La necesidad de ACS de un edificio no se obtiene sumando necesidades por persona. El método de referencia, establecido en la guía técnica de ADEME y COSTIC, reduce cada piso a un número de viviendas estándar, siendo la vivienda estándar un piso de tres habitaciones del parque social ocupado por 2,1 personas. La necesidad diaria media por vivienda estándar es de 125 ± 50 litros a 40 °C, es decir, unos 70 litros a 60 °C con agua fría a 16 °C. Expresada por vivienda, la necesidad resulta de unos 110 litros a 40 °C en el parque privado y de 130 litros en el parque social.
Por qué la necesidad de un edificio no es la suma de las individuales
Los tres efectos que desplazan el resultado
Tres efectos separan la escala de la vivienda de la escala del edificio, y no actúan en el mismo sentido. La simultaneidad entre viviendas suaviza las puntas, por lo que las variaciones observadas a escala de edificio son menores que a escala de piso. Las viviendas desocupadas tiran de la media hacia abajo. Las pérdidas de distribución colectiva la tiran hacia arriba. Un cálculo que ignore uno de los tres se equivoca en varias decenas por ciento.
Qué contienen los valores medidos
Los valores de necesidad a escala de edificio se establecieron a partir de medidas realizadas en la producción colectiva. Incluyen por tanto ya una parte de las pérdidas de distribución, colectiva e individual, hasta los puntos de consumo. Como el parque seguido mezcla edificios nuevos y edificios de varias décadas, esa parte varía según los espesores de aislamiento, las longitudes, los diámetros y las temperaturas de distribución encontradas.
Lo que el método no sustituye
Este cálculo da una necesidad, no una instalación. La elección de la arquitectura de producción y del generador es otra decisión, tratada en la producción de ACS colectiva. El dimensionado de un aporte solar obedece además a otros ratios, desarrollados en la ACS solar colectiva. Los tres pasos van en ese orden: la necesidad, luego la arquitectura, luego el solar.
Contar las viviendas estándar del edificio
La definición de vivienda estándar
La vivienda estándar es un piso de tres habitaciones, el tipo más frecuente, tomado del parque social, donde los datos de seguimiento son más numerosos, y ocupado por 2,1 personas, lo que corresponde a las tasas medias de ocupación registradas. Los coeficientes de equivalencia tienen en cuenta las diferencias de ocupación entre tipos de vivienda, ya que la necesidad depende directamente de ellas. El equipamiento sanitario de la vivienda, bañera o ducha, no se tiene en cuenta: su influencia es menor, ya que hoy los ocupantes se duchan mayoritariamente.
La tabla de coeficientes de equivalencia
| Tipo de vivienda | Parque privado, ocupación media | Parque privado, coeficiente | Parque social, ocupación media | Parque social, coeficiente |
|---|---|---|---|---|
| Una habitación | 1,2 | 0,6 | 1,2 | 0,6 |
| Dos habitaciones | 1,4 | 0,7 | 1,4 | 0,7 |
| Tres habitaciones | 1,9 | 0,9 | 2,1 | 1 |
| Cuatro habitaciones | 2,3 | 1,1 | 3 | 1,4 |
| Cinco habitaciones | 2,7 | 1,3 | 3,7 | 1,8 |
| Seis habitaciones o más | 2,9 | 1,4 | 3,9 | 1,9 |
Las tasas medias de ocupación proceden de cálculos de USH-DEEF a partir del censo de población de 2008 y de la encuesta nacional de vivienda de 2006. Un piso de cuatro habitaciones del parque social cuenta por tanto como 1,4 viviendas estándar, y un piso de tres habitaciones del parque privado como 0,9.
El ejemplo de recuento
En un edificio del parque privado de 30 viviendas compuesto por 6 de una habitación, 9 de dos, 10 de tres y 5 de cuatro, el recuento da 6 × 0,6 más 9 × 0,7 más 10 × 0,9 más 5 × 1,1, es decir, 24,4 viviendas estándar. La necesidad diaria media resulta de 24,4 × 125, unos 3 050 litros al día a 40 °C. Escriba el recuento tipo por tipo en la nota de cálculo: es lo que verificará un organismo de control, no el total.
Los valores de necesidad a utilizar
La tabla de necesidades diarias medias
| Base de recuento | Necesidad diaria media a 40 °C | Alcance |
|---|---|---|
| Por vivienda estándar | 125 ± 50 L | conjunto de emplazamientos seguidos |
| Por vivienda, parque privado | unos 110 L | edificios del parque privado |
| Por vivienda, parque social | unos 130 L | edificios del parque social |
| Por piso de una habitación, parque social | unos 75 L | lecturas anuales de contadores |
| Por piso de cinco habitaciones, parque social | unos 190 L | lecturas anuales de contadores |
Las necesidades por vivienda en el parque privado son algo menores que en el parque social, debido a las tasas de ocupación inferiores. La incertidumbre de los valores obtenidos por telelectura es del orden del 5 al 10 %, y del orden del 25 % en los valores extrapolados a partir de estadísticas de ocupación.
Convertir un volumen en energía
El núcleo del cálculo cabe en una línea. La energía útil vale V × 1,163 × ΔT, donde V es el volumen en litros y ΔT la diferencia entre la temperatura del agua fría y la temperatura a la que se expresa el volumen. El resultado está en vatios hora. Sobre los 3 050 litros del ejemplo anterior, con agua fría a 14 °C y un volumen expresado a 40 °C, la necesidad útil diaria vale 3 050 × 1,163 × 26, unos 92 kWh.
El error de unidad que duplica el resultado
El error más común consiste en tomar un volumen expresado a 40 °C y aplicarle la diferencia entre el agua fría y una consigna de producción de 60 °C. La mezcla se cuenta entonces dos veces. En el ejemplo, la necesidad pasaría de 92 a 163 kWh, y la sala de calderas resultante estaría sobredimensionada en un 77 %. Fije la temperatura de referencia del volumen, escríbala y utilice la diferencia correspondiente.
El cálculo convencional del certificado, que no es el suyo
El método 3CL-DPE 2021 en edificio colectivo
El método 3CL-DPE 2021 no pasa por la vivienda estándar. Calcula una superficie habitable media por vivienda, dividiendo la superficie habitable total del edificio entre el número de viviendas, y deduce de ahí un coeficiente de ocupación máximo. Si esa superficie media es inferior a 10 m², Nmax vale 1. Entre 10 y 50 m², Nmax vale 1,75 − 0,01875 × (50 − Smedia). A partir de 50 m², Nmax vale 0,035 × Smedia.
Del coeficiente de ocupación a la necesidad anual
El número de adultos equivalentes se deduce de ahí: Nadeq vale Nviv × Nmax si Nmax es inferior a 1,75, y Nviv × (1,75 + 0,3 × (Nmax − 1,75)) por encima. La necesidad mensual vale entonces 1,163 × Nadeq × 56 × (40 − Tfría) × nd, con Tfría la temperatura media del agua fría del mes para la zona climática y nd el número de días de ocupación, contándose una semana de ausencia en diciembre.
Por qué no dimensionar con él
El cálculo convencional del certificado existe para comparar edificios entre sí prescindiendo del comportamiento de los ocupantes. Reduce la necesidad de ACS a la superficie habitable y a la zona climática, que es exactamente lo que no debe hacerse para dimensionar una producción. Utilícelo para la etiqueta y para un expediente de ayudas, nunca para una sala de calderas.
De la necesidad al dimensionado, y cómo probarlo
De la energía a la potencia
La potencia se deduce de la energía del periodo de punta dividida por su duración. Cuanto más larga es la duración de punta considerada, menor es el caudal medio consumido, lo que desplaza el equilibrio entre potencia de producción y volumen de acumulación. Una acumulación importante permite una potencia moderada, una acumulación reducida impone lo contrario. El tiempo de recarga objetivo, a menudo de una a dos horas, cierra el razonamiento.
La partida de pérdidas, a cifrar por separado
Las pérdidas de recirculación no son un detalle. La ficha SOCOL 2021 registra una relación entre pérdidas de distribución y necesidades de ACS generalmente comprendida entre 0,6 y 1,5, y toma como valores de referencia 0,6 para edificios nuevos y 1 para edificios antiguos. En un edificio existente, mida en lugar de estimar: temperaturas de ida y retorno del anillo, caudal de circulación. Las palancas de reducción se detallan en la recirculación de ACS.
Lo que hace oponible una nota de cálculo
Una nota de cálculo oponible expone las hipótesis antes que los resultados: recuento de viviendas estándar tipo por tipo, necesidad unitaria adoptada y su fuente, temperatura a la que se expresa el volumen, temperatura del agua fría, duración de punta considerada, hipótesis de pérdidas de distribución. Añada las mediciones de campo que la respaldan y las temperaturas impuestas por la reglamentación sanitaria, detalladas en los dispositivos de seguridad sanitaria de ACS. Con Argile, esas hipótesis se introducen una vez y salen fechadas en cada plan de trabajos, lo que permite comparar variantes sin rehacer el cálculo y presentar un expediente que una junta pueda votar. La misma exigencia vale del lado calefacción, donde Argile genera una nota de dimensionado conforme a la norma NF EN 12831-1 a partir de los datos registrados, hipótesis incluidas.
