Ventiladores de techo en viviendas: ¿cómo aprovechar al máximo la RE2020?

Ventiladores de techo en viviendas: ¿cómo aprovechar al máximo la RE2020?

Ola de calor 2003: miles de muertos y un impacto a largo plazo

Agosto 2003. Jean-François Mattéi, Ministro de Salud, aparece en el telediario con un polo, en un entorno arbolado.

Se está produciendo una terrible ola de calor, que causa miles de muertes. El periodista pregunta: «¿tiene cifras?».

Respuesta: «Escucho estimaciones, 50 por aquí, 300 por allá. Se han tomado medidas para contabilizar las muertes que podían atribuirse al calor. Es difícil establecer la proporción exacta».

Esta secuencia se considera uno de los peores errores políticos jamás cometidos, mostrando un desajuste entre políticos desconectados y una población en pleno desamparo. Cerca de 20.000 muertes fueron contabilizadas tras esta ola de calor de 2003.

Sin embargo, poco tiempo antes, la regulación de los edificios nuevos comenzó a preocuparse por el confort estival, concretándose con la publicación de la RT 2000[1].

Se creó un nuevo indicador, la Temperatura Interior Convencional (Tic). Ningún edificio construido desde entonces puede superar un valor de temperatura de referencia.

A pesar de sus limitaciones, este indicador se mantuvo en las siguientes regulaciones térmicas, la RT 2005 [2] y la RT 2012[3].

Con la creciente preocupación por el cambio climático, a mediados de la década de 2010, el Estado lanzó un nuevo proyecto para que los edificios nuevos se adaptaran mejor al calentamiento previsto por el IPCC. Surgió una nueva normativa, la RE2020[4], que incorpora un indicador radicalmente nuevo: los grados-hora. Aplicable desde el 1 de enero de 2022, los textos buscan que los edificios soporten no un pico puntual de calor, sino un número total de horas de incomodidad térmica.

Los grados-hora en la RE2020: medir el malestar térmico

¿Cómo se miden los grados-hora (GH)?

Por un lado, se mide cada hora la temperatura interior simulada[5] en función de las características del edificio, tomando como base las temperaturas de la ola de calor de 2003. Cuanto mejor esté diseñado el edificio, mayor será su capacidad para resistir altas temperaturas (muros más gruesos, aislamiento exterior, vidrios eficientes…).

Por otro lado, se toma en cuenta una temperatura convencional (26 a 28°C[6] durante el día, 26°C durante la noche).

Finalmente, se hace la diferencia entre estas dos temperaturas.

Así, con una temperatura simulada de 30°C entre las 12 y las 13 h, se cuentan 3 grados-hora [7] (GH). En otro caso, si la temperatura simulada es menor o igual a 27°C, se considera que no hay sobrecalentamiento; por lo tanto, no se contabiliza nada.

Basta con acumular los grados-hora durante la temporada de verano para obtener el valor de GH [8] para el edificio correspondiente.

Tres casos posibles:

• Grados-hora > 1250: proyecto no conforme a la RE2020
• Grados-hora < 350: proyecto conforme a la RE2020, el edificio se considera confortable en todas las circunstancias
• 350 ≤ Grados-hora ≤ 1250: riesgo de malestar térmico veraniego. El cálculo RE2020 penaliza el proyecto de manera forfaitaria según el tipo de edificio, la zona climática y los grados-hora de malestar.

[6]Después de una sucesión de días calurosos, el cuerpo humano soporta mejor el calor. El método de cálculo de la RE2020 refleja esta adaptación del cuerpo mediante un aumento del umbral de cálculo de 26°C entre +0 y +2°C según las temperaturas experimentadas. El incremento de este umbral está determinado por los algoritmos de cálculo que reproducen la norma NF 15251 sobre confort adaptativo.

[7]30 – 27 = 3 GH

[8]Nota: el ejemplo está simplificado…

¿Cómo permiten los ventiladores de techo mejorar el confort de verano?

Desde la Antigüedad, se conoce la acción beneficiosa de los abanicos.

Siguiendo el mismo principio, los ventiladores de techo eléctricos aceleran el movimiento del aire y, por lo tanto, la pérdida de calor a nivel de la piel.

En un próximo artículo presentaremos un estado del arte sobre el confort térmico percibido. Cabe precisar que la RE2020 no tiene en cuenta la humedad ambiente ni la vestimenta de los ocupantes.

Por lo tanto, el confort térmico percibido se basa únicamente en la velocidad del aire. En este ámbito, los profesionales suelen referirse al diagrama siguiente, extraído de la Guía de Ventilación Woods[8].

Figura 1 – Sensación de enfriamiento en función de la velocidad del aire

Así, cuanto mayor es la velocidad del aire, más podrá tolerar el ocupante temperaturas elevadas.

Esto lleva a un cálculo de los grados-hora que naturalmente fomentará soluciones del tipo ventiladores de techo, pozos climáticos, etc.

RE2020: los ventiladores de techo se vuelven imprescindibles

Tres oficinas de estudios reconocidas, Bastide Bondoux, Pouget Consultants y Tribu Energie, trabajaron conjuntamente y publicaron un estudio en julio de 2021[10] mostrando el papel esencial de los ventiladores de techo para el confort de verano según la RE2020.

Aquí algunos extractos (p.41):

• (En zona H3 – Litoral Mediterráneo), los ventiladores de techo se convertirán en la referencia para limitar el malestar térmico en verano.
• La acción de los ventiladores sobre los grados-hora sigue siendo muy valorada.
• Los ventiladores aparecen como un medio muy simple de reducir drásticamente el malestar térmico, incluso más que la acción del pozo climático en zona H3.

Enfoque en los ventiladores de techo en viviendas unifamiliares: algunos resultados de simulaciones

Recordemos ante todo que los ventiladores de techo forman parte de la solución; no sustituyen un buen diseño. Incluso diríamos que más bien coronan una buena arquitectura y una ingeniería térmica adecuada, en lugar de compensar los defectos de un edificio mal concebido.

Los elementos que se presentan a continuación provienen de nuestras primeras simulaciones bajo la RE2020 y están destinados principalmente a los diseñadores más que a los compradores de viviendas unifamiliares; se espera que se precisen con el tiempo.

• Un uso diurno ofrece mejores resultados en términos de grados-hora (GH) que un uso combinado día y noche.
• Los ventiladores con un alto caudal de aire ofrecen mejores resultados en términos de grados-hora[11].
• Una mayor cantidad de ventiladores de techo permite obtener un número más bajo de grados-hora (obvio, pero vale la pena mencionarlo). Las zonas climáticas más cálidas requieren un mayor nivel de equipamiento para cumplir los objetivos de grados-hora. Así, en la zona H3 (arco mediterráneo) y H2D (Bajas Alpes en sentido amplio + Lozère), parece difícil cumplir con los GH sin ventiladores de techo.
• Una gestión automática con termostato (activación del ventilador según la temperatura) resulta muy beneficiosa. Según nuestro conocimiento, actualmente no existen aparatos en el mercado con esta función, pero probablemente aparecerán en el futuro.

En resumen, la RE2020 reconoce la eficacia de los ventiladores de techo en los cálculos (a través de los grados-hora), lo que los convierte en una solución económica y efectiva para alcanzar los objetivos reglamentarios de confort de verano.

Este artículo se actualizará a medida que recibamos información de nuestros socios; ¡no olvides seguirnos en LinkedIn para mantenerte al tanto de las novedades!

¿Cumplir la normativa RE2020 o lograr un confort real?: ¿cuál es su prioridad?

Planteada así, la pregunta puede parecer incongruente.

En la práctica, la normativa ambiental se considera un marco que fija un mínimo a alcanzar en términos de calidad energética y ambiental.

Por ello, más allá del cumplimiento de la RE2020, que es necesario, se deben aplicar algunas reglas básicas si se desea un confort térmico veraniego real en una vivienda unifamiliar equipada con ventiladores de techo.

• Dormitorios: prever al menos un ventilador de techo por habitación de menos de 15 m². Como mínimo, prever una instalación lista para ventiladores de techo en las habitaciones no equipadas.
• Salón: el número de ventiladores dependerá tanto del tamaño de la estancia, su orientación, las protecciones solares, los vidrios y el aislamiento del techo. Así, una habitación orientada al oeste, con grandes ventanas de rendimiento medio, puede ser sensible al sobrecalentamiento y necesitar más ventiladores de techo. Un enfoque simple para el salón puede inspirarse en la normativa de los DOM, que prevé un ventilador por cada 20 m² de superficie del piso.

Posicionamiento: colocar bien los ventiladores sobre las zonas ocupadas. En efecto, en el caso de ventiladores de techo con aspas, la zona de influencia se limita a un cilindro vertical sobre las aspas (ver figura abajo). Así, un ventilador ligeramente desplazado respecto a una zona de descanso tendría poco efecto. Cabe destacar que los ventiladores sin aspas son menos sensibles a la cuestión del posicionamiento.

Figura 2 – Distribución de la velocidad del aire con un ventilador de aspas (Fuente: Gao et al., 2017)

• Puntos de luz: cuidar de evitar efectos estroboscópicos, ya que un ventilador de techo con aspas, si se coloca debajo de un punto de luz, cortará la luz a intervalos regulares.
• Altura bajo las aspas: como se explicó en un artículo anterior, recomendamos encarecidamente respetar la norma NF EN CEI 60335-2-80, que recomienda una altura mínima de 2,30 m entre el suelo y las aspas.

La RE2020 reconoce la utilidad de los ventiladores de techo para el confort veraniego, convirtiéndolos incluso en uno de los pilares imprescindibles de dicho confort.

La aplicación de buenas prácticas de instalación permitirá a los propietarios de viviendas unifamiliares aprovecharlos al máximo y afrontar en las mejores condiciones las evoluciones climáticas previstas.

¿Cuánto cuesta un Exhale funcionando 24h/24?

Basado en un coste del kWh de 0,174 € (Tarifa media EDF 2021).
Un Exhale en velocidad 1 (mínima / para confort invernal) consume solo 4 vatios por hora.
Un Exhale en velocidad 6 (máxima / para confort estival) consume 50 vatios por hora.
En un mes de 30 días, funcionando 24h/24, operará 24 x 30 = 720 h/mes.

• En velocidad 1 (confort invernal), un Exhale funcionando 24h/24 consumirá 0,5 € de electricidad al mes.
• En velocidad 6 (confort estival), un Exhale funcionando 24h/24 consumirá 6,26 € de electricidad al mes.

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Agradecimientos

Deseamos agradecer por su colaboración a los siguientes despachos de estudios y organizaciones, que han contribuido a una mejor comprensión del tema:

Bastide-Bondoux, BBS-Slama, Facteur 4, Pouget Consultants, Tribu Energie, el CSTB y el Cerema Méditerranée.