Balanç tèrmic: quanta calor s'escapa de casa
Dossier+ Lliurament de l'Evidència 1La diferència entre potència (W) i energia (kWh).
La fórmula de les pèrdues: Φ = U × A × ΔT.
La revisió final i el lliurament de l'Evidència 1.
Aquest dossier es fa sencer amb el que hi ha a les pàgines. Necessites llapis, regle, goma i calculadora. És la sessió de tancament del trimestre: avui també lliures l'Evidència 1.
Potència i energia: la velocitat i el camí
No és el mateix perdre calor «de pressa» que perdre'n «molta»:
- Potència o flux de calor (Φ): els watts (W) que s'escapen en un moment donat. És com la velocitat d'un cotxe.
- Energia (E): el total perdut al cap d'un temps. Si la potència és en quilowatts (kW) i el temps en hores (h), l'energia surt en kWh, la unitat de la factura.
Exemple: un radiador d'1 kW encès 3 hores gasta 1 × 3 = 3 kWh.
La fórmula de les pèrdues
La calor que s'escapa per una paret, una teulada o una finestra es calcula així:
- U: la transmitància, com de bé passa la calor per aquell element (W/m²·K). Com més petita, millor aïlla.
- A: la superfície de l'element, en m².
- ΔT: diferència de temperatura entre dins i fora, en °C.
Transmitàncies de referència
| Element | U (W/m²·K) | Com aïlla |
|---|---|---|
| Façana vella sense aïllant | ≈ 1,80 | Malament |
| Façana aïllada moderna | ≈ 0,35 | Molt bé |
| Finestra de vidre simple | ≈ 5,70 | Desastre |
| Finestra de doble vidre baix emissiu (4/16/6) | ≈ 1,40 | Bé |
Una casa té 8,00 m² de finestres. Dins: 20 °C. Fora, un hivern mitjà: 4 °C. La diferència és ΔT = 16 °C.
| Flux de pèrdua | En un mes sencer (720 h) | |
|---|---|---|
| Vidre simple (U = 5,70) | 5,70 × 8,00 × 16 = 729,6 W | 0,7296 kW × 720 h = 525,3 kWh |
| Doble vidre (U = 1,40) | 1,40 × 8,00 × 16 = 179,2 W | 0,1792 kW × 720 h = 129,0 kWh |
L'estalvi és de 396,3 kWh al mes. A 0,15 €/kWh, són 59,44 € al mes d'estalvi: un 75% menys de pèrdues per les finestres.
Compte! És un escenari límit: suposa que el salt de temperatures es manté constant les 24 h del dia. L'estalvi real és menor, però l'ordre de magnitud serveix per comparar opcions.
Una façana vella de 20 m² (U = 1,80) separa un interior a 21 °C d'un exterior a 5 °C. Calcula-ho pas a pas.
| Pas | Operació | Resultat |
|---|---|---|
| ΔT | ||
| Flux de pèrdua Φ (W) | ||
| Energia perduda en 24 h (kWh) |
Ara la façana porta aïllant nou (U = 0,35). Torna a calcular i troba l'estalvi d'energia en 24 h i els euros estalviats (0,15 €/kWh). Si no hi arribes, es resol junts a la pissarra.
| Pas | Operació | Resultat |
|---|---|---|
| Flux de pèrdua Φ (W) | ||
| Energia en 24 h (kWh) | ||
| Estalvi respecte a l'exercici 1 | ||
| Estalvi en euros |
De la taula de transmitàncies: quin element de la casa és el «forat» d'energia més gran, i quina millora hi faries primer si només hi poguessis gastar diners una vegada? Raona-ho amb els números U.
Avui l'hora 2 és per acabar i lliurar l'Evidència 1. Es corregeix amb la rúbrica de l'Evidència 1. Lliures quatre documents:
| Document | Què és |
|---|---|
| 1. Plànol acotat | La planta de la casa a 1:25 sobre el cartó base, amb llapis. Amb les cotes reals en metres, la superfície de cada estança i el nom de cada espai. |
| 2. Maqueta des de dalt | La maqueta vista des de dalt, amb tots els mobles. Es revisa a classe el dia del lliurament. |
| 3. Maqueta des de dins | Els ulls a 6,6 cm del terra de la maqueta (1,65 m reals), mirant el saló. Es revisa a classe el dia del lliurament. |
| 4. Full d'amidaments | Superfícies útils, vidre mínim i vidre real de cada estança, quadre de tancaments i vidres i metres de sòcol, amb les operacions escrites. És el full a part del final d'aquest paquet. |
Pas a pas
- Revisió finalPassa la llista de comprovació de sota. Tot el que falli, corregeix-ho amb llapis i torna-ho a comprovar.
- El plànol acotatAl plànol del cartó, escriu les cotes reals de cada paret exterior i de cada estança (en metres, com a les obres de veritat: les cotes sempre són mides reals, encara que el dibuix sigui a 1:25). Escriu també la superfície i el nom de cada estança.
- La taula de mesures i el full d'amidamentsOmple la taula de mesures de sota amb les mides reals de la teva casa. Després completa el full d'amidaments; si ja el tens fet, revisa'l: les mides han de ser les mateixes que al plànol.
- Nom i lliuramentEscriu el teu nom, el grup i el codi de variant amb llapis a la maqueta i a tots els fulls, i lliura-ho tot al professor.
Taula de mesures de la casa
| Element | Mida real | Mida a la maqueta (1:25) |
|---|---|---|
| Casa (llarg × ample) | 12 × 8 m | |
| Alçada dels murs | 2,50 m | |
| Porta d'entrada | 0,90 m | |
| Finestra principal del saló |
Per lliurar
| On | Què lliures |
|---|---|
| A la revisió de classe | La maqueta (des de dalt i des de dins) i el plànol acotat sobre el cartó. |
| Al professor | El full d'amidaments i aquest dossier, amb la taula de mesures. |
| Al final del dossier | El diari d'aprenentatge. |
Llista de comprovació de l'Evidència 1
Les comprovacions 1 a 10 són les de la revisió de la maqueta. Mesura-les amb el regle. Marca Sí o No.
| Núm. | Comprovació | Què cal | Sí / No |
|---|---|---|---|
| 1 | Perímetre i diagonal | 32 × 48 cm (8 × 12 m reals). Les dues diagonals iguals, de 57,7 cm. | |
| 2 | Gruix dels murs | Façana 8 mm. Envans 4 mm. | |
| 3 | Porta d'entrada | 3,6 cm d'amplada, s'obre cap a dins. | |
| 4 | Portes interiors | Dormitori 3,2 cm. Bany 3,2 cm. Obren cap a dins i no xoquen. | |
| 5 | Ampit de les finestres | Dormitori 3,6 cm d'alçada. Bany 6,4 cm d'alçada. | |
| 6 | Llum natural | Totes les estances on es fa vida tenen vidre ≥ 1/8 de la superfície útil (regla de l'1/8). | |
| 7 | Passadís | ≥ 4 cm. | |
| 8 | Triangle de la cuina | 16 a 28 cm (suma dels tres costats). Fogons a 2,4 cm o més. | |
| 9 | Davant del vàter | ≥ 2 cm. | |
| 10 | Al voltant del llit | ≥ 2,4 cm. | |
| 11 | Acabats | Cada estança té el terra i el color de parets amb motiu tècnic. | |
| 12 | Orientació | El saló aprofita la millor orientació possible de la teva casa, i ho has justificat. | |
| 13 | Ventilació | Hi ha ventilació creuada possible. | |
| 14 | Plànol acotat | Cotes reals en metres, superfície i nom de cada estança. | |
| 15 | Full d'amidaments | Complet, amb les operacions i amb les mateixes mides que el plànol. |
El diari d'aprenentatge
Respon amb les teves paraules. Si no saps com començar, escriu primer què has fet i després què t'ha costat.