2013-02-14_gijxn_phpp-wassouf

5 conferencia espaola PASSIVHAUS - espacios saludables para tod@s

1 jornada Ciclo Asturias Passivhaus : Passive House Projecting Package (PHPP)

Passive House Projecting Package (PHPP)

1. Referencias de normativa

2 V t j l it2. Ventajas y lmites

3. Concepto de clculo

4 P t i d l4. Presentacin del programa

Presentacin por: Mi h l W f E i h SCP

1

Micheel Wassouf, Energiehaus SCP.Tel: +34. 93 2215223mail: [email protected]



El PHPP es una herramienta tipo Excel, calibrada con el programa de simulacin dinmica DYNBUILD.

Mtodo de calculo:EN 832 (Demanda y Consumo de Energa: Modelo Unizona)EN ISO 6946 (Calculo de la transmitncia trmica)EN ISO 10077-1-2 (Prestaciones trmicas ventanas, puertas)EN ISO 10211 (Puentes trmicos)EN ISO 13363 1-2 (Transmitncia solar y lumnica)EN 13370:2001 (Clculo de la temperatura del subsuelo): con errores corregidosEN ISO 13786 (Caractersticas trmicas dinmicas)EN ISO 13788 (Temperatura interna y superficial)EN ISO 13789 (Prdidas por transmisin y ventilacin)EN 13790 (Clculos mensuales de balances energticos)EN 13829 (Estanqueidad al paso de aire)Adaptacin de los clculos segn mtodo del Passivhaus Institut

El PHPP es una herramienta de proyectoSe inicia el PHPP a partir del anteproyecto del edificio (condicin ptima)Se inicia el PHPP a partir del anteproyecto del edificio (condicin ptima)

Existen versiones en alemn, ingls, castellano, francs, italiano, holands, polaco, hngaro, ruso.

Coste: ~180 - EUR incl IVA (10/2012)

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Coste: 180, EUR incl.IVA (10/2012)



Alcance del programa PHPP:

- Asiste en el proceso del diseo del edificio, para optimizar su comportamiento energtico- Calcula de modo transparente- Pre-dimensiona el sistema de ventilacin de confortPre dimensiona el sistema de ventilacin de confort- Calcula la carga de calor/fro- Calcula el consumo energtico y el consumo de energa primaria

P ti l b l t i t ( t 26)- Pronostica el sobre-calentamiento en verano (respecto a 26)- Calcula la fluctuacin de temperatura mxima en un da de verano- Pre-dimensiona el sistema de calefaccin y de ACS

Lmites PHPP:

Resultados correctos de sobrecalentamiento en verano solo para edificios residenciales- Resultados correctos de sobrecalentamiento en verano solo para edificios residenciales de bajo consumo (< 30 kWh/m2a de refrigeracin)- Simulacin de edificios singulares, con arquitectura amorfa etc.

Si l i d d fi i i t l d ( i t i )

3

- Simulacin de zonas con grandes superficies acristaladas (sistema unizona)-Simulacin de edificios con uso y carga intermitente



Segn la evaluacin de la EN 13790:

the results of the described methods are within the range of

results of different dynamic models, in particular when the range of

results includes the uncertainty due to influencing factors.

4



Comparacin demanda mensual para fro para un edificio residencial convencional

en Sevilla, calculado con un programa dinmico DYNBIL y con PHPP :

kWh

1000

1.200

800

1000

400

600

200

400

5

01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Fuente: Passivhausinstitut



Flujos energticos para el clculo de la demanda energtica segn PHPP:

Techo: transmisin y radiacin

Puentes trmicos: transmisinPuentes trmicos: transmisin

GananciasV t Ganancias internas

Ventanas: transmisin y radiacin

Infiltracin yVentilacin nat./mec.

Paredes: transmisin y radiacin

Solera:

6

transmisin



Flujos energticos para el clculo del consumo energtico segn PHPP:


Puentes trmicos: transmisin

Ganancias internasVentanas:

transmisin y Infiltracin y +radiacinParedes: transmisin y radiacin

Infiltracin yVentilacin nat./mec. +

Solera: transmisin

Rendimiento de las instalacionesRendimiento de las instalaciones

7



Flujos energticos para el clculo de la energa primaria gastada por todo el

edificio segn PHPP:


Puentes trmicos: transmisin

Ganancias internasVentanas:

transmisin y Infiltracin y +radiacinParedes: transmisin y radiacin

Infiltracin yVentilacin nat./mec. +

Solera: transmisin

Rendimiento de las instalacionesRendimiento de las instalaciones

+8

+Rendimiento de la generacin de la energa



PHPP:

Demanda de energa en invierno/verano (kWh/m2a):

QH = QL QG (Perdidas Ganancias )

QL = QT + QV(Perdidas transmisin + Perdidas ventilacin)

Q (Q Q ) *QG = (QS + QI) * G(Ganancias solares + ganancias internas) * factor de aprovechamiento G

G = (1 - ((QS + QI) / QL )5 ) / (1 - ((QS + QI) / QL )6 )G (1 ((QS QI) / QL )5 ) / (1 ((QS QI) / QL )6 )

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QT = A * U * fT * Gt

A = Superficie de la envolvente (medidas bruto)U = transmitncia trmica = 1/R. R = Rse + Rsi + Rn.Rn = s/f Coeficiente de red ccin de temperat ra (en el HE/E 1 3 1 b)fT = Coeficiente de reduccin de temperatura (en el HE/E.1.3.1 = b)Gt = grados da en invierno/verano del lugar

fT simplificado: pExterior Exterior = 1,0Exterior Subsuelo = 0,5 (en PHPP puede ser calculado mas sofsticamente: Ground)Exterior No habitable = 0 75Exterior No habitable = ~0,75

El valor de los grados da Gt se puede obtener de la UNE 100001:2001, o bien de clculos dinmicos con herramientas como por ejemplo el Meteonorm. p j pLos grados das se definen con una temperatura lmite, a partir de la cual, el edificio debera ser calentado/refrigerado para mantener la temperatura interior de consigna (p.ej. 20/25).

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QL = VL * nL * c * Gt

VL = Volumen interior acondicionado netonL = Renovacin del aire por hora c Capacidad especfica del aire 0 33 Wh/mkc = Capacidad especfica del aire= 0,33 Wh/mkGt = grados da en invierno del lugar

nL = Renovacin/hora * (1-eficiencia recuperacin del aire) + renovacin por ( p ) pinfiltracin

Renovacin por infiltracin: Para edificios tipo Passivhaus (n50=0 6) : 0 1 0 01Para edificios tipo Passivhaus (n50=0,6) : 0,1 - 0,01Edificios convencionales en Espaa (n50= 15-5) : 2,0 - 0,2Se puede calcular este valor en el PHPP, en la ficha VentilationPara clculos sencillos, se puede suponer : Ren.inf.= valor n50 * 0,1, p p ,

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QI = periodo de calentar/refriar en kh * cargas internas en W/m * Aref en mp g

Periodo de calentar/refriar en kh: Se tienen que calcular/estimar los das de calentar/refrigerar del ao. Por ejemplo 205 das en centro Europa (de octubre hasta la seg nda q incena de abril)segunda quincena de abril). Para llegar a la unidad kh:1 da = 24h = 0,024 kh/d>>>205 das = 0,024 * 205 = 4,9 kh

Cargas internas en W/m: (clculo exacto posible en ficha IHG del PHPP)Residencial: 2 1 W/mResidencial: 2,1 W/mCentros de ancianos: 4,1 W/mOficinas Passivhaus con luminaria/mquinas eficientes: 3,5 W/m (segn Passivhaus)Oficinas convencionales: ~10 W/m (segn Passivhaus)( g )Oficinas convencionales: ~20 W/m (medido en el edificio Lu-teco en Alemania/Ludwigshafen) Escuelas: 2,8 W/m

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Aref: superficie til de referencia



QS = r * g * AF * Gg

r: factor reductor: parte proporcional de la carpintera, sombra, ensuciamiento y reduccin por el ngulo no perpendicular de la radiacin respecto a la ventana(en erano Fc factor solar de persianas / toldos fraccin de la radiacin incidente(en verano: Fc factor solar de persianas / toldos: fraccin de la radiacin incidente en un hueco que no es bloqueada por persianas, toldos etc . Se supone que el usuario utilice esta proteccin de manera ideal)

g: factor solar del cristalCociente entre la radiacin solar a incidencia normal que se introduce en el edificio a travs del cristal y la que se introducira si el acristalamiento se sustituyese por un hueco transparentehueco transparente>>>g convencional: 0,4-0,6g bajo emisivo: 0,3g j ,g vidrios Passivhaus: 0,5

AF: Hueco bruto de la ventana

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G: Radiacin global en funcin de la orientacin. Se calcula la radiacin durante de los meses, en los que es necesario la calefaccin o bien la refrigeracin.



Sum Spec. Gains Solar + Internal

Output PHPP: Balance energtico para calefaccin

10

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o

n

t

h

)

]

Sum Spec. Gains Solar + InternalSpec. Heat DemandSum Spec. Losses

6

8

10

s

e

s

,

G

a

i

n

s

,

k

W

h

/

(

m

m

o

2

4

e

c

i

f

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D

e

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n

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[

k

-2

0Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

S

p

e

H

e

a

t

i

n

g

D

-6

-4

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Output PHPP: Balance energtico para refrigeracin

18

20

t

h

)

]

Sum Spec. Heat LossesSpec. Cooling DemandSum Spec. Loads Solar + Internal

14

16

18

,

L

o

a

d

s

,

h

/

(

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m

o

n

t

10

12

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c

L

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h

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8

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n

g

D

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m

2

4C

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0Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec



Resumen PHPP:

1. Clculos energticos:

- Demanda/consumo para calefaccin

D d / f i i- Demanda/consumo para refrigeracin

- Energa primaria total del edificio

2. Clculo de potencia mxima de calor suministrable a travs del aire (hoja p ( j

Heating load)

3. Clculos de confort en verano:

- Demanda para fro latente

- Frecuencia de sobrecalentamiento respecto a una temperatura de consigna

O il i d l t t i t i d d d h l- Oscilacin de la temperatura interior en un da de verano de mucho calor, en

funcin de la inercia trmica del edificio

4. Predimensionamiento del sistema de ventilacin (hoja Ventilation)

16

( j )



El programa de simulacin PHPP: procedimiento de clculo de la parte pasiva

ClimateData Verification

Servicing

Areas(U Values)

U-ValuesU-ListSummer

N o

(U-Values)Ground

WinTyp SummVent

Summer

Shading

WindowsShading

SummVent

ShadingVentilation

PressurizationTest Result

N

o

S

i

17Heat Load

RequirementFulfiled ?Annual Heat



El programa de simulacin PHPP: procedimiento de clculo de la parte pasiva

Servicing

ACS +

S iPassive HouseCertificate

ACS Distrib. Syst.

PE N o

Solar ACS

PE Requierement

Fulfiled ?

N o

ElectricityAuxiliaryElectricity

Compact

Boiler PE Value

18Distr. Heat.



El programa de simulacin PHPP: datos climticos

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Presentacin del programa

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