Curso de HULC desde cero: 30. Introducción a la selección de sistemas

Introducción a la selección de sistemas

En este vídeo continuamos avanzando en la definición de nuestro edificio en HULC. Tras comprobar el cumplimiento del HE1, el siguiente paso es introducir los sistemas de calefacción, refrigeración, agua caliente sanitaria y ventilación.

Sistemas obligatorios y opcionales

Veremos que, en edificios residenciales, es obligatorio definir ventilación y agua caliente sanitaria. La ventilación ya la configuramos al principio del curso para evitar los avisos de advertencia, por lo que en este ejemplo ya está introducida.

El sistema de agua caliente sanitaria también es obligatorio y será necesario definirlo antes de continuar.

Por otro lado, la calefacción y la refrigeración no son obligatorias. Si no las introducimos, HULC asumirá que existen unos equipos con los rendimientos establecidos en el HE0. Aun así, el programa considera que los espacios habitables están climatizados. Las temperaturas que se aplican son las que fija el Código Técnico en su apéndice D.

Importancia de definir los sistemas

En el vídeo repasaremos que la definición correcta de estos sistemas es importante, ya que el consumo energético del edificio tiene lugar precisamente en los equipos. El rendimiento que indiquemos influirá directamente en la evaluación final.

Curso de HULC desde cero: 29. Optimización del edificio para cumplir K

Diagnóstico inicial: valor de K fuera de límites

Partimos de una situación en la que el edificio no cumple con el límite del valor de K establecido en el Documento Básico HE1 del CTE. La herramienta HULC muestra dos parámetros conformes, pero el valor global de transmitancia térmica excede el permitido. En lugar de aplicar cambios sin criterio, optamos por analizar detalladamente el origen del problema.

Acceso al archivo de cálculo de K

Para conocer qué elementos tienen mayor impacto sobre la K, accedemos al archivo de texto KyGananciasSolares.txt generado por HULC. Este archivo se importa en una hoja de cálculo para facilitar el tratamiento de datos. Es importante adaptar el formato de los números (por ejemplo, reemplazar puntos por comas si es necesario) para poder operar con ellos correctamente.

Análisis detallado con hoja de cálculo

La hoja de cálculo permite identificar qué elementos constructivos (cerramientos, huecos y puentes térmicos) tienen mayor peso en el valor global de K. Calculamos el producto del área por la transmitancia U y por el coeficiente B (si el elemento se tiene en cuenta o no), y agrupamos los resultados por tipo de elemento. Así se determina el porcentaje de contribución de cada grupo: muros, cubiertas, huecos, puentes térmicos.

En el ejemplo, se observa que los puentes térmicos representan el 52 % del valor total de K, mientras que los muros exteriores suponen el 38 %. Esta información permite orientar las acciones correctoras de forma precisa.

Apoyo con herramienta externa: Envolvente CTE

Como alternativa o complemento, utilizamos la herramienta web Envolvente CTE, desarrollada por el equipo responsable de la herramienta unificada. Permite importar directamente el archivo .ctehexml y genera un desglose gráfico de la contribución de cada elemento. La herramienta confirma los resultados del análisis en hoja de cálculo y refuerza el diagnóstico: los puentes térmicos deben optimizarse prioritariamente.

Mejora de los puentes térmicos

Desde HULC accedemos al apartado de puentes térmicos para revisar longitudes y valores de transmitancia lineal. Se mide cuidadosamente la longitud de los frentes de forjado y se actualiza su valor. En los puntos donde es viable, se modifica el diseño constructivo para garantizar la continuidad del aislamiento, lo que permite reducir considerablemente la transmitancia lineal.

Esto se aplica también a los encuentros con huecos (dinteles, jambas, alféizares), donde el ajuste del tipo de encuentro y su porcentaje permite rebajar la contribución de estos puntos al valor global de K.

Revisión de los cerramientos opacos

Una vez optimizados los puentes térmicos, se valora actuar sobre los elementos opacos. A partir de los valores orientativos de transmitancia que ofrece el CTE para cada zona climática, se ajustan los espesores de aislamiento en muros exteriores y forjados. En el ejemplo, se reduce la U de los muros hasta acercarse a los valores recomendados (por debajo de 0,27 W/m²·K) y se incrementa el aislamiento de los forjados intermedios y el forjado de cubierta.

Revisión final del cumplimiento

Después de aplicar estas medidas, se recalcula el valor de K en HULC. Aunque aún no se alcanza el límite exigido, la mejora es significativa y el valor queda muy cerca del objetivo. Se plantea una última mejora sobre los puentes térmicos, sustituyendo los valores genéricos del catálogo por otros calculados mediante herramientas especializadas, considerando la solución constructiva real. Este ajuste permite finalmente alcanzar el cumplimiento.

Estrategia recomendada

El procedimiento seguido se puede resumir en estos pasos:

1. Evaluar si incluir o no espacios no habitables en la envolvente.
2. Revisar los valores de transmitancia U de los huecos y cerramientos.
3. Identificar los elementos con mayor contribución a la K mediante hoja de cálculo o herramienta web.
4. Optimizar los elementos más determinantes (en el caso, puentes térmicos).
5. Ajustar valores de U en cerramientos y forjados cuando sea necesario.
6. Comprobar cumplimiento tras cada iteración.

Este enfoque permite tomar decisiones fundamentadas y ajustar el diseño del edificio para cumplir con las exigencias del CTE de forma eficiente.

Curso de HULC desde cero: 28. Repaso HE1

Parámetros calculados por HULC para el cumplimiento del HE1

En este vídeo repasamos los parámetros que calcula la Herramienta Unificada LIDER-CALENER (HULC) para verificar el cumplimiento del Documento Básico HE1 del Código Técnico de la Edificación. Nos centramos en lo que efectivamente ofrece la herramienta y lo que debe comprobarse externamente.

Parámetro K: transmitancia térmica global del edificio

HULC calcula el valor de K, que representa la transmitancia térmica media del conjunto del edificio. Este parámetro depende principalmente del valor U de todos los elementos que forman parte de la envolvente térmica: cerramientos opacos, huecos y puentes térmicos. La herramienta realiza la suma ponderada de cada elemento según su superficie. El valor resultante es independiente del clima o del entorno del edificio, ya que se trata de una propiedad constructiva.

Control solar

También se calcula el factor de control solar, que mide la capacidad del edificio para limitar la radiación solar incidente en verano. Este parámetro se evalúa para el mes de julio y tiene en cuenta la superficie y orientación de los huecos, así como las sombras proyectadas sobre ellos, tanto desde elementos propios como desde obstáculos exteriores.

Permeabilidad

Otro parámetro que proporciona HULC es la permeabilidad, que se refiere al intercambio no deseado de aire a través de los huecos. Se calcula con base en la superficie de huecos, opacos y el coeficiente de permeabilidad asignado a cada tipo de carpintería. Este valor también se compara con un límite definido por el HE1.

Generación del informe de cumplimiento

Aunque la herramienta permite generar el informe de cumplimiento del HE1, esta opción queda desactivada hasta que se hayan definido completamente los sistemas de climatización, ventilación y ACS. Estos sistemas se tratarán en próximas lecciones, por lo que aún no es posible obtener el informe completo.

Parámetros que no se calculan automáticamente

A pesar de que HULC ofrece varios resultados relevantes, hay exigencias del HE1 que no se calculan directamente y que deben verificarse de forma manual. Entre ellas destacan:

• Transmitancia límite por tipo de cerramiento: El código técnico fija valores máximos de transmitancia térmica U por tipo de cerramiento según la zona climática. HULC ofrece el valor U de cada elemento, pero no verifica si se ajusta al límite correspondiente. Esta comprobación debe hacerse externamente, comparando los valores uno a uno y redactando un informe que justifique el cumplimiento.
• Limitación de descompensaciones: Este requisito no se evalúa automáticamente en la herramienta. Es necesario justificar en el proyecto que no existen desequilibrios térmicos significativos entre estancias contiguas.
• Condensaciones: HULC no realiza el análisis higrotérmico ni ofrece alertas relacionadas con el riesgo de condensaciones. Este aspecto debe analizarse con herramientas específicas o mediante comprobaciones complementarias.

Datos disponibles para estos análisis manuales

Los valores necesarios para hacer las comprobaciones manuales, como los valores U de cada elemento constructivo, están disponibles en la herramienta. Es posible acceder a ellos desde el apartado de definición de cerramientos. A partir de esta información, el proyectista puede verificar si se cumple cada uno de los requisitos adicionales establecidos por el HE1.

Curso de HULC desde cero: 27. Permeabilidad al aire

Comprobación del valor de permeabilidad en HULC

Con el modelo del edificio completamente definido y tras haber verificado el resto de parámetros exigidos por el Documento Básico HE1 del Código Técnico de la Edificación, en esta lección nos centramos en la comprobación del valor de permeabilidad. Este es uno de los indicadores finales que HULC proporciona para evaluar el comportamiento energético del edificio, y en el caso práctico trabajado se comprueba que cumple con los requisitos normativos.

Significado del parámetro de permeabilidad

La permeabilidad mide la capacidad del edificio para limitar las infiltraciones de aire no deseadas. Se expresa mediante una tasa de renovaciones por hora y su valor límite está definido en el anejo H del HE1, donde también se detalla la fórmula de cálculo. Este parámetro depende de varios factores: la superficie opaca, el área de los huecos y un coeficiente de permeabilidad asignado a cada uno de ellos.

Limitaciones para su ajuste en el proyecto

A diferencia de otros parámetros energéticos, la permeabilidad ofrece escasas posibilidades de corrección dentro del modelo. La fórmula que la determina está basada en características geométricas del edificio y en un coeficiente que debe seleccionarse para cada hueco. Modificar aspectos como la geometría general o el tamaño de las ventanas puede afectar significativamente el diseño, por lo que no se plantea como solución habitual en fase de validación.

La única variable accesible de forma sencilla desde HULC es precisamente la permeabilidad de los huecos, que se puede ajustar desde la definición de ventanas. Aun así, su margen de maniobra es limitado y en muchos casos no será suficiente para alcanzar el cumplimiento.

Opciones si no se alcanza el cumplimiento

En caso de que el valor calculado de permeabilidad no cumpla con el límite exigido, el Código Técnico permite justificar el cumplimiento mediante un ensayo de obra terminada. Esta opción debe indicarse desde los datos generales del proyecto en HULC, marcando la casilla correspondiente y especificando el valor de permeabilidad que se espera alcanzar.

Posteriormente, este valor deberá comprobarse mediante un ensayo real, generalmente con la técnica conocida como blower door test o ensayo de presurización. El valor obtenido deberá ser inferior o igual al valor declarado en el proyecto.

Consideraciones prácticas según el tipo de edificio

Según la experiencia compartida en el vídeo, los edificios plurifamiliares suelen cumplir sin dificultad con el requisito de permeabilidad. Sin embargo, en edificios unifamiliares, especialmente aquellos con una elevada superficie de fachada exterior, es más frecuente que se supere el valor límite. En estos casos, recurrir a la declaración de ensayo puede ser una estrategia eficaz, sobre todo si se trata de proyectos con objetivos de alta eficiencia energética.

Curso de HULC desde cero: 26. Factor solar

Cálculo y verificación del factor de control solar en HULC

En esta lección revisamos el cálculo del factor de control solar en el modelo energético, una de las comprobaciones requeridas para verificar el cumplimiento del Documento Básico HE1 del Código Técnico de la Edificación. Con el edificio ya modelado y con las sombras exteriores e interiores correctamente definidas, avanzamos un paso más en el análisis de eficiencia energética.

Comprobación automática del cumplimiento

Desde la interfaz de HULC, accedemos al apartado de cálculo del control solar. En el caso práctico trabajado en el vídeo, el resultado obtenido es de 0,29, un valor muy por debajo del límite normativo de 2, lo que indica que el edificio cumple con holgura este requisito. Aun así, se aprovecha la ocasión para repasar el origen y significado de este parámetro.

Definición del parámetro en el CTE HE1

El valor límite y la definición del factor de control solar están recogidos en la página 16 del Documento Básico HE1. Este factor representa la capacidad del edificio para bloquear la radiación solar incidente durante el mes de julio, y su cálculo considera múltiples elementos: tamaño y orientación de los huecos, protecciones solares externas y propias, así como las características de los dispositivos de sombreamiento asociados a cada hueco.

El objetivo de este parámetro es reducir la demanda de refrigeración limitando la ganancia solar directa en los meses más cálidos. El cumplimiento se determina a partir del resultado de una fórmula incluida en el anejo de terminología del propio HE1.

Origen del valor F_sh,obst y su influencia

Uno de los factores clave en el cálculo del control solar es el valor denominado F_sh,obst, que se introduce al definir cada hueco en el modelo. Este valor se obtiene a partir del Documento de Apoyo DA-DB-HE/1, en función de las características de sombreamiento instaladas: toldos, persianas, lamas, cortinas, entre otros. La tabla correspondiente asigna un valor en función del tipo de protección y su efectividad estimada.

Se recomienda revisar con cuidado este parámetro al definir cada ventana, ya que un valor incorrecto puede influir significativamente en el cumplimiento del control solar. En el vídeo se muestra cómo localizar este valor en el modelo, y se recuerda de dónde se ha tomado durante el proceso de definición de los huecos.

Estrategias para corregir incumplimientos

Aunque en este caso el modelo cumple con holgura, se repasan también las medidas que podrían adoptarse si no se cumpliese. Dado que el parámetro depende de una fórmula concreta, es posible intervenir sobre los distintos factores que la componen:

• Incorporar más elementos de sombra (tanto propios como externos).
• Mejorar el valor F_sh,obst introduciendo protecciones adicionales.
• Reducir la superficie de los huecos o replantear su distribución.
• Revisar la orientación de los huecos en función de su exposición solar.

Estos ajustes pueden realizarse directamente sobre el modelo sin necesidad de rehacer el conjunto del proyecto, por lo que constituyen una vía rápida y efectiva para cumplir con esta exigencia del CTE.

Importancia del control solar en el balance energético

El factor de control solar no solo sirve para justificar el cumplimiento de la normativa, sino que también tiene una incidencia directa en el comportamiento energético del edificio, especialmente en zonas climáticas con elevada radiación estival. Un diseño eficaz en este aspecto puede contribuir a reducir la demanda de refrigeración y mejorar la calificación energética global del edificio.

Curso de HULC desde cero: 25. Sombras exteriores

Introducción de sombras exteriores en HULC: obstáculos remotos y cómo definirlos

En esta lección trabajamos la introducción de sombras exteriores en el modelo energético con HULC, también denominadas obstáculos remotos en el manual de usuario. Se repasan los criterios que debemos tener en cuenta para decidir si un elemento del entorno debe considerarse sombra y cómo introducir esta información en el modelo para que tenga en cuenta su influencia en el balance energético del edificio.

Identificación de obstáculos solares relevantes

A la hora de definir las sombras exteriores, es importante considerar solo aquellos elementos que puedan proyectar sombra sobre nuestro edificio. Lo que haya al norte del modelo no se considera, ya que no tendrá incidencia directa. El análisis debe centrarse en los obstáculos situados al sur, sureste, suroeste y, en algunos casos, al este u oeste, en función de la orientación del edificio.

Para conocer qué hay en el entorno del edificio, se sugiere recurrir a herramientas como Google Maps o la Sede Electrónica del Catastro. A través de estas fuentes podemos conocer la ubicación y dimensiones aproximadas de edificios cercanos, la anchura de calles y la altura estimada de los obstáculos, en función del número de plantas.

Ejemplo práctico con hipótesis de entorno

En el ejercicio propuesto, se parte de la hipótesis de que el edificio está orientado con el norte hacia arriba y existe una calle de 14 metros de ancho al sur, con edificaciones enfrentadas de tres plantas de altura. Aunque no se disponga de datos precisos en el plano de AutoCAD, se procede a definir una sombra que represente ese posible edificio enfrentado.

El objetivo no es modelar con detalle toda la manzana, sino representar el impacto de la sombra más significativa, que puede prolongarse solo sobre el área que realmente afecta a nuestro edificio. La herramienta “Crear sombras” de HULC permite insertar esta información de forma sencilla.

Parámetros de configuración en HULC

La sombra se define introduciendo manualmente una serie de parámetros. Se parte de un punto de inserción y se define:

• Coordenadas X, Y y Z del punto de inicio.
• Altura del obstáculo (en función del número de plantas).
• Anchura total del obstáculo.
• Inclinación, que habitualmente será de 90° (vertical).
• Azimut, que representa el ángulo entre la normal del obstáculo y el eje Y del sistema de coordenadas.

El manual de HULC ofrece una definición precisa del azimut. En la práctica, se recomienda observar la orientación del modelo y ajustar este ángulo para que la normal del obstáculo esté dirigida hacia el edificio. Se muestra cómo un valor incorrecto puede generar una sombra mal posicionada.

Uso de valores aproximados y validación gráfica

En ausencia de datos exactos, se aceptan valores razonables basados en observación visual y sentido común. Se calcula la altura del obstáculo estimando 3 metros por planta, y se define una anchura suficiente para cubrir el frente del edificio. El valor del azimut se ajusta hasta que la proyección de la sombra es coherente con la ubicación del obstáculo.

Una vez introducida, la sombra se representa en el modelo 3D de HULC, lo que permite verificar visualmente su correcta ubicación y orientación. Esta comprobación es útil antes de continuar con los siguientes pasos del análisis energético.

Recomendaciones para representar sombras exteriores

A lo largo del vídeo se destacan algunas recomendaciones útiles para definir este tipo de obstáculos:

• Identificar con claridad qué zonas pueden recibir sombra en función de la orientación del edificio.
• Utilizar herramientas externas como catastro o Google Maps para estimar distancias y alturas.
• Introducir las sombras con valores aproximados pero razonables, evitando sobredimensionarlas.
• Validar gráficamente la sombra introducida para asegurarse de que su posición y orientación son correctas.

La inclusión adecuada de sombras exteriores puede modificar significativamente los resultados del modelo energético, especialmente en lo relativo a las ganancias solares en invierno y a la carga térmica en verano. Por ello, aunque pueda parecer un paso menor, se trata de una tarea que conviene ejecutar con precisión.