CYPE Ingenieros, en colaboración con la Universidad Miguel Hernández de Elche (Alicante), y como fruto del proyecto de investigación "Desarrollo de herramienta software para integración del análisis numérico de puentes térmicos en el cálculo de la demanda energética de edificios", financiado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) y cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), ha desarrollado una herramienta informática que, a partir de la geometría de un edificio, es capaz de identificar y calcular los puentes térmicos incluidos en su envolvente térmica.
Este proyecto se ha plasmado en el módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales, que calcula de un modo preciso la Transmitancia lineal de los puentes térmicos que el programa CYPECAD MEP exporta a EnergyPlus™, LIDER o CALENER-VYP desde las solapas Estudio térmico y Climatización.
- Proyecto de investigación
- Funcionamiento del módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales
- Activación del cálculo de puentes térmicos lineales
- Cálculo realizado
- Gestión de fachadas ventiladas
- Resultados obtenidos
- Puentes térmicos lineales analizados por el módulo
- Permisos de la licencia de usuario
- Utilización de los puentes térmicos por el programa CYPECAD MEP de CYPE
- Versiones de CYPECAD MEP
- Otras prestaciones
Proyecto de investigación
La Universidad Miguel Hernández (UMH) y CYPE Ingenieros han llevado a cabo el proyecto de investigación "Desarrollo de herramienta software para integración del análisis numérico de puentes térmicos en el cálculo de la demanda energética de edificios", financiado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) y cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Como fruto de dicho proyecto se ha elaborado una herramienta informática (el módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales del programa CYPECAD MEP) que calcula los puentes térmicos de la envolvente térmica de los edificios mediante un análisis numérico por elementos finitos.
En este proyecto de investigación, CYPE Ingenieros cuenta con la colaboración del Grupo de Ingeniería Energética del Departamento de Ingeniería de Sistemas Industriales de la Universidad Miguel Hernández, cuyos investigadores han participado en la definición inicial del proyecto, en la modelización de los puentes térmicos y en la validación de los resultados finales del programa.
Los puentes térmicos son zonas de la envolvente de los edificios en las que se evidencia una variación de la uniformidad de la construcción (cambio del espesor del cerramiento, de los materiales empleados, penetración de elementos constructivos con diferente conductividad, etc.). Presentan una resistencia térmica menor a la del resto de cerramientos y suponen, por tanto, pérdidas de calor en las edificaciones.
La pérdida de calor a través de los puentes térmicos repercute considerablemente en los resultados de la demanda energética, ya que puede representar, en algunos casos, hasta un 40% de las pérdidas térmicas del edificio. Por ello, analizar con precisión las características de los puentes térmicos es imprescindible para realizar un cálculo ajustado del consumo energético del edificio. Esto es posible con el módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales de CYPECAD MEP.
Funcionamiento del módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales
Activación del cálculo de puentes térmicos lineales
Una vez introducidos los elementos constructivos en el programa CYPECAD MEP, éste identifica automáticamente los puentes térmicos de la envolvente térmica del edificio cuando se procede al cálculo (menú Resultados > Calcular) desde las solapas Estudio térmico o Climatización del programa. A continuación, en el mismo proceso de cálculo, el módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales calcula los puentes térmicos detectados si el usuario ha activado la opción Análisis numérico de puentes térmicos lineales del diálogo Parámetros térmicos (menú Obra > Parámetros térmicos).
Cálculo realizado
El módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales realiza el cálculo de los puentes térmicos mediante un análisis numérico por elementos finitos basado en el cálculo bidimensional de transferencia de calor reflejado en la norma EN ISO 10211. Mediante esta técnica de simulación por ordenador, se obtiene la Transmitancia térmica de cada puente térmico.De este modo, se obtiene un análisis más exacto del comportamiento real de los puentes térmicos, ya que no sólo se tiene en cuenta la posición del aislamiento en los elementos constructivos sino también los materiales que los componen.
Gestión de fachadas ventiladas
Las fachadas ventiladas se caracterizan por poseer una cámara ventilada entre el revestimiento y el aislamiento. Estas soluciones constructivas son utilizadas cada vez más para limitar la demanda energética de los edificios, ya que el calentamiento de la capa de aire genera una ventilación continua en el cerramiento.
El módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales analiza estos elementos constructivos del mismo modo que se hace en el cálculo de su transmitancia térmica. Por tanto, en el cálculo de los puentes térmicos de las fachadas ventiladas se tiene en cuenta que la resistencia térmica total del cerramiento se obtiene despreciando la resistencia de la cámara de aire y la de las demás capas situadas entre ésta y el ambiente exterior, e incluyendo una resistencia superficial exterior correspondiente al aire en calma, igual a la resistencia superficial interior del mismo elemento. Se considera que la temperatura de la cámara de aire es la temperatura exterior.
Resultados obtenidos
Tras el cálculo, mediante la opción Visualización de puentes térmicos del menú Resultados (solapa Estudio térmico), el programa refleja las aristas esquematizadas de los puentes térmicos (dibujadas en pantalla junto a los elementos constructivos) y muestra el tipo de puente térmico detectado y su transmitancia. Pulsando sobre las aristas se puede obtener más información referente al cálculo del puente térmico: modelo de cálculo utilizado en el análisis por elementos finitos (indicando los materiales, conductividad térmica, condiciones de contorno, etc.), distribución por temperaturas en el puente térmico, líneas de flujo de calor, etc.
En la primera versión de este módulo no se contempla el cálculo del Factor de temperatura superficial interior, por lo que el usuario deberá definirlo introduciendo su valor numérico o seleccionando los tipos predefinidos de LIDER.
Puentes térmicos lineales analizados por el módulo
Actualmente, el módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales tiene integrados siete de los puentes térmicos más comunes en la edificación:
 Encuentro de fachada con forjado |  Encuentro de Fachada con partición interior |  Encuentro de fachada en esquina (vertical saliente) |
 Encuentro de fachada en esquina (vertical entrante) |  Encuentro de fachada con cubierta plana |  Encuentro de fachada con voladizo |
 Encuentro saliente de fachada con suelo exterior |
En sucesivas versiones se irá ampliando el número de puentes térmicos integrados en este análisis del cálculo numérico.
Permisos de la licencia de usuario
Para que el programa CYPECAD MEP pueda calcular automáticamente los puentes térmicos incluidos en la envolvente del edificio, es necesario que la licencia de usuario disponga de permisos para utilizar los siguientes módulos:
- Análisis numérico de puentes térmicos lineales
- Ahorro de energía, Cumplimiento del CTE DB HE 1 o algún módulo de Cálculo de cargas térmicas
- Exportación a EnergyPlus™ (si desea exportar a este programa o utilizarlo como motor de cálculo).
Utilización de los puentes térmicos por el programa CYPECAD MEP de CYPE
Los puentes térmicos del edificio, definidos por el usuario o calculados por el módulo Análisis numérico de puentes térmicos lineales, se emplean en el programa CYPECAD MEP para los siguientes procesos:
- Desde la solapa Estudio térmico
- Exportación a LIDER para verificar el cumplimiento de la exigencia básica del DB HE 1 mediante la opción general.
- Obtención de las fichas justificativas de la opción simplificada del DB HE 1.
- Desde la solapa Climatización
- Intervención en el cálculo de las cargas térmicas de calefacción.
Si el usuario selecciona la norma UNE para calcular las cargas térmicas de calefacción, el programa tiene en cuenta las pérdidas térmicas por transmisión de calor al exterior y a espacios no calentados que se producen a través de los puentes térmicos lineales identificados por el programa. - Exportación a CALENER-VYP para obtener y comprobar la calificación de eficiencia energética mediante la opción general.
- Intervención en el cálculo de las cargas térmicas de calefacción.
Versiones de CYPECAD MEP
Para más información sobre las diferentes versiones del programa consulte la página “Versiones de CYPECAD MEP”.
Otras prestaciones
Para poder tener acceso a otras prestaciones que ofrece el programa, existen varios módulos de los que puede obtener información en la página “Módulos de CYPECAD MEP”.
