Curso de HULC desde cero: 24. Sombras propias

Introducción de sombras en HULC: tipos, metodología y recomendaciones

Una vez finalizada la definición geométrica del edificio, el siguiente paso en el proceso de modelado en HULC consiste en introducir las sombras. Aunque a menudo se dejan para esta fase final, las sombras juegan un papel importante en el balance energético del edificio, ya que afectan tanto a las ganancias solares en invierno como a las cargas de refrigeración en verano. En este vídeo repasamos los distintos tipos de sombras, cómo definirlas correctamente en el programa y qué implicaciones tienen en el modelo energético.

Sombras exteriores, propias y asociadas a huecos

En el contexto de HULC, se distinguen principalmente tres tipos de sombras. Las primeras son las sombras exteriores al edificio, como pueden ser las proyectadas por edificaciones próximas u otros obstáculos, y se definen con el botón de “Crear sombras”. El segundo tipo son las sombras que proyectan elementos del propio edificio sobre otras partes del mismo, como balcones o antepechos. Por último, se encuentran las sombras asociadas directamente a huecos, como voladizos o lamas horizontales sobre ventanas.

Estas últimas se introducen dentro del menú de definición del hueco, y HULC únicamente tiene en cuenta su proyección sobre la propia ventana, no sobre los muros u otros cerramientos.

Identificación de sombras propias en el modelo

Para poder practicar con este tipo de sombras, se incorpora manualmente un balcón ficticio en una de las plantas del modelo. Esta geometría adicional permite trabajar con un ejemplo realista de proyección de sombra desde un elemento constructivo singular. También se sugiere al usuario que añada una barandilla o antepecho en la cubierta, con una altura aproximada de un metro, como segundo ejercicio práctico.

Dibujo en CAD y obtención de coordenadas

A partir del archivo CAD, se identifican los puntos del balcón que se va a utilizar como referencia para introducir las líneas 3D en HULC. Se toman las coordenadas X e Y de cada vértice y se anotan manualmente, considerando que HULC utiliza el sistema de coordenadas desde el origen del plano para trazar los elementos tridimensionales.

Se hace hincapié en la necesidad de calcular correctamente la altura del elemento respecto a la planta en la que se encuentra. En este ejemplo, se trabaja sobre la planta P4, por lo que se emplea la cota correspondiente a dicha planta como base para dibujar las líneas que forman el contorno de la sombra.

Definición del elemento como sombra en HULC

Una vez introducidas las líneas 3D que definen la sombra en HULC, se seleccionan y se asignan como un “elemento sombra” dentro del apartado de elementos singulares del programa. Este proceso requiere indicar manualmente los vértices de la sombra y asociarlos a uno de los espacios del modelo, aunque la elección del espacio no afecta al resultado energético.

Una vez definido el primer balcón como sombra, se observa su representación en el modelo tridimensional. Si se desea repetir el mismo balcón en plantas superiores, basta con mantener las coordenadas en planta y ajustar la cota vertical correspondiente a la altura de cada planta.

Recomendaciones para una correcta definición

Para una correcta introducción de sombras, se recomienda:

• Identificar de forma clara qué elementos del edificio proyectan sombra sobre otras partes del mismo.
• Utilizar un programa CAD para tomar medidas precisas y evitar errores de posicionamiento.
• Representar las sombras mediante líneas 3D y elementos singulares tipo sombra.
• Verificar que los elementos están bien posicionados en planta y cota.
• Considerar el impacto energético de cada sombra según su orientación y época del año.

Este procedimiento se puede repetir tantas veces como sea necesario, ajustando las cotas para cada planta y asegurando así una representación precisa y completa del comportamiento solar del edificio.

Curso de HULC desde cero: 23. Parámetro K del HE 1

Optimizando el valor de la K: revisión, análisis y ajustes en HULC

Con la geometría del edificio ya definida en su totalidad —incluyendo espacios, cerramientos, ventanas y puentes térmicos—, en esta fase del proceso toca revisar el modelo desde una perspectiva energética para evaluar su cumplimiento con las exigencias del Código Técnico de la Edificación (CTE), especialmente en lo relativo al parámetro K de transmitancia térmica global. En este vídeo analizamos cómo realizar esa revisión inicial, qué indicadores tener en cuenta, y cómo hacer los ajustes necesarios para optimizar el comportamiento del edificio.

Cálculo del HE1 y detección de desviaciones

El punto de partida es el cálculo del HE1. Al ejecutar esta operación en HULC, la herramienta nos devuelve los valores obtenidos en el modelo frente a los valores límite establecidos por el CTE. Es aquí donde detectamos si el modelo cumple o no con los requerimientos normativos. En el caso mostrado, se cumple tanto en la demanda de calefacción como en refrigeración, pero el valor de la K global queda muy por encima del límite permitido, lo que indica que la envolvente térmica presenta una transmitancia excesiva.

Desde ese momento se inicia un análisis más detallado para localizar qué elementos están provocando ese exceso. Este repaso se realiza a través del informe detallado del cálculo, que muestra las U de los diferentes cerramientos y el peso relativo de cada uno en el valor final de la K.

Compacidad, envolvente y la influencia del garaje

Uno de los aspectos clave a tener en cuenta es la compacidad del edificio, ya que determina los límites aplicables para el valor de K. Esta relación entre el volumen y la superficie expuesta influye en la exigencia normativa y es especialmente sensible a la inclusión o exclusión de espacios no habitables dentro de la envolvente.

En este punto se decide excluir el garaje, un espacio no habitable con elementos poco aislados, de la envolvente térmica. Esta acción, completamente válida desde el punto de vista normativo, reduce notablemente el valor de K y mejora la compacidad. Como consecuencia, no solo mejora el comportamiento del edificio, sino que además se ajusta el límite normativo que aplica, obteniendo un doble beneficio.

Exclusión del bajo cubierta y revisión de forjados

Un segundo ajuste relevante consiste en excluir también el espacio no habitable bajo la cubierta inclinada, cuya presencia estaba penalizando el valor global de K. Esta decisión también requiere verificar que el forjado que separa ese espacio del resto del edificio esté correctamente definido y cuente con el aislamiento adecuado.

En paralelo, se revisan los valores U de los distintos cerramientos, observando que algunos elementos, como la cubierta inclinada que protege el espacio no habitable, ya no deben formar parte del cómputo. La herramienta actualiza automáticamente esta situación cuando se excluyen dichos espacios del modelo.

Ajustes en ventanas y cumplimiento del CTE

Tras estas exclusiones, el foco se centra en las ventanas. Se observa que los valores U de los huecos están significativamente por encima del máximo permitido (1,8 W/m²K). Para corregirlo, se opta por mejorar el tipo de marco y, si es necesario, también las características del vidrio. Cambiando a marcos de PVC con cámara y ajustando los materiales de vidrio, se logra reducir el valor U de los huecos hasta que se ajusta al valor exigido.

Del mismo modo, se ajusta la U de la cubierta en contacto con el exterior, aumentando su aislamiento para cumplir con el valor máximo de 0,35 W/m²K.

Ajustes globales vs. análisis específicos

Aunque los cambios realizados hasta aquí logran mejorar significativamente el valor de K, todavía no se alcanza el cumplimiento completo. Es en este punto donde se reflexiona sobre la diferencia entre realizar ajustes generales frente a abordar el problema desde un análisis específico del modelo. La recomendación es clara: tras una primera aproximación basada en la exclusión de elementos penalizantes y en la revisión rápida de cerramientos, es necesario detenerse a analizar de forma detallada qué elementos tienen mayor impacto en el valor de K, y centrar ahí los esfuerzos de mejora.

Este enfoque, más sistemático y razonado, permite adoptar medidas eficaces en aquellos puntos concretos que realmente están condicionando el comportamiento energético del edificio. En el próximo vídeo se abordará cómo hacer este análisis con mayor profundidad.

Curso de HULC desde cero: 22. Edificio caja de zapatos

Ejercicio práctico: modelado del edificio «caja de zapatos»

En este punto del curso proponemos un ejercicio práctico que permitirá consolidar todo lo aprendido hasta ahora en el uso de la herramienta unificada HULC. Se trata de un modelo sencillo, con una geometría muy básica, pero que servirá como base para practicar, repasar conceptos clave y realizar pruebas energéticas con distintas configuraciones.

Un modelo simple para múltiples aprendizajes

El edificio propuesto, conocido como “caja de zapatos”, es una geometría rectangular de dimensiones 15 x 10 metros y una altura de 3 metros. Esta forma regular permite centrar la atención en la correcta definición del modelo y en el uso de la herramienta, sin distracciones derivadas de geometrías complejas o configuraciones singulares. La idea no es complicarse con la carga de nodos o puntos, sino practicar la metodología completa con un ejemplo.

Este tipo de edificio se utiliza habitualmente en simulaciones energéticas por su utilidad como banco de pruebas. Al tratarse de una forma simple, permite comprobar fácilmente el impacto de distintos cambios, como la variación de materiales, el número y tipo de huecos o la orientación de los elementos.

Definición previa: demanda energética y sistemas

Antes de comenzar con la modelación, es recomendable plantear las necesidades energéticas del edificio. Se trata de una vivienda unifamiliar que se puede considerar con tres dormitorios. Con esta base, podemos determinar la demanda de agua caliente sanitaria, la posible integración de un sistema de energía solar térmica y el nivel de ventilación requerido.

Estos datos se introducirán en el apartado de “Datos generales” del modelo, donde también se configuran aspectos como la zona climática o el uso previsto del edificio.

Geometría sencilla, pero cargada desde AutoCAD

Aunque la geometría del edificio puede definirse manualmente desde HULC, el ejercicio propone cargarla mediante un archivo DXF preparado en AutoCAD. Esta práctica permite reforzar el procedimiento que ya hemos visto: preparar el archivo con las capas adecuadas, definir el espacio desde AutoCAD y cargarlo planta por planta a través de la opción “Cargar plano”.

Este enfoque también sirve para repasar cómo estructurar correctamente los planos en AutoCAD para que sean compatibles con la herramienta unificada.

Creación de cerramientos y huecos con distintos métodos

Una vez cargada la geometría, se generarán los suelos y muros del modelo. Aquí se plantea una práctica adicional: definir distintos cerramientos utilizando métodos diversos. Por ejemplo:

• Crear un muro desde cero, introduciendo todas sus capas manualmente.
• Importar otro desde un proyecto previo.
• Cargar un tercer ejemplo desde una librería propia.

Con las ventanas haremos algo similar. Se recomienda colocar huecos en cada fachada —este, oeste, norte y sur— con dimensiones iguales, para luego poder analizar cómo varía el comportamiento energético según su orientación. Las ventanas pueden definirse utilizando distintos procedimientos: desde el menú de inserción directa, editando el muro o utilizando las opciones preconfiguradas del programa.

Preparación para simulaciones futuras

Este modelo servirá también como herramienta de pruebas en etapas posteriores del curso. Al tratarse de un edificio simple y simétrico, resulta ideal para evaluar cómo afectan al balance energético decisiones como:

• Cambiar los materiales de cerramiento.
• Añadir o quitar huecos.
• Modificar la zona climática del proyecto.
• Ajustar el nivel de aislamiento o estanquidad.

Una vez creado el modelo, se podrá reutilizar como base para experimentar con nuevas configuraciones, evaluar resultados y entender con mayor profundidad la lógica de cálculo de la herramienta.

Curso de HULC desde cero: 21. Clase de repaso

Resumen intermedio del proceso de modelado en HULC

En esta lección hacemos una pausa para repasar todo lo que hemos trabajado hasta ahora en el modelado energético con HULC. El objetivo es consolidar lo aprendido, revisar el flujo de trabajo completo y detectar posibles lagunas o errores antes de continuar.

Recopilación de datos previos al modelado

Antes de comenzar con el uso de la herramienta, es necesario recopilar información clave del edificio: necesidades de ventilación, demanda de agua caliente sanitaria, presencia de sistemas solares térmicos, entre otros. Una vez definidos estos aspectos, se inicia el modelo en HULC asignando un nombre de archivo claro y sin caracteres especiales.

Definición de los datos generales del edificio

Completamos todos los campos del apartado de “Datos generales”, incluyendo aquellos que a menudo se olvidan, como la referencia catastral. Este primer paso garantiza que el modelo quede bien contextualizado desde el inicio.

Configuración de materiales opacos y huecos

A continuación, definimos los materiales de los cerramientos, tanto opacos como huecos. Vimos diferentes maneras de hacerlo: manualmente, importando desde otro archivo o reutilizando elementos de una librería. En el caso de los huecos, se revisaron en detalle las propiedades térmicas de vidrios y marcos, que serán clave más adelante para la evaluación energética.

Carga de la geometría del edificio

Una vez definidos los materiales, empezamos con la carga de la geometría. Creamos las plantas una a una y, con ayuda de los planos generados en AutoCAD, importamos los espacios desde archivos DXF. Se explicó cómo preparar correctamente cada archivo y cómo estructurarlo para que HULC lo reconozca.

Creación de forjados, muros y ventanas

Para cada planta se generaron automáticamente los forjados, a partir de los cuales definimos los muros exteriores, medianeras y particiones interiores. La creación de ventanas se abordó desde varias estrategias: directamente desde el muro o editando cada cerramiento. Se insistió en la importancia de que los huecos queden completamente dentro del muro para evitar errores.

Tratamiento de espacios habitables y no habitables

Se revisó cómo clasificar los espacios según su uso (habitable, no habitable, acondicionado o no acondicionado) y cómo asignar correctamente las propiedades a cada tipo de cerramiento. Las cubiertas planas se generan automáticamente, mientras que las cubiertas inclinadas requieren el uso de elementos singulares y líneas auxiliares 3D, indicando manualmente sus vértices.

Definición de puentes térmicos

Después de terminar la geometría, accedimos al apartado de puentes térmicos. Se recomienda recalcular automáticamente las longitudes y posteriormente ajustar los valores de transmisión lineal conforme a los catálogos del CTE. Este paso incluye la definición de frentes de forjado, alféizares, jambas, dinteles, pilares y contactos con el terreno. La influencia de estos elementos en los resultados energéticos justifica dedicarles atención detallada.

Revisión de documentación complementaria

Se sugiere consultar con regularidad tanto el manual de usuario de la herramienta como el propio CTE DB HE, especialmente antes de realizar tareas nuevas o que no se hacen con frecuencia. El manual explica la secuencia de trabajo recomendada, y el CTE permite comprobar si los criterios aplicados son conformes a normativa.

Preparación para el cálculo

Una vez definido el edificio, el siguiente paso será iniciar los cálculos del indicador H1. Antes de continuar con nuevas capas de información, se recomienda revisar todo lo trabajado y afianzar los conocimientos. Volver sobre vídeos anteriores o consultar el manual puede evitar errores costosos más adelante.

Curso de HULC desde cero: 20. Puentes térmicos

Definición de puentes térmicos en HULC

En esta lección trabajamos sobre la definición de los puentes térmicos en HULC. Estos elementos representan zonas del edificio donde la transmisión de calor no se comporta de forma homogénea, como ocurre en frentes de forjado, alféizares, dinteles, jambas y pilares. Son fundamentales en la evaluación del comportamiento térmico de la envolvente.

Acceso al catálogo oficial del CTE

Para una definición correcta, se recomienda consultar el Documento de Apoyo DA DB-HE / 3 del Código Técnico de la Edificación. En este documento se explican los distintos tipos de puentes térmicos, sus clasificaciones y cómo se determinan los coeficientes de transmisión térmica lineal para cada situación.

Configuración general en HULC

En HULC, el módulo de puentes térmicos permite insertar valores genéricos o bien personalizar los coeficientes a partir del catálogo del CTE. Antes de comenzar, se recomienda tener preparados los valores de U de los elementos que intervienen: muros, cubiertas, forjados y marcos de ventana.

El primer paso es recalcular las longitudes de cada tipo de puente térmico a partir de la geometría del modelo. El sistema calcula automáticamente las longitudes lineales como los frentes de forjado y proporciona un valor por defecto que puede ajustarse manualmente.

Casos tratados en el ejemplo

En el ejemplo se revisan varios casos:

• Frentes de forjado: Se asume que el forjado interrumpe el aislamiento, con una longitud del 100%. Se introducen las U del muro y del forjado.
• Cubiertas planas: También se considera interrupción del aislamiento. Se introducen los valores de U del muro y de la cubierta.
• Forjado interior sobre espacios no habitables: Se indica que el aislamiento está por la parte superior. Se consulta la U del forjado en el modelo y se introduce el valor correspondiente.
• Alféizares: Se definen dos tipos de alféizares distintos, con reparto porcentual. Se introducen las U del muro y del marco (por ejemplo, 3,2 W/m²K).
• Dinteles y jambas: Se utiliza el mismo procedimiento que en los alféizares, con valores que pueden tomarse directamente del catálogo del CTE.
• Pilares: Se aprovechan los datos introducidos previamente en la definición de espacios habitables, donde se había especificado el número de pilares por fachada. Se define el espesor de los pilares en metros y se calcula su contribución al balance térmico.
• Suelo en contacto con el terreno: En el ejemplo no hay espacios habitables directamente en contacto con el terreno, por lo que se introduce un valor simbólico muy bajo con longitud mínima, evitando errores sin afectar al cálculo.

Recomendaciones de uso

El ponente recomienda no dejar coeficientes a cero en HULC, ya que podría ocasionar errores durante el cálculo. En su lugar, se sugiere introducir valores bajos que simulen la ausencia de contribución térmica sin impedir el procesamiento del modelo.

Se insiste en que estos valores pueden tener una influencia considerable en la calificación energética, por lo que conviene revisarlos con detalle antes de finalizar el modelo. El módulo permite editar cada tipo de puente térmico individualmente, ajustando la entrada según las características constructivas reales.

Preparación para el cálculo del HE 1

Una vez definidos todos los puentes térmicos, se guarda el modelo y queda listo para realizar el cálculo del indicador HE 1, correspondiente a la demanda energética del edificio. El trabajo realizado garantiza que el modelo representa con fidelidad la envolvente térmica y los puntos de pérdida energética, con una configuración adecuada para la simulación energética.

Curso de HULC desde cero: 19. Colocamos la cubierta

Cubiertas inclinadas y espacios bajo cubierta en HULC

En esta lección abordamos la definición de las cubiertas en el modelo de HULC, centrándonos en los casos donde existen tanto cubiertas planas como inclinadas. Se explica el procedimiento paso a paso para crear los espacios bajo cubierta, insertar los elementos singulares y cerrar el volumen del edificio de forma precisa.

Cubiertas planas: procedimiento básico

Si la cubierta fuera plana, bastaría con utilizar la opción de insertar «techo con el exterior», seleccionando manualmente los espacios superiores. En este caso, al no tratarse de un modelo con cubierta plana, se describe el procedimiento alternativo para cubiertas inclinadas.

Descripción del modelo de cubierta

El edificio cuenta con una cubierta a dos aguas en los extremos y una cubierta plana en la zona central. Esto genera dos espacios no habitables bajo cubierta inclinada. Desde AutoCAD ya se han definido las capas correspondientes a estos espacios, que se importan en una nueva planta (P6) creada específicamente con una altura de 1,1 metros.

Carga de espacios bajo cubierta y revisión de elementos

Los espacios bajo cubierta se cargan desde el archivo DXF. Se repasa que encajan correctamente con la geometría inferior, gracias a la precisión en AutoCAD. A continuación, se generan automáticamente los forjados, revisando que los elementos interiores y exteriores se hayan asignado correctamente. En particular, se corrige el tipo de forjado en contacto con el exterior, sustituyéndolo por un forjado de espandrel con aislamiento.

Definición de cubiertas inclinadas con elementos singulares

Para definir las cubiertas inclinadas se utiliza la herramienta de “elementos singulares” de HULC. Previamente, en AutoCAD se dibujan líneas auxiliares que marcan la cumbrera, midiendo sus coordenadas X, Y y su altura (Z) respecto al origen. Estos puntos se introducen manualmente en el modelo mediante líneas 3D auxiliares, que sirven de referencia para construir las cubiertas.

Se explica cómo insertar los planos inclinados triangulando automáticamente los puntos y seleccionando los vértices en sentido antihorario. Se recomienda trabajar con el modo transparente para evitar errores de selección, y se muestran dos formas alternativas de insertar estos planos: uno por triangulación directa y otro optimizando el número de elementos.

Cierre de laterales con cerramientos inclinados

Una vez definidas las superficies inclinadas superiores, se procede a cerrar los laterales visibles del espacio bajo cubierta. Se utilizan elementos singulares de tipo «cerramiento exterior», definiendo sus vértices de forma manual. En el caso de que exista un edificio colindante, estos cerramientos se pueden modificar y cambiar su tipo a «medianera».

Se menciona un detalle práctico: el sistema recuerda el tipo de cerramiento seleccionado en el último uso, por lo que no es necesario volver a elegir el tipo cada vez. Esto agiliza el proceso si se insertan varios elementos consecutivos del mismo tipo.

Revisión final del modelo

Se recomienda guardar constantemente y revisar cada elemento mediante el árbol de navegación del proyecto. Para facilitar la inspección, se pueden activar las visualizaciones transparentes. Se verifica que los materiales aplicados a las cubiertas, forjados y muros sean los correctos y se edita el tipo de espacio, en este caso no habitable, indicando su inclusión o no dentro de la envolvente térmica y su nivel de estanqueidad.

Una vez completada esta fase, el edificio queda completamente definido, incluyendo los espacios bajo cubierta, las superficies inclinadas y los cerramientos laterales correspondientes.