En la siguiente entrada vamos a analizar las posibles diferencias en los resultados en la justificación de CTE DB HE1 2019 con Tekton3D y HULC, para esta comparativa vamos a utilizar las últimas versiones disponibles de cada herramienta a fecha de la redacción de este documento:
• TeKton3D: 1.6.99.8 (Edición Octubre 2020)
• HULC: 2.0.2149.1160 de 29 de diciembre de 2020
Vamos a partir de un modelo de TeKton3D, preparado para justificar el nuevo CTE, si quieres ver las novedades del nuevo CTE 2019 puedes ver el video: Taller online: "Nuevo CTE-DB HE 2019. Novedades y justificación con TeKton3D"
El modelo que vamos a emplear en el análisis es una vivienda unifamiliar, que consta de dos plantas habitables y un espacio no habitable bajo cubierta (excluido de la envolvente térmica). Está situado en la zona climática B4 y se trata de un edificio de nueva construcción. Si se quieren reproducir los pasos dados en este artículo se puede utilizar el Edificio-manual, incluido en la distribución de TeKton3D, en la carpeta de proyectos de ejemplo. Para que sea más ilustrativo a nivel de análisis se ha eliminado la planta sótano y el espacio cámara sanitaria.
Una vez que hemos completado el cálculo de HE1 con TeKton3D, procedemos a generar el listado: Calidad de la envolvente térmica.
El listado calidad de la envolvente térmica, es un documento fundamental en el análisis de resultados obtenidos tras el cálculo de HE1, podemos analizar los resultados globales de:
• Transmitancia térmica global (K)
• Control solar de los huecos (qsol;jul)
• Tasa de renovación de aire a 50 Pa (n50)
Así como el detalle pormenorizado de los elementos de la envolvente térmica:
• Huecos
• Opacos
• Puentes térmicos
Como siempre antes de exportar a HULC, debemos asegurarnos que nuestro modelo no tiene errores geométricos y la exportación se completa correctamente (Pueden aparecer advertencias que debemos analizar).
Una vez que abrimos el archivo de exportación con HULC, debemos realizar una inspeccion visual de la geometria, para detectar posibles errores en la exportación:
Por lo general la exportación geométrica del edificio suele ser precisa, aunque por seguridad se recomienda su revisión.
Una vez completado el cálculo de HE1 Con HULC, pasamos a analizar las posibles diferencias de resultados.
Lo primero que vamos a analizar son los valores de superficie y compararlos con los obtenidos en el listado de calidad de la envolvente térmica
| HULC | Tekton3D | |
| Superficie útil de cálculo [m²] | 193.16 | 190.24 |
| Superficie de cerramientos opacos [m²] | 307.43 | 307.15 |
| Superficie de huecos [m²] | 32.49 | 32.49 |
| Longitud de puentes térmicos [m²] | 166.73 | 166.725 |
Lo habitual es obtener resultados similares, aunque pueden existir pequeñas discrepancias. Valores razonables pueden diferir entre un 10%-15%.
El siguiente paso puede ser analizar los resultados globales:
En este punto la diferencia de resultados puede ser importante, como en este caso en el valor de K, ya que en TeKton3D cumple, pero en HULC no. En este artículo no vamos a tratar como se justifican los indicadores, únicamente nos vamos a centrar en las causas de las diferencias.
| HULC | TeKton3D | |
| Transmitancia térmica global | 0.70 | 0.61 |
| Control solar | 1.72 | 1.83 |
| Relación de cambio de aire | 5.49 | 4.39 |
Diferencias de resultados en la transmitancia térmica global K
Una vez que tenemos los resultados globales vamos a pasar a analizar componente a componente:
Huecos;
para la justificación de K con respecto a los huecos nos quedamos con los valores de Área y U (En el paso previo habiamos comprobado que el área de los huecos era similar)
Resultados HULC:
Resultados TeKton3D:
Comprobamos que en este caso los valores de transmitancia en los elementos de hueco son similares:
- Puertas: 2.20W/m²K
- Ventanas: 2.04W/m²K
Puentes térmicos;
En este punto no vamos a detenernos ya que los resultados son similares en la mayoría de los casos
Opacos;
En HULC se muestran todos los elementos opacos, mientras que en TeKton3D, por facilitar el análisis, se muestran agrupados por elemento constructivo y orientación.
Resultados HULC:
Resultados TeKton3D:
- Muros; 0.37W/m²K (diferencia en la precisión de los decimales)
- Forjados exteriores; 0.408W/m²K (diferencia en la precisión de los decimales)
- Forjado de separación con no habitables; este elemento no afecta al resultado de K, ya que tiene un factor de b=0.
- Soleras; Ene este punto sí que se aprecia una gran diferencia de resultados, mientras que en TK el valor de transmitancia de las soleras es de 0.5 W/m²K en HULC varía según la superficie, dando valores entre 0.78 y 0.87 W/m²K
Diferencia de resultados en el cálculo de transmitancias en las soleras.
La diferencia de resultados en el valor de transmitancia de las soleras afecta en especial a viviendas unifamiliares, debido a que al tener menos superficie de envolvente, este valor (que suele ser el único con un valor diferente entre TeKton y HULC) tiene mayor importancia.
Si tenemos sótano o cámaras sanitarias, definidas con un espacio no habitable, esta diferencia se elimina, al no tenerse en cuenta los cerramientos que forman dichos espacios.
En el caso que nos ocupa es de mayor importancia ya que nos impide justificar correctamente HE1.
Veamos con más detalle cómo se ha definido la solera en Tekton3D:
Elemento constructivo:
Contacto Terreno:
Este tipo de definición no es preciso, sería necesario definir el tipo de aislamiento para que en la exportación a HULC los resultados sean ajustados.
Puede verse la información ampliada en: Ayuda de TeKton3D, Capítulo 2.1.- Creación del edificio ->… caso de cerramientos en contacto con el terreno (soleras o losas)
De esta forma siguiendo la definición descrita en el documento DA DB-HE / 1 Cálculo de parámetros característicos de la envolvente Enero 2020:
Completaremos la definición de las soleras en HULC, que como se ve en la siguiente imagen, para la exportación sin la definición completa tenia los valores de D y RA con un valor de 0:
Cambia a valores válidos para analizar las soleras correctamente:
De esta forma, si volvemos a calcular HE1, los resultados son más parecidos e incluso cumple con los indicadores:
Diferencias en el control solar de los huecos
Para analizar las posibles diferencias en los resultados de control solar de los huecos vamos a centrarnos en dos parámetros:
El valor de F_sh;obst y las Ganacias_jul [kWh/m²]
F_sh;obst;
El parámetro factor reductor por obstáculos externos involucra las sombras:
- Obstáculos externos al hueco fijos; voladizos, retranqueos, lamas... puede calcularse la influencia en el huecos mediante el apartado 2.2.4 del DA DB HE1
- Obstáculos de sombras remotas; definidas en el edificio mediante el objeto Obstáculos, también las sombras producidas por el propio edificio sobre el hueco. Este punto se calcula mediante simulación energética y dado que Tekton3D y HULC utilizan motores de cálculo distintos, los resultados pueden variar
Ganacias_jul [kWh/m²];
Las ganancias solares para el mes de julio de los huecos pertenecientes a la envolvente térmica con sus protecciones solares móviles activadas están descritas según la fórmula:
Como ya se ha comentado, el valor de Fsh,obst se obtiene en parte por simulación y puede haber diferencias entre TeKton3D y HULC, otro parámetro en el que se aprecian diferencias es Hsol;jul ; este parámetro se corresponde con la irradiación solar media acumulada del mes de julio (kWh/m²·mes) para el clima considerado, la inclinación y orientación del hueco.
Según indica en el CTE 2019; Los valores de Hsol;jul para el cálculo del control solar pueden obtenerse de las tablas del DA DB HE/1 Cálculo de parámetros característicos de la envolvente térmica. Por ejemplo para la zona B4 del ejemplo, los valores de Hsol;jul para las distintas orientaciones según el DA DBHE/1 son:
Estos son los valores que utiliza TeKton3D en la justificación del control solar, pero son diferentes a los empleados en HULC.
Despejando de la fórmula el valor de Hsol;jul y utilizando los resultados de HULC se obtiene los siguiente valores:
Son bastante próximos pero no similares.
A modo de resumen podemos concluir que aunque la nueva justificación de HE1 sea un cálculo simplificado y no necesite una simulación térmica anual, el valor de F_sh;obst sí que requiere una simulación térmica parcial para el mes de julio. Al tratarse de motores de cálculo distintos siempre vamos a tener cierta discrepancia de resultados.
El resto de diferencias puede deberse a errores en la definición geométrica y a diferencias de criterios entre Tekton3D y HULC, como el caso de Hsol;jul.