El objetivo del diseño del aislamiento térmico en verano es evitar temperaturas irracionales para los ocupantes de los edificios

La versión actual de la Directiva de conservación de energía (EnEV 2013) estipula requisitos mínimos para el aislamiento térmico de los edificios residenciales y no residenciales en verano. Los requisitos de estas secciones se aplican a los edificios que se construirán, es decir, los edificios nuevos. Evidencia de ello es que el aislamiento térmico en verano no es necesario para la renovación de edificios. Existe una excepción que tiene lugar en la sección 9 donde la superficie útil se prolonga más de 50 m² y donde se instale un nuevo aparato de energía.

La verificación del aislamiento térmico en verano ha sido incluida en la EnEV como parte del diseño desde la versión del 2009. Esta versión del EnEV se refiere a DIN 4108-2:2013-02 para el propósito de proveer evidencias del aislamiento térmico en verano. Los métodos permitidos para obtener evidencias son:

• Método simplificado de coeficiente de ganancia de calor solar de acuerdo con el número 8.3.
• Simulación de construcción térmica de acuerdo con el número 8.4 de la norma DIN 4108-2.

Sobre el último método, DIN 4108-2 define los límites de las condiciones a aplicar.

El objetivo del diseño del aislamiento térmico en verano es evitar temperaturas irracionales para los ocupantes de los edificios y definir los mínimos requerimientos buscando el aislamiento térmico en verano. Además, debe evitarse el uso de dispositivos de aire acondicionado con alto consumo de energía para el acondicionamiento del aire, siendo positivo desde el punto de vista de la protección climática. DIN 4108-2 provee un método de verificación fiable para ingenieros, arquitectos y especialistas en física de la construcción. ¿Por qué entonces necesitamos un nuevo método de diagrama ift cuando existe ya un ‘método simplificado’ en DIN 4108-2?

El método del coeficiente de ganancia de calor solar requiere que el diseñador introduzca para el edificio planeado condiciones de contorno como el tipo de construcción, el aumento de la ventilación nocturna, el área de la ventana, etc. La solución ofrecida por el método no es el máximo valor g de asilamiento solar. Esto debe estar establecido por el diseñador/ingeniero calculando el valor g del acristalamiento según EN 410 y el factor de reducción Fc para el aislamiento solar adicional. El resultado indica si se han proporcionado evidencias para el edificio y si se ha superado o no el valor admisible del aumento de calor solar. Por lo tanto, el método sólo determina si el diseño del aislamiento solar es permisible y no proporciona un método de ensayo y error para encontrar una solución. Al menos, se debe proporcionar una evidencia documental para la habilitación más desfavorable en el edificio. El estándar no define esta sala ni proporciona criterios para su definición.

Esto significa que el ingeniero/diseñador debe llevar a cabo cálculos adicionales para apoyar el resultado. Aunque, normalmente, los cálculos de verificación se realizan con soporte de software, son sin embargo laboriosos y los datos requeridos para el diseño no están siempre disponibles inmediatamente. Por lo tanto, el objetivo del nuevo método para otorgar evidencias es proporcionar un método fiable, de conformidad con el estándar y sin complicaciones para todos aquellos involucrados en el proceso de diseño y ejecución. El nuevo método de diagrama simplificado sólo requiere la superficie neta de la habitación, las zonas de ventana y los acristalamientos que, en edificios residenciales, normalmente constan de acristalamiento de aislamiento térmico. El diagrama de la Figura 2 muestra las posibles soluciones para el asilamiento térmico en verano para una situación dada.

Existe también la opción de aumentar el área de la ventana con el objetivo de aumentar la luz del día que entre en la habitación. DIN 4108-2 define los requisitos para los edificios residenciales y no residenciales. No se han producido diagramas para edificios no residenciales, ya que los requisitos son tan exigentes que, para una proporción de área de ventana fWG del 30%, el coeficiente de ganancia de calor solar permisible es casi 0. En el caso de los edificios no residenciales es aconsejable utilizar la simulación de edificios térmicos, en particular en los casos en que hay que tener en cuenta requisitos adicionales, como la ordenanza sobre los lugares de trabajo. En este caso, la verificación de acuerdo con el método simplificado podría proporcionar una buena indicación, pero no sería suficiente.

Con el propósito de verificar el aislamiento térmico en verano, el ingeniero/diseñador comprueba si el valor de ganancia de calor solar existente excede o no del valor S_perm de ganancia de calor solar permisible.

El valor de ganancia de calor solar admisible se determina a partir de los valores proporcionales de ganancia de calor solar de la Tabla 8 de DIN 4108-2 sobre la base del principio de ganancias y pérdidas. Estos valores incluyen la región climática, el tipo de construcción, la relación entre el área de la ventana y la superficie del suelo, la inclinación y orientación de la ventana, entre otros.

El valor actual de la ganancia de calor solar se calcula a partir del área de la ventana, la superficie neta de la habitación y el valor g, que se determina por la transmitancia total de energía de la unidad de vidrio aislante y el factor de reducción F_c del dispositivo de protección solar. Las aproximaciones de los valores de Fc se pueden tomar de la Tabla 7 en DIN 4108-2; alternativamente, los valores introducidos deben establecerse por medición y deben tener un certificado de prueba.

El método anteriormente descrito no es tan adecuado para las empresas de carpintería más pequeñas y para proporcionar un rápido y fiable asesoramiento a los arquitectos. Por ejemplo, no es adecuado para una empresa de ventanas más pequeña o una empresa especializada para dispositivos de protección solar, porque el método de cálculo requiere datos sobre los parámetros del edificio y sólo puede lograrse dentro de un tiempo aceptable cuando se utilice el software determinado.

El método del diagrama ift para determinar el aislamiento térmico en verano muestra las soluciones potenciales para el diseñador, y sólo requiere un pequeño número de datos de entrada. Esto es una ventaja significativa cuando se trata de asesoramiento y venta de ventanas, vidrio y protección solar. El método de obtención de pruebas es equivalente al método de cálculo simplificado descrito en la norma DIN 4108-2 y, por lo tanto, puede utilizarse como método normalizado para la verificación del aislamiento térmico en verano de acuerdo con DIN 4108-2. En la actualidad, los diagramas sólo se pueden utilizar para edificios residenciales y para zonas de ventanas verticales. El método se basa en los supuestos siguientes, que están en el lado seguro y que no tienen que ser determinados y comprobados por el usuario:

• Construcción ligera.
• Región climática de verano C.
• Aumento de la ventilación nocturna.
• Doble o triple acristalamiento de aislamiento térmico.

Según DIN 4108-2, es posible asumir una mayor ventilación nocturna para aplicaciones residenciales. Los datos de entrada mínimos requeridos para la verificación referente a edificios residenciales son los siguientes:

• Superficie neta de la sala o salas.
• Área de la ventana.
• Valor g máximo de los acristalamientos de aislamiento térmico.

La figura 2 ilustra la simplicidad con que se utiliza el diagrama. El diseño es para una habitación en un edificio residencial con una superficie neta de 35 m^² y una zona de ventana de 6 m^². La transmitancia total de energía de la unidad de vidrio aislante no debe exceder el 64%, como se indica en el diagrama. Este valor no suele ser superado por el acristalamiento de aislamiento térmico disponible en el mercado. Estos datos se utilizan para el diseño y la verificación. En nuestro ejemplo, el valor F_c requerido para sombreado solar adicional es 0,75. Esto significa que el diseño con acristalamiento de aislamiento térmico y un dispositivo de protección solar interno (F_c = 0,75) sería suficiente. El elemento importante en el diagrama es la línea para F_c = 0.75, ya que el punto se encuentra debajo de la línea. La opción de no proporcionar sombreado solar adicional (F_c = 1) no es posible porque el punto está por encima de la línea para F_c = 1. Esto demuestra claramente las ventajas de este método; puede ser utilizado por el proveedor de un sistema de protección solar, ya que sólo necesita saber si el acristalamiento de aislamiento térmico se utilizará o no.

El nuevo método de diagrama ift facilita el diseño simple, rápido y sencillo del aislamiento térmico en verano y es particularmente útil cuando se requieren varios tipos de operaciones, ya que sólo se requieren unos pocos datos de entrada. Estos diagramas se publicarán pronto como Fachinformation por el ift Rosenheim.