ie es el coeficiente de prdida trmica por transmisin de un espacio calentado (i) al exterior (e) a travs de la en-volvente del edificio, en watios por grado Kelvin (W/K);

HT,iue es el coeficiente de prdida trmica por transmisin de un espacio calentado (i) al exterior (e) a travs de un es-pacio no calentado (u), en watios por grado Kelvin (W/K);

HT,ig es el coeficiente de prdida trmica por transmisin, en estado estable, de un espacio calentado (i) al terreno (g),en watios por grado Kelvin (W/K);

HT,ij es el coeficiente de prdida trmica por transmisin de un espacio calentado (i) a un espacio calentado adyacente(j), calentado a una diferencia de temperatura significativa, es decir, un espacio calentado adyacente dentro deledificio colectivo o un espacio calentado en un edificio colectivo adyacente, en watios por grado Kelvin (W/K);

int,i es la temperatura interior de diseo del espacio calentado (i), en grados Celsius (C);

e es la temperatura exterior de diseo, en grados Celsius (C).

7.1.1 Prdidas trmicas directamente al exterior. Coeficiente de prdida trmica HT,ie. El coeficiente de prdidatrmica de diseo por transmisin, de un espacio calentado (i) al exterior (e), HT,ie, se debe a todos los elementos deledificio y puentes trmicos lineales que separan el espacio calentado del medio exterior, como son muros, suelo, techo,puertas, ventanas. HT,ie se calcula como sigue:

H A U e l eT,ie k k k k l l l l= + [W/K] (3)donde

Ak es la superficie del elemento (k) del edificio, en metros cuadrados (m2);

- 19 - EN 12831:2003

ek, el son factores de correccin por la orientacin, teniendo en cuenta influencias climticas, como son el diferenteaislamiento, absorcin de humedad de los elementos del edificio, velocidad del viento y temperatura, si es quedichas influencias no se han tenido en cuenta en la determinacin de los valores U (Norma EN ISO 6946);

ek y el deben determinarse a nivel nacional. En ausencia de valores nacionales, se utilizan los valores por defectodados en el apartado D.4.1;

Uk es la tranmitancia trmica del elemento (k) del edificio, en watios por metro cuadrado por grado Kelvin (W/m2K),calculada de acuerdo con:

Norma EN ISO 6946 (para elementos opacos);

Norma ISO 10077-1 (para puertas y ventanas);

o por las indicaciones dadas en las Aprobaciones Tcnicas Europeas (European Technical Aprovals);

ll es la longitud del puente trmico lineal (l) entre el interior y el exterior, en metros (m);

l es la transmitancia trmica lineal del puente trmico lineal (l), en watios por metro por grado Kelvin (W/mK). ldebe determinarse de una de las dos formas siguientes:

mediante una estimacin aproximada, utilizando los valores tabulados incluidos en la Norma EN ISO 14683;

o calculada de acuerdo con la Norma ISO 10211-2.

Los valores tabulados de l de la Norma EN ISO 14683 se dan para un sistema de clculo del edificio entero y nopara el clculo recinto por recinto. La desviacin proporcional del valor l entre recintos queda a discrecin delproyectista del sistema.

En este clculo no se tiene en cuenta los puentes trmicos no lineales.

Mtodo simplificado para prdidas trmicas por transmisin lineal

Para el clculo de las prdidas trmicas por transmisin lineal, se puede utilizar el siguiente mtodo simplificado:

U U Ukc k tb= + [W/m2K] (4)

donde

Ukc es la transmitancia trmica corregida del elemento del edificio (k), teniendo en cuenta los puentes trmicos linea-les, en watios por metro cuadrado por grado Kelvin (W/m2K);

Uk es la transmitancia trmica del elemento del edificio (k), en watios por metro cuadrado por grado Kelvin (W/m2K);

Utb es el factor de correccin, en watios por metro cuadrado por grado Kelvin (W/m2K), dependiendo del tipo deelemento del edificio. En el apartado D.4.1 se dan valores por defecto.

7.1.2 Prdidas trmicas a travs de un espacio no calentado. Coeficiente de prdida trmica HT,iue. Si existe unespacio no calentado (u) entre el espacio calentado (i) y el exterior (e), el coeficiente de prdida trmica de diseo portransmisin, HT,iue, del espacio calentado al exterior se calcula como sigue.

H A U b l bT,iue k k k u l l l u= + [W/K] (5)

EN 12831:2003 - 20 -

donde

bu es el factor de reduccin de temperatura teniendo en cuenta la diferencia entre la temperatura del espacio no calenta-do y la temperatura exterior de diseo.

El factor de reduccin de temperatura, bu, puede determinarse por uno de los tres mtodos siguientes:

a) si la temperatura del espacio no calentado, u, en condiciones de diseo, est calculada o especificada, bu est dadopor:

buint,i u

int,i e=

[] (6)

b) si u es desconocido, bu est dado por:

b HH Hu

ue

iu ue=

+[] (7)

donde

Hiu es el coeficiente de prdida trmica desde el espacio calentado (i) al espacio no calentado (u), en watios por gradoKelvin (W/K) , teniendo en cuenta:

las prdidas trmicas por transmisin (del espacio calentado al espacio no calentado);

las prdidas trmicas por ventilacin (caudal de aire entre el espacio calentado y el espacio no calentado);

Hue es el coeficiente de prdida trmica desde el espacio no calentado (u) al exterior (e), en watios por grado Kelvin(W/K), teniendo en cuenta:

las prdidas trmicas por transmisin (al exterior y al terreno);

las prdidas trmicas por ventilacin (entre el espacio no calentado y el exterior).

c) Mediante referencia al anexo nacional de esta norma, suministrando valores de bu para cada caso. En ausencia de va-lores nacionales, se dan valores por defecto en el apartado D.4.2.

7.1.3 Prdidas trmicas a travs del terreno. Coeficiente de prdida trmica HT,ig. El ndice de prdida trmica atravs de los suelos y de los muros del stano, directa o indirectamente en contacto con el terreno, depende de variosfactores. stos incluyen la superficie y el permetro expuesto del suelo enlosado, la profundidad del suelo del stano pordebajo del nivel del terreno, y las propiedades trmicas del terreno.

Para los fines de esta norma, el ndice de prdida trmica al terreno puede calcularse de acuerdo con la Norma EN ISO 13370:

de manera detallada;

o de la forma simplificada que se describe ms abajo. En este caso, las prdidas trmicas debidas a puentes linealesno se tienen en cuenta.

El coeficiente de perdida trmica de diseo por transmisin, en condiciones estables, HT,ig, de un espacio calentado (i) alterreno (g), se calcula como sigue:

H f f A U GT,ig g1 g2 k k equiv,k W= [W/K] (8)

- 21 - EN 12831:2003

donde

fg1 es el factor de correccin que tiene en cuenta la influencia de la variacin anual de la temperatura exterior. Estefactor debe determinarse a nivel nacional. En ausencia de valores nacionales, se dan valores por defecto en elapartado D.4.3;

fg2 es el factor de reduccin de temperatura que tiene en cuenta la diferencia entre la temperatura exterior mediaanual y la temperatura exterior de diseo, dado por:

fg2 int,i m,eint,i e

=

;

Ak es la superficie del elemento (k) del edificio, en contacto con el terreno, en metros cuadrados (m2);

Uequiv,k es la transmitancia trmica equivalente del elemento (k) del edificio, en watios por metro cuadrado por gradoKelvin (W/m2K), determinada de acuerdo con la tipologa del suelo (vanse las figuras 3 a 6 y las tablas 4 a 7);

GW es el factor de correccin que tiene en cuenta la influencia del agua del terreno. Si la distancia entre la situacinasumida del agua y el nivel del suelo del stano (suelo enlosado) es menor que 1 m, se tiene que tener en cuen-ta esta influencia.

Este factor puede calcularse de acuerdo con la Norma 13370 y se debe determinar a nivel nacional. En ausen-cia de valores nacionales, se dan valores por defecto en el apartado D.4.3.

Las figuras 3 a 6 y las tablas 4 a 7 suministran valores de Uequiv,k para las diferentes tipologas de suelo diferenciadas enla Norma EN ISO 13370, en funcin de los valores U de los elementos del edificio y del parmetro caracterstico B. Enestas figuras y tablas, la conductividad trmica del terreno se toma como g = 2,0 W/mK y no se tienen en cuenta losefectos del aislamiento del borde.

El parmetro caracterstico, B, est dado por (vase la figura 2):

=

BA

Pg

0 5,[m] (9)

donde

Ag es la superficie del suelo enlosado considerado, en metros cuadrados (m2). Para un edificio completo, Ag es la super-ficie total del suelo. Para parte de un edificio, por ejemplo, edificio colectivo en una fila de casas, Ag es la superficiede suelo considerada.

P es el permetro del suelo enlosado considerado, en metros (m). Para un edificio completo, P es el permetro total deledificio. Para parte de un edificio, por ejemplo, un edificio colectivo en una fila de casas, P incluye solamente lalongitud de los muros exteriores que separan el espacio calentado considerado del ambiente exterior.

EN 12831:2003 - 22 -

Fig. 2 Determinacin del parmetro caracterstico B

En la Norma EN ISO 13370, el parmetro B se calcula para el edificio completo. Para un clculo recinto por recinto, Bdebe determinarse para cada recinto de una de las tres formas siguientes:

para todos los recintos sin muros exteriores separando el espacio calentado considerado del ambiente exterior, se uti-liza el valor B calculado para el edificio completo;

para todos los recintos con suelo bien aislado (Ufloor < 0,5 W/m2K), se utiliza el valor B calculado para el edificiocompleto;

para el resto de recintos, se calcula separadamente el valor B con el sistema de recinto por recinto (clculo conser-vativo).

Suelo enlosado a nivel del terreno

En la figura 3 y la tabla 4 se da la transmitancia trmica equivalente del suelo del stano, en funcin de la transmitanciatrmica del suelo y del parmetro caracterstico B.

- 23 - EN 12831:2003

Leyenda

a Suelo de hormign (sin aislamiento)b Valor B [m]

Fig. 3 Valores Uequiv,bf del suelo del stano para suelo enlosado a nivel del terreno, en funcin de latransmitancia trmica del suelo y del valor B

Tabla 4Valores Uequiv,bf del suelo del stano para suelo enlosado a nivel del terreno,

en funcin de la transmitancia trmica del suelo y del valor B

Uequiv,bf (para z = 0 m)W/m2K

Valores Bm

sin aislamiento Ufloor =2,0 W/m2K

Ufloor =1,0 W/m2K

Ufloor =0,5 W/m2K

Ufloor =0,25 W/m2K

2 1,30 0,77 0,55 0,33 0,174 0,88 0,59 0,45 0,30 0,176 0,68 0,48 0,38 0,27 0,178 0,55 0,41 0,33 0,25 0,16

10 0,47 0,36 0,30 0,23 0,1512 0,41 0,32 0,27 0,21 0,1414 0,37 0,29 0,24 0,19 0,1416 0,33 0,26 0,22 0,18 0,1318 0,31 0,24 0,21 0,17 0,1220 0,28 0,22 0,19 0,16 0,12

EN 12831:2003 - 24 -

Stano calentado, con suelo enlosado por debajo del nivel del terreno

La base de clculo de la transmitancia trmica equivalente para un stano calentado, parcial o totalmente debajo del ni-vel del terreno, es similar al del suelo enlosado a nivel del terreno, pero incluye dos tipos de elementos del edificio, esdecir, Uequiv,bf para elementos de suelo y Uequiv,bw para elementos de muro.

En las figuras 4 y 5 y en las tablas 5 y 6 se da la transmitancia trmica equivalente de los elementos de suelo, en funcinde la transmitancia trmica del suelo y del parmetro caracterstico B. La transmitancia equivalente para los elementosde muro se da en la figura 6 y en la tabla 7, en funcin de la transmitancia trmica del muro y de la profundidad por de-bajo del nivel del terreno.

Para un stano calentado, parcialmente por debajo del nivel del terreno, las prdidas trmicas directamente al exterior deaquellas partes de la planta que estn por encima del nivel del terreno, se determinan de acuerdo con el apartado 7.1.1, sininfluencia del terreno y considerando nicamente aquellas partes de los elementos del edificio que estn por encima del ni-vel del terreno.

Leyenda

a Suelo de hormign (sin aislamiento)b Valor B [m]

Fig. 4 Valores Uequiv,bf para los elementos de suelo de un stano calentado, con suelo enlosado a 1,5 m pordebajo del nivel del terreno, en funcin de la transmitancia trmica del suelo y del valor B

- 25 - EN 12831:2003

Tabla 5Valores Uequiv,bf para los elementos de suelo de un stano calentado, con suelo enlosado a 1,5 m por debajo del

nivel del terreno, en funcin de la transmitancia trmica del suelo y del valor B

Uequiv,bf (para z = 1,5 m)W/m2K

Valores Bm

sin aislamiento Ufloor =2,0 W/m2K

Ufloor =1,0 W/m2K

Ufloor =0,5 W/m2K

Ufloor =0,25 W/m2K

2 0,86 0,58 0,44 0,28 0,164 0,64 0,48 0,38 0,26 0,166 0,52 0,40 0,33 0,25 0,158 0,44 0,35 0,29 0,23 0,15

10 0,38 0,31 0,26 0,21 0,1412 0,34 0,28 0,24 0,19 0,1414 0,30 0,25 0,22 0,18 0,1316 0,28 0,23 0,20 0,17 0,1218 0,25 0,22 0,19 0,16 0,1220 0,24 0,20 0,18 0,15 0,11

Leyenda

a Suelo de hormign (sin aislamiento)b Valor B [m]

Fig. 5 Valores Uequiv,bf para los elementos de suelo de un stano calentado, con suelo enlosado a 3,0 m pordebajo del nivel del terreno, en funcin de la transmitancia trmica del suelo y del valor B

EN 12831:2003 - 26 -

Tabla 6Valores Uequiv,bf para los elementos de suelo de un stano calentado, con suelo enlosado a 3,0 m por debajo

del nivel del terreno, en funcin de la transmitancia trmica del suelo y del valor B

Uequiv,bf (para z = 3,0 m)W/m2K

Valores Bm

sin aislamiento Ufloor =2,0 W/m2K

Ufloor =1,0 W/m2K

Ufloor =0,5 W/m2K

Ufloor =0,25 W/m2K

2 0,63 0,46 0,35 0,24 0,144 0,51 0,40 0,33 0,24 0,146 0,43 0,35 0,29 0,22 0,148 0,37 0,31 0,26 0,21 0,14

10 0,32 0,27 0,24 0,19 0,1312 0,29 0,25 0,22 0,18 0,1314 0,26 0,23 0,20 0,17 0,1216 0,24 0,21 0,19 0,16 0,1218 0,22 0,20 0,18 0,15 0,1120 0,21 0,18 0,16 0,14 0,11

Leyenda

a Valor U de los muros [W/m2K]

Fig. 6 Valores Uequiv,bw para los elementos de muro de un stano calentado, en funcin de la transmitanciatrmica de los muros y la profundidad z por debajo del nivel del terreno

- 27 - EN 12831:2003

Tabla 7Valores Uequiv,bw para los elementos de muro de un stano calentada, en funcin de la

transmitancia trmica de los muros y la profundidad z por debajo del nivel del terreno

Uequiv.bwW/m2K

UwallW/m2K

z = 0 m z = 1 m z = 2 m z = 3 m

0,00 0,00 0,00 0,00 0,000,50 0,44 0,39 0,35 0,320,75 0,63 0,54 0,48 0,431,00 0,81 0,68 0,59 0,531,25 0,98 0,81 0,69 0,611,50 1,14 0,92 0,78 0,681,75 1,28 1,02 0,85 0,742,00 1,42 1,11 0,92 0,792,25 1,55 1,19 0,98 0,842,50 1,67 1,27 1,04 0,882,75 1,78 1,34 1,09 0,923,00 1,89 1,41 1,13 0,96

Stano no calentado

El coeficiente de prdida trmica por transmisin del suelo que separa un espacio calentado de un stano no calentadose calcula de acuerdo con el apartado 7.1.2. El valor U del suelo se calcula de la misma forma que para un suelo sin in-fluencias del terreno, es decir, no se aplica la ecuacin 8 (ni, por tanto, los factores fg1, fg2 y GW).

Suelo suspendido

El coeficiente de prdida trmica por transmisin de un suelo suspendido se calculade acuerdo con el apartado 7.1.2. El valor U del suelo suspendido se calcula de lamisma manera que la del suelo sin influencia del terreno, es decir, no se aplica laecuacin 8 (ni, por tanto, los factores fg1, fg2 y GW).

7.1.4 Prdidas trmicas a o desde espacios calentados a diferente temperatura. Coeficiente de prdida trmicaHT,ij. HT,ij expresa la transferencia de calor por transmisin desde un espacio calentado (i) a un espacio calentado adya-cente (j) a una temperatura significantemente diferente. Puede ser un recinto adyacente dentro del edificio colectivo (porejemplo, bao, consulta mdica, almacn), un recinto perteneciente a un edificio colectivo adyacente (es decir, aparta-mento) o un recinto perteneciente a un edificio adyacente que puede no estar calentado.

HT,ij se calcula como sigue:

H f A UiT,ij k j k k= [W/K] (10)

EN 12831:2003 - 28 -

donde

fij es el factor de reduccin de la temperatura, teniendo en cuenta la diferencia entre la temperatura del espacio adya-cente y la temperatura exterior de diseo, dado por:

fij int,i espacio adyacenteint,i e

=

En ausencia de valores nacionales de la temperatura de los espacios adyacentes, se dan valores por defecto en elapartado D.4.4. En el anexo nacional a esta norma, se puede incluir en el apartado D.4.4 informacin sobre el efectode los gradientes de temperatura vertical;

Ak es la superficie del elemento (k) del edificio, en metros cuadrados (m2);

Uk es la transmitancia trmica del elemento (k) del edificio, en watios por metro cuadrado por grado Kelvin (W/m2K).

En este clculo no se tienen en cuenta los efectos de los puentes trmicos.

7.2 Prdida trmica de diseo, por ventilacin

La prdida trmica de diseo por ventilacin, V,i, para un espacio calentado (i), se calcula como sigue:

V,i V,i int,i e= H [W] (11)

donde

HV,i es el coeficiente de prdida trmica de diseo por ventilacin, en watios por grado Kelvin (W/K);

int,i es la temperatura interior de diseo del espacio calentado (i), en grados Celsius (C);

e es la temperatura exterior de diseo, en grados Celsius (C).

El coeficiente de prdida trmica de diseo por ventilacin, HV,i, del espacio calentado (i), se calcula como sigue:

H V cV,i i p= & [W/K] (12)

donde

&Vi es el caudal de aire del espacio calentado (i), en metros cbicos por segundo (m3/s);

es la densidad del aire a int,l, en kilogramos por metro cbico (kg/m3);

cp es la capacidad calorfica especfica del aire a int,i, en kilojulios por kilogramo por grado Kelvin (kJ/kg.K).

Asumiendo constante y cp, la ecuacin (12) queda reducida a:

H VV,i i= 0 34, & [W/K] (13)

donde &Vi se expresa en metros cbicos por hora (m3/h).

El procedimiento de clculo para determinar el caudal de aire relevante, &Vi , depende de cada caso considerado, es decir,si hay o no sistema de ventilacin.

- 29 - EN 12831:2003

Sin sistema de ventilacin

En ausencia de sistemas de ventilacin, se asume que el aire suministrado tiene las mismas caractersticas trmicas queel aire exterior. Por tanto, la prdida trmica es proporcional a la diferencia entre la temperatura interior de diseo ytemperatura exterior del aire.

El valor del caudal de aire del espacio calentado (i), que se utiliza para el clculo del coeficiente de prdida trmica dediseo por ventilacin, es el mximo del caudal de infiltracin, &Vinf,i , motivado por el flujo de aire a travs de grietas yjuntas de la envolvente del edificio y por el caudal mnimo, &Vmn.,i , requerido por motivos higinicos:

& &

,&V V Vi inf,i mn.,imx.= [m3/h] (14)

donde

&Vinf,i debe determinarse de acuerdo con el apartado 7.2.2;

&Vmn.,i debe determinarse de acuerdo con el apartado 7.2.1.

Con sistema de ventilacin

Si existe un sistema de ventilacin, el aire suministrado no tiene necesariamente las caractersticas trmicas del aireexterior, por ejemplo:

cuando se utiliza un sistema de recuperacin de calor;

cuando el aire exterior se calienta previamente de forma centralizada;

cuando el aire suministrado proviene de espacios adyacentes.

En estos casos, se introduce un factor de reduccin de la temperatura que tiene en cuenta la diferencia entre la tempera-tura del aire suministrado y la temperatura exterior de diseo.

En sistemas con un caudal de aire extrado adicional, este aire es remplazado por aire exterior que entra a travs de laenvolvente del edificio, que tambin tiene que tenerse en consideracin.

La ecuacin para determinar el caudal de aire del espacio calentado (i), que se utiliza para el clculo del coeficiente deprdida trmica de diseo por ventilacin, es la siguiente:

& & & &V V V f Vi inf,i su,i v,i mech,inf,i= + + [m3/h] (15)

donde

&Vinf,i es el caudal de aire de infiltracin del espacio calentado (i), en metros cbicos por hora (m3/h);&Vsu,i es el caudal de suministro de aire del espacio calentado (i), en metros cbicos por hora (m3/h);&Vmech,inf,i es el caudal extrado adicional del espacio calentado, en metros cbicos por hora (m3/h), determinado de acuer-

do con el apartado 7.2.3.2;

fv,i es el factor de reduccin de temperatura, dado por:

fv,i int,i su,iint,i e

=

EN 12831:2003 - 30 -

su,i es la temperatura del aire suministrado al espacio calentado (i) (bien desde el sistema central de calefaccin,desde espacios adyacentes calentados o no, o desde el ambiente exterior), en grados Celsius (C). Si se utilizaun sistema de recuperacin de calor, su,i puede calcularse por la eficacia del sistema de recuperacin de ca-lor. su,i puede ser mayor o menor que la temperatura del aire interior.

&Vi debe ser igual o mayor que el ndice de renovacin de aire mnimo, de acuerdo al apartado 7.2.1.

Un mtodo para determinar los caudales de aire en edificios de forma precisa viene dado en el proyecto de NormaprEN 13465.

En los apartados 7.2.2 y 7.2.3 se dan mtodos simplificados para determinar los caudales de aire.

7.2.1 Higiene. Caudal de aire &Vmn.,i . Por razones de higiene, se necesita un caudal mnimo de aire. Cuando no sedisponga de informacin nacional, el caudal mnimo, &Vmn.,i , del espacio calentado (i), se puede determinar como sigue:

&V n Vmn.,i mn. i= [m3/h] (16)

donde

nmn. es el ndice de renovacin mnima del aire exterior por hora (h-1);Vi es el volumen del espacio calentado (i), en metros cbicos (m3), calculado en base a las dimensiones interiores.

El ndice de renovacin mnima del aire exterior debe determinarse en un anexo nacional a esta norma o por especifica-cin. Cuando no exista este anexo nacional, se dan valores por defecto en el apartado D.5.1. Puede obtenerse informa-cin adicional sobre caudales de aire en el Informe CEN CR 1752.

Los ndices de renovacin dados en el apartado D.5.1 estn basados en las dimensiones internas. Si se utilizan dimen-siones externas en el clculo, el ndice de renovacin dado en el apartado D.5.1 debe multiplicarse por la relacin entreel volumen interior y exterior del espacio (a modo de aproximacin, el valor por defecto de este ndice es = 0,8).

Para chimeneas abiertas, hay que considerar ndices de ventilacin ms altos, necesarios para el aire de combustin.

7.2.2 Infiltracin a travs de la envolvente del edificio. Caudal de aire &Vinf,i . El caudal de infiltracin, &Vinf,i , en el es-pacio calentado (i), inducido por el viento y por el efecto de tiro natural en la envolvente del edificio, puede calcularse de:

&V V n einf,i i i i= 2 50 [m3/h] (17)

donde

n50 es el ndice de renovacin de aire por hora (h-1) producida con una diferencia de presin de 50 Pa entre el interior yel exterior del edificio, incluidos los efectos de las tomas de aire;

ei es el coeficiente de proteccin;

i es el factor de correccin de la altura, que tiene en cuenta el aumento de la velocidad del viento con la altura delespacio sobre el nivel del terreno.

Se introduce un factor 2 en la ecuacin (17) porque los valores de n50 se dan para el edificio completo. Los clculos de-ben tener en cuenta el peor caso, donde todas las infiltraciones de aire se producen en un lado del edificio.

Los valores de &Vinf,i deben ser iguales o mayores que cero.

Los valores de n50 deben darse en un anexo nacional a esta norma. Cuando no exista este anexo nacional, en el aparta-do D.5.2 se dan valores por defecto para los diferentes tipos de construccin de edificios.

- 31 - EN 12831:2003

Los valores para el coeficiente de proteccin y el factor de correccin de la altura deben darse en un anexo nacional aesta norma. Cuando no exista este anexo nacional, en los apartados D.5.3 y D.5.4 se dan valores por defecto.

7.2.3 Caudales de aire debido a los sistemas de ventilacin

7.2.3.1 Caudal de suministro &Vsu,i . Si el sistema de ventilacin es desconocido, la prdida trmica por ventilacin secalcula como para una instalacin sin sistema de ventilacin.

Si el sistema de ventilacin es conocido, el caudal de suministro del espacio calentado (i), &Vsu,i , viene determinado porlas dimensiones del sistema de ventilacin y esto lo proporciona el proyectista del sistema de ventilacin.

Si el aire suministrado proviene de uno o varios recintos adyacentes, tiene las caractersticas trmicas del aire de esosrecintos. Si el aire suministrado entra en el recinto va conductos, lo hace generalmente precalentado. En ambos casos,debe definirse la red de flujo y deben considerarse los caudales adecuados en los recintos afectados.

7.2.3.2 Caudal extrado adicional &Vmech,inf,i . El caudal de aire extrado adicional en cualquier sistema de ventila-cin se reemplaza por aire exterior que entra a travs de la envolvente del edificio.

Si el caudal de aire extrado adicional no se ha determinado previamente, puede calcularse para el edificio completo co-mo sigue:

& & &

,V V Vmech,inf ex sumx.= 0 [m3/h] (18)

donde

&Vex es el caudal extrado para el edificio completo, en metros cbicos por hora (m3/h);&Vsu es el caudal suministrado para el edificio completo, en metros cbicos por hora (m3/h).

En edificios residenciales, el caudal suministrado para el edificio completo se ajusta frecuentemente a cero.

Inicialmente, &Vmech,inf se determina para el edificio completo. Posteriormente, la distribucin de este caudal exterior encada espacio del edificio se calcula a partir de la permeabilidad1) de cada espacio, en proporcin a la permeabilidad deledificio completo. Si no hay datos sobre permeabilidad, se puede calcular la distribucin del caudal de aire exterior deforma simplificada, en proporcin al volumen de cada espacio, como sigue:

& &V V VVmech,inf,i mech,infi

i=

[m3/h] (19)

donde Vi es el volumen del espacio (i). Esta ecuacin puede utilizarse igualmente para determinar el caudal de aire su-ministrado a cada espacio si se conoce nicamente el caudal suministrado para el edificio completo.

7.3 Espacios calentados intermitentemente

Los espacios calentados intermitentemente necesitan una capacidad de calentamiento para alcanzar la temperaturainterior de diseo requerida despus de una desconexin en un momento dado. La capacidad de calentamiento dependede los siguientes factores:

la capacidad trmica de los elementos del edificio;

el tiempo de recalentamiento;

la cada de temperatura durante la desconexin;

1) La expresin "permeabilidad" considera los efectos de la estanquidad al aire de la envolvente del edificio y de los cerramientos diseados.

EN 12831:2003 - 32 -

las caractersticas del sistema de control.

La capacidad de calentamiento puede no ser siempre necesaria, por ejemplo:

si el sistema de control es capaz de cancelar la desconexin de la calefaccin durante los das mas fros;

si pueden reducirse las prdidas trmicas (prdidas por ventilacin) durante el periodo de desconexin.

La capacidad de calentamiento debe acordarse con el cliente.

La capacidad de calentamiento puede determinarse de forma detallada por procedimientos de clculos dinmicos.

En los casos siguientes, puede utilizarse un mtodo simplificado de clculo, dado ms abajo, para determinar la capaci-dad de calentamiento requerida por el generador de calor y los emisores de calor:

para edificios residenciales:

el periodo de restriccin (desconexin nocturna) est dentro de un intervalo de 8 h;

la construccin del edificio no es ligera (como puede ser una construccin en madera).

para edificios no residenciales:

el periodo de restriccin est dentro de un intervalo de 48 h (desconexin de fin de semana);

el periodo de ocupacin, durante los das laborables, es mayor que 8 h diarias;

la temperatura interior de diseo est entre 20 C y 22 C.

Para emisores de calor con una masa trmica elevada, se requieren tiempos de recalentamiento ms largos.

Mtodo simplificado para determinar la capacidad de calentamiento

La capacidad de calentamiento necesaria para compensar los efectos del calentamiento intermitente, RH,i, en un espa-cio calentado (i), se calcula como sigue:

RH,i i RH= A f [W] (20)

donde

AI es la superficie del suelo del espacio calentado (i), en metros cuadrados (m2);fRH es un factor de correccin que depende del tiempo de recalentamiento y de la cada de temperatura interna asumida

durante la desconexin, en watios por metro cuadrado (W/m2). Este factor debe incluirse en un anexo nacional aesta norma. Cuando no est disponible este anexo nacional, se dan valores por defecto en el captulo D.6. Estos va-lores por defecto no se aplican a sistemas de calefaccin por almacenamiento.

8 CARGA TRMICA DE DISEOLa carga trmica de diseo puede calcularse para un espacio calentado, para un edificio colectivo y para un edificiocompleto, con objeto de determinar la carga trmica para dimensionar el emisor de calor, el intercambiador de calor, elgenerador de calor, etc.

8.1 Carga trmica de diseo de un espacio calentado

La carga trmica de diseo, HL,i, para un espacio calentado (i), se calcula como sigue:

- 33 - EN 12831:2003

HL,i T,i V,i RH,i= + + [W] (21)

donde

T,i es la prdida trmica por transmisin del espacio calentado, en watios (W);

V,i es la prdida trmica por ventilacin del espacio calentado, en watios (W);

RH,i es la capacidad de calentamiento necesaria para compensar los efectos del calentamiento intermitente del espaciocalentado (i), en watios (W).

8.2 Carga trmica de diseo de un edificio colectivo o de un edificio

El clculo de la carga trmica de diseo de un edificio colectivo o de un edificio no debe tener en cuenta la transferenciade calor por transmisin y ventilacin dentro de la envolvente calentada del edificio colectivo, por ejemplo, prdidastrmicas entre apartamentos.

La prdida trmica de diseo para un edificio colectivo o un edificio, HL , se calcula como sigue:

HL T,i V,i RH,i= + + [W] (22)

donde

T,i es la suma de las prdidas trmicas por transmisin de todos los espacios calentados, excluyendo la transferen-cia de calor dentro del edificio colectivo o del edificio, en watios (W);

V,i es la suma de las prdidas trmicas por ventilacin de todos los espacios calentados, excluyendo la transferen-cia de calor dentro del edificio colectivo o del edificio, en watios (W).

La ecuacin 22 implica un caudal total en el edificio. Dado que el caudal de cada espacio est basado en elpeor caso para cada espacio particular, no es apropiado sumar los caudales de todos los espacios, ya que el peorcaso slo ocurre simultneamente en parte de los espacios. El caudal del edificio, &Vi , se calcula como sigue:

sin sistema de ventilacin

& , & , &V V Vi inf,i mn.,imx.= 0 5

con sistema de ventilacin

& , & & &V V V Vi inf,i v su,i mech,inf,i= + +0 5 1

donde v es la eficacia del sistema de recuperacin de calor del aire extrado. En caso de que no haya recupera-cin de calor, v = cero.

Para dimensionar el generador de calor, se utiliza la media de 24 h. Si el aire suministrado se calienta por unsistema adyacente, debe considerarse la carga trmica requerida;

RH,i es la suma de las capacidades de calentamiento de todos los espacios calentados requeridas para compensar losefectos del calentamiento intermitente, en watios (W).

EN 12831:2003 - 34 -

9 MTODO DE CLCULO SIMPLIFICADOEn un anexo nacional de esta norma se deben especificar las restricciones de utilizacin del mtodo de clculo simplifi-cado. Cuando no se disponga de este anexo, la informacin se da en el captulo D.7.

Como base para el clculo deben utilizarse las dimensiones externas (vase la figura 7). La base para las dimensionesverticales es la distancia desde la superficie del suelo hasta la siguiente superficie del suelo (es decir, el espesor del sue-lo del stano no se tiene en cuenta). Cuando se consideren los muros internos, la base para las dimensiones horizontaleses la distancia al centro del muro (es decir, los muros internos se consideran hasta la mitad de su espesor).

Fig. 7 Ejemplo de dimensiones exteriores en el mtodo de clculo simplificado

9.1 Prdida trmica de diseo para un espacio calentado

9.1.1 Prdida trmica de diseo total. La prdida trmica de diseo total, para un espacio calentado (i), i, se calculacomo sigue:

i T,i V,i i= + f, [W] (23)

donde

T,i es la prdida trmica de diseo por transmisin para un espacio calentado (i); en watios (W);

V,i es la prdida trmica de diseo por ventilacin para un espacio calentado (i), en watios (W);

f,i es un factor de correccin de la temperatura teniendo en cuenta la prdida trmica adicional de los recintos calentadosa una temperatura ms alta que los recintos adyacentes calentados, por ejemplo, sala de bao calentada a 24 C.

- 35 - EN 12831:2003

Los valores de f,i deben darse en un anexo nacional a esta norma. Cuando no se dispone del anexo nacional, los valo-res por defecto se dan en el apartado D.7.3.

9.1.2 Prdida trmica de diseo por transmisin. La prdida trmica de diseo por transmisin, T,i, para un espa-cio calentado (i), se calcula como sigue:

T,i k k k k int,i e= f A U [W] (24)donde

fk es el factor de correccin de la temperatura para un elemento del edificio (k), teniendo en cuenta la diferencia entrela temperatura del caso apropiado considerado y la temperatura exterior de diseo;

Ak es la superficie del elemento del edificio (K), en metros cuadrados (m2);

Uk es la transmitancia trmica del elemento del edificio (k), en watios por metro cuadrado por grado Kelvin (W/m2K).

Los valores del factor de correccin de la temperatura, fk, deben darse en un anexo nacional a esta norma. Cuando no sedispone del anexo nacional, los valores por defecto se dan en el apartado D.7.2.

9.1.3 Prdida trmica de diseo por ventilacin. La prdida trmica de diseo por ventilacin, para un espacio ca-lentado (i), se calcula como sigue:

V,i mn.,i int,i e= 0 34, &V [W] (25)

donde

&Vmn.,i es el mnimo caudal de aire del espacio calentado (i), requerido por razones higinicas, en metros cbicos porhora (m3/h);

El caudal mnimo de aire de aire del espacio calentado (i), requerido por razones higinicas, se determina de acuerdo a:

&

,V n Vmn. i mn. i= [m3/h] (26)

donde

nmn. es el ndice de renovacin mnima del aire exterior por hora (h-1);

Vi es el volumen del espacio calentado (i), en metros cbicos (m3), calculado en base a las dimensiones interiores. Comoaproximacin, este volumen es 0,8 veces el volumen del espacio calculado en base a las dimensiones exteriores.

Los valores del ndice de renovacin mnima deben darse en un anexo nacional a esta norma. Cuando no se dispone delanexo nacional, los valores por defecto se dan en el apartado D.5.1.

NOTA En los casos de sistemas de ventilacin mecnica, el caudal mecnico depende del diseo y dimensiones del sistema de ventilacin. Puedecalcularse, para cada recinto con ventilacin mecnica, un ndice de renovacin de aire equivalente, basado en el caudal mecnico (sumi-nistrado por el proyectista del sistema de ventilacin), en la temperatura del aire suministrado y en el volumen de aire de cada recinto.

9.2 Carga trmica de diseo de un espacio calentado

9.2.1 Carga trmica de diseo total. La carga trmica de diseo total, para un espacio calentado (i), HL,i, se calculacomo sigue:

HL,i i RH,i= + [W] (27)

EN 12831:2003 - 36 -

donde

i es la prdida trmica de diseo total del espacio calentado (i), en watios (W);

RH,i es la capacidad de calentamiento del espacio calentado (i), en watios (W).

9.2.2 Espacios calentados intermitentemente. La capacidad de calentamiento necesaria para compensar los efectosdel calentamiento intermitente, RH,i, en un espacio calentado (i), se calcula como sigue:

RH,i i RH= +A f [m3/h] (28)

donde

Ai es la superficie del suelo del espacio calentado (i), en metros cuadrados (m2);

fRH es el factor de recalentamiento, que depende del tipo de edificio, del tipo de construccin, del tiempo de recalenta-miento y de la cada de temperatura asumida durante la desconexin de la calefaccin.

Los valores del factor de recalentamiento, fRH, deben darse en un anexo nacional a esta norma. Cuando no se dispongadel anexo nacional, los valores por defecto se dan en el captulo D.6.

9.3 Carga trmica de diseo total de un edificio colectivo o de un edificio

El clculo de la carga trmica de diseo en un edificio colectivo o en un edificio no debe tener en cuenta la transferenciade calor por transmisin y ventilacin dentro de la envolvente calentada del edificio colectivo, por ejemplo, prdidastrmicas entre apartamentos.

La carga trmica de diseo para un edificio colectivo o un edificio, HL, se calcula como sigue:

HL T,i V,i RH,i= + + [W] (29)

donde

T,i es la suma de las prdidas trmicas por transmisin de todos los espacios calentados, excluyendo la transfe-rencia de calor dentro del edificio colectivo o del edificio;

V,i son las prdidas trmicas por ventilacin de todos los espacios calentados, excluyendo la transferencia de ca-lor dentro del edificio colectivo o del edificio;

RH,i es la suma de las capacidades de calentamiento, de todos los espacios calentados, necesaria para compensarel efecto del calentamiento intermitente.

- 37 - EN 12831:2003

ANEXO A (Informativo)

PARMETROS BSICOS DEL BIENESTAR HUMANO EN EL INTERIOR DEUN AMBIENTE TERMICO. IMPORTANCIA DE LA TEMPERATURA OPERATIVA

EN LOS CLCULOS DE CARGA TRMICA

El objetivo del clculo de la carga trmica de diseo es el de asegurar un ambiente trmico interior aceptable, en lascondiciones de la temperatura exterior de diseo. La temperatura interior de diseo para calefaccin se da en un anexo anivel nacional, o en el anexo D. A continuacin se da un mtodo para determinar la temperatura interior de diseo.

El diseo de un ambiente trmico interior debera basarse en la norma EN ISO 7730, donde se define la calidad delambiente trmico con los ndices PMV y PPD.

La calidad trmica deseada, en un espacio puede seleccionarse de entre las tres categoras A, B y C incluidas en la tabla A.1.

Tabla A.1Tres categoras de ambientes trmicos interiores

Estado trmico del cuerpo en su conjunto

Categoras de ambientestrmicos interiores

Porcentaje estimado deinsatisfechos

PPD

Voto medio

estimado

PMV

A < 6% 0,2 < PMV < + 0,2

B < 10% 0,5 < PMV < + 0,5

C < 15% 0,7 < PMV < + 0,7

La figura A.1 muestra la temperatura operativa ptima y el intervalo permisible de temperatura, en funcin de la vesti-menta y la actividad, para cada una de las tres categoras. La temperatura operativa ptima es la misma para las tres ca-tegoras, mientras que el intervalo permisible de temperatura alrededor de la temperatura operativa ptima vara.

La temperatura operativa, en todos los lugares dentro del espacio calentado ocupado, debera estar siempre dentro delintervalo de temperatura permisible. Esto significa que el intervalo de temperatura permisible debera cubrir las varia-ciones espaciales y temporales, incluyendo las fluctuaciones originadas por el sistema de control.

La temperatura interior de diseo para calefaccin debera seleccionarse como la temperatura operativa ms baja del inter-valo de temperaturas permisibles, en la categora seleccionada. Asumiendo un cierto tipo de vestimenta y actividad, se pue-de encontrar la temperatura interior de diseo en la figura A.1, en la tabla A.2, o en la Norma EN ISO 7730.

EN 12831:2003 - 38 -

Fig. A.1 La temperatura operativa ptima en funcin de la vestimenta y actividad, para las tres categoras deambientes trmicos interiores. Los tres diagramas tambin muestran el intervalo de temperatura permisible

alrededor de la temperatura operativa ptima, para las tres categoras

- 39 - EN 12831:2003

La velocidad relativa del aire, var, originada por el movimiento del cuerpo se estima como cero (m/s) para un ndice me-tablico, M, menor que 1 (met), y de 0,3 (m/s) para un ndice metablico, M, mayor que 1 (met). Los diagramas se de-terminan de acuerdo con una humedad relativa del 50%.

Tabla A.2Temperatura interior de diseo

Tipo deedificio/espacio

Vestimenta invierno

clo

Actividad

met

Categora de losambientes trmicos

interiores

Temperaturaoperativa, invierno

A 21,0 23,0B 20,0 24,0Oficina normal 1,0 1,2C 19;0 25,0A 21,0 23,0B 20,0 24,0Oficina con paisaje 1,0 1,2C 19,0 25,0A 21,0 23,0B 20,0 24,0Sala de conferencias 1,0 1,2C 19,0 25,0A 21,0 23,0B 20,0 24,0Auditorio 1,0 1,2C 19,0 25,0A 21,0 23,0B 20,0 24,0Cafetera/Restaurante 1,0 1,2C 19,0 25,0A 21,0 23,0B 20,0 24,0Aula 1,0 1,2C 19,0 25,0A 21,0 23,0B 20;0 24,0Guardera 1,0 1,2C 19,0 25,0A 17,5 20,5B 16,0 22,0Centro comercial 1,0 1,6C 15,0 23,0A 21,0 23,0B 20,0 24,0Viviendas 1,0 1,2C 19,0 25,0A 24,5 25,5B 23,5 26,5Aseo 0,2 1,6C 23,0 27,0A 16,5 19,5B 15,0 21,0Iglesia 1,5 1,3C 14,0 22,0A 17,5 20,5B 16,0 22,0Museo/Galera 1,5 1,6C 15,0 23,0

EN 12831:2003 - 40 -

ANEXO B (Informativo)

INSTRUCCIONES PARA EL CLCULO DE LA PRDIDA TRMICADE DISEO EN CASOS ESPECIALES

B.1 Techos altos y cerramientos grandes

Para el caso bsico, las prdidas trmicas se calculan asumiendo una temperatura uniforme de los espacios calentadoscon altura de 5 m o menos. Esta suposicin no es vlida si la altura del recinto excede de los 5 m, ya que, en este caso,no se puede despreciar el gradiente vertical de la temperatura del aire que facilita las prdidas trmicas, particularmentea travs techo.

El gradiente vertical de la temperatura del aire aumenta cuando aumenta la altura del recinto y es tambin considerable-mente dependiente de las prdidas trmicas de diseo (nivel de aislamiento de la envolvente del edificio y temperaturaexterior de diseo) y del tipo y colocacin de los elementos calentadores.

Estos efectos deberan tenerse en cuenta y aadirse a las prdidas trmicas de diseo. Estas prdidas trmicas de diseoadicionales se determinan mejor utilizando los resultados de clculos de simulacin dinmica, ya que tienen en cuentalas propiedades individuales del edificio.

Para edificios con prdidas trmicas de diseo menores o igual que 60 W/m2 de la superficie del suelo, la prdida trmi-ca de diseo total, i, para espacios con techos altos puede corregirse introduciendo un factor de correccin de la alturadel techo, fh,i, como sigue:

i T,i V,i h,i= + f [W] (30)

donde los valores de fh,i se dan en la tabla B.1.

Tabla B.1Factor corrector de la altura de techo, fh,i

fh,iAltura del espacio calentadoSistema de calefaccin y tipo o colocacin de los

calentadores5 a 10 m 10 a 15 m

PRINCIPALMENTE RADIANTESuelo radianteTecho radiante (nivel de temperatura < 40 C)

Radiacin hacia abajo a media y alta temperatura,desde un nivel superior

11,15

1

1no apropiado para

esta aplicacin

1,15

PRINCIPALMENTE CONVECTIVAConveccin natural de aire caliente

AIRE CALIENTE FORZADOFlujo cruzado a bajo nivelHacia abajo desde nivel superiorFlujo cruzado de aire a media y alta temperaturadesde un nivel intermedio

1,15

1,301,211,15

no apropiado paraesta aplicacin

1,601,451,30

- 41 - EN 12831:2003

B.2 Edificios donde la temperatura del aire y la temperatura radiante media difieren significativamente

Para el caso bsico, se asume que la temperatura del aire, la temperatura radiante media y la temperatura operativa sondel mismo valor. Sin embargo, las prdidas trmicas por transmisin y ventilacin se calculan utilizando la temperaturaoperativa.

Para espacios donde hay una diferencia significativa entre la temperatura del aire y la temperatura radiante media, losclculos de prdida trmica que utilizan la temperatura operativa llevan a resultados incorrectos.

Para estos casos, la prdidas trmica por transmisin continan calculndose utilizando la temperatura operativa, perolas prdidas trmicas por ventilacin deberan calcularse utilizando la temperatura del aire interior. De otra forma, losclculos de prdida trmica debida a la ventilacin (infiltracin) darn valores muy altos para sistemas de calefaccinpor radiacin y valores muy bajos para sistemas de calefaccin por conveccin.Esto debe tenerse en cuenta si el error en el clculo de las prdidas trmicas por ventilacin es mayor del 5%.

Por ejemplo, para una diferencia de temperatura de diseo de 30 K, una diferencia entre la temperatura del aire y la tem-peratura operativa de 1,5 K corresponde a un 5% de diferencia de la prdida trmica por ventilacin calculada. Esto co-rresponde a 3 K de diferencia entre la temperatura del aire y la temperatura radiante media.

Para espacios donde el valor medio de U del muro o ventana exterior satisface la expresin siguiente, se necesita haceruna correccin para una diferencia entre la temperatura del aire y la temperatura operativa:

Uwe

>

50 int

[W/m2K] (31)

donde

Uw es el valor medio de U de ventana/muro, en watios por metro cuadrado por grado Kelvin (W/m2K);int es la temperatura interior de diseo, en grados Celsius, (C);e es la temperatura exterior de diseo, en grados Celsius (C).

Para estos casos, la temperatura radiante media se calcula a partir de la temperatura de las superficies interiores. Lastemperaturas de las superficies interiores pueden calcularse para valores dados de valores U, de la temperatura interiorde diseo, de la temperatura exterior de diseo y de la temperatura de la superficie de los emisores de calor. Si la tempe-ratura radiante media calculada se desva ms de 1,5 K de la temperatura interior de diseo, la prdida trmica debida ala ventilacin puede calcularse utilizando la temperatura del aire, a, dada por:

a o r= 2 [C] (32)

donde

o es la temperatura operativa, en grados Celsius (C);r es la temperatura radiante media, en grados Celsius (C).

En algunos espacios industriales, donde la velocidad del aire excede los 0,20 m/s, se proporciona una relacin ms co-rrecta entre la temperatura operativa, la temperatura del aire y la temperatura radiante media:

o B a B r= + F F1 [C] (33)

donde

FB = 0,5 para velocidad del aire menor de 0,2 m/s;FB = 0,6 para velocidad del aire entre 0,2 m/s y 0,6 m/s;FB = 0,7 para velocidad mayor de 0,6 m/s.

EN 12831:2003 - 42 -

ANEXO C (Informativo)

EJEMPLO DE CLCULO DE LA CARGA TRMICA DE DISEO

C.1 Descripcin general del ejemplo de clculo

C.1.1 Descripcin del edificio de muestra

El clculo de muestra se realiza en la casa Vivaldi.

Esta casa es una casa adosada con una planta baja y un stano bodega. El muro oeste de la sala de estar en contacto conla casa adyacente. La planta baja est levantada a 0,5 m por encima del nivel del terreno. La sala de estar tiene un suelosuspendido. El resto de la planta baja est encima del stano. En el stano hay una bodega, un garaje y una sala parajuegos calentada.

La casa tiene aislamiento interno.

C.1.2 Planos del edificio

En las figuras C.1 a C.4 se dan las secciones y los planos detallados del edificio. En las figuras C.5 a C.7 se detallan lasestructuras y los puentes trmicos. En la figura C.8 se da un segundo plano de la planta baja, mostrando las dimensionesexternas utilizadas para el ejemplo de clculo del mtodo simplificado.

C.1.3 Realizacin del clculo

El clculo de muestra se realiza con los dos mtodos, el mtodo detallado y el simplificado. El mtodo detallado se lle-va a cabo utilizando las dimensiones interiores. Los datos de los puentes trmicos corresponden a las dimensiones inte-riores.

El clculo de las prdidas trmicas por ventilacin con el mtodo detallado se realiza para los 3 casos tpicos siguientes:

ventilacin natural nicamente (ventanas abiertas);

sistema equilibrado de ventilacin, con aire suministrado a 12 C;

nicamente extraccin de aire en la cocina, bao y aseo.

El clculo de las prdidas trmicas por transmisin es independiente de esas opciones.

El clculo de las prdidas trmicas por transmisin se detalla slo para un recinto, con ambos mtodos, el detallado y elsimplificado.

- 43 - EN 12831:2003

C.2 Planos del edificio

Fig. C.1 Plano de la plata baja

EN 12831:2003 - 44 -

Fig. C.2 Plano del stano

- 45 - EN 12831:2003

Fig. C.3 Secciones transversales A-A y B-B

EN 12831:2003 - 46 -

Fig. C.4 Seccin transversal C-C

- 47 - EN 12831:2003

Fig. C.5 Elementos del edificio

EN 12831:2003 - 48 -

Fig. C.6 Puentes trmicos verticales

- 49 - EN 12831:2003

Fig. C.7 Puentes trmicos horizontales

EN 12831:2003 - 50 -

Fig. C.8 Plano de la planta baja con las dimensiones exteriores utilizadas por el mtodo simplificado

- 51 - EN 12831:2003

C.3 Ejemplo de clculo

C.3.1 Datos generales. La tabla C.1 resume los datos generales necesarios para el clculo.

Tabla C.1Datos generales

Datos climticosDescripcin Smbolo Unidad ValorTemperatura exterior de diseo e C 10,0Temperatura exterior media anula m,e C 12Coeficientes de orientacin ek y el

ValorOrientacin

p.u.Todos 1,00Datos de los recintos calentados

Temperatura dediseo

Superficiedel recinto

Volumeninterior

int,i Ai ViNombre del recinto

C m2 m3

Sala de juegos 20 13,0 29,0Sala de estar 20 36,9 92,3Cocina 20 9,5 23,8Dormitorio 1 20 10,9 27,3Dormitorio 2 20 10,2 25,6Dormitorio 3 20 10,5 26,3Bao 24 4,6 11,5Entrada 20 7,9 19,6Vestbulo 20 5,3 13,3Aseo 20 1,7 4,1Total 110,6 272,9Datos de los recintos no calentados

Valor b Temperaturabu uNombre del recinto

p.u. CCasa adyacente

12

Garaje 0,8 4Escaleras 0,4 8Bodega 0,5 5Desvn no calentado 0,9 7Suelo suspendido de planta baja 0,8 4Suelo suspendido de planta baja de la casa adyacente 0,8 4

EN 12831:2003 - 52 -

C.3.2 Datos de los materiales

La tabla C.2 resume los datos de los materiales. Los materiales se identifican con un cdigo del material que se utilizacomo referencia en la tabla C.3 para los valores U de los elementos del edificio.

Tabla C.2Datos de los materiales

Conductividad de los materiales

Cdigo delmaterial Descripcin W/mK

1 Ladrillo hueco 0,8

2 Hormign 1,75

11 Yeso 0,35

13 Enlucido de yeso 1,15

21 Poliestireno 0,043

23 Lana mineral 0,042

24 Poliestireno extruido 0,037

25 Panel de fibra mineral DIN 18165 0,041

31 Grava 0,7

32 Brea 0,23

41 Cmara de aire sin ventilar s = 40 mm 0

51 Madera 0,15

53 Compuesto metlico 0,12

Resistencias de las superficies (entre el aire y las estructuras)Rsi o RseCdigo del

material Descripcin m2K/W

41 Cmara de aire sin ventilar s = 40 mm 0,18

61 Resistencia de la superficie interior (flujo trmico horizontal) 0,1362 Resistencia de la superficie exterior (flujo trmico horizontal) 0,0463 Resistencia de la superficie interior (flujo trmico ascendente) 0,1066 Resistencia de la superficie inte