Estrategias de diseño solar pasivo para ahorro energético en

Transcripción

Tesina
Universidad Politécnica de Cataluña.
Escuela Técnica Superior de
Arquitectura de Barcelona.
Dpto. Construcciones Arquitectónicas I.
Máster Arquitectura Energía y Medio
Ambiente
Septiembre 2010
2010
Estrategias de diseño solar pasivo para ahorro
energético en edificación
Propuestas para disminución de
demanda calorífica y frigorífica en
clima continental templado
templado
Alumno: Dubravka Matic
Tutores: prof. dr. Jaume Roset ;
prof.dr. Helena Coch - Roura
Estrategias de diseño solar pasivo para ahorro energético en edificación
Universidad Politécnica de Cataluña.
Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona.
Dpto. Construcciones Arquitectónicas I.
Máster Arquitectura Energía y Medio Ambiente
Septiembre 2010
Estrategias de diseño solar pasivo
para ahorro energético en edificación
Propuestas para disminución de demanda calorífica y frigorífica en clima
continental templado
Dubravka Matic
Tesina presentada al Master Oficial Arquitectura, Energía
y Medio Ambiente de la Universidad Politècnica de
Catalunya, Barcelona, España.
Tutores: prof. dr. Jaume Roset ; prof.dr. Helena Coch - Roura
1
Resumen
El factor principal y determinante en tomar decisiones sobre el diseño de
vivienda siempre es el clima, en búsqueda constante para equilibrar la relación entre
ella y condiciones optimas de confort térmico. Hoy en día, arquitectura no se puede
desvincular de la eficiencia energética, que es un factor inevitable desde los
principios de diseño. Los puntos críticos en consumo energético en edificación
residencial en Serbia sigue siendo calefacción y es imprescindible determinar las
maneras para afectar positivamente el consumo total. Este trabajo estudia los
elementos y estrategias climáticas de diseño, los efectos térmicos en el espacio
interior de edificio como consecuencia de estrategias determinadas, es decir, las
demandas energéticas. Buscando la efectividad de sistemas pasivos de calefacción,
se encontró la necesidad real para aplicación de los sistemas activos, en el mismo
tiempo valorando sus exigencias para energía primaria.
palabras clave: clima continental templado, arquitectura bioclimática, confort
térmico, eficiencia energética, estrategias de diseño sostenible, demanda calorífica y
frigorífica.
2
Índice
Resumen .................................................................................................................... 2
Lista de figuras ........................................................................................................... 6
Lista de tablas ............................................................................................................ 8
Introducción .............................................................................................................. 9
Repercusión a consumo energético en Serbia ................................................................... 9
Los sistemas de calefacción .............................................................................................10
Regulativas actuales /Justificación....................................................................................11
Capítulo 1: Planteamiento de trabajo.................................................................... 12
1.1 Definición del tema de estudio ........................................................................... 12
1.2 Objetivos de trabajo .......................................................................................... 13
1.2.1 Objetivos generales ...............................................................................................13
1.2.2 Objetivos específicos .............................................................................................13
1.3 Metodologia para desarrollo de trabajo ............................................................. 13
Capítulo 2: Clima de Serbia y Belgrado ................................................................ 15
2.1 Clima general de Serbia .................................................................................... 15
2.1.2 Clima de Belgrado..................................................................................................16
2.2 Actuaciones generales en clima continental templado ...................................... 19
2.3 Diagrama Psicométrico de Givoni y estrategias de calefacción y refrigeración . 20
Capítulo 3: Estándar para minimización de necesidades energéticas en EU .......... 22
3.1 PASSIVHAUS Estándar en UE ....................................................................... 22
3.2 Funcionamiento de estándar .....................................................................................23
3.3 Los requisitos de estándar ........................................................................................24
3.4 Ventilación mecánica ................................................................................................26
3.5 Los principios que se pueden aplicar en caso de Serbia ............................................28
Capítulo 4: Estrategias de diseño para disminuir las demandas de calefacción
y refrigeración ......................................................................................................... 29
4.1
ESTRATEGÍAS INVIERNO ............................................................................. 31
4.2 ESTRATEGIA: minimización de las pérdidas de calor por transmisión .....................32
Coeficiente de transmisión
"U" ...................................................................................33
El estándar de serbia sobre el coeficiente de transmisión (u) de los cerramientos ........33
4.2.1
Tratamiento de los partes opacos de cerramientos exteriores ..........................34
4.2.2 Tratamiento de los partes transparentes de cerramientos exteriores ...............36
3
4.2.3
4.3
Proporción entre partes opacas y huecos ....................................................37
ESTRATEGIA: Maximización de ganancias solares.................................................39
4.3.1 Los sistemas básicos de calefacción solar pasivo .............................................39
4.4 Resumen: Aspectos básicos de la calefacción solar pasiva ..................................43
4.5
ESTRATEGÍAS VERANO .............................................................................. 48
4.5.1
ESTRATEGIA: control de las ganancias de radiación solar ..................................49
4.5.1.1
Orientación y tamaño de los huecos acristalados ...........................................49
4.5.1.2
Color de los acabados ....................................................................................50
4.5.1.3 Protección solar ...............................................................................................50
4.5.2
ESTRATEGIA : refrigeración pasiva.....................................................................55
4.5.2.1 Sistemas de ventilación natural .......................................................................55
4.5.2.2 Alta masa térmica ............................................................................................58
4.5.2.3
Masa térmica con ventilación nocturna ...........................................................59
Capítulo 5: Comprobación de diseño ................................................................... 62
5.1 Descripción de proyecto .................................................................................... 62
5.1.1 Estrategias y elementos aplicados ..........................................................................63
5.2 Cálculos y manejo de resultados ....................................................................... 68
5.2.1 Invierno ...................................................................................................................68
5.2.1.1 Resultados Heliodon........................................................................................68
5.2.1.2 Balance y Variabilidad de Ti con energía adicional "D'a" ...................................71
5.2.1.3 Demanda calorífica de 4 módulos de un bloque ...............................................72
5.2.1.4. Resultados Archisun ........................................................................................77
5.2.1.5 Propuesta de 3 sistemas activos de calefacción con su energía primaria .........78
5.2.2 Verano ....................................................................................................................81
5.2.2.1. Resultados Heliodon.......................................................................................81
5.2.2.2. Balance de Ti con energía adicional "Da" .......................................................83
5.2.2.3. Resultados Archisun ........................................................................................84
5.2.2.4
Demanda frigorífica de módulos de un bloque ...............................................84
5.2.2.5
Propuesta de 3 sistemas activos de refrigeración con su energía primaria .....86
Consideraciones finales ...................................................................................... 88
Bibliografía................................................................................................................ 90
Internet bibliografía ................................................................................................... 91
Anexos...................................................................................................................... 92
1. Características físicas del recinto, Datos para Archisun: Forma y piel de edificio, U y
Peso de superficies, Peso interior, Resultados Archisun ..................................................93
4
3. Presentación grafica de proyecto ..................................................................................99
5. Balance y Variabilidad de Invierno ..............................................................................100
6. Cálculo de demanda calorífica de modulo 3................................................................101
7. Balance de Verano .....................................................................................................102
8. Cálculo de demanda frigorífica de modulo 3 ...............................................................103
5
Lista de figuras
Figura 1. Esquema de desarrollo de trabajo .........................................................................14
Figura 2. Posición de Serbia en Europa ...............................................................................15
Figura 3. Mapa de Serbia y posición de Belgrado ................................................................15
Figura 4. Temperaturas en Belgrado durante el año ............................................................16
Figura 5. Precipitaciones ......................................................................................................18
Figura 6. Temperaturas máximas y mínimas media .............................................................18
Figura 7. Altura solar en el equinoccio de verano y invierno .................................................18
Figura 8. Radiación solar en el plano horizontal, en el plano con ángulo optimo y plano
vertical..................................................................................................................................18
Figura 9. El diagrama Psicrométrico de Givoni para Belgrado .............................................20
Figura 10. Carta estereográfica de Belgrado ........................................................................21
Figura 11. Rosa de los vientos de Belgrado .........................................................................21
Figura 12. La comparación entre consumo energético especifico de las viviendas ..............23
Figura 13. Potencia máxima de calefacción de edificio convencional, CTE y PassivHaus ....24
Figura 14. Esquema de ventilación mecánica ......................................................................26
Figura 15. El funcionamiento del sistema de intercambio del aire ........................................26
Figura 16. La base técnica del requisito del demanda máxima de calefacción permitida de
15kWh/m2/año ......................................................................................................................27
Figura 17. Ganancias y pérdidas típicas en invierno y en verano .........................................30
Figura 18. Ganancias y pérdidas de temperatura .................................................................31
Figura 19. Periodos durante el año que divide la temperatura de balance............................31
Figura 20. Esquema de estrategias para invierno desde ecuación de balance .....................32
Figura 21. Reducción de pérdidas de calor ..........................................................................32
Figura 22. Envolvente de edificio con aislamiento térmico no interrumpido ..........................34
Figura 23. Carga térmica de edificio bien y mal aislado ........................................................34
Figura 24. Regla de rotulador de capa continua de aislamiento ...........................................35
Figura 25. Las ventanas de alta calidad de triple vidrio ........................................................36
Figura 26. Principios de captación directa ............................................................................40
Figura 27. Funcionamiento de Muro Trombe(a) y Muro acumulador(b) térmico....................41
Figura 28. Comportamiento térmico de invernadero adosado en invierno, periodo neutral y
verano. .................................................................................................................................42
Figura 29. Responder a orientación......................................................................................43
Figura 30. Trayectoria solar ..................................................................................................43
Figura 31. Los arboles de hoja perenne y hoja caduca.........................................................44
Figura 33. Temperatura de interior en un día caluroso en edificios de alta y baja inercia
térmica, puede ser útil como en climas cálidos tanto en climas fríos ....................................45
Figura 32. Distribución interior de los espacios.....................................................................45
Figura 34. Diferentes tipos de dispositivos de sombreado ....................................................46
Figura 35. Esquema de estrategias para verano desde ecuación de balance ......................48
Figura 36. Reducción de temperatura de balance de refrigeración .......................................49
Figura 37. Protección solar con diseño de protectores fijos ..................................................50
Figura 38. Pérgola ................................................................................................................51
Figura 39. Alero y su proyección ..........................................................................................51
Figura 40. Dispositivos ajustables exteriores ......................................................................52
Figura 41. Persianas verticales y contraventanas.................................................................52
Figura 42. Plantación o sucesión de los arboles en el entorno. ...........................................53
6
Figura 43. Arboles de hoja caduca y perenne ......................................................................53
Figura 44. La situación y distribución de aberturas determina el modelo de flujo de aire ......56
Figura 45.Movimiento de aire en la edificación.(a) y (b) el tamaño de abertura de entrada
influye en la velocidad de aire en el interior. (c) y (d) el movimiento del aire es siempre por el
camino que sea más fácil, donde existe una diferencia de presión.......................................56
Figura 46. Efecto chimenea ..................................................................................................57
Figura 47. Aspiradores estáticos ..........................................................................................57
Figura 48. Torres de viento...................................................................................................58
Figura 49. Retardo térmico ...................................................................................................58
Figura 50. Funcionamiento de masa térmica en el día ........................................................59
Figura 51. Funcionamiento de masa térmica en la noche.....................................................59
Figura 52. Esquema de objetivos de estrategias de diseño de invierno y verano .................61
Figura 53. Posición de módulos en un bloque ......................................................................62
Figura 54. Las cuatro opciones de diseño de fachada sur, buscando la solución optima. ....64
Figura 55. Situación de bloque lineal, planta tipo y comportamiento bioclimático de un
modulo en planta ..................................................................................................................66
Figura 56. Comportamiento bioclimático de invierno en sección .........................................67
Figura 57. Comportamiento bioclimático de verano en sección ..........................................67
Figura 58. Energía recibida por la cubierta y sistemas indirectos por periodo de calefacción
.............................................................................................................................................69
Figura 59. Las horas de sol incidente a cubierta y sistemas indirectos por periodo de
calefacción ...........................................................................................................................69
Figura 60. Energía recibida por cubierta y sistemas indirectos en el mes Enero ..................70
Figura 61. Las horas de sol incidente a cubierta y sistemas indirectos en el mes Enero ......70
Figura 62. Tabla de temperatura de balance en invierno en día tipo de Enero .....................71
Figura 63. Posición de modulo menos favorable ..................................................................73
Figura 64.El gráfico de temperatura para invierno ................................................................77
Figura 65. Energía solar recibida a los planos de fachada sur y cubierta ...........................82
Figura 66. Horas de sol incidente a la fachada sur y cubierta ..............................................82
Figura 67. El movimiento de temperaturas en verano según Archisun .................................84
7
Lista de tablas
Tabla 1. Características climáticas de Serbia y Belgrado .....................................................17
Tabla 2. Parámetros generales y de radiación solar de Belgrado .........................................18
Tabla 3. Los elementos climáticos de zona continental templada .........................................19
Tabla 4. Temperaturas promedias máximas , mínimas y humedad relativa de Belgrado ....20
Tabla 5. Resumen de las estrategias según diagrama Givoni ..............................................21
Tabla 6. Estrategias invierno ................................................................................................38
Tabla 7. Resumen de estrategia de Maximización de ganancias solares .............................47
Tabla 8. Coeficiente de absorción de varios colores (%) ......................................................50
Tabla 9. Resumen de estrategia de control de ganancias ....................................................54
Tabla 10. Resumen de estrategia de Refrigeración pasiva ...................................................60
Tabla 11. Valores de coeficientes de transmisión de cerramientos de propuesta y edificio
referente ...............................................................................................................................63
Tabla 12. Cuatro opciones de aplicación de sistemas pasivas y sus valores de Svs-superficie
equivalente a ventana a sur..................................................................................................64
Tabla 13. Tabla resumen de las soluciones consideradas en diseño ...................................65
Tabla 14. Los valores de energía recibida y horas de sol de sistemas indirectos y cubierta
según simulación de Heliodon por periodo de calefacción ...................................................69
Tabla 15. Oscilación de temperatura interior en ciclo día-noche de día tipo de enero ..........72
Tabla 16. Calor necesaria (potencia) de módulos ( W ) ........................................................72
Tabla 17. Carga térmica ( W ) de módulos ...........................................................................73
Tabla 18. Balance energético de 4 módulos .........................................................................73
Tabla 19. Demanda calorífica real de los módulos ...............................................................74
Tabla 20. Demanda calorífica y balance energético de 4 módulos .......................................74
Tabla 21. Carga térmica reducida ........................................................................................75
Tabla 22.Carga térmica y balance energético ......................................................................75
Tabla 23. Balance energético de módulos( de edificio de referencia y de propuesta ) ..........76
Tabla 24. Propuesta de sistemas activos y su consumo energético anual............................79
Tabla 25- Demanda anual de sistemas activos con energía primaria incluida ......................79
Tabla 26. Demanda calorífica y sistemas activos de modulo referente y propuesta .............80
Tabla 27. Valores de energía recibida y horas de sol por sistema indirecto y cubierta en el
mes de Julio .........................................................................................................................81
Tabla 28. Tabla de temperatura de balance en verano en día tipo de Julio y energía
adicional para sistemas de acondicionamiento activo...........................................................83
Tabla 29. Potencia frigorífica necesaria (W) .........................................................................84
Tabla 30.Demanda frigorífica de los módulos .......................................................................85
Tabla 31.Comparación de demandas frigoríficas de los módulos ........................................85
Tabla 32. Propuesta de sistemas activos de refrigeración con su energía primaria ..............86
Tabla 33. Demanda frigorífica y sistemas activos de refrigeración .......................................87
8
Introducción
Repercusión a consumo energético en Serbia
Debido a su desarrollo industrial muy bajo, el consumo total de energía primaria de
Serbia es en comparación con los países desarrollados y los miembros de la Unión
Europea, y hasta 3 veces menos por habitante. Se puede constatar que Serbia gasta
energía muy irracional y tiene una intensidad energética grande, ten/1000 EE.UU. 0,84
dólares1, que es hasta 6 veces superior de las países europeos UE-15, y considerablemente
más que, por ejemplo, en Eslovenia. La intensidad energética es un indicador clave que
determina el comportamiento de un país y, por tanto, su grado de eficiencia. Nuestra
industria también utiliza tres veces más energía que la promedia mundial. Sin embargo, no
debemos ignorar las fuertes pérdidas en la transformación de la energía y el transporte.2
Según la situación presente, Serbia tiene casi el menor nivel de eficiencia energética
en toda la Europa, como antes mencionado. El ahorro energético es imprescindible, como el
país esta en el nivel de consumo poco envidiable y casi 4 o 5 veces más en algunos
sectores comparando con los países de Europa Oeste y Europa Central. No sorprende que
nuestra sociedad para fabricar un producto necesita casi doble energía que para el mismo
necesitan los países desarrollados. En particular, mientras los países con la visión clara y
con el plan de desarrollo a lo largo plazo con cual deben de acceder a resolución de la tema
de crisis energético del mundo, en nuestra país solo los expertos han tratado a destacar la
situación grave en que nos encontramos a la sociedad pero sin éxito y respuesta, pero la
situación pretende de cambiar.
El estado paga más dinero para importación de energía eléctrica, gas y otros
fuentes de energía mientras los ciudadanos pagan facturas más elevadas. Nos hemos
convertido en los campeones de consumo, incluso para el alumbrado público, gastamos un
50 por ciento más que la Unión Europea. Los edificios en Serbia gastan 60% de la energía
total consumida, mientras que el porcentaje en Europa está alrededor del 40 %, y 65 % de
esa energía se relaciona con la calefacción. De acuerdo con los datos actuales, el consumo
de energía para la calefacción anual en Europa occidental oscila, por ejemplo en Alemania,
entre (40-70) kWh/m2 (a), mientras que en Serbia, el valor es doble - está en rango de 120 a
150kWh /m2 (a ).
1
La intensidad energética es la cantidad de energía usada por cada mil dólares producidos, es decir,
muestra la relación entre la energía consumida y la producción de bienes. Por lo tanto interesa que la
intensidad energética sea la menor posible.
2
http://www.seea.gov.rs/Serbian/Fond/odgovor6.htm
9
Los sistemas de calefacción
La energía consumido por calefacción calculado por m2 de espacio habitable, es
casi 3 veces mayor comparando con los países que tienen parecidas condiciones climáticas
y se encuentran en climas continentales.
El sistema centralizado de calefacción por agua caliente se aplica comúnmente en
las ciudades y en todos edificios construidos en los últimos 50 años. Para los edificios que
utilizan mas de (100-120) W/m2 se calcula el precio de consumo con el tarifa mayor, con
intención que el consumidor considera la rehabilitación de su edificio, mejora el aislamiento
térmico ,sustituye las ventanas y disminuye las pérdidas de calor por rendijas(fugas).
La calefacción por electricidad es muy típica en los edificios que tienen más de 50
años y el consumo de dichos edificios es aún mayor y en algunos casos consigue casi 200
kWh/m2.Por razones de consumo abundante en hogares con ese tipo de calefacción, el
precio mensual sube aproximadamente por 60% del precio(todavía sin IVA) que pagan los
usuarios de calefacción centralizado.
Precios de energía en pisos con calefacción por agua caliente
Energía consumida
La potencia del sistema instalada
5,0 cE / kWh
17,83 E / kWh / año.
(E = EUR)
Calculo para calefacción centralizado por agua caliente se divide en dos partes:
- energía térmica instalada del sistema y que es el valor fijo en una base anual
- la segunda parte es el gasto mensual.
Ejemplo: Energía del sistema(potencia instalada) 50 kWh
El gasto para el mes actual, si demanda de calefacción es 40kWh.
(30 días x 16 horas x 40 kW = 19.200 kWh)
Factura para este mes:
(50 x 17,83 kWh E) / 12 + 19 200 kWh x 0,05 E
74.29 (E) + 960 (E) = 1.034,29 (E)
Si queremos comparar el precio del mismo consumo, pero por calefacción eléctrica:
Precio de la energía eléctrica de la red será un promedio de 6,0 cE / kWh.
El central eléctrica tiene diferentes precios (tarifas) dependiente del hora del consumo,
compartiendo en zonas Azul, Verde y Rojo.
Por ejemplo, un hogar que consume la misma cantidad de energía de 19.200 kWh ,el
cálculo será:
(100 kWh x 1,05 cE/kWh) + (250 kWh x 4,2 cE/kWh) = 1,05 (E) + 10,5 (E) = 11,55 (E)
(400 kWh x 1,58 cE/kWh) + (850 kWh x 6,3 cE/kWh) = 6,32 (E) + 53,55(E) = 59,87 (E)
(5.800kWh x 2,8cE/kWh)+(11.800 kWhx11,24cE/kWh)=162,4(E)+1.326,3(E) =
1.488,7(E)
Al final, comparando los precios:
El central de calefacción
1.034,29 EUR
El central eléctrica
1.560,12 EUR
(1.034,29/19200= 0,0539 E = 5,4 cE)
(1.560,12/19200= 0,0812 E = 8,1 cE)
Sin embargo, los gastos que pagan los hogares con calefacción eléctrica, es mucho mayor
,casi por 50 por ciento, y todavía sin IVA incluido.
10
Regulativas actuales /Justificación
En todos los sectores de consumo final de energía en Serbia (industria, los
edificios y el tráfico) es obvio un retraso en términos de eficiencia energética por muchos
años. Es evidente especialmente en relación con los países europeos desarrollados. Las
regulativas vigentes de país no son suficientemente vinculadas a los sectores de consumo
de energía en términos de aumentar la eficiencia energética. Por lo tanto, además de seguir
apoyando el labor de la Agencia de Eficiencia Energética, el Estado debe en el futuro
proponer la ley que exige el uso racional de la energía, con el fin de facilitar la aplicación de
medidas técnicas prioritarias. A fin de lograr esta idea y para aumentar sistemáticamente la
eficiencia energética, el papel de Estado es de gran importancia y necesidad.
Teniendo en cuenta que el mayor consumo de energía es en los edificios, la
solución más racional y rentable a largo plazo es invertir en la eficiencia energética de los
edificios. Dado que es una de las formas más importantes para frenar y reducir el
calentamiento global y emisiones de CO2, el ahorro de energía para calefacción y
refrigeración, la introducción y el uso de aislamiento térmico adecuado, con el consumo
óptimo de energía en los hogares, es el manera más eficiente y más segura con los
intereses generales y individuales.
La situación actual exige las acciones rápidas en el sector de eficiencia energética y
la introducción de la reforma legislativa y la reforma de los precios de utilización de los
recursos no renovables, como actualmente no existe ninguna normativa sobre eficiencia
energética en edificación.
En Junio de 2010 en Belgrado la plataforma Green Forum ha anunciado que será
presentado el primer reglamento sobre la eficiencia energética en edificios el próximo Junio,
de año 2011.El tribunal ha considerado las normativas y los leyes de los países europeos
con los condiciones climáticas similares y intentará aplicarlos en propio estándar y nuevos
reglamentos sobre el consumo energético en edificación.
El proyecto de reglamento en Serbia está orientado a la Segunda Directiva de la
Unión Europea 20/20/20 que se fija en el objetivo de reducir el consumo de energía en un
20% en 2020 año, con una mayor participación de la energía procedente de fuentes
renovables en un 20% y reducir las emisiones en un 20% (con respecto al nivel del año
1990)..3
Para ser posible, el proyecto debe resolver los problemas básicos, numerosos y
diversos en los cuestiones de urbanismo, en construcción, en legislación del sector de los
profesionales que serán capaz de verificar y determinar la extensión del consumo de
energía de los edificios, etc. Dado que la eficiencia energética está conectada directamente
con la utilización de energías renovables, especialmente solar y geotérmica, la cuestión es
cómo nuestra industria y el mercado económico pueden responder a nuevas demandas.
3
http://www.consilium.europa.eu/ europa 2020: nueva estrategia europea para el empleo y el
crecimiento
11
Capítulo 1: Planteamiento de trabajo
1.1 Definición del tema de estudio
Principalmente, el consumo actual de un hogar en Serbia es preocupante
comparando con otros países Europeos y mayor parte de ese consumo proviene de
calefacción en invierno y refrigeración en verano. El primer objetivo de eficiencia energética
en edificación en Serbia debería de ser reducción de gastos de climatización en edificios
que implica también menos emisiones de CO2. La investigación y estudio siguiente son
direccionados a las técnicas y estrategias de diseño bioclimático - diseño solar pasivo y
también como tema tiene análisis de los estándares actuales que promueven bajo consumo
energético en edificación.
El diseño de casas solares pasivas representa una estrategia prometedora para
mejorar las condiciones de confort térmico en viviendas de la zona central de Serbia y así
constituye una opción importante para viviendas sostenibles en la región. Uno de los
aspectos importantes de este trabajo es elaborar propuestas para el diseño de casas con
calefacción solar y refrigeración pasiva, que permitieran optimizar el equilibrio complejo
entre las diversas exigencias de un clima continental con sus veranos calurosos y secos e
inviernos fríos aunque bastante asoleados. Con un diseño optimizado se puede mejorar de
forma significativa el confort térmico de viviendas con construcciones económicamente
accesibles en la región. De esta forma la investigación aporta al mejoramiento del confort
térmico y al aprovechamiento de la energía solar en la vivienda como elementos esenciales
de un proceso de desarrollo sostenible.
El estándar alemán PassivHaus, que tiene mucho exceso en Europa Central, es
conocido por sus bajas exigencias energéticas que requieren baja demanda de calefacción y
refrigeración principalmente, y por esos requerimientos, este estándar me llamó la atención
a investigarlo y averiguar si es posible aplicar algunos de esos principios en clima serbio,
porque las condiciones en invierno son las mismas como en Alemania.
Principalmente, a buscar una aproximación a definir qué tan efectivos pueden
llegar a ser los sistemas pasivas y su contribución a eficiencia energética de edificación para
disminuir la demanda de calefacción y refrigeración era el razón principal a empezar este
estudio. El trabajo en conjunto, aparte de estrategias pasivas, es considerar opciones
técnicas y tecnológicas de los sistemas activos que cubren el porcentaje de las demandas
energéticas que no se pueden satisfacer con sistemas de acondicionamiento pasivo.
El producto final será un análisis de comportamiento térmico de viviendas
prototipo en bloque lineal en Belgrado, diseñadas con principios de arquitectura solar pasiva,
donde se van a reconsiderar los diferentes sistemas activos y sus requerimientos de energía
primaria.
12
1.2 Objetivos de trabajo
1.2.1 Objetivos generales
Encontrar la manera directa y eficaz para afectar el consumo energético actual en
edificación. Elaborar y analizar las estrategias de diseño solar pasivo igual como los
requisitos tecnológicos de casas PassivHaus, y reconsiderar su aplicación en edificación en
Serbia, para disminuir la demanda energética de calefacción y refrigeración en los hogares.
1.2.2 Objetivos específicos

Determinar los aspectos y elementos que influyen en las pérdidas y ganancias de
calor, y elaborar las estrategias de diseño concretas para invierno y verano, según
zona climática.

Desarrollar la propuesta de edificio prototipo de bloque lineal de viviendas en el tejido
urbano aplicando las estrategias elaboradas y comprobar la eficacia de las mismas.

Analizar el comportamiento térmico y calcular la demanda energética de calefacción
y refrigeración, determinar el valor de ganancias solares y cuanto afectan la
demanda total, que nos dará el porcentaje de energía que necesitamos a cubrir con
sistemas activos.
1.3 Metodologia para desarrollo de trabajo
Analizando el estado actual de consumo energético en edificación en Serbia, se
determinan las causas principales de los cuales proviene este consumo en los hogares. Con
análisis profundo de requisitos de estándar de bajo consumo en Europa - PassivHaus, se
tratará encontrar los aspectos de este estándar que se pueden aplicar en clima serbio, como
complementarios a sistemas de acondicionamiento pasivo.
El propósito principal de este trabajo consiste en elaborar las estrategias de diseño
para dos estaciones térmicamente extremas, verano y invierno, para edificios plurifamiliares
en el tejido urbano de la ciudad de Belgrado, con propósito de bajar la demanda energética
de calefacción y refrigeración presente en la edificación.
13
Además de lo anterior y con el fin de tocar hacer la exploración de una propuesta de
edificio prefabricado, el bloque lineal de viviendas, así como la comprobación de las
estrategias elaboradas y elementos aplicados de estándar PassivHaus.
Posteriormente, se hará el cálculo de un modulo(de un departamento) de confort
térmico de balance y variabilidad, simulaciones de programa Archisun y Heliodon y
demanda de energía exacta de calefacción y refrigeración con intención de determinar el
porcentaje de efectividad de estrategias aplicadas y sistemas de calefacción y refrigeración
pasivo. En cuanto se obtenga la cantidad de energía necesaria para sistemas de
acondicionamiento activo, se reconsiderará la propuesta aproximativa de los tres soluciones
de los sistemas activos y se analizarán igualmente sus requerimientos de energía primaria
para funcionamiento y todo con el fin de encontrar la solución enérgicamente más favorable
y optimo.
Al final, la demanda de edificio de propuesta será comparada con la demanda de
edificio de referencia, que en este caso será el mismo edificio pero diseñado según las
normativas actuales en Serbia y determinar cuánto son eficaces las estrategias de diseño y
la propuesta misma.
Para alcanzar el objetivo general planteado se diseñó un esquema de trabajo y de
organización y manejo de resultados continuación:
Figura 1. Esquema de desarrollo de trabajo
14
Capítulo 2: Clima de Serbia y Belgrado
2.1 Clima general de Serbia
El clima serbio, varía entre un clima continental en el norte, con inviernos fríos, y
veranos calurosos y húmedos con precipitaciones bien distribuidas, y un clima más adriático
en el sur, con veranos calurosos y secos y otoños e inviernos relativamente fríos con
intensas nevadas en el interior. Las diferencias de altitud, la proximidad con el mar Adriático
y las grandes cuencas fluviales, así como su exposición a los vientos marcan las diferencias
climáticas.
La temperatura media anual del aire en el período 1961-1990 en la zona con una
altitud de hasta 300 m fue de 10,9 °C. Las zonas con una altitud de entre 300 y 500 m
tuvieron una temperatura media anual de alrededor de 10,0 °C, y con más de 1000 m de
altitud en torno a 6,0 °C. La menor temperatura registrada en Serbia fue - 39,5 °C (13 de
Enero de 1985 Karajukića Bunari, en Pešter), y la más alta de + 44,9 °C (24 de julio de 2007,
Smederevska Palanka).
Analizando las condiciones climáticas en Serbia, se encuentra un gran salto de
temperatura durante todo el año, casi 55-60 grados. Ocurre algunas veces que solo en un
día la diferencia de temperatura puede ser 20 grados, que antes no era el caso, y
seguramente es la consecuencia del cambio climático, cada año más notable.
Belgrado 44°49'14" Norte 20°27'44" Este
Figura 2. Posición de Serbia en Europa
Figura 3. Mapa de Serbia y posición de Belgrado
15
2.1.2 Clima de Belgrado
El clima de Belgrado es de tipo continental templado. La temperatura media anual
es de 13,7ºC. El clima de otoño con sus días más largos, soleados y calurosos, se hace
más potente que el de primavera que es corta y lluviosa. El invierno es con nevadas
abundantes, con un total de unos 21 días de temperaturas bajo cero y una temperatura
media de -0,5ºC.La temperatura mínima registrada en Belgrado es -20 ºC, pero los últimos
años la temperatura mínima oscila entre 1 ºC y -10 ºC. El calor en verano ataca fuerte, con
altas temperaturas en Julio y Agosto que suelen superar los 38ºC, mientras la temperatura
media durante el resto del verano es de 28,1º C. Los estudios climatológicos aseguran que
en Belgrado llueve 137 días, de los cuales 27 nieve. Las grandes lluvias tienen lugar en
mayo y junio mientras las lloviznas prevalecen en febrero. La media anual de lluvias es de
669,5 L/m2; la presión atmosférica media es de 1.001mb y la humedad relativa media del
aire es de 68,6%. Belgrado pues, es una ciudad bastante húmeda por situarse en los dos
ríos que bañan sus orillas.
Figura 4. Temperaturas en Belgrado durante el año
La gran dificultad en Belgrado son las condiciones en verano. El año 2009 en
verano la temperatura medida en sombra era algunos días más de 44,5 °C, y durante la
noche 28 °C. La cuidad está considerablemente más calurosa que las zonas rurales que las
circundan. Normalmente las temperaturas diarias medias son 1-2 °C más altas, por razones
de irradiación de calor de pavimentos, hormigón y transporte público. Resultó imposible
refrigerar las viviendas solo con abertura de ventanas y ventilación natural cruzada. Sin
embargo, esos casos no ocurren siempre hoy en día, normalmente la temperatura exterior
nocturna es más baja que la interior. Muchas veces los habitantes necesitan encender el
aire acondicionado durante las horas de noche para mantener o conseguir la temperatura de
confort. Igualmente el confort acústico durante la noche tiene su papel en descanso, y para
los ciudadanos que viven en las zonas urbanas muy densas y con mucho tráfico, resulta
imposible dejar las ventanas todo el tiempo abiertos y el encendido de Aire - Acondicionado
ven como única manera de "sobrevivir" las noches calurosas.
La necesidad para reducción de consumo energético de refrigeración es tan
importante como la de la calefacción en las ciudades de Serbia.
16
Parámetro
Unid
Serbia
Superficie
km2
88.361
Población
núm.
Lat./Long
°„
Altitud
m
T anual
promedio
9.184.177
10,9
T máx.
registrado
Características
Belgrado
359,96
Clima continental
excesivo en el
norte(grandes
diferencias de
temperatura entre
verano y invierno)y clima
mediterráneo al sur
1.576.802
44°49'14" Norte
20°27'44" Este
116,75
13,7
+ 44,9
Influencias climáticas:
42
-39,5
A noreste: Vientos fríos
-20
T verano
promedio
28
A suroeste :Corrientes
de aire caliente desde el
mar Adriático y Mar
Mediterráneo
28, 2
T invierno
promedio
-5
Estaciones:
-0,1
Oscilación
veranoinvierno
30 - 55
T min.
Registrado
Humedad
relativa
promedio
anual
°C
%
67
Precipitaciones
promedio
anual
mm
1000
Horas de sol
promedio
h
1500 - 2200
Veranos muy calurosos
y húmedos, rachas
fuertes de viento, lluvias
abundantes repentinas,
sequias frecuentes; en
clima mediterráneo en
sur son veranos
calurosos y secos
-Inviernos gélidos y
nevadas intensas y
abundantes
45
Características
El clima de
Belgrado es
continental
templado
Situado en
confluencia de
Danubio y Sava
Veranos calurosos,
con más de 35 días
con temperatura
superior de 30
grados, el mes más
caluroso es julio
Inviernos fríos, con
nevadas fuertes en
meses de enero y
diciembre, el mes
más frio es enero
21 día con
temperatura bajo
cero
68,6
540 - 820
2.096
Tabla 1. Características climáticas de Serbia y Belgrado
17
Figura 6. Temperaturas máximas y mínimas media
Figura 5. Precipitaciones
Parámetro
Unid
Belgrado
Superficie
km2
359,96
Población
núm.
1.576.802
Lat./Long
°„
44°49'14" Norte 20°27'44" Este
Altitud
m
116,75
Radiación solar en plano vertical por año
Wh/m
2
2760
Radiación solar en plano inclinado a un
ángulo optimo por año
Wh/m
2
4130
Angulo optimo de inclinación
°
35
Tabla 2. Parámetros generales y de radiación solar de Belgrado
Figura 8. Radiación solar en el plano horizontal, en
el plano con ángulo optimo y plano vertical
Figura 7. Altura solar en el equinoccio de verano y
invierno
18
2.2 Actuaciones generales en clima continental templado
En el clima continental templado se diferencian las necesidades térmicas en
invierno, predominante de calefacción y por lo tanto, en periodo de frio, se trata de
aprovechar las ganancias de energía solar de forma pasiva, con métodos de calefacción
solar pasiva, con ganancias directas e indirectas. Las condiciones en verano son distintas, la
necesidad predominante es la refrigeración. La diferencia de temperatura entre el día y
noche puede ser utilizada para aprovechar la ventilación nocturna apara refrigerar los
edificios. En este caso es importante la masa térmica, donde, a parte de amortiguación, se
aprovecha el desfase en el tiempo entre el máximo da incidencia solar sobre un muro y el
momento cuando el calor entra en el interior. La posición de aislamiento térmico siempre se
coloca en la capa exterior de masa térmica. La característica específica de ese tipo de clima
son las grandes oscilaciones de temperaturas diurnas y anuales.
El aprovechamiento de ganancias directas colocando las grandes superficies de
ventanas al Sur, puede provocar el sobrecalentamiento en verano. Por lo tanto, es
imprescindible la presencia de protección solar que impiden la incidencia solar en el tiempo
cuando se puede producir el sobrecalentamiento, pero de tal manera que permiten la
entrada sin obstrucción de radiación solar en invierno.
Zona climática
Zona
continental
templada
Los elementos climáticos





muy diversas intensidades de
radiación solar
Diferencias muy grandes en
temperatura anual
Las diferencias de temperatura diaria
varia, de muy grande a moderada
Humedad relativa muy alta
Muchas precipitaciones 1000mm
Los requisitos
fundamentales de edificio
 Protección de sobreenfriamiento en invierno –
aislamiento y capacidad
térmica
 Protección de
sobrecalentamiento en
verano – protección solar
 Protección de
precipitaciones
Tabla 3. Los elementos climáticos de zona continental templada
En lugares donde la calefacción es el requisito predominante, las siguientes
estrategias pueden ser eficaces:
-
Baja relación entre superficie y volumen, forma de edificio compacta
Aumento de las ganancias solares
Reducción de la superficie orientada a norte o expuesta a los vientos dominantes
Nivel alto de aislamiento térmico de los cerramientos
Control de ventilación y la infiltración
Utilización de dobles puertas entre los espacios calefactados y no calefactados
Utilización de atrios y patios como zonas amortiguadoras térmicas y para introducir
luz natural en plantas profundas
19
2.3 Diagrama Psicométrico de Givoni y estrategias de
calefacción y refrigeración
Figura 9. El diagrama Psicrométrico de Givoni para Belgrado
Belgrado
Mes
Temperatura
promedia máx.
en °C
Temperatura
promedia min.
en °C
Humedad
relativa %
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Anual
3,5
6,4
11,9
17,5
22,5
25,3
27,6
27,3
23,7
18,1
11
5,3
16,7
−2,3
−0,2
3,3
7,8
12,1
15
16,3
16,1
13
8,3
4
−0,2
10,7
79
69
59
64
62
62
63
63
72
74
76
80
68,6
Tabla 4. Temperaturas promedias máximas , mínimas y humedad relativa de Belgrado
Con diagrama de Givoni se representan diferentes estrategias de actuación para
alcanzar la zona de confort térmico. Gran parte del año podemos alcanzar confort mediante
las ganancias internas y el aprovechamiento de la energía solar pasiva, lo que implica una
adecuada superficie de captación solar así como una gran capacidad de acumulación y
aislamiento térmico. Las condiciones ambientales exteriores salen de la zona de bienestar
por la izquierda, especialmente en los meses de invierno. Observando las temperaturas
máximas y mínimas promedias de los meses de invierno, se muestra que casi 4 meses se
necesita empleo de calefacción convencional, además de calefacción solar pasiva. En julio y
agosto, se precisa además de “masa térmica”, la ventilación nocturna. En este estudio nos
vamos a concentrar solamente en los meses extremos, en este caso Enero y Julio, y las
estrategias analizadas de ahorro energético serán basadas en sus condiciones ambientales.
20
Un resumen de las estrategias según diagrama psicrométrico de Givoni:
MES
ENERO
ESTRATEGIA DE CALEFACCION
ABRIL
Calefacción convencional + Calefacción
solar activa + Calefacción solar pasiva
solar activa
solar activa +C. s. pasiva
Calefacción Solar Pasiva
MAYO
FEBRERO
MARZO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
ESTRATEGIA DE REFRIGERACION
Protección solar + Refrigeración por alta
masa térmica
Protección solar+ Refrigeración por alta masa
térmica + Ventilación natural
Protección solar + Refrigeración por alta
masa térmica + Ventilación natural
NOVIEMBRE
Calefacción solar activa +C. s. pasiva
DICIEMBRE
solar activa
Tabla 5. Resumen de las estrategias según diagrama Givoni
Para proporcionar una protección solar horizontal en un hueco de fachada
orientada al sur utilizaremos una carta estereográfica correspondiente a la latitud de 44°
Norte.
Figura 11. Rosa de los vientos de Belgrado
Figura 10. Carta estereográfica de Belgrado
Otro elemento modificador de las condiciones de bienestar es el viento, que en
unas épocas incide negativamente (en invierno) y en otros favorable (en verano). El
conocimiento de la direccionalidad y velocidad de vientos dominantes nos permite asegurar
un mejor comportamiento térmico de edificio. Belgrado se caracteriza por el viento que viene
del sur y el sudeste, que lleva pocas nubes y tiempo seco. El viento más famoso de estas
regiones es KOŠAVA (Kosava) y es característico en otoño e invierno, pero también ocurre
en los meses calurosos y sopla de sudeste-este; sopla en intervalos de 1, 3 o 7 días, pude
conseguir una velocidad de 120 km/h, pero la promedia es 25 - 45km/h. Este viento tiene
adjetivo de “limpiador” del aire de ciudad de Belgrado.
21
Capítulo 3: Estándar para minimización
de necesidades energéticas en EU
Las medidas pasivas de diseño incluyen proporcionar las necesidades reales de los
habitantes. En particular, los requisitos espaciales y estándares de confort tienen un impacto
significante a consumo energético de edificio y pueden ser diseñados según necesidades
individuales. Crecientes per cápita los requisitos espaciales y decrecientes tamaños de
aparatos domésticos son las 2 razones para aumento de consumo energético en edificación.
La energía primaria depende de locación, clima y estación y uso de edificio. El clima
y estación tienen más impacto en las demandas de calefacción y refrigeración. Sin
embargo, parámetros climáticos afectan el diseño y consumo energético, pero los principios
fundamentales de eficiencia energética se pueden sin excepción aplicar en cualquier clima,
solo ajustando los detalles a condiciones de lugar.
Se ha hecho el análisis profundo del estándar alemán PassivHaus como el concepto
de construcción y su funcionamiento. Llamó la atención por sus exigencias técnicas,
tecnológicas y requisitos de limitación de demandas de calefacción y refrigeración muy
bajas. Desglosando los conceptos de construcción, se ha tratado de elegir cuales principios
se pueden aplicar en clima de Serbia.
3.1 PASSIVHAUS Estándar en UE
La Unión Europea a finales de 2008 se llevó a cabo un amplio debate sobre cómo
reducir el consumo de energía. Los edificios consumen alrededor del 40% de la energía y
exactamente aquí se busca la solución para lograr la mayor independencia de Europa del
gas ruso y del petróleo árabe. El estándar Passivhaus es reconocida como una de las
soluciones. Han sido anunciadas las primeras legislaciones que en el año 2011 tendría que
establecer la norma como un requisito obligatorio para la obtención de permisos de
construcción para todos los nuevos edificios que requieren calefacción o refrigeración, con
arreglo a las normas de viviendas pasivas o su equivalente no residencial. 4
Efectivamente, la casa Passivhaus está teniendo mucho éxito en los países
centroeuropeos, con más de 10.000 edificios construidos. Pero incluso en Alemania, donde
nació este estándar, será imposible cumplir con esta intención del Parlamento, ya que se
calcula que el Passivhaus llegará a ser obligatorio allí en unos 7 o 8 años, o sea en 2015, en
vez del 2011.Sin embargo, un gran potencial de ahorro de energía se encuentra en los
edificios existentes, y se buscan los modelos diferentes para hacer posible incorporar los
estándares Passivhaus en estos edificios, como forma de rehabilitación.
4
http://www.gradjevinarstvo.rs/TekstDetalji.aspx?ban=820&tekstid=523
22
3.2 Funcionamiento de estándar
El término "Passive House" se refiere a estándar de construcción cual norma se puede
lograr usando una variedad de tecnologías, diseños y materiales. Se trata de un
refinamiento de low-energy house (LEH) estándar. Ofrece una manera costo-eficiente con
minimización de demanda de energía de los nuevos edificios de acuerdo con los principios
básicos de sostenibilidad, y en el mismo tiempo manteniendo el confort de los ocupantes.
Figura 12. La comparación entre consumo energético especifico de las
viviendas
El requisito más importante del estándar PassiveHaus es que su diseño se
desarrolla en principios de diseño solar pasivo, proyectando con los condiciones climáticas
de lugar, y incorporando las nuevas tecnologías de construcción se intenta bajar la demanda
de energía necesaria (de calefacción y refrigeración).
Esa estrategia se puede definir como "activa" y se encuentra como la diferencia
principal entre casas pasivas tradicionales y edificios construidos con el estándar
PassiveHaus. Es decir, las casas funcionan en manera pasiva pero siempre utilizando los
sistemas activos de climatización, por ejemplo los motores de ventilación, bombas de calor
geotérmicas, etc. Ofrece posibilidad que la demanda energética del edificio se suministra
solamente de recursos de energías renovables, pero teniendo en cuanta la disponibilidad de
recursos y viabilidad de los extra costes.
La eficiencia energética y eficiencia de los recursos son los objetivos básicos del
estándar Passivhaus.
Los edificios construidos según el estándar cuentan con un gran aislamiento
térmico, un control riguroso de las infiltraciones y una calidad del aire interior máxima.
Aprovechan la energía del sol para su climatización, con un consumo energético mínimo, del
orden de un 70-90% menos que los edificios convencionales.
23
3.3 Los requisitos de estándar
Este estándar consigue un consumo energético muy bajo con un confort térmico
muy alto y es el líder de los estándares de eficiencia energética, como requiere tan poco,
como 10 por ciento de la energía utilizada en los edificios típicos en Europa Central.
Los requisitos principales:
 Demanda de energía útil para calefacción máxima ≤ 15 kWh / (m²(a)/año)
 Demanda de energía útil para refrigeración máxima ≤15 kWh / (m²(a)/año)
 La carga de calefacción / refrigeración está limitada a un máximo de 10 W/m2
 La envuelta de edificio se debe caracterizar con una estanqueidad ,es decir, tiene
que ser hermética con el cambio de aire que se limita a las tasas de n50=0,6 /h.
(medido con una presión de 50 Pascales)
 Consumo de energía primaria para calefacción, refrigeración, ACS y electricidad que
no puede ser superior a 120 kWh / (m²(a)/año).
El numero de 15 kWh / (m²(a)/año) se encontró a partir de calcular la máxima cantidad de
calor que se puede entregar con el suministro de aire fresco con la tasa mínima requerida
de ventilación, y se limita por:
- La temperatura del aire entrante no puede sobrepasar los 50 °C, si el aire que se introduce
en el espacio está en una temperatura superior, se pueden producir los problemas con el
calidad de aire interior.
- Se debe lograr la temperatura de confort en interior (20°C) en las zonas de baja ventilación
- eso significa que solo una cantidad de calor puede ser suministrada sin exceder el límite de
50 °C de temperatura.
Figura 13. Potencia máxima de calefacción de edificio convencional, CTE y PassivHaus
1.Sistema de calefacción estándar por agua caliente: potencia media aprox. 100 W/ m2.
2.Edificio CTE- Potencia de caldera 25-30 W/ m2.
3.PassivHaus:potencia máx. de calefacción 10 W/ m2.Post-calentamiento del aire máx. 1Kw

El cálculo para obtener la condición "para casas pasivas":
De la experiencia (y DIN 1946) se sabe que el 30 m³ / h es un caudal de aire
mínimo por persona para mantener una calidad razonable del aire interior. Aire tiene una
capacidad calorífica específica de 0,33 Wh / (m³ K) (a 21 ° C). Se puede aumentar la
24
temperatura del aire fresco por 30 K, no más, para evitar la pirolisis de polvo.
30 m³ / h / Pers. · 0,33 Wh / (K m³) · 30 K = 300 W / Pers
Esto demuestra: 300 vatios por persona puede ser aportado por el aire fresco del
sistema de calefacción. Si se tiene por ejemplo, 30 m² de espacio habitable por persona,
calculando con 10 W por espacio m² vida. Este valor es independiente del clima.
Estos requisitos se controlan a través del programa PHPP, menos la estanqueidad
de edificio.
Las características y componentes básicas que distinguen la construcción de
estándar PassivHaus:










Super-aislamiento: los cerramientos exteriores opacos deben de tener el coeficiente
de transmisión (U) inferior a 0,15 W/m2K
Orientación al Sur y control de las ganancias de radiación solar mediante elementos
de sombreado - El diseño solar pasivo es imprescindible en diseño de las casas
pasivas
U - valores para las ventanas y puertas deben ser ≤ 0,8 W/m2K) (0,14 Kcal/h/ft²/°F)
(para el marco y cristal).
Se requiere la ventana con triple vidrio y marco de buena calidad y aislamiento
térmico.(Factor U=0,14; R=7,1)
Control riguroso de puentes térmicos y su reducción al mínimo, lo ideal sería su
ausencia ≤ 0.01 W/mK (0.006 Btu/(fthF))
El precalentamiento pasivo de aire fresco: El aire fresco puede introducirse en la
casa a través de conductos subterráneos que intercambian calor con el
suelo(energía geotérmica). Esto precalienta el aire a una temperatura superior a 5 °
C (41 ° F), incluso en los días fríos del invierno.
Estanqueidad: n50 de 0,6 h-1 a 50 Pa o menos
La ventilación mecánica en toda la casa con recuperación del calor (con eficiencia
de 80% o más, con una potencia del ventilador específicamente baja @Wh/m3
(0,013 Wh/ft3) (air-to-air heat exchange)
Suministro de agua caliente sanitaria utilizando las energías renovables - placas
solares y bombas de calor
Ventilación natural cruzada en verano
Los aparatos domésticos de alta eficiencia energética - refrigeradores , estufas,
congeladores, lámparas, lavadoras, secadoras, etc. son indispensables en una casa
pasiva
Uno de los requisitos de casas PassivHaus que destaca esas casas es la
ventilación mecánica, que será detalladamente explicada en próximo parágrafo.
25
3.4 Ventilación mecánica
Figura 14. Esquema de ventilación mecánica
Los sistemas de ventilación mecánica pueden clasificarse en sistemas de
impulsión, sistemas de extracción y de impulsión y extracción. Los sistemas de extracción y
los de extracción y impulsión, ofrecen la oportunidad a recuperar el calor a través del
intercambiador del aire. En los sistemas de impulsión y extracción, el calor recuperado
puede utilizarse parea calentar el aire de renovación mediante un intercambiador de placas
o un volante térmico.
El funcionamiento del sistema de intercambio del aire(figura 6):
El aire caliente (rojo, aire extraído) fluye a través de un canal y suministra el calor
a las placas. Este aire saldrá del intercambiador mas frio. En el lado opuesto del
intercambiador de placas, el aire exterior (en azul) fluye por canales separados. Este aire
absorberá el calor y saldrá del intercambiador con una temperatura más alta (pero aún no
contaminado), entonces llamado el aire suministrado (verde). El principio de contraflujo
permite la recuperación casi el 100% de la diferencia de temperatura, si el intercambiador es
suficientemente largo. En el mercado, están disponibles los sistemas con un 75% a 95% de
rendimiento.Por supuesto, esto sólo funciona con los intercambiadores de calor de
contraflujo y con los ventiladores muy eficientes (llamados CE-motores con una eficiencia
especialmente alta).
Figura 15. El funcionamiento del sistema de intercambio del aire
26
Ventilación funciona correctamente sólo si el aire contaminado es removido
constantemente fuera de cocina, baños, y otra habitación con todas contaminación
atmosférica significativa. El aire fresco tiene que ser introducido en la sala de estar, sala de
niños, los dormitorios y salas de trabajo para sustituir el aire extraído.(Figura 5.)
2
Figura 16. La base técnica del requisito del demanda máxima de calefacción permitida de 15kWh/m /año
A medida que nuevos edificios son cada vez más herméticos, la ventilación a
través de juntas y rendijas por sí sola no es suficiente para suministrar el aire fresco en los
interiores. Apertura de las ventanas recomendada solo no es suficiente. El aire fresco no es
meramente una cuestión de comodidad, sino una necesidad para una vida sana. A pesar de
que los sistemas de ventilación requieren una inversión adicional para empezar, van a
terminar con ahorro considerable de energía, siempre que sean los sistemas altamente
eficientes.
El sistema de ventilación debería estar diseñado con posibilidades de fácil
mantenimiento, y las placas que exigen limpieza necesitan tener el acceso fácil y rápido.
Mantenimiento correcto significa cambio regular de filtros y limpieza de los placas
intercambiadores, y de no ser así, su eficiencia descenderá y la calidad de aire empeorará.
En general, los sistemas de ventilación y de aire-acondicionado, que no reciben el
mantenimiento regular no afectan solo el calidad de aire sino que pueden causar problemas
de salud de los ocupantes debido a desarrollo de los microorganismos.
Ventilación mecánica con recuperación de calor - es un concepto fundamental
para edificios de muy bajo consumo energético como es el Passivhaus y uno de los
requisitos sin cuales la demanda energética de calefacción y refrigeración no podría ser tan
baja.
27
3.5 Los principios que se pueden aplicar en caso de Serbia
Analizando el concepto de construcción de casas pasivas, determinando que esas
viviendas son diseñadas en los principios de diseño solar pasivo pero su funcionamiento
depende mucho de los sistemas activos. Siendo que el objetivo de trabajo principalmente
es determinar las medidas pasivas de diseño, que funcionamiento de vivienda sin empleo de
sistemas activos se prolonga lo máximo posible, primero se tratará aplicar los elementos
constructivos básicas y luego se considerará la efectividad de aplicación de sistemas activos
específicos de PassivHaus, como ventilación mecánica- HRU.
Las características y componentes básicas que se pueden considerar en el diseño, a parte
de los principios de diseño solar pasivo:

Los principios de aplicación de aislamiento térmico, sus coeficientes de transmisión
recomendados, en el orden de 0,15 W/m2K, pero variaría según cerramiento.

Las ventanas de alta calidad, de triple vidrio, U del orden de ≤ 0,8 W/m2K) (0,14
Kcal/h/ft²/°F) (para el marco y cristal).
Actualmente en Serbia se instalan las ventanas de triple vidrio, pero con el
coeficiente U menos eficiente, alrededor de 2,0 - 1,8 W/m2K, pero las ventanas de
doble vidrio siguen siendo la opción más frecuente utilizada, por su todavía bajo
coste de inversión al principio.

Control riguroso de puentes térmicos y su reducción al mínimo, lo ideal sería su
ausencia ≤ 0.01 W/mK (0.006 Btu/(fthF))
Realmente la construcción tradicional presta mucha atención en los puentes
térmicos, como una de exigencias de clima, pero lo más necesario es control
riguroso de mano de obra de los detalles.

Uno de principios generales de eficiencia energética en los hogares - los aparatos
domésticos de alta eficiencia energética - refrigeradores , estufas, congeladores,
lámparas, lavadoras, secadoras, etc. son indispensables en una casa pasiva.
Esas componentes serán consideradas como complementarias a medidas de diseño
sostenible, es decir, diseño solar pasivo. En el próximo capítulo se determinarán las
estrategias concretas de diseño según zona climática.
28
Capítulo 4: Estrategias de diseño para
disminuir las demandas de calefacción y
refrigeración
La ecuación de temperatura de balance
Ti : temperatura media interior para el mes considerado, en ºC
Te: temperatura media exterior para el mes considerado, en ºC
I:
ganancia media por radiación solar, en W/m
D:
G:
3
aportes medios internos, en W/m³
coeficiente de intercambio térmico, en W/ºC m³
La ecuación de temperatura de balance o de equilibrio, presenta un valor medio
de la temperatura interior con unas condiciones climáticas determinadas de clima exterior,
pero suponiendo que todos condiciones son constantes en el tiempo y no refleja las
variaciones temporales que son muy importantes en las climas templados. El cálculo
aproximativo se hace para meses extremos del año, para mes de Enero y Julio.
La ecuación expresa que temperatura interior depende de varios factores,
principalmente de temperatura exterior. La diferencia de la temperatura exterior y
temperatura interior de confort es dependiente de varios factores:
 los condiciones climáticas exteriores
 posición geográfica,
 micro-clima de sitio,
 los cambios y saltos de temperatura diarios y estacionales
 tipo y diseño del edificio
 los ocupantes, sus actividades y criterios de confort
Otro aspecto importante son las ganancias solares (I). La radiación solar, sin
embargo, es el fuente mayor de los ganancias de calor y su magnitud varía con la ubicación
geografica, condiciones del sitio y el diseño de edificios y la distribución de los espacios
internos. A parte de los ganancias de radiación solar, en los edificios las aportaciones
gratuitas (D) provienen de los ocupantes, dependiente de su actividad metabólica, por el
uso de iluminación artificial y aparatos domésticos. El magnitud de ganancias depende del
tipo de construcción y actividad que se desarrolla en el interior. El factor importante que
influye en el balance interior son las pérdidas de calor, que provienen de pérdidas de
transmisión y perdidas por ventilación (G).Las perdidas por transmisión son mas
controlables que las perdidas por ventilación.
29
El base de diseño bioclimático es aprovechar las ganancias de radiación solar y
ganancias de aportes internos para calentar el interior de edificio cuando la temperatura
exterior es bajo de nivel de confort, o disipar las ganancias si la temperatura exterior es muy
alta. Si edificio está diseñado con respeto a estos principios, puede sostener más tiempo sin
necesidad de aporte de sistemas activos de calefacción y refrigeración y la diferencia de
temperatura que tienen que superar estos sistemas es menor. Es decir, reducir el periodo
de utilización e intensidad de sistemas convencionales.
Sin embargo, la estrategia principal de diseño que podemos determinar será
afectar a los factores principales que influyen en el confort térmico interior de edifico y que
se pueden controlar:
 GANANCIAS
 PERDIDAS POR TRANSMISION.
Después determinados los factores principales que afectan el balance térmico,
analizados los factores y pre-existencias climáticas para Serbia, se pueden concluir las
estrategias básicas de diseño para invierno y para verano, con propósito de bajar lo máximo
posible las demandas caloríficas y frigoríficas y reducir el empleo de sistemas
convencionales de calefacción.
Figura 17. Ganancias y pérdidas típicas en invierno y en verano
30
4.1
ESTRATEGÍAS INVIERNO
En el comportamiento de los climas fríos y continentales, se deben considerar los
aspectos que ocurren como en invierno, tanto en verano, por sus exigencias antagónicas.
Por sus grandes saltos de temperatura y requerimientos diferentes durante el año, hay que
introducir siempre en diseño arquitectónico los elementos variables, como protección solar
variable, aislamiento nocturno, ventilación variable, etc.
En el periodo de frio, las ganancias solares y ganancias de los aportes interior, no
son suficientes para conseguir la temperatura de confort requerida de los ocupantes. La
temperatura interior de balance se puede subir notable tratando de aumentar ganancias,
disminuir las perdidas y aplicando los sistemas pasivos de calefacción. Eso son las
estrategias principales en construcción para reducir la demanda calorífica y reducir el
periodo de calefacción.
El porcentaje de demanda energética que se necesita a conseguir la temperatura
de confort se cubre con los sistemas activos convencionales de calefacción, cual propósito
es alcanzar que la temperatura interior esté dentro de los valores de confort dependiendo
de estación.
La temperatura de balance divide el año en tres diferentes periodos, cual duración
y intensidad dependen de clima, el tipo de edificio y diseño ( figura 17.)
Figura 18. Ganancias y pérdidas de
temperatura
Figura 19. Periodos durante el año que divide la
temperatura de balance
31
Figura 20. Esquema de estrategias para invierno desde ecuación de balance
4.2 ESTRATEGIA: minimización de las pérdidas de calor
por transmisión
Figura 21. Reducción de pérdidas de calor
Previamente, para conseguir el nivel de
aportación solar satisfactorio, se debe reducir la
demanda de energía mediante el diseño correcto
del edificio, poniendo un buen grado de
aislamiento térmico y considerando las ventanas
de alta calidad y acristalamiento con menor
coeficiente de transmisión, porque estos aspectos
de diseño son principales y tienen mayor
importancia en regiones con climas parecidas a
Serbia.
Pérdidas por transmisión pueden ser
reducidas drásticamente considerando siguientes
acciones, que se dividen en permanentes y
variables:
32
Permanentes son:
 mejorar el aislamiento térmico del edificio, es decir, mejorar los coeficientes de
transmisión (U)
 interrumpir los puentes térmicos en la construcción
 diseñar el edificio con forma más compacta para reducir el superficie de la piel por la
que se pierde el calor
 controlando la estanqueidad de construcción
Variables son:
 planteamiento de aislamiento nocturno móvil y variable para los superficies
acristalados en la fachada
Coeficiente de transmisión "U"
Mejorar los coef.de transmisión "U" de los cerramientos significa tratamiento de los
superficies exteriores de envolvente:
1. Partes opacas
Aislamiento térmico
2. Partes transparentes
Ventanas de alta calidad
3. Proporción entre partes opacas y huecos de la fachada
Los partes opacas de la fachada se mejoran aumentando el grado de aislamiento
térmico en lado exterior y los partes transparentes (huecos) de envolvente, que presentan el
punto más débil en la construcción desde punto de vista de perdidas, se mejoran poniendo
las ventanas de alta calidad. Otro aspecto muy importante es la relación entre partes opacas
y huecos en el envolvente de edificio, cual dimensionado tiene que ser proporcionado con
mucho cuidado teniendo en cuenta interdependencia entre ganancias y pérdidas.
El estándar de serbia sobre el coeficiente de transmisión (u) de los cerramientos
Según el estándar actual en Serbia, el coeficiente de transmisión de calor para las
paredes exteriores tiene que tener el valor U <0,9 (W/ m2 oK), pero los arquitectos en
colaboración y de acuerdo con los inversores diseñan y proyectan las fachadas con valores
U = (0,50 a 0,65) W/ m2 oK, probando y tratando de mejorar las situación actual en los
últimos 15 años para bajar la cantidad de energía necesaria para la calefacción y
refrigeración.
La normativa exige el valor del coeficiente de transmisión para las ventanas U =
(2,1 a 3,1) W/m2 oK, mientras que hoy en día en los edificios nuevos se instalan las
ventanas con coeficiente mejor ,en alrededor de (1,4 – 1,8) W/m2 oK. Normalmente el
acristalamiento en las ventas consiste de doble vidrio.
Resumen de coeficientes de transmisión de cerramientos según normativa actual en Serbia:
 muros de fachada U <0,9 (W/ m2 oK),
 cubierta U <0,65 (W/ m2 oK),
 suelos U <0,6(W/ m2 oK),
 paredes en contacto con terreno U <0,7 (W/ m2 oK),
 huecos U <2,9 (W/ m2 oK) doble vidrio
U <2,2 (W/ m2 oK) triple vidrio
 medianeras U <1,85 (W/ m2 oK),
 forjados entre pisos U <1,35 (W/ m2
33
4.2.1 Tratamiento de los partes opacos de cerramientos
exteriores
4.2.1.1 Aislamiento termico
Uno de los principios más
importantes para construcción de un
edificio
enérgicamente
eficiente
es
aislamiento
térmico interrumpido(línea
amarilla-Figura 23.) que minimiza los
perdidas
de
calor,
mejor
dicho
“empaqueta” todo el edificio y minimización
de los puentes térmicos .
Figura 22. Envolvente de edificio con aislamiento
térmico no interrumpido
Un muy buen aislamiento térmico para paredes exteriores y cubiertas es
beneficioso tanto en invierno como en verano. Con una baja transmitancia térmica de los
cerramientos exteriores baja también la demanda de energía del edificio.(figura 24) En
función del clima se puede optimizar el grosor del aislamiento térmico hasta encontrar el
punto de inflexión, donde el aumento de grosor es muy poco relevante para la mejora de la
eficiencia energética. Las pérdidas de calor son un factor significativo en el balance
energético de un edificio y se evitan condensaciones internas. Cualquier pérdida de calor
debe ser compensada por una ganancia de calor correspondientes, de lo contrario la
temperatura dentro de la casa va bajando.
En Europa central, las temperaturas medias
medidas en los períodos invernales son -12 ° C
afuera y 21 ° C en el interior. En Serbia la
temperatura que se toma en calculo es
-18° C
para región de Belgrado, pero temperatura mínima
de invierno puede variar en toda la Serbia entre -16°
C y -22° C.
Valores U (el coeficiente de transmisión) de
los muros exteriores, forjados y techos en casas
PassivHaus varía entre 0,10 hasta 0,15 W / (m² K)
(para el clima de Europa Central estos valores
pueden ser un poco mayores o menores
dependiendo del clima). En climas cálidos o durante
los meses de verano, un buen aislamiento también
proporciona bien la protección contra el calor. Otro
principio esencial es el "diseño sin puentes térmicos
": el aislamiento se aplica sin ningún tipo de "puntos
débiles" alrededor de todo el edificio con intención
de eliminar los puentes fríos, así como las pérdidas
excesivas de calor.
Figura 23. Carga térmica de edificio bien
y mal aislado
34
Los datos siguientes presenta las pérdidas de calor típicas de los distintos
cerramientos exteriores basado en una casa típica europea unifamiliar con un área de la
pared exterior de 100m². Las temperaturas en invierno de -12 ° C fuera y 21 ° C en el
interior. Desde los datos se puede concluir que una inversión en el aislamiento térmico
puede exigir gastos principales, pero se devolverá durante el tiempo a través de gastos
anuales de calefacción.
U-value
W/m²K
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,15
0,10
heat loss
(load)
W
3300
2640
1980
1320
660
495
330
annual
heat loss
kWh/(m²a)
78
62
47
31
16
12
8
annual costs (2005)
only of the heat loss
of external walls €/a
429.343.257.172.86.64.43.-
Fuente : PassivHaus Instituto
4.2.1.2 Control de los puentes térmicos

Los puentes térmicos son lugares de geometría lineal o bien puntual del
cerramiento exterior, donde el flujo de energía es más grande respecto a la superficie
general del cerramiento.
La ejecución y control de los detalles de los puentes térmicos durante la
construcción es muy importante. En los países Europeos con clima frio, el aislamiento y
minimización de los puentes térmicos son puntos obligatorios en construcción desde
siempre y el aislamiento de alta calidad también es beneficioso en verano tanto como en
invierno. Este aspecto de ejecución de aislamiento térmico es uno de los puntos más
importantes que promueve y el estándar PassivHaus.
La regla del rotulador - la capa de aislamiento continua en toda la envolvente del
edificio(Figura 25.).
La transmisión de energía (frío y calor) no sólo se
da en los elementos generales como paredes o techos,
sino que también se da en las esquinas, ejes, juntas, etc.
Los puentes térmicos son lugares de geometría lineal o
bien puntual del cerramiento exterior, donde el flujo de
energía es más grande respecto a la superficie "normal" del
cerramiento. Estos puentes térmicos perjudican la
eficiencia
energética
del
elemento
constructivo.
Para lograr un buen aislamiento térmico efectivo es
necesario prestar atención a reducir los efectos de los
puentes térmicos.
Figura 24. Regla de rotulador de
capa continua de aislamiento
35
Siguiendo unas pocas reglas simples es posible eliminar los efectos de los puentes
térmicos:






No interrumpir la capa de aislamiento
En las juntas de los elementos constructivos del edificio, la capa de aislamiento debe
unirlas y rellenarlas.
Si interrumpir la capa de aislamiento térmico es inevitable, usar un material con la
resistencia térmica más alta posible.
Los puentes térmicos reducen las temperaturas superficiales de la cara interior del
muro en invierno lo cual incrementa el riesgo de formación de condensaciones.
Los puentes térmicos también pueden minimizarse instalando las ventanas en la
capa del aislamiento y cubriendo parte del marco con aislamiento térmico. Sin
embargo, debido al cambio de grosor de la capa de aislamiento, es normal que
quede un puente térmico en la junta entre la ventana y la pared.
Reducir o evitar los puentes térmicos es en general una cuestión de coste-eficiencia
para reducir las pérdidas por transmisión o la transmisión de cargas de calor.
Mediante la aplicación adecuada de aislamiento, la transmitancia térmica lineal es
reducida a valores por debajo de 0.01 W/mK.
4.2.2 Tratamiento de los partes transparentes de cerramientos
exteriores
LA VENTANA - PUNTO CRÍTICO EN EL
BALANCE ENERGÉTICO.
Los elementos acristalados suelen ser
la característica más compleja en los edificios
sostenibles. Los últimos años el avance en
tecnología y diseño de las ventanas es más
notable y ahora es posible especificar la
composición de un acristalamiento que puede
responder a los requisitos de ganancia solar,
conservación de calor y transmisión.
Figura 25. Las ventanas de alta calidad de
triple vidrio
Los
edificios
diseñados
con
aprovechamiento de sistemas pasivos, para
cumplir los requisitos de eficiencia energética en el clima serbio, es imprescindible mejorar la
calidad de acristalamiento y marcos de ventanas que se ahora utilizan y encuentran en los
edificios. Las ventanas normalmente utilizadas son de doble vidrio, con coeficiente U <2,9
(W/ m2 oK). Considerando las pérdidas de calor a través de cerramientos, el aumento de
grosor de aislamiento térmico es razonable hasta un punto.
Las pérdidas a través de acristalamiento de cerramientos son mayores y el
punto más crítico, y por lo tanto, la inversión en ventanas de alta calidad es indispensable y
el funcionamiento de las casas no podría llegar a un nivel satisfactorio. La estrategia del
36
tratamientos de partes transparentes seria sustituir el doble acristalamiento por triple con
baja emisividad y con marcos súper - aislados. El coeficiente de transmisión de marco y de
vidrio en conjunto estará en el rango de 0,8 - 1,0 W / (m² K). Estos componentes funcionan
en manera que las pérdidas totales de calor de una ventana serán tan sólo la mitad con
respecto a una nueva ventana convencional. Pero las ganancias solares directos e
indirectos se captan a través del cristal también, más allá de función solo de iluminación. Por
lo tanto, se ha demostrado que mediante el uso de estas ventanas de alta eficiencia, el
resultado será un balance energético positivo, incluso en el período de invierno de Europa
Central, siempre y cuando la orientación es adecuada y el sombreado no excesivo.
Como requisito de confort, los coeficientes de transmisión U, de las ventanas serán
inferiores a 0,8 W / (m² K) de acuerdo con la nueva norma europea (EN 10077). Una de las
consecuencias de pérdidas de calor muy bajos es que la temperatura de la superficie interior
de ventana, incluso en frías noches de invierno europeo, excederá de 17 °C. Eso implica un
confort térmico excelente incluso cerca de la ventana: No habrá ni problemas con la
"radiación fría" de la ventana. El nivel de aislamiento del envolvente opaco antes
propuesto(U-valor 0,15 W / (m² K) esté bien adaptado a la calidad de las ventanas
adecuadas. También como forma de reducir la pérdida calor a través de acristalamiento es
la utilización de algunos gases, como argón o el criptón, en la cámara de aire.
4.2.3
Proporción entre partes opacas y huecos
Dimensionado de las superficies acristaladas hay que pensar con mucha
precaución, diseñando en el mismo momento con estrategias para periodo de frio y periodo
de calor. Es muy importante proporcionar bien el acristalamiento en relación de
sobrecalentamiento en verano y pérdidas de calor excesivas en invierno. El dimensionado
debería de ser comprobado en los cálculos de balance energético desde los principios de
diseño, y proporcionado respetando que las perdidas por transmisión no exceden las
ganancias y que el balance energético no sale a la cuenta. Algunos estudios mostraron que
en el clima continental, el incremento de superficie de las ventanas no necesariamente
incrementa la demanda calorífica, si el diseño está bien pensado desde el principio
respetando los requisitos de confort de invierno y verano. En las climas templados, cual
característica es gran salto de temperatura durante todo el año, es recomendable no
exceder con superficie de los huecos 50% de superficie de fachada Sur que capta la
energía.
En los climas fríos de países nórdicos las ganancias pasivas no afectan las
perdidas, por menor disponibilidad de radiación solar, y por lo tanto, el área de ventanas
debería de ser proporcionada según necesidad de luz diaria en los espacios.
Con las ventanas de alta calidad y la protección solar efectiva las ganancias solares
pasivas pueden bajar demanda calorífica auxiliar en invierno y sin causar
sobrecalentamiento en verano.
37
Resumen de estrategia
ESTRATEGIAS INVIERNO
Objetivo
CLIMA CONTINENTAL TEMPLADO
ESTRATEGIA : CONTROL DE PERDIDAS POR TRANSMISION
Factores
Acción
Donde , Que y Porque?
Como?
influyentes
Aumento de grado de
aislamiento térmico en el parte
exterior de la masa térmica
Aspectos de
urbanismo:
- control
adecuada de
asoleamiento
Mejorar coeficientes de transmisión "U"
Permanentes
Aspectos
arquitectónicos:
- forma del
edificio
- orientación y
tamaño de los
huecos
Tratamiento de
Partes Opacas
Tratamiento de
Partes
Transparentes
Todo el
Control de los puentes térmicos : envolvente de
la regla de rotulador - la capa de
edificio
aislamiento continua en toda la
envolvente del edificio.
Ventana - punto critico en
balance energético
Ventanas de alta calidad - triple
vidrio
- Marco con coef. U≈ 1,2 W /
(m² K)
- Acristalamiento con coef. U≈
0,8 W / (m² K)
Dimensionado de los superficie
acristaladas - con estrategias de
periodo frio y caluroso en el
mismo tiempo
Todo el
envolvente de
edificio
Todo el
envolvente de
edificio
Proporción de los No exceder con huecos 50% de
partes opacas y toda la fachada
Fachada Sur
huecos
Con las ventanas de alta calidad y la protección
solar efectiva las ganancias solares pasivas
pueden bajar demanda calorífica auxiliar en
invierno y sin causar sobrecalentamiento en
verano.
Aislamiento
variable
- puentes
térmicos
Variables
Reducir las perdidas por transmisión
- orientación de
edificio
Tratamiento de Planteamiento de aislamiento
Partes Exteriores nocturno móvil y variable
Partes
acristaladas de
la fachada
Tabla 6. Estrategias invierno
38
4.3
ESTRATEGIA: Maximización de ganancias solares
DISEÑO SOLAR PASIVO
Los sistemas solares de calefacción y refrigeración pueden ser activos o pasivos.
Los sistemas activos son generalmente el conjunto de dispositivos que tienen función única
y no forman la parte de construcción, mientras los sistemas pasivos están integrados en el
edificio.
Un resumen de los sistemas pasivos con respecto a los activos:
 forman parte de la construcción propia
 son económicos, por su bajo coste adicional
 gran durabilidad, análoga a la del propio edificio
 funcionamiento sencillo
 mínimo mantenimiento y no requieren la energía auxiliar para su funcionamiento
La gran dificultad que tienen los sistemas pasivos respecto a los activos es la
manera de medir su aportación a la carga térmica, que no se puede cuantificar de forma
instantánea y directa, sino de modo indirecto comparando los consumos de edificios de
referencia convencional con los edificios de concepto bioclimático.
4.3.1 Los sistemas básicos de calefacción solar pasivo
Se asume que 2/3 del consumo energético en edificios en Europa se debe a
calefacción. Según la situación presente, Serbia tiene casi el menor nivel de eficiencia
energética en toda la Europa. Los edificios en Serbia gastan 60% de la energía total
consumida, y el porcentaje en Europa del rango de 40 %.La energía solar, mediante los
sistemas pasivos, podría contribuir con un gran porcentaje de ahorro de energía en
calefacción, especialmente en los países con climas fríos y continentales.
De los sistemas pasivos existen 4 configuraciones diferentes:
a) Sistemas captadores directos
b) Sistemas captadores semi directos
c) Sistemas captadores indirectos
d) Sistemas captadores independientes
En el estudio se considerarán solo sistemas con posibilidad de aplicar en la edificación en la
ciudad, que en este caso serían sistemas a, b y c.
4.3.1.2 Captación directa
El más simple de los enfoques es un diseño es ganancia directa. La radiación
solar es admitida en el espacio y casi toda ella se convierte en energía térmica. Las paredes
y el suelo se utilizan para captación de energía solar y almacenamiento térmico mediante la
interceptación de radiación directamente, y / o mediante la absorción de la energía reflejada
o irradiada. Por la noche, cuando la temperatura exterior baja y el espacio interior se enfría,
el flujo de calor en las masas de almacenamiento se invierte y el calor se direcciona hacia el
espacio interior con el fin de alcanzar el equilibrio. Esta re-radiación de calor recogida
durante el día puede mantener una temperatura agradable durante las noches fríos y se
puede extender en varios días nublados sin "recargar".
La ganancia directa es un concepto simple y se puede emplear una gran variedad
de materiales y combinaciones de ideas que dependerá en gran medida sobre el sitio y la
39
topografía, la ubicación y la orientación y forma de edificio; (profundidad, longitud y
volumen), y de uso y distribución del espacio.
La orientación del edificio al sur debe ser libre de obstáculos de gran tamaño (por
ejemplo, los edificios altos, árboles altos) que pueden bloquear la radiación solar. A pesar de
que la exposición al sur es cierto óptima para maximizar la contribución de ganancias
solares, no es siempre posible. Siempre que el edificio se posiciona dentro de ángulo 60º
a sur, las ventanas orientadas al sur recibirán cerca de 90 por ciento de radiación solar.
Como en los colectores solares, el vidrio como la barrera térmica respecto a
exterior, produce el efecto invernadero. Para mejorar el balance térmico del conjunto es
fundamental reducir las pérdidas de calor, especialmente a través de ventana, en cual se
producen mayores pérdidas por conducción, convección, radiación de onda larga y por
infiltraciones.
Los sistemas directos tienen unos rendimientos a la captación (r) variables entre
0,4 y 0,7, según el tipo de vidrio, las carpinterías y el grado de limpieza. El factor de retardo
(f) es prácticamente nulo.
Los valores típicos son: r = 0,55 y f = 0.
Figura 26. Principios de captación directa
Las ganancias solares directas a través de acristalamiento dependen de:
 Clima, meteorología
 Orientación , obstrucciones
 Característica de los materiales de acristalamiento - Transmitancia media de vidrio
(g) - normalmente es 0.6
 Superficie de ventanas (m2),posición y forma de hueco
 Posición, forma y dimensionado de los dispositivos de sombreado
4.3.1.3
Captacion indirecta
Sistemas indirectos son aquellos en los que la captación se hace mediante un
elemento acumulador que almacena energía, para ceder posteriormente el calor al ambiente
interior.
Los sistemas indirectos tienen, en general, rendimientos (r) entre 0,15 y 0,28, mientras que
los factores de retardo (f) más habituales están situados entre 0,7 y 1,1. Podemos
clasificarlos en sistemas indirectos por fachadas, por cubierta o por suelo, según la situación
del elemento de acumulación de calor.
Se clasifican por su captación, por suelo, por fachada, por cubierta.
4.3.1.3.1
Muro acumulador térmico/ Muro invernadero
El muro acumulador térmico es un sistema indirecto en el cual la captación solar se
realiza a través de un muro de fachada, de hormigón o ladrillo, pintado en negro con cara
externa y cubierto por un vidrio dejando una cámara del aire de unos 12 cm. Interactúa con
vidrio en la parte exterior calentando el aire y enviándolo hacia el interior de la vivienda por
40
conducción, y por otra, hacia el exterior, dependiendo de la diferencia de temperatura, y en
este caso convirtiéndose en perdidas.
a
b
Figura 27. Funcionamiento de Muro Trombe(a) y Muro acumulador(b)
térmico
4.3.1.3.2
Muro Trombe
En su forma básica, el dispositivo consiste en un muro con un espesor de 15 a
40cm, construido con un material de elevada masa térmica (tierra, ladrillo o concreto, por
ejemplo), en cuya parte exterior se instala una superficie acristalada que se separa de 5 a
15cm del muro para generar una cámara de aire cerrada herméticamente. Generalmente la
superficie acristalada es de vidrio de elevada transmisividad, para facilitar el paso de la
radiación solar. Por otro lado, la superficie externa del muro (hacia la cámara de aire) se
suele cubrir con un acabado absorbente solar selectivo, es decir, de elevada absortividad y
baja emisividad, por ejemplo pintura color negro mate, o mejor aún, chapa metálica también
con terminado en negro adherida uniformemente al muro. Esto último tiene el objetivo de
intensificar al máximo la absorción superficial de energía calórica.
En términos generales, el funcionamiento del muro Trombe con esta configuración
básica es relativamente simple. Los rayos solares, principalmente sus componentes de onda
corta, atraviesan la superficie vidriada e inciden directamente sobre la superficie exterior del
muro. La superficie del muro absorbe la radiación y eleva significativamente su temperatura
(mientras más alta sea la absortividad y más baja la emisividad de la superficie mayor será
el efecto de absorción y calentamiento). Al mismo tiempo, el vidrio provoca un efecto de
invernadero al impedir la salida de la radiación de onda larga generada por los procesos de
calentamiento, propiciando que el aire dentro de la cámara también eleve su temperatura de
manera significativa. Gracias a sus movimientos convectivos, el aire caliente contribuye a
elevar aun más la temperatura del muro. Debido a estos procesos el muro se calienta
gradualmente y genera un efecto de almacenamiento de calor mientras éste es conducido al
interior. Así, los máximos aportes de calor al interior del edificio, que pueden ser bastante
significativos, suelen darse durante la tarde y las primeras horas de la noche (el tiempo de
retraso térmico dependerá en buena medida del grosor del muro).
Para lograr su máxima eficiencia los muros Trombe deben orientarse hacia el
ecuador (hacia el sur en el hemisferio norte y hacia el norte en el hemisferio sur), de tal
manera que tengan la máxima exposición solar durante el invierno y la mínima en verano.
En ocasiones es necesario prever un voladizo en la parte superior para evitar la incidencia
de la radiación solar sobre el muro durante el verano, cuando el calentamiento no es
necesario. Dado que durante el invierno los ángulos solares son mucho más bajos, el
voladizo, si se dimensiona correctamente, no impide la exposición solar en ese periodo.

El uso de sistemas de acristalamiento de doble vidrio (y hasta triple) para reducir las
pérdidas de calor hacia el exterior.
41


La implementación de sistemas aislantes para cubrir la superficie vidriada durante
la noche, también para reducir las pérdidas de calor, y/o durante el verano para
evitar las ganancias de calor hacia el interior.
La generación de aberturas practicables hacia el exterior en la cámara acristalada,
con el objeto de permitir su ventilación durante el verano y reducir las ganancias de
calor.
4.3.1.4 Sistemas semi - directos
Invernadero adosado
Son sistemas donde, entre el ambiente interior y
el exterior, se interpone un espacio que capta la energía
solar. Consisten en recintos acristalados cerrados
construidos en la cara sur (para el hemisferio norte y
norte para el hemisferio sur) del edificio. Dependiendo
del clima y del uso a que se le destine, puede haber un
muro de separación con la parte habitada del edificio y
otro tipo de almacenamiento. Sirve para estabilizar la
temperatura tanto en el invernadero como en la vivienda.
Los valores típicos a considerar son: r = 0,18 y f = 0,4.
En algunos casos el invernadero se utiliza para
dar un precalentamiento al aire que penetra en el interior
del edificio. La temperatura en su interior puede sufrir
grandes variaciones entre el día y la noche, por eso no
es muy útil como vivienda, si no se utiliza un control
adecuado que puede consistir en unas simples
persianas para el período nocturno o la utilización de un
calentamiento auxiliar.
Los invernaderos pueden adoptar una amplia
gama de formas geométricas, con las cuatro paredes
acristaladas (incluyendo el techo), o bien las laterales
opacas. Con el fin de aprovechar la energía calorífica
acumulada en el invernadero o galería, se pueden
instalar ventiladores que impulsen el aire hasta el interior
de la vivienda.
Las ventajas del uso de los invernaderos y
galerías acristaladas, reside en que el clima de las
viviendas mejora sensiblemente situando un recinto
compensador entre el espacio habitado y el exterior.
Figura 28. Comportamiento térmico de Puede ocupar la totalidad o solo parte de la fachada sur
invernadero adosado en invierno,
del edificio, tanto en altura como anchura, con lo que
periodo neutral y verano.
reduce la parte de la obra y las pérdidas por ventilación.
Entre los inconvenientes se pueden ver los problemas de sobrecalentamiento que se
pueden presentar en verano, las grandes oscilaciones que experimenta su temperatura
interior y el costo de su construcción que suele ser superior a las ganancias energéticas que
proporciona, si no se compensan con otras utilidades, tales como estancias en ciertos
períodos del año.
42
4.4 Resumen: Aspectos básicos de la calefacción solar pasiva
Los principios básicos que se tienen que tener en cuenta para reducir la energía requerida
en un proyecto de arquitectura con aprovechamiento pasivo:










Orientación
Soleamiento/Obstáculos
Arboles
Forma de edificio / Distribución de los espacios interiores / Comunicación
Capacidad térmica/Masa térmica de envolvente
Acristalamiento / tamaño y distribución de los huecos
Protección solar
Color
Ganancia directa / Indirecta
Orientación
El aspecto fundamental al principio de
diseño. La orientación de la fachada Sur captadora
debería de ser con una desviación acimutal de
±20º.MAs desfavorables son las fachadas de Oeste
y Este desde punto de vista térmico y por lo tanto se
debería intentar a disminuir la superficie expuesta y
el tamaño de los huecos.
Figura 29. Responder a orientación
Soleamiento
Lo primero que debemos conocer, es la
posición del sol a lo largo del año, para poder prever
estrategias para aprovechar la fracción infrarroja de
la radiación solar incidente (la que aporta energía
calorífica), y captarla, guardarla y usarla en beneficio
de nuestro espacio. Cada edifico con el objetivo de
aprovechar la radiación solar debe asegurar un
soleamiento sin obstáculos en invierno en la fachada
Sur, y por lo tanto hay que evitar obstáculos
exteriores, como arboles, otros edificios, topografía,
etc.
Figura 30. Trayectoria solar
43
Arboles
Si se tiene la posibilidad de colocar arboles alrededor de edificio, conviene situar al
lado de fachada sur los arboles de hoja caduca, de manera que no sean obstáculos para
soleamiento en invierno y sin embargo estar como protección solar en verano. En el lado
norte se sitúan normalmente de hoja perenne de modo que protegen de los vientos
desfavorables y en el lado oeste/este como protección solar.
Figura 31. Los arboles de hoja perenne y hoja caduca
Forma del edificio/distribución interior
La forma de edificio conviene que sea más compacta, especialmente en los climas
con condiciones extremos. En general, los edificios orientados a lo largo de un eje esteoeste son más eficientes para la calefacción en invierno y verano, tanto de
refrigeración . Esta orientación permite acristalamiento máximo (ventanas) al sur para
captación solar, y también es ventajosa para el verano para condiciones de refrigeración, ya
que minimiza la exposición de este a oeste por la mañana y la luz del sol de verano por la
tarde. Esto no significa que todos los edificios deben ser orientadas en forma
rígida. Diferentes formas de construcción y orientaciones pueden ser diseñados para llevar a
cabo de manera eficiente mediante la combinación de cristales efectiva, la exposición solar,
y el sombreado en la forma del edificio. Esta eficiencia puede ser mejorada por las
variaciones con la colocación de los espacios interiores y por el uso de opciones como
claraboyas y lucernarios. Dependiendo del sitio, la topografía, y la forma del espacio
disponible, las orientaciones que no sea este y el oeste puede ser conveniente. Sin
embargo, para la mayoría de los climas, un eje Este-Oeste es el más eficiente para la
calefacción y la refrigeración.
En cuanto a su distribución, los espacios de servicio de deben situar al norte , y
espacios habitables que son los más ocupados y tienen la mayor exigencia de la calefacción
y la iluminación debe ser desplegado a lo largo de la cara sur del edificio. Habitaciones que
son menos utilizados (armarios, áreas de almacenamiento, garajes) deben ser colocados a
lo largo de la pared norte, donde pueden actuar como un amortiguador entre el espacio de
alto nivel de uso y el lado frio del norte. Conviene colocar la entrada al norte, con un
vestíbulo estanco, contraviento. En cualquier manera, se debe procurar establecer una
forma de comunicación entre zonas de vida y zonas frías, entre sus distintos niveles, por
ejemplo a través de un hueco en las escaleras si se trata de una vivienda dúplex, de tal
manera de que se reduce el gradiente entre las zonas distintas y se mejoran las
temperaturas internas. Uno de los aspectos básicos que se tiene que tener en cuenta en la
distribución interna es la ventilación cruzada, cual es imprescindible para el confort.
44
Figura 32. Distribución interior de los
espacios
Es fundamental conseguir un buen grado de aislamiento térmico de la envolvente
del edificio para reducir la carga térmica. Es imprescindible evitar los puentes térmicos y que
aislamiento cubre todo el edificio sin interrupciones. El aislamiento térmico se sitúa en la
parte externa de la fachada para que su masa térmica esté en interior y que permite
acumulación de calor en el interior. En los climas fríos las casas súper aisladas dan buen
resultado.
Capacidad térmica / Masa térmica
Para bienestar térmico, es indispensable conseguir la estabilización de las
temperaturas internas dentro del confort, o sea, en invierno entre 18-21ºC, y en el verano
entre 24-26 ºC. Para hacerlo posible, se debe pensar en capacidad térmica de los elementos
interiores y exteriores. La masa térmica localizada en interior en las zonas asoleadas
conviene ser de color oscuro y de una distribución uniforme. Su densidad no debe ser
menos de 200kg/m2.
Para favorecer el funcionamiento se deben situar las masas térmicas en las zonas
del edificio donde el intercambio energético sea más grande, que normalmente está cercano
a las superficies vidriadas.
Figura 33. Temperatura de
interior en un día caluroso en
edificios de alta y baja inercia
térmica, puede ser útil como en
climas cálidos tanto en climas
fríos
45
Acristalamiento
La orientación de acristalamiento en la fachada debe tener principalmente la
superficie más expuesta en Sur, y conviene evitar colocación de los huecos en las fachadas
Este y Oeste. La fachada norte será el mínimo exigido por razones de iluminación y
ventilación natural. En climas fríos convienen las ventanas con triple vidrio y igualmente la
presencia de aislamiento nocturno en modo de aislamiento móvil, cómo contraventanas,
persianas,...que reducen las perdidas nocturnas. En dicha clima, es muy importante pensar
bien el acristalamiento en relación de sobrecalentamiento en verano y perdidas de calor
excesivas en invierno.
Protección solar
Para evitar sobrecalentamiento en verano, hay que utilizar la protección solar en
huecos y de tipo variable, para proporcionarlo para ser adaptable lo más posible.
Figura 34. Diferentes tipos de dispositivos de sombreado
Color
El color del edificio en verano tiene mucha influencia, especialmente la cubierta
como el elemento más sensible al impacto solar. En el interior de edificio, conviene tener las
paredes y techos de colores claros, por reflexiones y absorción, pero los pavimentos
pueden ser de colores más oscuros.
46
ESTRATEGIAS INVIERNO
- Posición, forma y
dimensionado de los
dispositivos de
sombreado
- Características de
acristalamiento y
coeficiente de
transmisión
- Asoelamiento
- Capacidad termica
- Color de la piel
Sistemas básicos de captación
Aumentar ganancias solares
ESTRATEGIA : MAXIMIZACION DE GANANCIAS SOLARES
Factores
Acción
Objetivo
Como?
influyentes
- Vegetación,
Ventanas - Huecos
obstrucciones
Captación
Fachada
- orientación y
- manifestación mas sencilla;
directa
Sur,
cubierta
forma de edificio,
- equilibrio entre las demandas
distribución interior
opuestas de calefacción y
refrigeración pasiva
- orientación, forma
y tamaño de los
Muro Trombe , Muro Invernadero
huecos
Captación
indirecta
- la captación se hace mediante Fachada Sur
un elemento acumulador que
almacena energía, para ceder
posteriormente el calor al
ambiente interior
Invernadero Adosado
Captación
Semi- entre el ambiente interior y el Fachada Sur
directa
exterior, se interpone un espacio
que capta la energía solar
Tabla 7. Resumen de estrategia de Maximización de ganancias solares
En general en climas fríos y continentales, se puede ahorrar entre 30−70% del
consumo total aplicando las estrategias de calefacción solar pasiva. El sistema de
calefacción auxiliar complementario a solar pasivo, debe ser de poca inercia y estar
regulado por sistema de control con termostato.
Conclusión:
Control de pérdidas y sistemas solares pasivos de calefacción son dos
estrategias de diseño diferente e interdependiente: a través de ventanas se recibe radiación
solar, que son las componentes de la piel con mayores pérdidas por transmisión. Con
aumento de las superficies de ventanas, es decir, aumento de las ganancias solares resulta
en mayores pérdidas de calor, y también puede causar el exceso de calor en verano. Por lo
tanto, el objetivo principal de diseño seria:
Diseñar teniendo en cuenta ambos estrategias, sus características e
interdependencia, sin maximización de los efectos individuales sino pensar en su
funcionamiento complementario que resultará con mejores resultados.
47
4.5
ESTRATEGÍAS VERANO
El confort térmico en verano significa algo más que mantener la temperatura del
aire en interiores por debajo de 26 °C. Las altas temperaturas o humedad alta (o ambos)
puede llevar a disconfort excesivo.
Hay tres principales fuentes de calor en verano no deseados: los ganancias
directas solares en un edificio, por las ventanas y claraboyas; la transmisión de calor y la
infiltración de las altas temperaturas del exterior, a través de los materiales y elementos de
la estructura, y los aportes interiores producidos por los aparatos, equipos, y los habitantes.
De los tres, el primero es potencialmente el mayor problema, pero generalmente es el más
fácil de controlar.
El sobrecalentamiento es un fenómeno que se produce al transformarse, en un
espacio cerrado, la energía solar incidente, en energía térmica. Este fenómeno provoca que
en los edificios expuestos a la radiación solar se alcancen en su interior temperaturas
bastante más elevadas que la ya de por sí elevada temperatura exterior. Así pues, las
estrategias bioclimáticas en condiciones de verano en climas continental templados se
pueden agrupar en:


Actuaciones directas de control de ganancias de radiación solar
Actuaciones indirectas de refrigeración pasivo
Figura 35. Esquema de estrategias para verano desde ecuación de balance
48
4.5.1
solar
ESTRATEGIA: control de las ganancias de radiación
Lo primero que deberíamos es minimizar la radiación solar sobre el edificio
utilizando medidas preventivas y diseñar todos los elementos constructivos - cubierta,
cerramiento, vidrios, color de las fachadas, etc. y pensando en sus implicaciones
energéticas. Es más fácil impedir el sobrecalentamiento que intentar eliminarlo una vez
dentro de edificio.
Muchos de los principios y técnicas de
calefacción solar pasiva son adaptables a un
enfriamiento pasivo. El aislamiento que impide la
pérdida de calor en el invierno también servirá para
retrasar la ganancia de calor durante el verano.
Persianas móviles aislantes para la contención de
calor por la noche de invierno también se pueden
utilizar para reducir las ganancias de calor del verano
durante el día. Dentro de la casa, la masa térmica,
tales como muros y pisos de mampostería, actúan
como "esponjas de calor", absorbiendo el calor y la
desaceleración de aumento de temperatura interna
en los días calurosos, y pueden ser refrigerados por
Figura 36. Reducción de temperatura de
balance de refrigeración
ventilación durante la noche (al principio y al final de
la temporada de verano). La masa térmica, convenientemente situada cerca de una
ventana, o cerca de ventilación, puede estar expuesta al aire frío de la noche para liberar el
calor absorbida durante el día.
Para conseguir una refrigeración óptima del verano, los alrededores de un edificio
deben estar diseñados para reducir al mínimo la incidencia solar en las superficies externas,
y para evitar el calor que rodea la zona con re-radiación y la reflexión.
Mitigación del sol del verano y de los efectos indeseables de ganancias directas se
logra mediante el uso de la vegetación, es decir, con planteamiento de los árboles de hoja
caduca que interrumpen la trayectoria de la sol del verano, y cubiertas de tierra que impiden
la reflexión del terreno. Estos sistemas de sombreado funcionan bien en verano con los
sistemas pasivos de calefacción, como Muro Trombe o invernadero adosado.
4.5.1.1 Orientación y tamaño de los huecos acristalados
Los huecos acristalados son los elementos más delicados del edificio en este
sentido. Por ellos penetra una gran cantidad de energía, por tener un coeficiente de
transmisión térmica mucho mayor que el del cerramiento y por que a través de ellos incide la
radiación solar sin apenas obstáculos.
La orientación de los huecos es fundamental para controlar la radiación incidente.
La dificultad radica en que no se puede diseñar independientemente para invierno y verano,
por lo que, dándole un enfoque global al problema, hay que encontrar una orientación y
tamaño óptimas para invierno y verano.
Así pues, la elección de la orientación de los huecos sería lo primero que habría
que plantearse e, inmediatamente, la clase de vidrio a utilizar y las protecciones solares.
Acristalamiento debe reducirse al mínimo en la cubierta y el este y el oeste, donde la luz del
sol de verano es más intenso, porque la incidencia solar en verano es 3 veces mayor en el
plano horizontal, que en las superficies verticales.
49
4.5.1.2
Color de los acabados
El color de los acabados exteriores tiene mucha importancia en los climas donde la
temperatura en verano es muy alta y hay riesgo de sobrecalentamiento de los superficies
exteriores. El coeficiente de absorción varía dependiendo de tonalidad de color. Es
recomendable utilizar los colores claros para acabados exteriores.
Tabla 8. Coeficiente de absorción de varios colores (%)
4.5.1.3 Protección solar
Teniendo en cuenta que la radiación
solar en verano en el plano horizontal es 3
veces mayor que en el plano vertical, la
protección solar y aislamiento son más
necesarios en las cubiertas que en otras
superficies de edificio. Respecto a la incidencia
solar en las fachadas orientadas a este y oeste,
la protección solar es, sin embargo, más eficaz
en forma vertical, dado que el sol está debajo
en el horizonte durante el amanecer y
Figura 37. Protección solar con diseño de
atardecer. La vegetación es quizás el modo
protectores fijos
más eficaz para protección solar de fachadas
Este y Oeste, pero se tiene que ser cuidado con su colocación por si a caso si bloquean las
brisas por la noche y sea obstrucción para ventilación natural.
Las protecciones solares del hueco acristalado es el otro aspecto fundamental en lo
que a medidas preventivas sobre el sobrecalentamiento se refiere. El problema es diseñar
una protección solar que reduzca la radiación incidente sobre el hueco en verano, pero que
permita la captación energética en invierno. Según los mecanismos que se utilicen para
detener la radiación solar directa que llega a los espacios interiores habitables, los podemos
clasificar en umbráculos y en elementos protectores de la piel de los edificios. Protectores
de la piel se pueden clasificar en fijos o móviles.
4.5.1.3.1 Umbráculos
Son sistemas que consisten de espacios sombreados interpuestos entre ambiente
exterior y ambiente interior y funcionan como espacios intermedios. Las estructuras se crean
con construcción ligera metálica o de madera, y a parte que crean sombra permiten la
ventilación.
Las pérgolas pueden incluir gran variedad de diseño y formas. El control de la
radiación se hace con la geometría de la estructura, que se diseña teniendo en cuenta las
trayectorias solares. Utilización de vegetación en las pérgolas puede proporcionar la sombra
50
según ciclos vegetales. La vegetación de hoja caduca permite pasar el sol de invierno y en
cambio protege en verano del exceso de radiación. Otra forma a crear umbráculos es
colocando paralelamente a la fachada las lamas, brise-soleils o celosías se crea espacio de
sombra alrededor de edificio.
Todos estos sistemas, que con sus estructura, posición y forma crean volúmenes
adosados a edificio, y forman parte de arquitectura misma.
Figura 38. Pérgola
4.5.1.3.2 Protección solar fijo
Tienen la ventaja de que necesitan poco mantenimiento y, como no necesitan ser
manipuladas, no existe la posibilidad de ser mal utilizadas. Por otro lado, exigen un diseño y
un dimensionado riguroso para que arrojen sombra únicamente en verano. Los tipos de
protección solar fijo son:
- Voladizos, aleros, porches
- Parasoles, lamas, celosías horizontales o verticales
Forman parte de los recursos de la arquitectura popular para arrojar sombras
frente al intenso sol del mediodía. Son elementos construidos fijos, muchas veces son
extensiones de las cubiertas que se prologan, o son elementos a parte de los tejados y
están situados en las partes altas de las fachadas. Normalmente son opacos y su dimensión
depende del sol de que se quiere proteger.Los aleros y voladizos horizontales tienen más
efecto en las fachadas norte y sur, sino en este o oeste, donde se utiliza mas la protección
vertical, por el recorrido del sol.
Una proyección horizontal o un alero encima de una ventana al sur es una solución
económica y eficaz. La proyección del voladizo será adecuada si ventana tiene el 100% de
sombra al mediodía del 21 de junio(Figura 39.). Si sobresale la mitad de altura total de
ventana, de esa manera protegeré el hueco acristalado desde principios de mayo hasta
mitad de mes agosto, y sin embargo permitir la entrada de sol en invierno.
Figura 39. Alero y su proyección
51
4.5.1.3.3
Protecciones solares móviles
Protección solar móvil se divide en :
- Exteriores: persianas, contraventanas (con lamas fijas o
móviles).
- Interiores: Persianas venecianas, cortinas, etc.
Los sistemas variables o móviles, como toldos,
persianas basculantes, sistemas con lamas, etc., permiten una
mayor flexibilidad y se adaptan mejor a los asimetrías
estacionales. Estas protecciones tienen como principal virtud la
versatilidad, es decir, se pueden cerrar cuando necesitemos
protegernos y abrir cuando necesitemos captar radiación solar.
La colocación más efectiva de todos tipos de protección de un
hueco es exterior.
Figura 40. Dispositivos
ajustables exteriores
En las protecciones horizontales conviene que se
permitiera la ventilación de la fachada de tal manera que el aire
caliente ascendente puede salir libremente y no provocar el
sobrecalentamiento de fachada.
Las persianas son elementos muy extendidos en la
práctica de la arquitectura, en diferentes climas y culturas. Se puede encontrar una amplia
variación de los tipos y diseños de las persianas. Normalmente son practicables y permiten
orientación de sus elementos.
Figura 41. Persianas verticales y contraventanas
52
4.5.1.3.4 Vegetación
Elección de tipo de vegetación para el entorno de edificio es muy importante, no
solo por razones estéticas, sino por también ser la barrera directa al asoleamiento, influyen
en confort térmico y hacen barreras a los vientos. El crecimiento de arbolado, de tipo de hoja
y caducidad son elementos que hay que tener en cuenta en plantación. Buena elección del
tipo de arboles puede cambiar y afectar mucho las condiciones micro climáticas y tener
buenos resultados. En climas templados, con inviernos fríos y veranos calurosos, es
recomendable elegir los arboles de hoja caduca, que permiten la radiación solar cuando es
frio y proporcionan la sombra cuando es caluroso. La forma de la copa del arbole, sus
características de hojas y su tamaño deben ser considerados en la elección de la vegetación
de sombra.
La colocación de los arboles en los lados este y oeste es conveniente porque el
sol pasa muy bajo por la mañana y al atardecer. Cuando el sol está en una posición baja, los
rayos producen la sombra muy alargada que con forma eficaz protegen los lados de edificio.
El sol de medio día produce la sombra corta, muy cerca de los árboles y conviene
proporcionar las diferentes opciones de protección solar.
Figura 42. Plantación o sucesión de los arboles en el entorno.
Figura 43. Arboles de hoja
caduca y perenne
53
ESTRATEGIAS VERANO
ESTRATEGIA : CONTROL DE GANANCIAS
Reducir las
ganancias
solares
-sistema
directo
Acción
Como?
Umbraculos
espacios de sombreado
interpuestos entre
ambiente exterior y
Todo el envolvente
ambiente interior y
funcionan como espacios
intermedios
Aspectos de
urbanismo:
- orientación de
las calles
- Evitar
- vientos
exceso de Sol dominantes
en el interior - control
adecuada de
asoleamiento
- obstáculos,
arboles
- Reducir las
infiltraciones
Protección solar
Objetivo
Factores
influyentes
- Interiores: Persianas
venecianas, cortinas,
estores.
Protección móvil: - Exteriores: persianas,
contraventanas (con lamas
fijas o móviles).
Protección fija:
- forma del
edificio
- distribución de
los espacios
interiores
- Bajar la
temperatura
interior
- orientación y
tamaño de los
huecos
Color de
acabados
- Evitar el
Aspectos
sobrecalenta
arquitectónicos:
miento
La reducción de
superficies de
huecos
Vegetación
- Parasoles horizontales
sobre el dintel y mixtos en
-caja
Lamas fijas, de desarrollo
horizontal o vertical.
- Voladizos y aleros en la
fachada
- Protección solar vertical
Fachadas Este y
Oeste
- árboles de hoja caduca
alrededor, que interrumpen
la trayectoria del sol de
verano
Fachada Sur,
Este y Oeste
- árboles de hoja perenne,
que protegen edificio de
vientos fríos en invierno
Fachada Norte
Orientación de los ≤ 50% de superficie total
huecos al Sur de fachada
Disminuir el
tamaño de los
huecos en
fachadas Este y
Oeste y cubierta
Cubierta,
fachada Sur
- Tener en cuenta que la
incidencia solar es mayor
3 veces en el plano
horizontal que en el plano
vertical
Utilización de los
colores
Colores de tonos claros
apropiados para
cada superficie
Fachada Sur
Cubierta,
Fachada Este y
Oeste
Todas Fachadas,
Cubierta
Tabla 9. Resumen de estrategia de control de ganancias
54
4.5.2
ESTRATEGIA : refrigeración pasiva
Mediante el empleo de técnicas de enfriamiento pasivo en los edificios modernos,
se puede eliminar la refrigeración mecánica o al menos reducir el tamaño y costo de los
equipos.
Refrigeración pasiva se basa en la interacción del edificio y sus alrededores. Antes
de adoptar una estrategia de enfriamiento pasivo, es imprescindible hacer análisis de clima y
microclima del sitio. Las sistemas de refrigeración pasiva elegidos a incluir en estrategia son
seleccionados según clima, es decir, se han elegido las sistemas de ventilación natural que
pueden tener aplicación en arquitectura regional.
4.5.2.1 Sistemas de ventilación natural
La ventilación natural con sus tres funciones básicas sigue siendo uno de los
aspectos más importantes en el diseño:



mantener la calidad de aire, reemplazando el aire viciado por aire más limpio
evitar el exceso de calor soportado por el cuerpo, refrigerándolo, por efecto de la
velocidad del aire
refrigeración del edificio mediante ventilación nocturna
Ventilación en la que la renovación de aire se produce exclusivamente por la acción
del viento o por la existencia de un gradiente de temperaturas entre el punto de entrada y el
de salida.
Prácticamente todos los edificios intercambian aire con el exterior, aun cuando sus
aberturas se encuentren cerradas. Esto es porque sus componentes constructivos tienen
numerosos poros y fisuras, en ocasiones microscópicos, que permiten que el aire pase a
través de ellos y de lugar a lo que se conoce como infiltración, es decir, ventilación no
controlada (y en ocasiones no deseada).
Sin embargo conseguir una ventilación eficiente, además de un adecuado
conocimiento de las condiciones climáticas del sitio, exige un estudio cuidadoso de la
orientación, tamaño y ubicación de las aberturas. En otras palabras generar una abertura,
incluso de gran tamaño, no garantiza que se tendrá una ventilación eficiente.
Los sistemas de ventilación se caracterizan por el caudal de aire que hacen entrar o
salir de un edificio, que renueva el aire interior y puede refrigerar a los ocupantes con el
movimiento de aire que genera.
Los sistemas de ventilación natural, o mejor dicho que generan el movimiento del aire, que
se pueden aplicar en clima continental templado son :




ventilación cruzada
efecto chimenea
aspiradores estáticos
torres de viento
Los sistemas de tratamiento de aire normalmente no se utilizan en estos regiones.
55
4.5.2.1.1
Ventilación cruzada
Con la colocación de las aberturas en los lados opuestos de dos fachadas, se
favorece el movimiento(el flujo) de aire de un espacio o de una sucesión de espacios,
llamado ventilación cruzada. Lo más útil, en cualquier caso, orientar los en el sentido de un
viento dominante de características favorables.
Figura 44. La situación y distribución de aberturas determina el modelo de flujo
de aire
La presión positiva en la de barlovento y / o en el lado de sotavento de edificio hace
que el movimiento del aire a través del cuarto (s) de barlovento a sotavento, siempre y
cuando las ventanas a ambos lados de la sala están abiertas. El principio de la ventilación
cruzada es, como todos los principios de ventilación natural, basada en la exigencia de
garantizar un clima interior confortable y fresco. Esto se hace con un consumo mínimo de
energía y de bajo coste.
El flujo interior del aire depende de las aberturas: del tamaño de las mismas en la
cara que enfrenta el viento y en la cara opuesta, de la localización y del diseño de los
diferentes elementos en las aberturas, capaces de conducir el viento en el interior de la
edificación.
Figura 45.Movimiento de aire en la edificación.(a) y (b) el tamaño de abertura de entrada influye
en la velocidad de aire en el interior. (c) y (d) el movimiento del aire es siempre por el camino
que sea más fácil, donde existe una diferencia de presión.
Es aconsejable para tipos de clima cálido - húmedo y para climas templadas a prever
la ventilación cruzada, y diseñar los huecos considerando de manera cuidadoso la dirección
de los vientos dominantes del sitio.
Renovaciones de aire típicos para este sistema son 8-20 rh.
56
4.5.2.1.2
Efecto chimenea
El aire caliente se eleva porque es más ligero que el aire frío. Cuando el aire
caliente sube a la azotea de un edificio, un pequeño vacío se crea en el nivel inferior del
edificio, que absorbe el aire ambiente fresco a través de ventanas abiertas a cerca de suelo
- y por lo tanto se crea un flujo de aire natural. Debido a su naturaleza física, el efecto de
chimenea requiere una diferencia de altura entre las ventanas que se utilizan para la
entrada y salida de aire.
Las ventanas en el techo se utilizan para dejar el aire "usado" fuera de interior,
mientras que las ventanas en los niveles inferiores toman el aire fresco del ambiente en el
edificio. Renovaciones de aire típicos para este sistema son 4-6 rh.
Figura 46. Efecto chimenea
4.5.2.1.3
Aspiradores estáticos
Uno de los sistemas que generan el movimiento de aire son aspiradores
estáticos, que se colocan en las cubiertas, en partes inferiores de salida de aire, que
esfuerzan la extracción de aire del ambiente interior.
Funcionan en el principio de efecto Venturi. Aseguran la estanqueidad del
conducto de la chimenea, evitando así la penetración de agua de lluvia en ésta. El
funcionamiento del aspirador estático permite aprovechar las mínimas corrientes de aire
para favorecer la aspiración, sin la utilización de ninguna otra fuente de energía.
Existe una gran variedad de tipos de aspiradores estáticos, tanto por lo que
respecta a su tamaño, que permite adaptarlos a muchas cubiertas, como por lo que respecta
a las formas en las que se fabrican. Generan las renovaciones de aire más de 10 volúmenes
por hora.
Figura 47. Aspiradores estáticos
57
4.5.2.1.4 Torres de viento
El principio de este sistema es recoger el viento más intenso, mediante un torre
que se coloca en la altura suficiente del edificio y introducirlo en espacio interior. El aire se
conduce hacia interior mediante conductos. En zonas donde la dirección del viento es
constante, la abertura es única y está orientada hacia estadirección, mientras que en otros
lugares donde existen diferentes direcciones predominantes se combinan diversas entradas
de aire en la parte superior de la torre. Este sistema es muy útil para climas cálidos.
t
Figura 48. Torres de viento
4.5.2.2 Alta masa térmica
Depende de la capacidad de los materiales en el edificio para absorber el calor
durante el día. Cada noche la masa libera calor, dejándolo listo para absorber el calor de
nuevo al día siguiente. Para ser eficaz, la masa térmica debe ser expuesta a los espacios de
vida. La vivienda que se considera que tienen masa térmica media, es cuando la zona
expuesta de masa es igual a la superficie del suelo. Grandes chimeneas de mampostería y
paredes interiores de ladrillo son dos formas de incorporar la masa mayor.
Los materiales ideales para constituir una buena masa térmica son aquellos que tienen:
 alto calor específico
 alta densidad
 baja (aunque no sea excesivamente baja) conductividad térmica
Ejemplos de estos materiales son el adobe, tierra, hormigón, agua y piedra.
Figura 49. Retardo térmico
58
4.5.2.3
Masa térmica con ventilación nocturna
El término de enfriamiento convectivo nocturno implica que el edificio es
ventilado solo durante las horas de la noche y permanece cerrado durante el día. De esta
forma la masa estructural del interior del edificio (paredes divisorias) es enfriada por
convección durante la noche y es capaz de absorber el calor que penetra en el edificio
durante el día y por tanto se produce sólo una pequeña elevación de la temperatura interior.
El edificio puede mantener las temperaturas interiores más bajas que la exterior
cuando tiene suficiente masa térmica en su interior y resistencia térmica en su envoltura y si
es protegido de la penetración de la radiación solar. Así la amplitud diaria de temperatura
interior es muy pequeña en comparación con la del exterior.
El potencial climático para bajar la temperatura interior con esta estrategia está
en las zonas climáticas con gran amplitud de temperatura, 15-20°C, donde la temperatura
máxima está por arriba de los 30°C y donde la temperatura mínima nocturna está por debajo
de los 20°C. La inercia térmica beneficia en aquellos climas que no presentan humedad
elevada, de manera que se logra un adecuado amortiguamiento y retraso en tiempo de las
temperaturas máximas y mínimas en los espacios interiores.
Figura 50. Funcionamiento de masa térmica en el día
Figura 51. Funcionamiento de masa térmica en la noche
59
ESTRATEGIAS VERANO
ESTRATEGIA : REFRIGERACION PASIVA
Sistemas generadores de movimiento de aire, método
convectivo
- orientación de
las calles
- vientos
dominantes
- obstrucciones
Favorece el movimiento(el
flujo) de aire de un espacio colocación de las
aberturas en los
Ventilación cruzada o de una sucesión de
lados opuestos
espacios
de dos fachadas
- forma del
edificio,
- orientación y
tamaño
de los
- la capacidad
térmica de los
materiales en el
edificio
- Disipación
de calor
excesivo
desde interior
mediante
Como?
Aspectos de
urbanismo:
- Ventilar
edificio sin
sistemas
mecánicos y
sin energía
artificial
- Favorecer
las
renovaciones
de aire
- Bajar la
Aspectos
temperatura
arquitectónicos:
interior
- lenta
transferencia
de calor en un
edificio
Acción
Ventilación natural
Enfriamiento
pasivo sistema
indirecto
- prevención
de
sobrecalenta
miento
Factores
influyentes
Las ventanas en el techo
dejan el aire "usado" , las
Efecto chimenea ventanas en los niveles
inferiores toman el aire
fresco en el edificio.
Esfuerzan la extracción de
Aspiradores
aire del ambiente interior
estáticos
La entrada de
aire cerca de
nivel de suelo y
de la salida en la
cubierta
colocación en los
partes inferiores
de salida de aire
Recogen el viento más
torre se coloca
intenso y favorecen la
en la altura
Torres de viento introducción del aire fresco
suficiente del
en interior
edificio
Sistema de
Sistema de
enfriamiento por
enfriamiento por
radiación nocturno
radiación
Objetivo
Cubierta verde
Alta inercia
térmica
Alta inercia
térmica y
ventilación
nocturna
La cubierta ,
todas
fachadas y
Cada noche la masa libera
superficies
calor, dejándolo listo para
absorber el calor de nuevo
Se logra un adecuado
amortiguamiento de
temperaturas máximas y
mínimas en el interior
La cubierta ,
todas fachadas y
El edificio es ventilado solo
superficies
durante las horas de la
noche y permanece
cerrado durante el día
Tabla 10. Resumen de estrategia de Refrigeración pasiva
60
CONCLUSION:
COMPROBACION Y FUNCIONAMIENTO DE DISEÑO
El objetivo de estrategias para disminuir la demanda de calefacción y
refrigeración es principalmente, mantener las condiciones de confort térmico en espacio
interior y prolongar el periodo en que no se necesita el empleo de sistemas activos de
calefacción y refrigeración, que incluye otro aspecto fundamental, que es ahorro energético
en edificación.
El ahorro de energía mediante los sistemas pasivos se estima en cálculos y se
comprueba en los datos de monitorización. No se pueden medir concretamente los datos de
flujo y aporte energético en la misma como se pueden comprobar en las instalaciones
activas, térmicas y fotovoltaicas. En sistemas pasivos se debe incluir gran porcentaje de
participación del ocupante para su funcionamiento, que puede ser muy positivo si se aplican
buenas prácticas en uso energético o en otro caso al contrario.
Objetivo de estrategias de diseño para clima continental templado
Figura 52. Esquema de objetivos de estrategias de diseño de invierno y verano
61
Capítulo 5: Comprobación de diseño
5.1 Descripción de proyecto
El estudio de estrategias de diseño solar pasivo para ahorro energético para clima
continental templado ha servido para proporcionar mejor medidas para diseño sostenible en
la ciudad de región de Serbia, concretamente Belgrado. Un aspecto adicional a este estudio
es análisis de estándar PassivHaus, que está diseñado principalmente para la clima de
Europa Central que tiene las mismas condiciones para invierno como Serbia, y por lo tanto,
se ha tratado a sacar algunos principios que este estándar promueve y tratar a aplicarlo en
clima serbio.
Para comprobación de diseño y estrategias estudiadas, se ha elegido a estudiar el
caso de bloque lineal de viviendas modulares en el tejido urbano de Novi Beograd (Belgrado
Nuevo). Un bloque consiste de cuatro módulos, viviendas típicas de 70m2 , proporcionadas
para una familia de 2 padres y un hijo. El edificio en conjunto tiene 3 bloques de 4 módulos,
pero para análisis y cálculos se ha tomado solo un bloque en la esquina( Figura 53.), cuales
módulos tienen diferentes condiciones de transmisión térmico, según su forma de
agregación (he analizado el caso de vivienda con condiciones menos favorables en la planta
primera, en la esquina, y el caso de vivienda con condiciones más favorables, en la planta
baja, entre medianeras.) Todos los módulos tienen el mismo volumen para mejor
comparación entre sus demandas energéticas.
Después de obtener esas demandas, la propuesta se compara con el edificio de
referencia, que en este caso es el mismo edificio, pero construido según normativa actual en
Serbia, es decir, se ha utilizado los valores vigentes de coeficientes de transmisión “U”. La
comparación final será entre la demanda promedia de edificio de referencia y demanda
promedia de 4 módulos de un bloque, que nos puede dar le porcentaje real de eficiencia
energética de diseño de propuesta.
Figura 53. Posición de módulos en un bloque
62
5.1.1 Estrategias y elementos aplicados
La planta y forma del edificio deberían de ser un resultado de un proceso complejo,
en el que se sintetizan los aspectos y prioridades funcionales, técnicos y estéticos, y con
relación con su entorno y condiciones micro climáticas. La forma elegida es muy compacta,
para disminuir la superficie expuesta a exterior, y tener una menor perdida de calor. Los
bloques están orientados con el eje longitudinal Este – Oeste, en el solar sin muchas
obstrucciones que ha permitido el planteamiento de la vegetación sin problema (los arboles
de hoja caduca, que impide la radiación solar en verano y deja el sol de invierno).
La entrada de cada bloque y a cada piso está colocada en el Norte, y consiste de un
espacio cerrado con escaleras que funciona como espacio amortiguador y protector de los
vientos fríos. Los espacios interiores de uso intermitente están colocados en el Norte
(pasillo, baño, lavado, almacén) y los espacios que requieren calefacción continuada están
orientados a Sur (Habitaciones, salón, comedor + cocina).
Se ha prestado mucha atención en el diseño de envolvente de edificio y se ha
aplicado la propuesta para mejoramiento de coeficientes de transmisión de cerramientos de
normativas actuales, sacando los valores U de las casas pasivas de Alemania. El valor
global de envolvente es 0,25 U (Wm²/°C), y los elementos críticos para balance energético,
las ventanas, tienen un coeficiente de 0.92, que significa un mejoramiento significativo,
porque la norma actual en Serbia exige solo 2.3 (Wm²/°C) para triple vidrio. Generalmente,
se ha tratado a mejorar los coeficientes de todos los cerramientos y comparticiones
interiores, especialmente de la cubierta y medianeras.(tabla 11.)
La masa térmica está colocada en el interior y consiste de un muro de hormigón
prefabricado de espesor 15 cm, y el aislamiento térmico esta en el lado exterior con un
espesor de 20 cm. Los puentes térmicos reducidos mediante la aplicación adecuada de
aislamiento, la transmitancia térmica lineal es reducida a valores por debajo de 0.01 W/mK
(dimensiones exteriores).
Los elementos de protección solar son muy importantes debido a la poderosa
radiación que procede principalmente de los lados este-oeste El alero y terrazas son
diseñados como protección solar fijo, para proporcionar sombra en verano y dejan entrar el
sol de invierno en el interior.
Tabla 11. Valores de coeficientes de transmisión de cerramientos de propuesta y edificio referente
SRB / EDIFICIO
REFERENTE
U valores de PROPUESTA
F1
F4
T1
C1
S1
S2
F2
C2
D1
Elemento
MUROS EXTERIORES
SISTEMA INDIRECTO/MURO INVERNADERO
CUBIERTA
VENTANA( CRISTAL + MARCO )
VENTANA( CRISTAL )
VENTANA( MARCO )
SUELO
FORJADO
MEDIANERA
PUERTA
DIVISIONES INTERIORES
U GLOBAL DE LA PIEL
U (Wm²/°C)
0,15
0,35
0,11
0,92
1,25
0,83
0,12
0,39
0,41
0,71
2,76
0,25
U (Wm²/°C)
0,65
0,35
0,45
2,30
0,60
1,35
1,85
2,90
2,76
0,92
63
5.1.1.1. Consideraciones sobre elementos aplicados de diseño solar pasivo de fachada
sur
CRi
γi
version 1
version 2.a
verison 2.b
version 3
Si
Si
Si
Si
(m²)
(m²)
(m²)
(m²)
Superficies
captoras
Sistema
Fachada Sur
directo
1,00
0,40
18,45
18,56
18,72
16,42
invernadero
1,00
0,22
4,78
2,97
7,08
8,55
0,073
0,067
Vh
Svs
199,58
0,070
0,068
Tabla 12. Cuatro opciones de aplicación de sistemas pasivas y sus valores de S vs-superficie equivalente a
ventana a sur
Fachada sur se ha tratado
como captador de energía principal,
aplicando la estrategia de maximización
de ganancias solares. Principalmente,
se buscó la relación más favorable y
mas optima entre sistemas directos huecos
acristalados
y
sistemas
indirectos. Las opciones de sistemas
indirectos elegidos a considerar en
diseño eran muro invernadero, muro
Trombe y invernadero adosado, pero
por los razones de mantenimiento más
fácil, se excluyo el muro Trombe. El
objetivo era encontrar la relación entre
sistemas que proporciona mayores
ganancias y no causa mayores pérdidas
por transmisión.
Se ha calculado la Svs,
superficie equivalente a ventana Sur
para cuatro opciones. La versión 2a
tiene seguramente la solución más
clara: muro invernadero pertenece solo
a zona de estancia y las habitaciones
tienen la misma superficie de ventanas,
pero resultó que
la superficie de
sistema indirecto era insignificante. La
versión 2b da el mejor resultado (0,073),
pero esta solución causaría muchas
pérdidas por transmisión por falta de
aislamiento térmico en casi toda la
fachada sur. Se ha elegido la versión 1,
con la superficie de ventanas 18,6 m2, y
superficie de muro invernadero 4,77m2,
y con Svs 0,070 que presenta un valor
promedio de todas cuatro opciones.
Figura 54. Las cuatro opciones de diseño de fachada sur,
buscando la solución optima.
64
Tabla resumen de soluciones aplicadas en diseño de proyecto - propuesta
EL DISEÑO DE
EDIFICIO
EMPLAZAMIENTO
TIPOLOGÍA
DISTRIBUCIÓN
FORMA Y
VOLUMEN
ORIENTACIÓN
EL INTERIOR
VEGETACIÓN
EL COLOR
ELEMENTOS
CONSTRUCTIVOS
ABERTURAS Y
VENTANAS
CERRAMIENTOS
PROTECCIÓN
SOLAR
SISTEMAS
CALEFACCION
SOLAR PASIVO
Las bloques de viviendas son situadas en poca altura, enfrentados a la
dirección de los vientos dominantes.
La tipología es bloque lineal
Dos bloques lineales en el solar son posicionados en la manera que están
separados para aprovechar el movimiento de aire , favoreciendo la ventilación
cruzada y permitiendo la radiación solar sin obstrucciones.
La forma de edificio es compacta, alargada por razones de disminuir la
superficie expuesta a este y oeste y prever las mayores pérdidas.
Más favorable, el edificio se encuentra en la eje Norte-Sur
La distribución interior sigue los principios de colocar los espacios de vida en
el sur y espacios intermitentes en el norte.
Los árboles plantados no interfieran las brisas y proporcionan la sombra
adecuadamente. Toda plantación es de hoja caduca.
Los colores de la piel son los colores reflectantes que se encuentran en la
gama de los tonos pastel son los más apropiados, ya que ayudan a evitar los
resplandores tanto en el interior como en el exterior. El color de suelo en el
interior, que se comporta como almacén de calor, es de color oscuro.
Mayor superficie de aberturas son colocadas en la fachada sur como la
superficie captadora de sistemas directos, y en la fachada norte existen solo
aberturas necesarias para proporcionar ventilación cruzada en el interior de
edificio. Las fachadas de este y oeste no tienen aberturas. Se ha tratado de
que la superficie de acristalamiento en la fachada sur cabe dentro de 50%
recomendados de relación opaco/hueco, y el porcentaje es 49%. Todo el
acristalamiento es de triple vidrio de alta calidad, con el marco súper aislado y
2
con rotura de puentes térmicos. ( U = 0.92 Wm /ºC).
Las paredes exteriores actúan como barreras térmicas y tienen mucha
importancia. La masa térmica está colocada en el interior y consiste de un
muro de hormigón prefabricado de espesor 15 cm, y el aislamiento térmico
esta en el lado exterior con un espesor de 20 cm. Las partes opacas tienen
2
coeficiente de transmisión entre U=0.11-0.15 Wm /ºC. La cubierta está tratada
con un espesor de aislamiento térmico de 25cm, y puede ser diseñada igual
como cubierta ventilada, que ayudaría con refrigeración de las viviendas bajo
cubierta. Los puentes térmicos reducidos mediante la aplicación adecuada de
aislamiento, la transmitancia térmica lineal es reducida a valores por debajo
de 0.01 W/mK (dimensiones exteriores). La edificación debería estar
protegida del sol, de la lluvia, de la radiación celeste y del deslumbramiento.
Los elementos de protección solar son muy importantes debido a la poderosa
radiación que procede principalmente de los lados este-oeste. El alero y
terrazas son diseñados como protección solar fijo, para proporcionar sombra
en verano y dejan entrar sol de invierno en el interior. El aislamiento nocturno
variable en los huecos a parte de su función de aislar por la noche, actúan
como protección solar ajustable.
De los sistemas directos tenemos superficie de ventana que actúa como
captador 18,6m2 y muro invernadero de 4,77m2 para cada modulo de
bloque.
Tabla 13. Tabla resumen de las soluciones consideradas en diseño
65
5.1.1.2.
Presentación grafica de proyecto
Figura 55. Situación de bloque lineal, planta tipo y comportamiento bioclimático de un modulo en planta
66
Figura 56. Comportamiento bioclimático de invierno en sección
Figura 57. Comportamiento bioclimático de verano en sección
67
5.2 Cálculos y manejo de resultados
Como antes mencionado, los cálculos de comportamiento energético de edificio, de
balance y variabilidad, se hicieron para los meses representativos del año, para Enero y
Julio, que nos ha dado el valor aproximativo de temperatura interior y su oscilación. El
objetivo de trabajo era calcular la demanda energética de módulos, de calefacción y
refrigeración, según su forma de agregación, como comprobación de las estrategias de
diseño estudiadas, y encontrar el porcentaje de energía que no se puede cubrir con
sistemas pasivos. En siguientes cálculos se propone igual la propuesta de sistemas activos,
es decir, el sistema de calefacción complementario, como respuesta mejor a la demanda y
en función de eficiencia energética. A parte de cálculos a mano, se hicieron simulaciones de
programas Heliodon y Archisun para proporcionar las aproximaciones sobre energía recibida
y energía necesaria primaria.
5.2.1 Invierno
Para calculo se toma mes Enero como mes representativo.
Belgrado /ciudad
- Resumen de datos mensuales para Enero del 2009:
Temperatura Máxima mensual: 16.7 ºC
Temperatura Mínima mensual: -11.3 ºC
Temperatura Mínima promedia mensual: -2.3 ºC
Temperatura Media mensual: -0.2 ºC
Precipitación Total mensual: 44.9 mm.
Media de Velocidad del Viento mensual: 8.06 km/h
Ráfagas Máximas de viento mensual: 0 km/h
5.2.1.1 Resultados Heliodon
Programa Heliodon da los valores de energía
aproximativos que reciben la fachada sur y cubierta
para periodo de calefacción, tanto como y las horas
de sol incidente en los mismos planos.
Town:
Latitude:
Altitude:
Number of
days:
Belgrado
44° 48' N
132 m (AMSL)
182/ 31
68
Periodo de calefacción (182 días)
Surface
Area (mІ)
Mean
daylight
(h)
Min
daylight
(h)
Max
daylight
(h)
5,08
1137.3
0.0
1780.8
5,08
1137.2
0.0
5,08
1112.6
5,08
212
Muro
invernadero 1
Muro
invernadero 2
Muro
invernadero 3
Muro
invernadero 4
Cubierta
Object
Propuesta
Min local
flux
(kWh/mІ)
Max local
flux
(kWh/mІ)
Variability
factor
1972.6
0.0
573.6
1000.00
1780.8
1972.5
0.0
573.6
1000.00
0.0
1780.5
1913.8
0.0
573.6
1000.00
1112.3
0.0
1780.5
1913.7
0.0
573.6
1000.00
1801.5
1801.5
1801.5
95702.8
451.5
451.5
1.00
Area (mІ)
235.1
Total
energy
(kWh)
Total energy (kWh)
103475.4
Tabla 14. Los valores de energía recibida y horas de sol de sistemas indirectos y cubierta según
simulación de Heliodon por periodo de calefacción
Figura 58. Energía recibida por la cubierta y sistemas indirectos por periodo de
calefacción
Figura 59. Las horas de sol incidente a cubierta y sistemas indirectos por periodo de
calefacción
69
Los valores para el mes Enero que se considera en calculo como el mes representativo.
Enero
Surface
Area
(mІ)
Muro
invernadero 1
Muro
invernadero 2
Muro
invernadero 3
Muro
invernadero 4
Cubierta
Object
Propuesta
Mean
dayligh
t (h)
Min
dayligh
t (h)
Max
dayligh
t (h)
5,08
204.1
0.0
280.5
337.1
0.0
84.3
1000.00
5,08
204.1
0.0
280.5
337.1
0.0
84.3
1000.00
5,08
199.9
0.0
280.5
327.0
0.0
84.3
1000.00
5,08
199.9
0.0
280.5
327.0
0.0
84.3
1000.00
212.0
280.5
280.5
280.5
10842.0
51.2
51.2
1.00
Area (mІ)
235.1
Total
energy
(kWh)
Min local
flux
(kWh/mІ)
Max local
flux
(kWh/mІ)
Variabilit
y factor
Total energy (kWh)
12170.1
Figura 60. Energía recibida por cubierta y sistemas indirectos en el mes Enero
Figura 61. Las horas de sol incidente a cubierta y sistemas indirectos en el mes
Enero
70
5.2.1.2 Balance y Variabilidad de Ti con energía adicional "D'a"
Con el método estático, la temperatura de balance en invierno de un día tipo de
Enero, representa el valor aproximativo de temperatura interior. La temperatura exterior que
se toma en calculo, el promedio de temperatura mínima, que en caso de Belgrado es -2,3ºC,
da la temperatura interior 9,56 ºC. En este cálculo he añadido la energía adicional (D'a) que
necesitamos a subir la temperatura interior hasta 20ºC, que es la temperatura de confort de
3
1. MÉTODOyESTÁTICO
BALANCEBELGRADO
invierno,
nos da- SITUACIÓN
valor de DE5,54
W/mINVIERNO
. Pero DIA
las(ENERO)
condiciones climáticas
de Enero nos
MODULO 3 que al menos 10 días en el mes la temperatura
ENERGIA ADICIONAL
muestran
exterior es alrededor de -10ºC, y
3
1.A. lo
TEMPERATURA
MEDIA ese
INTERIOR
por
tanto, poniendo
dato(Ten
i ) calculo, la energía D'a es 9,63 W/m .
T confort = Ti + ∆Ti
(I+D)
Ti = Te + ────
G
(I+D)
Dá
Ti + ∆Ti = [ Te + ──── ] + ──
G
G
G
Dá = ∆Ti x G
→
∆Ti: diferencia de temperatura necesitaria para conseguir temperatura de confort, en ºC
I:
ganancia media por radiación solar, en W/m 3
D:
G:
Dá : energia adicional necesaria para calefaccion activo , en W/ m³
Te
I
D
G
Ti
Ti Confort
∆Ti
Dá
(ºC)
-2,30
(W/m³)
(W/m³)
(W/ºC m³)
(ºC)
(ºC)
(ºC)
(W/m³)
3,70
2,60
0,53
9,56
20
10,44
5,54
-10,00
3,70
2,60
0,53
1,86
20
18,14
9,63
Superficie (m2)
71,28
Energia / dia= Dá x Vh x dia
Vh (m3)
Dias de calefaccion por año
190,17
Energia / dia= 25297,14 Wh
180
(16/24h)
Energia / dia=
25,30
kWh
Energia diaria / superficie
E=
0,355
(kWh/m2)
Por periodo de calefaccion
E=
42,59
(kWh/m2)
120
Heating days
* -2,3 ºC
* -10 ºC
Energia / dia=
43,96
kWh
E=
0,617
(kWh/m2)
E=
74,00
(kWh/m2)
Figura 62. Tabla de temperatura de balance en invierno en día tipo de Enero
71
Utilizando el método dinámico de variabilidad de temperatura interior, en un ciclo
de día - noche de 16 horas, la oscilación de temperatura es 2,49ºC, considerando en calculo
el aislamiento térmico nocturno de huecos acristalados y de muro invernadero.
(I+D)
δTi =( δTe +
────
(I'+D')
-
G
δTe
(ºC)
6,83
(-t.G'/M)
──── ) (1 - e
)
G'
(I+D)/G
(ºC)
11,86
(-t.G'/M)
(I'+D')/G'
(ºC)
2,59
(1 - e
)
0,15
δTi
(ºC)
2,49
Tabla 15. Oscilación de temperatura interior en ciclo día-noche de día tipo de enero
δTi:
oscilación de la temperatura interior, en ºC
δTe:
oscilación efectiva de la temperatura exterior, en ºC
I:
ganancia media por radiación solar, en W/m
D:
G:
3
5.2.1.3 Demanda
calorífica
de 4 módulos de un bloque
Qo
CARGA
TERMICA
D'a
Q0
Qv Qas
Qd térmica)
q
El calorQtnecesaria
( carga
era calculada
para
cada modulo considerando
(W) (W) (W)
(W)
(W)
(W/m 3) (W/m2)
sus condiciones y posición. El cálculo según normativa actual en Serbia no considera las
ganancias
y aportes
interiores,
la demanda
calorífica con la que se
MODULOsolares
1
434,6
515 733,2
361,9 que
949,9significa que
5,00
13,8
dimensiona la instalación de sistema incluye solo perdidas por transmisión y por ventilación.
MODULO 2
334,9 485 733,2
361,9 819,6
4,31 11,9
Otro
aspecto muy
importante es que
la temperatura que
se toma en calculo es -18ºC, para
MODULO
3
637,2 Todo
629 733,2
361,9 1266a un sobredimensionado
6,66 18,3
región
de Belgrado.
esto direcciona
de instalaciones y que
conduce
a
sobreconsumo
en
edificación
innecesario.
El
cálculo
hecho
en este estudio es
MODULO 4
551,3 605 733,2
361,9 1156
6,08 16,7
modificado, es decir, a la normativa vigente se propusieron los cambios de tal manera que
1958 2234 2933 1447,7 4192
se cuentan todas las ganancias y se restan con pérdidas, que nos da la carga térmica real.
En siguientes tablas se presentan los valores de carga térmica de cada modulo, y su
Promedio/MODUL
489,5mostrando
558 733,2 la 361,9
15,2
promedio,
primero
carga1048
real necesaria5,51
dimensionada
solo con perdidas y
después la demanda calorífica incluyendo las ganancias, que nos servirá
para
dimensionado de sistema activo.
Q
Calor necesaria Potencia Q ( W )
CALOR NECESARIA
QT
(W)
QV
(W)
Q
(W)
D'a
q
(W/m 3) (W/m2)
MODULO 1
955 1090
2045,2
10,75
29,6
MODULO 2
822 1090
1911,4
10,05
27,7
MODULO 3
1209 1126
2335,0
12,28
33,8
MODULO 4
1136 1111
2246,7
11,81
32,5
4121 4417
8538,2
1030 1104
2134,6
11,22
30,9
Promedio/MODUL
Tabla 16. Calor necesaria
(potencia) de módulos ( W )
72
Qo
Carga
térmica Qo
Qt
(W)
CARGA TERMICA
Qv
(W)
Qas
(W)
D'a
q
(W/m 3) (W/m2)
Q0
(W)
Qd
(W)
MODULO 1
434,6
515 733,2
361,9 949,9
5,00
13,8
MODULO 2
334,9
485 733,2
361,9 819,6
4,31
11,9
MODULO 3
637,2
629 733,2
361,9 1266
6,66
18,3
MODULO 4
551,3
605 733,2
361,9 1156
6,08
16,7
1958 2234 2933
1447,7 4192
5,51
15,2
Promedio/MODUL 489,5
558 733,2
361,9 1048
Tabla 17. Carga térmica ( W ) de módulos
La carga térmica
promedia
de modulo es 1048 W y un promedio de energía adicional
Q
CALOR
NECESARIA
de 5,51 W/m3. El menos favorable tiene carga de 1266 W, mientras el más favorable tiene
819,6 W. La energía adicional
necesitamos para obtener
la temperatura de confort es
D'a
QT
QV que Q
q
3
3
2
6,66 W/m3 para modulo(W)
3, que
que nos dio (W/m
el cálculo
(W) es menos
(W)
) (W/mde
) balance (9,63 W/m ).Un
promedio de Da es 5,51 W/m3 y carga térmica q para un modulo es 15,2 W/m2.( El estándar
MODULO
1
955 el
1090
29,6
PassivHaus
requiere
que
valor2045,2
de carga térmica q10,75
no sobrepasa
10 W/m2)Podemos
concluir
que el valor
obtenido
en cálculo
MODULO
2
822 1090
1911,4 es bastante bajo.
10,05 27,7
En el balance energético se obtiene la energía adicional para proporcionar los
MODULO
3 La tabla
1209 1126 2335,0
12,28 33,8
sistemas
activos.
18 muestra el balance energético
de cada modulo en el bloque
lineal.MODULO 4
1136 1111 2246,7
11,81 32,5
4121 4417
8538,2
Qd
Balance
1030
1104 energético
2134,6
4 módulos de propuesta
2500
5
6
1156
4
1136
3
1266
2
820
950
1
822
955
500
1209
1000
750
Qas
362
1111
733
1126
362
733
1250
1090
1500
1090
1750
733
362
2000
30,9
Qo
362
2250
11,22
733
Promedio/MODUL
W
7
8
250
Qd
Qas
Qo
Qv
Qt
Qv
Qt
Ganancias
internas
Ganancias
solares
Energia
adicional sistemas activos
Perdidas por
ventilacion
Perdidias por
transmision
MODUL1
MODUL2
MODUL3
MODUL4
1; 2
3; 4
5; 6
7; 8
0
Modulo
Tabla 18. Balance energético de 4 módulos
Figura 63. Posición de modulo menos
favorable
El modulo 3 está ubicado en la menos
favorable posición en el bloque, bajo cubierta y en la
esquina del edificio, por la que tiene la mayor carga
térmica. El modulo 2 tiene las condiciones más
favorables en el bloque considerando que está
ubicado entre medianeras y tiene expuestas solo
fachadas sur y norte.
73
5.2.1.3.1. Demanda calorífica
Demanda calorífica real calculada en kWh por m2 habitable, nos da valor promedio
para un modulo 89,06 kWh/m2(a), mientras el modulo 3 tiene carga de 97,42 kWh/m2(a), y
el modulo más favorable 79,74 kWh/m2(a). Las perdidas por transmisión varían entre
módulos, y la diferencia más grande era casi 16 kWh/m2(a), mientras las perdidas por
ventilación no varean mucho, en total diferencia de 1,5 kWh/m2(a). Las ganancias son las
mismas para cada modulo de bloque. La energía adicional necesaria para sistemas activos
es 32,33 (kWh/m3a) según demanda calorífica real.
DEMANDA CALORIFICA
Resultados de simulación de balance energético en el periodo de invierno
2
( kWh/m a)
Solar
Demanda
calorifica
kWh/m a Internas
Ganancias
Balance de energía
85,33
79,74
97,42
93,73
30,6
30,6
30,6
30,6
Bloque lineal de 4 módulos
356,2
89,06
2
Promedio modul
Transmisión
Energía
Ventilación
Sistemas
activos
2
Octubre-Marzo
MODUL 1
MODUL 2
MODUL 3
MODUL 4
2
kWh/m a
kWh/m a
Periodo de calefacción
Perdidas
kWh/m a
kWh/m a
D'a
3
(kWh/m a)
15,10
15,10
15,10
15,10
39,86
34,28
50,43
47,38
45,46
45,46
46,99
46,35
30,97
28,95
35,36
34,02
122
60,4
171,95
184,27
129,31
30,6
15,10
42,99
46,07
32,33
2
2
Tabla 19. Demanda calorífica real de los módulos
kWh/m2a Demanda calorífica y balance energético
100.00
Dc
Qas
Qd
Qt
90.00
80.00
Dc
70.00
Qas
60.00
Qv
Demanda calorofica
Ganancias solares
Ganancias internas
Perdidas por
transmision
Perdidas por
ventilacion
Qd
50.00
Qt
40.00
Qv
30.00
20.00
10.00
0.00
1
2
Modulo 3
4
Tabla 20. Demanda calorífica y balance energético de 4 módulos
74
5.2.1.3.2. Carga térmica reducida
La carga térmica reducida, es decir, calculada con las ganancias, nos da un valor
promedio de un modulo de 43,72 kWh/m2(a),mientras el modulo 3 tiene 52,83 kWh/m2(a) y
modulo 2 34,20 kWh/m2(a). La tabla presenta los valores de perdidas restadas por
ganancias, que da valor de un promedio de perdidas por transmisión de 20,42 kWh/m2(a) y
de perdidas por ventilación 23,30 kWh/m2(a). La energía adicional necesaria para sistemas
activos es 15,87 (kWh/m3a) según carga térmica reducida.
CARGA TERMICA
Ganancias
Sistemas
activos
30,6
30,6
30,6
30,6
174,9
43,72
Medium / MODUL
Tabla 21. Carga térmica reducida
2
Octubre-Marzo
MODUL 1
MODUL 2
MODUL 3
MODUL 4
Bloque lineal de
4 módulos
Transmisión
Sistemas
activos
Ventilación
2
39,63
34,20
52,83
48,23
2
kWh/m a
kWh/m a
Periodo de calefacción
Energía
adicional
Perdidas
kWh/m a Internas
Balance de energía
Energía
adicional
Solar
2
( kWh/m a)
kWh/m a
kWh/m a
D'a
3
(kWh/m a)
15,10
15,10
15,10
15,10
18,13
13,97
26,58
23,00
21,50
20,22
26,24
25,23
14,39
12,41
19,18
17,51
122
60,4
81,69
93,19
63,48
30,6
15,10
20,42
23,30
15,87
2
kWh/m2a Demanda calorífica y balance energético
2
Dc
Demanda calorifica
D'a
90.00
Qas
Energia adicional sistemas activos
Ganancias solares
80.00
Qd
Ganancias internas
Qt
Perdidas por
transmision
Perdidas por
ventilacion
100.00
70.00
Dc
Da
Qas
Qd
Qt
Qv
60.00
50.00
40.00
Qv
30.00
20.00
10.00
0.00
1
2
3
4
Modulo
Tabla 22.Carga térmica y balance energético
75
5.2.1.3.3. Comparación de demanda energética promedia de un modulo con edificio de
referencia
Para realmente comprobar si el diseño, los elementos y estrategias aplicadas
tienen resultado, es necesario comparar el edificio de propuesta con un edificio de
referencia. En este estudio se ha tomado para edificio referente, el mismo edificio pero
diseñado según la normativa vigente de aislamiento térmico y coeficientes de transmisión,
que tiene un consumo energético promedio actual en Serbia de calefacción. Las perdidas
por ventilación son las mismas para ambos objetos, 46,1 kWh/m2a . Las mayores pérdidas
de energía provienen de transmisión, que en este caso es 139,9 kWh/m2a, y observando el
edificio de propuesta, las mismas perdidas son bastante menos, 43,0 kWh/m2a. Eso significa
que la aplicación de mejores coeficientes de transmisión "U" y la estrategia de control de
perdidas tienen mayor importancia y han dado resultados de posible ahorro energético en
demanda de calefacción.
La comparación nos ha dado el porcentaje de efectividad de propuesta, que es del
orden de 60%, es decir, la demanda energética de edificio de propuesta es solo 30 % de la
demanda de edificio referente, que significa un mejoramiento de 3 veces.
kWh/m2a
Balance energetico
Modulo de referencia & Modulo de propuesta
200.0
15.1
175.0
46.1
30.6
150.0
Qd
Qas
125.0
Qo
Qv
100.0
Qt
15.1
75.0
137.6
136.9
46.1
30.6
50.0
25.0
43.0
43.7
3
4
0.0
1
2
Refer-Modul / Bloque-Modul
Tabla 23. Balance energético de módulos( de edificio de referencia y de propuesta )
Qd
Ganancias internas
Qas
Ganancias solares
Qo
Qv
Energia adicional
-sistemas activos
Perdidas por ventilacion
Qt
Perdidas por transmision
Referencia
Propuesta
1-perdidas,
2-ganancias
3-perdidas,
4-ganancias
76
5.2.1.4. Resultados Archisun
La simulación de programa Archisun ha dado una aproximación de consumo
anual de 43,10 kWh/m3/año, cual pertenece a calefacción 30,24 kWh/m3/año, considerando
el volumen de 190 m3. El cálculo de carga térmica nos dio el resultado de D'a 15,87
kWh/m3/año( exactamente 180 días de calefacción).
La temperatura interior de invierno esta según Archisun entre 4 - 9ºC, que
coincide con el cálculo de balance térmico : 9,56ºC.
La temperatura de sensación en el periodo de otoño y primavera esta dentro de confort.
Belgrado
Figura 64.El gráfico de temperatura para invierno
77
5.2.1.5 Propuesta de 3 sistemas activos de calefacción con su
energía primaria
Para cantidad de energía obtenida de cálculo de carga térmica para un modulo, que
es 43,7 kWh/m2a (por año), se propone 3 soluciones de diferentes tipos de calefacción:
A. Calefacción por agua caliente , sistema centralizado, que se propone como
calefacción convencional normalmente utilizado en Serbia, capacidad de 48,1
kWh/m2a (Teniendo en cuenta la energía (electricidad) para el funcionamiento del
sistema, las bombas, etc.)
B. Recuperación de aire, ventilación mecánica ( HRU ), μ = 0,65 , con dispositivo para
cada modulo, capacidad de 15,3 kWh/m2a (Teniendo en cuenta la energía
(electricidad) para el funcionamiento del sistema, ventilador, etc.)
C. Recuperación de aire, ventilación mecánica ( HRU ) + bomba de calor, μ = 0,75 ,
sistema centralizado, con dispositivo en sotano. capacidad de 10,9 kWh/m2a
(Teniendo en cuenta la energía (electricidad) para el funcionamiento del sistema,
ventilador, etc. y fue considerada y el uso de ventilación geotérmica, para aprovechar
el calor de tierra en invierno que es +3,0ºC)
Si se calcula la unidad HRU central, si la utilización del calor de tierra, su capacidad
será igual a las necesidades de los cuatro módulos y si adoptamos el valor promedio
de la vivienda es: 4 x 15,3 kWh/m2a = 61,2 kWh/m2a para todo el bloque.
Si utiliza la capacidad calorífica de la tierra, entonces la unidad central tendrá
capacidad: 4 x 10,9 kWh/m2a = 43,6 kWh/m2a
Esto son los valores anuales pero si se quiere determinar la capacidad para el
consumo per hora, se utilizan estos valores:
- El valor promedia de un modulo es 1.048 W
- Para todo el bloque ( 4 módulos) 4.192 W (el calor necesaria )
- Si se calcula el HRU individual para un modulo su capacidad es 1,05kW, y si se
considera el HRU central, su capacidad es 4,2kW.
Los sistemas de recuperación de aire son aplicados de estándar PassivHaus en dos
opciones - un dispositivo para cada modulo, con rendimiento promedio de 65% que da
opción a ajustar la calefacción personalmente para su propio apartamento, y otra propuesta
es la sistema centralizado para cuatro módulos, con un dispositivo de recuperación de aire
de rendimiento de 75%, con los intercambiadores de calor de contraflujo y con los
ventiladores muy eficientes (llamados CE-motores).
En tabla 24. son presentados los consumos de cada propuesta de calefacción, con
la energía primaria ( de entrada ) que necesitan para funcionamiento, que nos sirve para ver
exactamente la efectividad de cada solución.
Observando los valores de energía, claramente se ve que el sistema de calefacción
convencional(A) exige más energía de todos los opciones, pero aun la solución significa
bastante ahorro de energía comparando con el consumo actual. La opción B muestra que
necesita más energía primaria que opción C, porque razonablemente el sistema centralizado
siempre exige menos energía y significa menos consumo en total.
Otro aspecto importante de este estudio era considerar la aplicación de sistema HRU
en los condiciones climáticas y condiciones en edificación y mercado de Serbia. El resultado
nos presenta un ahorro energético significante aplicando estos sistemas. En el mercado
domestico es posible encontrar los dispositivos de grandes capacidades. Suministrar el
78
edificio con unidades separados para cada apartamento nos implica el importe de esos
dispositivos desde extranjeros que también implica mas emisiones de CO2 por transporte.
A
Calefacción por agua caliente , sistema centralizado - calefacción
convencional
B
Recuperación HRU
μ = 0,65
Unidad cada
modulo
C
Recuperación HRU + Bomba de
calor
μ = 0,75
Sistema central
Energía primaria
Energía
adicional
A
B
C
Sistemas
activos
Sistemas activos
Sistemas activos
Sistemas
activos
Da
2
(kWh/m a)
Da
2
(kWh/m a)
Da
2
(kWh/m a)
Da
2
(kWh/m a)
MODUL 1
39,63
43,60
13,87
9,91
MODUL 2
34,20
37,62
11,97
8,55
MODUL 3
52,83
58,11
18,49
13,21
MODUL 4
Bloque lineal de 4
módulos
Promedio/ MODUL
48,23
53,05
16,88
12,06
174,88
192,37
61,21
43,72
43,72
48,09
15,30
10,93
Tabla 24. Propuesta de sistemas activos y su consumo energético anual
kWh/m2a
70.00
Da
Demanda de sistemas activos
con su energia primaria
A
60.00
B
C
50.00
Da
A
B
C
40.00
30.00
Energia adicional sistemas activos
Calefaccion por agua
caliente
+ energia primaria
HRU + energia primaria
HRU + heat pump +
energia primaria
20.00
10.00
0.00
1
2
Modul
3
4
Tabla 25- Demanda anual de sistemas activos con energía primaria incluida
79
5.2.1.5.2 Comparación de demanda energética de propuestas de sistemas activos con
demanda de edificio de referencia
El consumo de edificio de referencia muestra en valor de 144,5 kWh/m2(a),que
cabe dentro de los datos de consumo promedio actual en Serbia (120-150 kWh/m2(a)).
Podemos concluir que solo aplicando las estrategias de diseño solar pasivo y adoptando
desde estándar PassivHaus los valores de coeficientes de transmisión de cerramientos, se
puede bajar el consumo de calefacción, que muestra la opción de propuesta A. La aplicación
además de ventilación mecánica nos puede dar aun mas significante el ahorro energético, o
sea, la propuesta C significa el ahorro de 14 veces comparando con edificio de referencia.
kWh/m2a
Demanda calorifica y sistema activo
Modulo referente y propuesta
175
144.5
150
137.6
125
Qac
100
Qad
75
48.1
43.7
50
43.7
43.7
25
15.3
10.9
0
1
2
3
4
Refer-Modul / Block-Modul
Tabla 26. Demanda calorífica y sistemas activos de modulo referente y propuesta
Qac
Demanda calorífica
Qad
Energía adicional sistemas activos
1
2
Modulo de referencia - Carga térmica y
calefacción convencional
Modulo propuesta A
3
Modulo propuesta B
4
Modulo propuesta C
80
5.2.2 Verano
En calculo se toma el mes de Julio como representativo.
Belgrado /ciudad
Resumen de datos mensuales para Julio del 2009:
Temperatura Máxima mensual: 36.2 ºC
Temperatura promedia Máxima mensual: 27.6 ºC
Temperatura Mínima mensual: 14.4 ºC
Temperatura Media mensual: 23.9 ºC
Precipitación Total mensual: 60.9 mm.
Media de Velocidad del Viento mensual: 7.07 km/h
Ráfagas Máximas de viento mensual: 0 km/h
5.2.2.1. Resultados Heliodon
Programa Heliodon da los valores de energía
aproximativos que reciben la fachada sur y cubierta
para periodo de refrigeración, tanto como y las horas
de sol incidente en los mismos planos. La simulación
es hecha para mes Julio.
Surface
Muro
invernadero 1
Muro
invernadero 2
Muro
invernadero 3
Muro
invernadero 4
Cubierta
Town:
Latitude:
Altitude:
Number of
days:
Belgrado
44° 48' N
132 m (AMSL)
31
Area
(mІ)
Mean
daylight
(h)
Min
dayligh
t (h)
Max
dayligh
t (h)
Total
energy
(kWh)
Min
local
flux
(kWh/
mІ)
5,08
0.0
0.0
0.3
0.0
0.0
0.0
1000.00
5,08
0.0
0.0
0.3
0.0
0.0
0.0
1000.00
5,08
0.3
0.0
6.0
0.0
0.0
0.2
1000.00
5,08
0.2
0.0
6.0
0.0
0.0
0.2
1000.00
212.0
Object
Propuesta
431.0
431.0
431.0
Area (mІ)
235.1
46309.9
Max
local flux
(kWh/m
І)
Variabilit
y factor
218.5
218.5
1.00
Total energy (kWh)
46309.9
Tabla 27. Valores de energía recibida y horas de sol por sistema indirecto y cubierta en el mes de Julio
81
Figura 65. Energía solar recibida a los planos de fachada sur y cubierta
Figura 66. Horas de sol incidente a la fachada sur y cubierta
Desde los resultados de Heliodon vemos que la fachada sur no recibe energía de incidencia
solar directa, y solo influye la radiación difusa.
82
5.2.2.2. Balance de Ti con energía adicional "Da"
Con el método estático, la temperatura de balance en verano de un día tipo de
Julio, representa el valor aproximativo de temperatura interior. La temperatura exterior que
se toma en calculo, el promedio de temperatura máxima, que en caso de Belgrado es 27,6ºC, da la temperatura interior 30,03 ºC. En este cálculo he añadido la energía adicional
(D'a) que necesitamos a bajar la temperatura interior hasta 24ºC, que es la temperatura de
confort de verano, y nos da valor de 13,61 W/m3. Pero las temperaturas que ocurren en
Julio, y otros meses de verano, son mucho más grandes, y suben hasta 38 grados
fácilmente. Por lo tanto, el mismo calculo se ha hecho para temperatura de 33,0ºC, que se
normalmente toma en calculo para proporcionar sistema de refrigeración, y ha dado el
resultado de 25,82 W/m3.
(I+D)
Ti = Te + ────
G
(I+D)
Dá
Ti + ∆Ti = [ Te + ──── ] + ──
G
G
G
Dá = ∆Ti x G
→
I:
ganancia media por radiación solar, en W/m 3
D:
G:
Dá : energia adicional necesaria para refrigeracion activa , en W/ m³
Ti
Ti Confort
(W/ºC m³)
(ºC)
2,26
30,03
2,26
35,43
Te
I
D
G
(ºC)
27,60
(W/m³)
(W/m³)
3,27
2,21
33,00
3,27
2,21
Superficie (m2)
71,28
Vh (m3)
Dias de refrigeracion
190,17
Dias para calculo
150
∆Ti
Dá
(ºC)
(ºC)
(W/m³)
24
6,03
13,61
24
11,43
25,82
(12/24h)
Energia / dia=
62,14
kWh
E=
0,872
(kWh/m2)
refrigeracion/año
E=
65,38
(kWh/m2)
75
Energia / dia=
117,83
kWh
E=
1,653
(kWh/m2)
refrigeracion/año
E=
123,97
(kWh/m2)
Tabla 28. Tabla de temperatura de balance en verano en día tipo de Julio y energía adicional para
sistemas de acondicionamiento activo
83
5.2.2.3. Resultados Archisun
La
temperatura
interior
de
sensación es según Archisun 25,42ºC y
de cálculo de balance térmico de verano
es 30,3ºC, considerando la temperatura
promedia máxima de mes julio que es
27,6ºC.
Figura 67. El movimiento de temperaturas en verano
según Archisun
5.2.2.4
Demanda frigorífica de módulos de un bloque
La energía necesaria (carga frigorífica) era calculada para cada modulo
considerando sus condiciones y posición. El cálculo según normativa actual en Serbia
incluye todas las ganancias procedentes de sol, aportes interiores, transmisión y ventilación.
La temperatura exterior tomada en calculo era +33,0ºC, mientras en calculo de
balance se ha hecho con dos diferentes valores, 27,6ºC, que es la máxima promedia de mes
Julio, y con 33,0ºC. En siguientes tablas se presentan los valores de carga frigorífica de
cada modulo y su promedio. Con relación a demanda calorífica, que varía entre módulos y
depende mucho de su forma de agregación en edificio, la demanda frigorífica no varía
mucho - está alrededor de 2500 W( promedio de modulo es 2518 W). La demanda frigorífica
respeto a m2 superficie habitable, es 43,77 kWh/m2a. La única diferencia notable es en
pérdidas por transmisión entre módulos de bajo cubierta y en planta primera, cual sería
mucho mayor si la cubierta estuviera menos aislada.(Tabla 31.)
Q
POTENCIA FRIGORIFICA NECESARIA
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
MODULO 1
109,7
1233
772,2
419,4
2533,9
13,3
36,7
MODULO 2
95,1
1233
772,2
419,4
2519,2
13,2
36,5
MODULO 3
141,2
1185
772,2
419,4
2518,2
13,2
36,5
MODULO 4
124,2
1185
772,2
419,4
2501,2
13,2
36,2
470,2
4836
3089
1677,7
10073
∑
Promedio / MODUL
117,6
1209
772,2
Qd
(W)
419,4
Q
(W)
2518
D'a
3
(W/m )
13,2
q
(W/m2)
36,5
Tabla 29. Potencia frigorífica necesaria (W)
84
Tabla 30.Demanda frigorífica de los módulos
Demanda frigorífica
Resultados de simulación de balance energético en el periodo de verano
2
Ganancias
Periodo de refrigeración
Sistemas
activos
Solar
Mayo - Septiembre
kWh/m a
MODUL 1
44,05
13,4
MODUL 2
43,79
13,4
MODUL 3
43,78
MODUL 4
Bloque lineal de
4 módulos
Ventilación
Sistemas
activos
2
Transmisión
kWh/m a
kWh/m a
D'a
3
(kWh/m a)
7,29
1,91
21,43
15,99
7,29
1,65
21,43
15,90
13,4
7,29
2,45
20,61
15,89
43,48
13,4
7,29
2,16
20,61
15,78
175,1
53,7
29,2
8,17
84,06
63,56
43,77
13,4
7,29
2,04
21,02
15,89
Qv
Ganancias por
ventilacion
Ganancias por
transmision
Ganancias Internas
Ganancias solares
2
Promedio / MODUL
Demanda
frigorífica
Ganancias
kWh/m a Interno
Demanda
frigorífica
2
Balance de energía
kWh/m a
( kWh/m a)
2
2
Tabla 31.Comparación de demandas frigoríficas de los módulos
Demanda frigorifica de modulos
kWh/m2a
50.00
45.00
Qt
40.00
Qd
Qas
35.00
Qv
Qt
Qd
Qas
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
1
2
3
4
Modul
85
5.2.2.5 Propuesta de 3 sistemas activos de refrigeración con su
energía primaria
Para valor promedio de energía obtenida de cálculo de carga frigorífica para un
modulo, que es 43,77 kWh/m2a (por año) se propone 3 soluciones de diferentes tipos de
refrigeración adicional:
A. Refrigeración - Split sistema, convencional normalmente utilizado en Serbia,
capacidad 17,51 kWh/m2a( la energía primaria incluida para funcionamiento de
sistema)
B. Recuperación de aire, ventilación mecánica ( HRU ), μ = 0,10 , con dispositivo para
cada modulo + Split sistema, capacidad 15,76 kWh/m2a( la energía primaria incluida)
C. Recuperación de aire, ventilación mecánica ( HRU ) + bomba de calor / sistema de
ventilación que aprovecha la energía geotérmica , μ = 0,30 , capacidad 12,26
kWh/m2a por año, sistema centralizado, con dispositivo en sotano, (la energía
primaria incluida para funcionamiento de sistema y ventiladores)
Sistema central tendrá: 4 x 12,26 kWh/m2a = 49,04kWh/m2a
Para definir la potencia de dispositivo de refrigeración se toma la energía necesaria de
consumo por hora, que es 2518 W.
Tabla 32. Propuesta de sistemas activos de refrigeración con su energía primaria
(1kW electricidad / 2,5 kW de
refrigeracion)
μ = 0,10 Sistema individual
A
Split system, convencional
B
Recuperacion HRU + Split System
C
Recuperacion HRU + (Bomba de calor / geotermia)
μ = 0,30 sistema central
Energia primaria
Energía adicional
A
B
C
Demanda
frigorifica
Sistemas activos
Sistemas activos
Sistemas activos
Df
2
(kWh/m a)
Df
2
(kWh/m a)
Df
2
(kWh/m a)
Df
2
(kWh/m a)
MODUL 1
44,05
17,62
15,86
12,33
MODUL 2
43,79
17,52
15,77
12,26
MODUL 3
43,78
17,51
15,76
12,26
MODUL 4
43,48
17,39
15,65
12,17
Bloque lineal de
4 módulos
Promedio /
MODUL
175,10
70,04
63,04
49,03
43,77
17,51
15,76
12,26
86
kWh/m2a
50.00
Demanda frigorifica y sistemas activos
45.00
Df
Demanda frigorifica
40.00
A
B
C
Sistemas activos
Sistemas activos
Sistemas activos
35.00
30.00
Df
A
25.00
B
C
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
1
2
3
4
Modul
Tabla 33. Demanda frigorífica y sistemas activos de refrigeración
Desde tabla 32. se pueden ver las exigencias de energía para cada sistema
propuesto y se concluye que claramente la opción C(12,26 kWh/m2a) sería mejor desde
punto de vista de consumo energético, pero el sistema subterráneo de ventilación
geotérmica significa un incremento de los costos de inversión principal y no es siempre
posible instalarlo. La opción B(15,76 kWh/m2a) exige un poco más de energía que opción C,
pero comparando con sistema A(17,51 kWh/m2a), no significa un gran ahorro.
87
Consideraciones finales
El ser humano, durante toda la historia en su búsqueda de protegerse, sea de
lluvia, calor o frio, siempre ha actuado de manera de adaptarse a las condiciones climáticas,
y por lo tanto, el producto final era un desarrollo de una arquitectura en armonía con entorno
que le rodea. Respetando la naturaleza, sus principios de funcionamiento y sus preceptos,
siempre se puede desarrollar una vivienda en acuerdo con el medio ambiente.
El avance tecnológico y técnico en el mundo ha alejado el ser humano de la
naturaleza, creando muchas veces un ambiente y arquitectura que vive en desarmonía con
el medio ambiente. Esas actuaciones nos han llevado en el estado donde hemos olvidado a
convivir con naturaleza y aprovechar las energías que nos rodean.
Las sociedades más desarrolladas se han vuelto a camino de convivencia con
naturaleza, al menos tratando a actuar en esa manera cambiando con el tiempo sus
costumbres de consumo energético. Por desgracia, Serbia como país está con un desarrollo
atrasado general comparando con las países Unión Europea, tal como económico y político,
tanto en edificación. Las consecuencias de toda la situación en los Balcanes los últimos
años, han producido una sociedad con mayor consumo, sin remedio, sin control y sin
conciencia. La eficiencia energética casi no "existe" en los edificios. Otro problema
significante es obsolescencia de las normativas y regulativas vigentes y finalmente ahora se
están desarrollando nuevas estrategias y normativas de eficiencia energética en edificación.
Determinando que el mayor consumo en hogares proviene de calefacción durante
los periodos de frio, se ha encontrado el punto para empezar el estudio las soluciones de
diseño para mejorar y disminuir el consumo actual, buscando siempre interferir con entorno
lo mínimo posible para beneficiarse lo máximo posible.
A partir de la análisis de los elementos del clima continental templado, las
particularidades de los efectos microclimáticos y sus efectos en el ser humano,
considerando las estrategias que promueve el estándar PassivHaus, fue posible seleccionar
una serie de soluciones y estrategias de diseño ambiental que van al encuentro con las
limitaciones impuestas por el medio ambiente y con su objetivo de disminuir las demandas
energéticas en hogares, como de calefacción, tanto de refrigeración.
Principalmente, determinando y seleccionando las estrategias de diseño solar
pasivo y sistemas de calefacción y refrigeración pasivo que se pueden aplicar en el clima
serbio, se trató de encontrar cuál es efectividad de esos sistemas y estrategias
desarrolladas, y exactamente que parte de demanda energética ya disminuida pueden cubrir
las ganancias gratuitas y que porcentaje queda para proporcionar los sistemas activos.
Uno de los aportes innovadores consideradas en estudio era proporcionar unos
cambios en el cálculo actual de carga térmica de calefacción y refrigeración, que se
actualmente hacen y no incluyen en el cálculo final las ganancias solares y aportes
interiores. Una de las consecuencia de normativa actual es sobredimensionado de los
sistemas y instalaciones que resulta con mayor consumo después. Los cambios propuestos
incluyen cambio te temperatura exterior de invierno( de - 18ºC a -10ºC )que se toma en
calculo y consideración de las ganancias en balance energético final. El resultado obtenido
de los cálculos mostró que solo aplicando las estrategias de diseño solar pasivo
determinadas en estudio se puede bajar la demanda alrededor de 3 veces, comparando con
el consumo actual. Analizando las demandas de cuatro módulos dentro de bloque, se
88
encuentra bastante diferencia del orden de 1,5 veces entre módulo 3, que es bajo cubierta
en la esquina y modulo 2, que es entre medianeras en la planta baja. Podemos concluir que
la demanda energética de calefacción depende mucho de la forma de agregación en el
bloque.
El siguiente parte de investigación era encontrar la propuesta de sistema activo
más optimo y más favorable desde punto de vista energético. Comparando las soluciones
propuestas, el sistema convencional por agua caliente y sistema de recuperación de calor
HRU que es el requisito principal para casas PassivHaus, ha dado el resultado que todavía
aplicando el sistema de radiadores puede dar un ahorro significante. Utilizando además el
HRU( Heat Recovery Unit ) para resolver la demanda de calefacción, se consigue un ahorro
significante de casi 15 veces comparando con consumo actual. Uno de los conclusiones que
provienen de eso es que las casas PassivHaus no podrán funcionar, o mejor dicho, no
podrían conseguir el requisito de no sobrepasar 15 kWh/m2(a)/año de calefacción y
refrigeración. Aunque los resultados nos direccionan que la mejor solución sería la
utilización de recuperación de calor para tener menor consumo, hay desventajas de ese
sistema, como requieren mantenimiento especifico regular sin cual pueden afectar a calidad
de aire y salud de los ocupantes.
Analizando la demanda frigorífica de cuatro módulos de bloque, no se ha encontrado
la diferencia significante, únicamente las perdidas por transmisión en los módulos bajo
cubierta son por un porcentaje pequeño mayores comparando con los de planta baja. Se
puede concluir que el buen grado de aislamiento térmico de cubierta ha proporcionado que
la demanda de todos los módulos es parecida.
Calculando la demanda de sistema activos de refrigeración, se encontró que solo
aplicando el sistema convencional de aire-acondicionado (Split System) se consigue
demanda de 17 kWh/m2a/anual se es bastante ahorro, determinando durante el estudio que
el consumo de refrigeración es importante igual como de calefacción. Otro sistemas
propuestas eran sistemas de ventilación mecánica con sistemas suplementarios como Split
System y ventilación geotérmica, que dan resultados bastante razonables, pero sin una gran
diferencia de utilización de sistema convencional. La conclusión será que la más optima
medida para refrigerar el interior de vivienda es la medida pasiva de ventilación natural y
tratando de utilizar el acondicionamiento activo solo cuando es realmente necesario.
Todo este estudio es hecho con el fin de concluir que en cualquier espacio
arquitectónico se puede actuar desde el inicio del diseño sobre los parámetros ambientales
que resultará el edificio a fin de proporcionar al usuario las condiciones de confort y de ser
un edificio enérgicamente eficiente y creado con respeto a su entorno y medio ambiente y
con menos demanda para sistemas activos. Uno de los aspectos muy importantes en todo el
desarrollo sostenible es participación de los usuarios y sin su colaboración todo el diseño y
intención de bajar el consumo energético no tendría tanto efecto.
89
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90
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http://www.buildup.eu/links
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91
Anexos
1. Características físicas de recinto, Datos para Archisun: Forma y piel de edificio, U y Peso
de superficies, Peso interior
2. Tabla de materiales ( CD Anexos - Archivo: Tabla de materiales.pdf )
3. Presentación grafica de proyecto ( CD Anexos - Carpeta DWG PDF )
4. Archisun reporte ( CD Anexos - Archivo: Archisun report.pdf )
5. Balance y Variabilidad de Invierno ( CD Anexos - Archivos: Balance invierno.pdf y
Variabilidad invierno.pdf )
6. Calculo de demanda calorífica de modulo 3, en el CD -cálculo de los módulos y
propuesta de 3 sistemas activos( CD Anexos - Archivo: Demanda calorifica.pdf )
7. Balance de Verano( CD Anexos - Archivo: Balance verano.pdf )
8. Calculo de demanda frigorífica de modulo 3, en el CD - cálculo de los módulos y
propuesta de 3 sistemas activos( CD Anexos - Archivo: Demanda frigorifica.pdf )
92
1. Características físicas del recinto, Datos para
Archisun: Forma y piel de edificio, U y Peso de
superficies, Peso interior
93
DIMENSIONES DE LAS
SUPERFICIES
MODUL 3
Área
Plano
(m²)
DIMENSIONES FÍSICAS DEL RECINTO
Superficie
neto(m2)
8,2
4,87
1,75
0,93
1,68
Zona
Entrada-pasillo
Baño
Wc
Almacen
Lavado
Habitacion doble
Habitacion
Altura
(h)
2,6
2,5
2,5
2,6
2,6
Volumen
(m3)
21,32
12,175
4,375
2,418
4,368
11,17
11,03
2,82
2,82
31,4994
31,1046
Salon/Comedor/Cocina
29,4
2,82
82,908
∑ total
69,03
2,66
190,168
Superficie bruto
71,28
Suelo
Cubierta
N
S
E
O
71,28
85,80
48,85
38,17
28,03
28,03
TOTAL
300,16
OPACOS Y TRANSPARENTES
MODUL 3
Área
Opaco
Transparente
Plano
Total
Practicable
Fijo
(m²)
(m²)
%
(m²)
%
(m²)
%
(m²)
%
Suelo
71,28
71,28
100%
0
0%
0
0%
0
0%
Cubierta
85,80
85,80
100%
0,00
0%
0
0%
0
0%
N
48,85
45,6
93%
3,25
7%
3,25
7%
0
0%
S
38,17
14,80
39%
18,60
49%
7,15
19%
11,45
30%
E
28,03
28,03
100%
0
0%
0
0%
0
0%
O
28,03
28,03
100%
0
0%
0
0%
0
0%
300,16
273,54
91%
21,85
7%
10,4
TOTAL
11,45
DIMENSIONES DE LAS
SUPERFICIES
MODUL 2
Área
Plano
(m²)
Suelo
Techo
N
S
E
71,28
71,28
36,04
33,40
23,56
O
23,56
TOTAL
259,12
94
OPACOS Y TRANSPARENTES
MODUL 2
Área
Opaco
Transparente
Plano
Total
Practicable
Fijo
(m²)
(m²)
%
(m²)
%
(m²)
%
(m²)
%
Suelo
71,28
71,28
100%
0
0%
0
0%
0
0%
Techo
71,28
71,28
100%
0,00
0%
0
0%
0
0%
N
36,04
32,8
91%
3,25
9%
3,25
9%
0
0%
S
33,40
14,80
44%
18,60
56%
7,15
21%
11,45
34%
E
23,56
28,03
119%
0
0%
0
0%
0
0%
O
23,56
28,03
119%
0
0%
0
0%
0
0%
259,12
246,206
95%
21,85
8%
10,4
TOTAL
11,45
FORMA
Índice
Compacidad
Porosidad
Fórmula / Cálculo
C= Seq (sup. equivalente) / Sglobal
C= 159,18 / 300,16
P= Vep (vol. eq. de pátios) / Vt (vol.
total edifício)
Resultado
0,53
0 (zero)
P= 0 / 403
Alargamiento
A= c (lado corto en planta) / l (lado
largo en planta)
0,66
A= 7,5 / 11,4
E= h (altura del edifício) / √[(So/ π +
h²)]
Esbeltez
0,64
E= 4,0 / √(365.2/ 3.14 + 4,0²)
PIEL
Índice
Adosamiento
Asentamiento
Fórmula / Cálculo
Ad= Sad (sup. adosada) / Sglobal
Ad= 28,03 / 300,16
As= Sas (sup. asentada) / Sglobal
As= 71,28 / 300,16
Resultado
0,09
0,24
95
U y Peso global de las superficies
ELEMENTO CONSTRUCTIVO
COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN DE CALOR U (W/m² ºC)
Área
PLANO
MATERIAL
Área sup. Espesor
Trans. tér.
Si
St
e
U
m²
m²
m
W/m²°C
71,28
0,015
0,02
0,04
0,2
0
0,25
0
0,2
0,15
0,12
Si*U
PESO POR SUPERFICIE (kg)
Peso total
Ki
Peso
Unitario
Σ(Si*U)/St
Kg
Kg/m²
8,65
0,12
0
0
0,39
28,06
0,39
11.976
168,01
85,8
0,01
0,015
0,07
0,36
0,03
0,15
0,25
0
0,04
0,02
0
0,02
0,03
0,11
9,5
0,11
44.659,08
520,50
28,0
0,02
0,15
0
0,06
0
0,15
0,02
0,41
11,63
0,41
8795,814
313,8
28,0
0,04
0,02
0
0,2
0,01
0,15
0,02
0,15
4,2176
0,15
7862,415
280,5
SUELO
S1
4_SUELO CON TERRENO
baldosa de gres
mortero de agarre
mortero de nivelacion
Bloque de hormigon prefabricado
hilo de polietileno
71,28
Aislamiento PAROC FAS 3
lamina impermeabilizante
solera hormigon armado
capa de grava
S2
4_FORJADO
parquet de madera de roble
mortero de agarre
lana de roca
71,28
71,28
Mortero de cal
CUBIERTA
T1
0,02
0,04
0,1
0,15
0,02
5_CUBIERTA INCLINADA-krov
Enlucido de yeso aislante
Placa cartón-yeso 15mm (x2)
Perfilería de aluminio
Aire
tablero de madera
85,8
lamina impermeabilizante
camara de aire no ventilada + enrastrelado
tablero contrachapado
membrana impermeabilizante
tablero contrachapado
tejado
ESTE
F2
1_PARED MEDIANERA
hilo de polietileno
28,03
hilo de polietileno
OESTE
F1
1_PARED EXTERIOR
Paneles de madera
camara de aire ventilada
hilo de polietileno
mortero adhesivo
28,03
96
NORTE
F1
1_PARED EXTERIOR
26,70
0,04
0,02
0
0,2
0,01
0,15
0,02
0,15
4,017479
17,00
0,25
0,015
0,133
0,02
0,02
0
0,2
0,01
0,15
0,02
0,14
2,409242
3,25
0,093
0,004
0,012
0,004
0,012
0,036
0,92
2,99
1,91
0,01
0,13
0,71
1,36
14,80
0,04
0,02
0
0,2
0,01
0,15
0,02
0,15
2,227
4,77
0,012
0,133
0,28
0,015
0,35
1,653
18,60
0,093
0,004
0,012
0,004
0,012
0,036
0,9
17,112
Paneles de madera
hilo de polietileno
mortero adhesivo
F3
1_PARED ENTRADA NORTE
Aire
hilo de polietileno
48,9
mortero adhesivo
C1
15813,105
323,71
8061,66
211,20
2_CARPINTERIA
madera de baja densidad, 10 cm-okvir
panel vidrio
gas
panel vidrio
gas
panel vidrio
C2
0,22
6_ PUERTA (entrada )
madera + perfileria de aluminio
aislante de lana de vidrio
SUR
F1
1_PARED EXTERIOR SUR
Paneles de madera
hilo de polietileno
mortero adhesivo
F4
1_(MURO INVERNADERO)
vidrio 4-12-4
camara de aire
Bloque de hormigon prefabricado masizo
38,2
C1
0,55
2_CARPINTERIA
madera de baja densidad, 10 cm-okvir
panel vidrio
gas
panel vidrio
gas
panel vidrio
TOTAL
Sglobal
Σ(Si*U)
Σ(Si*U)/Sg
Σ(kg)
Peso
total/Sglobal
Kg/m²
371,44
93,82
0,25
97167,59
261,60
97
Peso interior
Elemento
Cocina-elementos de madera
Nevera
Horno
Microondas
Mesa con 6 sillas
Estanterias
Armarios
Cama doble
Cama
Lavadora
Lavavajillas
Estanterias almacen
Sofa
Sillas sofa (90 x 80)
Escritorio (270 x 60)
Silla escritorio (60 x 60)
Inodoro (70 x 40)
Bañera / Ducha 210 x 120)
Lavabo con pie (diam. 60)
Armario de baño (120 x 65)
Cant.
Peso/Ud
(n)
(Kg)
Peso
total
(Kg)
1
1
1
1
1
2
3
1
1
1
1
1
1
3
1
1
2
1
2
1
150
50
15
10
45
20
150
35
20
99
80
40
25
15
50
7
20
50
50
10
TOTAL
150
50
15
10
45
40
450
35
20
99
80
40
25
45
50
7
40
50
100
10
1361
98
3. Presentación grafica de proyecto
99
5. Balance y Variabilidad de Invierno
100
Calculo de situacion de balance de invierno
Dubravka Matic
1. MÉTODO ESTÁTICO - SITUACIÓN DE BALANCE- INVIERNO DIA (ENERO)
MODULO 3
ENERGIA ADICIONAL
1.A. TEMPERATURA MEDIA INTERIOR (Ti)
BELGRADO
(I+D)
Ti = Te + ────
G
(I+D)
Dá
Ti + ∆Ti = [ Te + ──── ] + ──
G
G
Dá = ∆Ti x G
→
I: ganancia media por radiación solar, en W/m 3
D: aportes medios internos, en W/m³
G: coeficiente de intercambio térmico, en W/ºC m³
Dá : energia adicional necesaria para calefaccion activo , en W/ m³
Te
(ºC)
-2,30
-10,00
I
(W/m³)
3,70
3,70
Superficie (m2)
Vh (m3)
Dias de calefaccion por año
Heating days
* -2,3 ºC
71,28
190,17
180
120
D
(W/m³)
2,60
2,60
G
(W/ºC m³)
0,53
0,53
Ti
(ºC)
9,56
1,86
Ti Confort
(ºC)
20
20
∆Ti
(ºC)
10,44
18,14
Dá
(W/m³)
5,54
9,63
(16/24h)
Energia / dia=
25,30
kWh
E=
E=
0,355
42,59
(kWh/m2)
(kWh/m2)
Energia / dia=
43,96
kWh
* -10 ºC
6.9.2010
E=
E=
0,617
74,00
(kWh/m2)
(kWh/m2)
1
Dubravka Matic
1.B. GANANCIA MEDIA POR RADIACIÓN SOLAR (I)
I = Svs Rv
I: ganancia media por radiación solar, en W/m 3
Svs: superficie equivalente de ventana a Sur, en m²/m³
Rv: radiación media en un plano vertical a Sur, en W/m²
Svs
(m²/m³)
0,04
Rv
(W/m²)
82,92
I
(W/m³)
3,70
Σ (Si γi CRi)
Svs = ──────────
Vh
S i:
superficies captoras, en m²
γ i:
coeficiente de captación
- para sistemas directos vale de 0,4 a 0,7
- para sistemas indirectos γi = a re/ (re + ri)
a = coeficiente de absorción
r = resistencias al paso de calor
CRi:
coeficiente según la orientación y las obstrucciones
Vh:
volúmen habitable, em m³
Mes del año
Enero
Julio
6.9.2010
S
1
1
CRi típicos
E/O
N
0,4
0
1,8
0,6
Cubierta
0,6
2,2
Superficies
Sistema
captoras
Fachada S directo
invernadero
Si
(m²)
18,60
4,77
γi
0,40
0,22
CRi
1,00
1,00
Si γi CRi
(m²)
7,44
1,05
Fachada E
Fachada O
Fachada N
Cubierta
28,03
28,03
48,85
85,80
0,00
0,00
0,00
0,00
0,40
0,40
0,00
0,60
0,00
0,00
0,00
0,00
Σ (Si γi CRi)
Vh
Svs
8,49
190,17
0,045
Svc directo 0,0391
Svc indirecto 0,0055
2
Dubravka Matic
1.C. APORTE MEDIOS INTERNOS (D)
Σ (ni ei nhi)
D = ───────────
Vh 24
D:
ni:
número de elementos que desprenden calor
ei:
energía que desprende cada elemento, en W
nhi: número de horas diarias de funcionamiento
Vh: volúmen habitable, en m³
Consumos dimensionados según hipotesis de consumo diario promedio de una
familia con un hijo adolescente
elemento
Entrada - pasillo
Iluminación acceso
Cocina
Cocina
Horno
Lavavajillas
Nevera
Congelador
lamparas empotradas
luminaria colgante
microonda
Baño, lavadora,WC
lamparas empotradas
luminaria colgante
plancha
Lavadora-1000class AAA
caldera 80(L)
Secador pelo
Comedor & salon
lamparas empotradas
TV LCD
Equipo Hi-Fi
Luminaria de suelo
luminaria colgante
Habitacion doble
lamparas empotradas
TV LCD
lamparas de mesa
Habitacion
lamparas de mesa
luminaria colgante
Ordenador
Personas
ni
ei
(W)
nhi
(h)
ni ei nhi
(Wh)
5
20
0,15
15,00
1
1
1
1
1
4
1
1
5000
1200
2150
180
320
20
100
800
0,3
0,15
0,8
1
0,3
2
2
0,15
1500,00
180,00
1720,00
180,00
96,00
160,00
200,00
120,00
5
2
1
1
1
1
30
40
1500
1800
1500
2000
1,5
2
0,3
0,3
1
0,2
225,00
160,00
450,00
540,00
1500,00
400,00
5
1
1
1
1
20
125
150
60
100
2
3
1
1
1
200,00
375,00
150,00
60,00
100,00
4
1
2
20
125
35
0,5
1
1
40,00
125,00
70,00
1
1
1
35
100
250
1
1
3
3
100
8
35,00
100,00
750,00
Σ
2400,00
235,00
885,00
Σ (ni ei nhi)
Vh 24
D
6.9.2010
11851,00
4564,032
2,60
9451,00
3
3
Dubravka Matic
1.D. COEFICIENTE DE INTERCAMBIO TÉRMICO (G)
G = Gt + Gv
Gt: coeficiente de intercambio por transmisión, W/ºC m³
Gv: coeficiente de intercambio por ventilación, W/ºC m³
Gt
(W/ºC m³)
0,33
Gv
(W/ºC m³)
0,20
G
(W/ºC m³)
0,53
Σ (Si Ki αi)
Gt = ───────────
Vh
Si: superficies de la piel, en m²
Ki: coeficiente de transmisión del calor, em W/ºC m²
αi: coeficiente de situación de la superficie
Mes del año
Sur
Enero
Julio
Elemento
E/O
0,9
1
Tipo
Fachada S F1 opaco
C1 Transparente
F4 Invernadero
Fachada E local
Fachada O F1 Opaco
Fachada N F1 opaco
F3 opaco
Puerta_?
C1 Transparente
Cubierta
T1 Cubierta
Suelo
S2 Forjado
Locales
F2 Opaco
Norte
1
1,1
αi típicos
Patio
Cubierta Suelo Locales
1,1
0,8
1,2
0,4
0,5
0,8
0,9
1,2
0
0,6
Si
( m²)
14,80
18,60
4,77
Ki
(W/ºC m²)
0,15
0,92
0,35
αi
0,9
0,9
0,9
Si Ki αi
(W/ºC)
2,00
15,40
1,49
28,03
0,15
1,00
4,22
26,80
17,00
1,80
3,25
85,80
71,28
28,03
300,16
0,15
0,14
0,71
0,92
0,11
0,39
0,41
1,10
1,10
1,10
1,10
1,20
0,40
0,50
4,44
2,65
1,41
3,29
11,39
11,23
5,81
Σ(Si Ki αi)
Vh
Gt
63,32
190,17
0,33
Gv = 0,33 rh
rh: volúmen horario de intercambio de aire en m³/(m³ h)
6.9.2010
Mes del año
Enero
Julio
rh típicos
0,25 a 2,5
6 a 12
rh
Gv
0,6
0,198
4
Dubravka Matic
Calculo de variabilidad invierno
2. MÉTODO DINÁMICO -SITUACIÓN DE VARIABILIDAD- INVIERNO DIA-NOCHE (ENERO)
MODULO 3
BELGRADO
2.A. OSCILACIÓN DE LA TEMPERATURA INTERIOR (δT i)
(I+D)
δTi =( δTe +
────
G
δTe
(ºC)
6.83
(I'+D')
-
──── ) (1 - e(-t.G'/M))
G'
(I+D)/G
(ºC)
11.86
(I'+D')/G'
(ºC)
2.59
δTi:
oscilación de la temperatura interior, en ºC
δTe:
oscilación efectiva de la temperatura exterior, en ºC
(1 - e(-t.G'/M))
0.15
δTi
(ºC)
2.49
I:
ganancia media por radiación solar, en W/m3
D:
G:D', G':
coeficiente
I',
valoresde
deintercambio térmico, en W/ºC m³
estos parámetros
enla
(durante
noche o en días
t:
tiempo que dura la variación, en segundos
tiempo de la variación (t)
(h)
(s)
16
57600
M:
masa térmica unitaria, en J/(ºC m³)
2.B. OSCILACIÓN EFECTIVA DE LA TEMPERATURA EXTERIOR (δT e)
(Tmáx - Tmín)
δTe = ────────
___ _
4
Tmáx
Tmín
δTe
(ºC)
16
(ºC)
-11.3
(ºC)
6.83
2.C. CÁLCULO DE I, D, G**
**adoptar los valores obtenidos en el cálculo de balance
3
I: ganancia media por radiación solar, en W/m
⁰
G: coeficiente de intercambio térmico, en W/ C m³
I
(W/m³)
3.70
D
(W/m³)
2.60
G
(W/ºC m³)
0.53
(I+D)/G
(ºC)
11.86
2.D. CÁLCULO DE I', D', G'
I', D', G':
valores de estos parámetros en el período de la variación
(durante la noche o en días extremados)
I'=(I total - I directa)*0.8
I'
superficie
sistema de
captación
(W/m³)
(m2)
%
indirecta
1
4.77
20.41
directa
0
18.60
79.59
otros casos
media ponderada
0.80
I'
06/09/2010
directa Svc
0.039
Indirecta Svc
Rv
I directa total
I indirecta total
0.01
82.92
3.24
0.46
0.3660
1
Dubravka Matic
Σ (n'i e'i nh'i)
D' = ────────────
Vh 24
D': aportes medios internos, en W/m³
n'i: número de elementos que desprenden calor
e'i:
nh'i: número de horas diarias de funcionamiento
Vh:
volúmen habitable, en m³
elemento
Entrada - pasillo
Iluminación acceso
Cocina
Cocina
Horno
Lavavajillas
Nevera
Congelador
lamparas empotradas
luminaria colgante
microonda
Baño, lavadora,WC
lamparas empotradas
luminaria colgante
plancha
caldera 80(L)
Secador pelo
Comedor & salon
lamparas empotradas
TV LCD
Equipo Hi-Fi
Proyector
Luminaria de suelo
luminaria colgante
Habitacion doble
lamparas empotradas
TV LCD
lamparas de mesa
Habitacion
lamparas de mesa
luminaria colgante
Equipo Hi-Fi
Amplificador gitarra
Ordenador
Personas
ni
ei
(W)
nhi
(h)
ni ei nhi
(Wh)
5
20
0.1
10.00
1
1
1
1
1
7
1
1
5700
2850
2150
180
320
20
100
800
0
0
0
0
0
0
0
0
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
5
2
1
1
1
1
30
40
1500
2150
1500
2000
0
0.3
0
0
0
0
0.00
24.00
0.00
0.00
0.00
0.00
10
1
1
1
1
2
20
125
150
190
60
100
0
0
0
0
0
0
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
4
1
2
20
125
35
0
1
1
0.00
125.00
70.00
1
1
1
1
1
35
100
150
150
250
2
1
0
0
0
3
100
12
70.00
100.00
0.00
0.00
0.00
Σ
3600.00
Σ (n'i e'i nh'i)
V'h 24
D'
3999.00
4564.032
0.88
G' = G't + G'v
G': coeficiente de intercambio térmico, en W/ºC m³
G't: coeficiente de intercambio por transmisión, W/ºC m³
G'v: coeficiente de intercambio por ventilación, W/ºC m³
G't
(W/ºC m³)
0.28
G'v
(W/ºC m³)
0.20
G'
(W/ºC m³)
0.48
Σ (S'i K'i α'i)
G't = ───────────
V'h
06/09/2010
2
Dubravka Matic
⁰
S'i: superficies de la piel, en m²
K'i: coeficiente de transmisión del calor, em W/ C m²
α'i: coeficiente de situación de la superficie
V'h: volúmen habitable, en m³
Mes del año
Sur
Enero
Julio
E/O
0.9
1
Elemento
Fachada S
Fachada E
Fachada O
Fachada N
Cubierta
Suelo
Locales
Tipo
F1 opaco
C1 Transparente
F4 Invernadero
local
F1 Opaco
F1 opaco
F3 opaco
Puerta_?
C1 Transparente
T1 Cubierta
S2 Forjado
F2 Opaco
Norte
1
1.1
1.1
0.8
αi típicos
Patio
0.8
0.9
Cubierta
Si
( m²)
14.80
18.60
4.77
Ki
(W/ºC m²)
0.15
0.48
0.18
αi
0.9
0.9
0.9
Si Ki αi
(W/ºC)
2.00
8.07
0.77
28.03
26.80
17.00
1.80
3.25
85.80
71.28
28.03
300.16
0.15
0.15
0.14
0.71
0.48
0.11
0.39
0.41
1.00
1.10
1.10
1.10
1.10
1.20
0.40
0.50
4.22
4.44
2.65
1.41
1.72
11.39
11.23
5.81
Σ(S'i K'i α'i)
V'h
G't
Suelo
1.2
1.2
Locales
0.4
0
0.5
0.6
53.71
190.17
0.28
G'v = 0,33 rh'
Mes del año
Enero
Julio
rh'
G'v
06/09/2010
rh típicos
0,25 a 2,5
6 a 12
0.6
0.198
3
Dubravka Matic
2.E. CÁLCULO DE LA MASA TÉRMICA (M)
Σ (Vi ρi cei Ct)
M = ────────────
Vh
M:
Vi:
ρi:
cei:
masa térmica unitaria, en J/(ºC m³)
volúmen de los materiales interiores en m³
densidad, en kg/m³
calor específico, en J/(ºC Kg)
Material
materiales normales
agua
Ct:
cei
J/(ºC Kg)
840
4.186
factor de tiempo
Ciclo
Ct
día-noche
0.6
secuencial
0.7
e
(m)
F1
0.44
0.01
mortero adhesivo
0.15
0.02
F2
0.40
0
hilo de polietileno
0.15
0.02
F3
0.82
0.01
mortero adhesivo
0.15
Bloque de hormigon
0.02
F4n
0.52
0.015
tablero de madera
0.08
poliestireno expandido
0.015
tablero de madera
0.012
vidrio 6+6
0.133
camara de aire
0.25
0.015
S2
0.33
parquet de madera de roble 0.02
0.04
mortero de agarre
T1
0.54
0.01
Placa cartón-yeso 15mm (x2) 0.015
0.07
Perfilería de aluminio
0.36
Aire
0.03
tablero de madera
0.15
Material
area
(m²)
63.42
63.42
63.42
63.42
23.56
23.56
23.56
23.56
17.00
17.00
17.00
17.00
4.77
4.77
4.77
4.77
4.77
4.77
4.77
0.00
71.28
71.28
71.28
85.80
85.8
85.8
85.8
85.8
85.8
85.8
Vi
(m³)
ρi
(Kg/m³)
cei
(J/(ºC Kg))
Ct
-
(Vi ρi cei Ct)
(J/ºC)
0.6342
9.5130
1.2684
9.4240
0.0000
3.5340
0.4712
13.9060
0.1700
2.5500
0.3400
2.4804
0.0716
0.3816
0.0716
0.0572
0.6344
1.1925
0.0000
23.5224
1.4256
2.8512
46.3320
0.8580
1.2870
6.0060
30.8880
2.5740
12.8700
840.00
900.00
600.00
840
960
840
268,494.91
4,931,539.20
383,564.16
0.00
900.00
600.00
1250
960
840
750.00
900.00
600.00
1050
960
840
290.00
33.00
290.00
2,500.00
0.00
900.00
600.00
920
1260
920
920
1050
960
840
850.00
750.00
2390
960
600.00
900.00
2,700.00
0.00
300.00
900.00
737.63
840
840
880
1050
920
1260
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
0.60
Σ(Vi ρi cei Ct)
Vh
M
31,350,567.20
190.17
164,857.22
0.00
1,832,025.60
142,490.88
80,325.00
1,321,920.00
102,816.00
11,453.72
9,520.16
11,453.72
78,991.20
0.00
618,192.00
0.00
1,737,663.84
1,231,718.40
259,459.20
583,783.20
8,562,153.60
0.00
426,254.40
8,756,748.00
1263.75
2.F. CÁLCULO DE (1 - e(-t.G'/M))
t
(s)
57600
06/09/2010
G'
(W/ºC m³)
0.48
M
J/(ºC m³)
164,857.22
(-t *G')/M
-0.17
1 - e((-t *G')/M)
0.15
4
6. Cálculo de demanda calorífica de modulo 3
101
Anexo : Calculo de demanda calorifica de modulos de propuesta
Tesina: Estrategias de diseño solar
pasivo para ahorro energetico
Calculo de carga térmica de los módulos
MODULO 1
(ENERO)
BELGRADO
Altura
(h)
Volumen
Superficie
neto
(m2)
(m)
(m3)
Entrada-pasillo
8.2
2.6
21.32
Baño
4.87
2.5
12.175
Wc
1.75
2.5
4.375
Almacen
0.93
2.6
2.42
Lavado
1.68
2.6
4.37
Habitacion doble
11.17
2.82
31.50
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82
31.10
29.4
2.82 82.908
Zona
M1.1
M1.2
M1.3
M1.4
M1.5
M1.6
M1.7
M1.8
∑ total
69.03
Superficie bruto
71.28
2.66 190.17
Elemento
Tipo
Fachada N F1 opaco
Fachada N C2 puerta entrada
Fachada N F1 opaco
(m)
8.2
L
(m)
0.55
2.6
H
(m)
4.2
1.20
4.2
Volumen
(m3)
Entrada-pasillo
Altura
M1.1
Superficie
neto(m2)
`
21.32
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
2.31
0.15
1.91
0.71
3.13
0.15
αi
Si Ki αi
(W/oC)
1.1
0.382
1.1
1.497
1.1
0.518
Σ(Si Ki αi)
Te
(oC)
-10.0
3.0
3.0
-9.9
3.09
3.09
Ticonf.
(oC)
20
20
20
∆Ti
(oC)
29.9
16.9
16.9
ΣQi
2.40
Qi
(W)
11.43
25.31
8.76
45.50
Intercambio por transmisión
Gt(W/oCm3)
0.11
47.95 W
Qt
45.50
Intercambio por ventilación
Gv(W/oCm3)
0.20 124.5301 W
Qv
126.24
Intercambio térmico
G (W/oCm3)
0.31
Radiación solar
I (W/m3)
172.1 W
0
Aportes medios internos
D (W/m3)
0.03
Energía adicional necesaria para calefacción activo, en W/m3
06/09/2010
Ti
(oC)
Qa
171.74
Qas
0.00
Qd
D'a
0.63
8.06
1
Elemento
Tipo
Fachada N F1 opaco
4.87
L
(m)
1.80
(m)
2.5
H
(m)
4.2
Volumen
(m3)
Baño
Altura
M1.2
Superficie
neto (m2)
12.18
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
7.56
0.15
αi
Si Ki αi
(W/oC)
1.1
1.251
Te
(oC)
Ti
(oC)
3.0 24.05
Ticonf.
(oC)
22
M1.4
Elemento
Almacen
Tipo
Fachada N F1 opaco
06/09/2010
2.5
H
(m)
4.2
2.6
H
(m)
4.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
-2.56
-2.56
-4.94
-7.51
0.00
77.08
-0.62
∆Ti
(oC)
Qi
(W)
12.45
12.45
12.45
13.85
26.30
0.00
1.67
6.01
Volumen
(m3)
(m)
Altura
4.375
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.70
0.15
1.1
0.779
3.0
4.01
20
Σ(Si Ki αi)
0.78
Gt(W/oCm3)
0.18
13.24 W
Gv(W/oCm3)
0.20
14.73 W
G (W/oCm3)
0.38
27.96 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.38
0.93
L
(m)
0.60
-2.0
Qi
(W)
-2.56
16.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Volumen
(m3)
Fachada N F1 opaco
1.75
L
(m)
1.12
(m)
Tipo
Altura
Elemento
Wc
Superficie
neto (m2)
M1.3
Superficie
neto (m2)
Σ(Si Ki αi)
1.25
Gt(W/oCm3)
0.10
23.77 W
Gv(W/oCm3)
0.20
45.80 W
G (W/oCm3)
0.30
69.58 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
6.33
∆Ti
(oC)
2.418
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
2.52
0.15
1.1
0.417
-10.0
-8.1
20
Σ(Si Ki αi)
0.42
Gt(W/oCm3)
0.17
12.51 W
Gv(W/oCm3)
0.20
14.36 W
G (W/oCm3)
0.37
26.88 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.69
∆Ti
(oC)
28.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
11.74
11.74
11.74
13.47
25.21
0.00
1.67
10.43
2
(m)
(m)
31.50
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
Fachada S C1 carpintería
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 -9.11
20
Fachada S F1 opaco
4.83
0.15
0.9
0.653
-10.0 -9.11
20
Σ(Si Ki αi)
4.79
Gt(W/oCm3)
0.15
143.61 W
Gv(W/oCm3)
0.20
187.11 W
G (W/oCm3)
0.35
330.71 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.31
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
Fachada S Invernadero
11.17
L
(m)
2.08
2.98
2.82
H
(m)
2.4
3.3
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
Svs: Superficie equivalente de ventana a Sur, en m 2/m3
Rv: Radiación media en un plano vertical a Sur, en W/m 2
I=Svs x Rv:
Ganancia media por radiación solar, en W/m 3
Yi
0.40
0.22
06/09/2010
Tipo
L
(m)
2.08
2.98
H
(m)
2.4
3.3
17.5
17.5
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
6.38
12.34
18.72
18.72
15.14
33.86
0.00
24.17
7.75
∆Ti
(oC)
29.1
29.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
120.33
19.02
139.35
139.35
181.57
320.92
0.00
9.79
10.19
CRi Si Yi CRi
(m2)
1.00
2.00
1.00
0.41
Σ(Si Yi CRi)
Svs
2.41
0.077
Rv
82.92
I (W/m3)
6.35
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0
9.03
20
Fachada S F1 opaco
4.83
0.15
0.9
0.653
-10.0
9.03
20
Σ(Si Ki αi)
4.79
Gt(W/oCm3)
0.15
143.61 W
Gv(W/oCm3)
0.20
187.11 W
G (W/oCm3)
0.35
330.71 W
Radiación solar
I (W/m3)
6.35
D (W/m3)
0.31
Elemento
∆Ti
(oC)
Volumen
(m3)
Habitacion doble
2.6
H
(m)
0.6
4.2
Altura
M1.6
Tipo
Superficie
neto (m2)
4.37
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
Fachada N C1 carpintería
0.36
0.92
1.1
0.364
-10.0
2.49
20
Fachada N F1 opaco
4.26
0.15
1.1
0.705
-10.0
2.49
20
Σ(Si Ki αi)
1.07
Gt(W/oCm3)
0.24
32.08 W
Gv(W/oCm3)
0.20
25.95 W
G (W/oCm3)
0.44
58.03 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
5.53
Elemento
1.68
L
(m)
0.6
1.10
Volumen
(m3)
Lavado
Altura
M1.5
Superficie
neto (m2)
∆Ti
(oC)
11.0
11.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
45.36
7.17
52.54
52.54
68.45
120.98
199.94
9.79
3.84
3
(m)
31.10
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 -6.55
20
Fachada S F1 opaco
2.86
0.15
0.9
0.387
-10.0 -6.55
20
Fachada S F4 opaco
1.88
0.35
0.9
0.588
-10.0 -6.55
20
Σ(Si Ki αi)
4.52
Gt(W/oCm3)
0.15
135.62 W
Gv(W/oCm3)
0.20
184.76 W
G (W/oCm3)
0.34
320.38 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
1.19
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
11.03
L
(m)
2.08
2.95
0.79
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Volumen
(m3)
Habitacion
Altura
M1.7
Superficie
neto (m2)
Si
(m2)
4.99
1.88
I=Svs x Rv: Ganancia media por radiación solar, en W/m 3
Yi
0.40
0.22
06/09/2010
Tipo
L
(m)
2.08
2.95
0.79
H
(m)
2.4
3.3
2.4
26.5
26.5
26.5
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
109.73
10.28
15.60
120.01
120.01
163.50
283.50
0.00
36.88
9.11
CRi Si Yi CRi
(m2)
1.00
2.00
1.00
0.41
Σ(Si Yi CRi)
Svs
Rv
I (W/m3)
2.41
0.078
82.92
6.43
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 12.17
20
Fachada S F1 opaco
2.86
0.15
0.9
0.387
-10.0 12.17
20
Fachada S F4 opaco
1.88
0.35
0.9
0.588
-10.0 12.17
20
Σ(Si Ki αi)
4.52
Gt(W/oCm3)
0.15
135.62 W
Gv(W/oCm3)
0.20
184.76 W
G (W/oCm3)
0.34
320.38 W
Radiación solar
I (W/m3)
6.43
D (W/m3)
1.19
Elemento
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
7.8
7.8
7.8
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
32.34
3.03
4.60
35.37
35.37
48.19
83.57
199.94
36.88
2.69
4
(m)
82.91
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
8.52
0.92
0.9
7.055
-10.0 -3.94
20
Fachada S F1 opaco
4.21
0.15
0.9
0.570
-10.0 -3.94
20
Fachada S F4 opaco
2.78
0.35
0.9
0.868
-10.0 -3.94
20
Fachada E F1 opaco
24.42
0.15
1
3.674
-10.0 -3.94
20
3.78
0.92
1.1
3.825
-10.0 -3.94
20
Fachada N F1 opaco
13.48
0.15
1.1
2.231
-10.0 -3.94
20
Σ(Si Ki αi)
18.22
Gt(W/oCm3)
0.22
546.72 W
Gv(W/oCm3)
0.20
492.47 W
G (W/oCm3)
0.42
1039.2 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
2.53
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
29.4
L
(m)
3.55
4.70
1.16
6.60
3.15
4.11
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
3.7
1.2
4.2
L
(m)
3.55
1.16
H
(m)
2.4
2.4
Volumen (m3)
Salon/Comedor/C
ocina
Altura
M1.8
Superficie
neto (m2)
Si
(m2)
8.52
2.78
Yi
0.40
0.22
Tipo
L
(m)
3.55
4.70
1.16
6.60
3.15
4.11
H
(m)
2.4
3.3
2.4
3.7
1.2
4.2
Σ(Si Yi CRi)
Svs
Rv
I (W/m3)
4.02
0.048
82.92
4.02
Te
(oC)
Ti
(oC)
-10.0
-10.0
-10.0
-10.0
-10.0
-10.0
5.69
5.69
5.69
5.69
5.69
5.69
546.72 W
492.47 W
1039.2 W
06/09/2010
23.9
23.9
23.9
23.9
23.9
23.9
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
168.86
13.63
20.79
87.95
91.57
53.41
436.21
436.21
392.93
829.15
0.00
210.04
10.00
CRi Si Yi CRi
(m2)
1.00
3.41
1.00
0.61
Si
Ki
αi
Si Ki αi
o
2
(W/oC)
(m2) (W/ Cm )
8.52
0.92
0.9
7.055
Fachada S F1 opaco
4.21
0.15
0.9
0.570
Fachada S F4 opaco
2.78
0.35
0.9
0.868
Fachada E F1 opaco
24.42
0.15
1
3.674
3.78
0.92
1.1
3.825
Fachada N F1 opaco
13.48
0.15
1.1
2.231
Σ(Si Ki αi)
18.22
Gt(W/oCm3)
0.22
Gv(W/oCm3)
0.20
G (W/oCm3)
0.42
Radiación solar
I (W/m3)
4.02
D (W/m3)
2.53
Elemento
∆Ti
(oC)
Ticonf.
(oC)
20
20
20
20
20
20
∆Ti
(oC)
14.3
14.3
14.3
14.3
14.3
14.3
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
100.97
8.15
12.43
52.59
54.75
31.94
260.83
260.83
234.95
495.78
333.36
210.04
5.98
5
CARGA TERMICA REDUCIDA
Volumen
(m3)
(m)
2.6
21.32
Qt
(W)
Qv
(W)
despejado
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
Q0
(W)
Q1
(W)
M1.1
Entrada-pasillo
45.50 126.2
45.50
126.2
0
0.63
171.7
M1.2
Baño
4.87
2.5 12.175
-2.56
-4.94
-2.56
-4.94
0
77.1
-7.51
-7.51
M1.3
Wc
1.75
2.5
4.375
12.45 13.85
12.45
13.85
0
1.67
26.30
26.30
M1.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
11.74 13.47
11.74
13.47
0
1.67
25.21
25.21
M1.5
Lavado
Habitacion doble
1.68
2.6
4.368
18.72 15.14
18.72
15.14
0
24.2
33.86
33.86
11.17
2.82 31.499
139.35 181.6
52.54
68.45 199.9
9.79
320.9
120.98
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82 31.105
120.01 163.5
35.37
48.19 199.9
36.9
283.5
83.57
29.4
2.82 82.908
829.15 392.9
260.83
235.0 333.4
829.1
495.78
∑ total
69.03
2.66 190.17
1174.3 901.8
434.58
515.4 733.2
1683.2
949.94
Superficie bruto
71.28
M1.6
M1.7
M1.8
8.2
Altura
Zona
Superficie
neto (m2)
nublado
210
362
q0 (W/m2)
24.38
q1 (W/m2)
qm (W/m2)
171.74
13.76
19.07
Volumen
(m3)
(m)
Altura
Superficie
neto (m2)
CALOR NECESARIA
M1.1
Entrada-pasillo
2.6
21.32
47.95 124.5
0
M1.2
Baño
4.87
2.5 12.175
23.77 45.80
0
77.08
69.6
M1.3
Wc
1.75
2.5
4.375
13.24 14.73
0
1.67
28.0
M1.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
12.51 14.36
0
1.67
26.9
M1.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
32.08 25.95
0
24.17
58.0
M1.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
143.61 187.1
199.9
9.79 330.7
M1.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82 31.105
135.62 184.8
199.9
36.88 320.4
29.4
2.82 82.908
546.72 492.5
333.4
∑ total
69.03
2.66 190.17
Superficie bruto
71.28
Zona
M1.8
8.2
Qt
(W)
955.5
Qv
(W)
1090
Qas
(W)
Qd
(W)
733.2
q0 (W/m2)
Q
(W)
0.63 172.5
210.04
361.9
1039
2045
29.63
MODULO 1
06/09/2010
6
MODULO 2
(ENERO)
BELGRADO
(m2)
Volumen
(h)
(m)
(m3)
M2.1
Entrada-pasillo
M2.2
Baño
4.87
2.5 12.175
M2.3
Wc
1.75
2.5
4.375
M2.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
M2.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
M2.6
Habitacion doble
11.17
2.82
31.50
M2.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82
31.10
29.4
2.82 82.908
∑ total
69.03
2.66 190.2
Superficie bruto
71.28
M2.8
8.2
Altura
Zona
Superficie
neto
2.6
21.32
(m)
21.32
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
Fachada N F1 opaco
2.31
0.15
1.1
0.382
-10.0 -9.89
20
0
0.71
1.1
0.000
3.0
3.11
20
Fachada N F1 opaco
1.20
4.2
5.04
0.15
1.1
0.834
3.0
3.11
20
Σ(Si Ki αi)
1.22
Gt(W/oCm3)
0.06
24.33 W
Gv(W/oCm3)
0.20 124.5301 W
G (W/oCm3)
0.26
152.3 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.03
Elemento
06/09/2010
Tipo
8.2
L
(m)
0.55
2.6
H
(m)
4.2
Volumen
(m3)
Entrada-pasillo
Altura
M2.1
Superficie
neto (m2)
`
∆Ti
(oC)
29.9
16.9
16.9
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
11.43
0.00
14.09
25.51
25.51
126.16
151.67
0.00
0.63
7.11
7
Tipo
Fachada N F1 opaco
M2.4
Elemento
Almacen
Tipo
Fachada N F1 opaco
06/09/2010
1.75
L
(m)
1.12
Volumen
(m3)
(m)
Altura
2.5
H
(m)
4.2
2.6
H
(m)
4.2
-2.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
-2.56
-2.56
-2.56
-4.94
-7.51
0.00
77.08
-0.62
Volumen
(m3)
(m)
4.375
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.70
0.15
1.1
0.779
3.0
4.01
20
Σ(Si Ki αi)
0.78
Gt(W/oCm3)
0.18
13.24 W
Gv(W/oCm3)
0.20
14.73 W
G (W/oCm3)
0.38
27.96 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.38
0.93
L
(m)
0.60
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
16.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
12.45
12.45
12.45
13.85
26.30
0.00
1.67
6.01
Volumen
(m3)
Elemento
Wc
12.18
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
7.56
0.15
1.1
1.251
3.0 24.05
22
Σ(Si Ki αi)
1.25
Gt(W/oCm3)
0.10
23.77 W
Gv(W/oCm3)
0.20
45.80 W
G (W/oCm3)
0.30
69.58 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
6.33
Altura
M2.3
2.5
H
(m)
4.2
(m)
Fachada N F1 opaco
4.87
L
(m)
1.80
Altura
Tipo
Superficie
neto (m2)
Elemento
Baño
Superficie
neto (m2)
M2.2
Superficie
neto (m2)
2.418
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
2.52
0.15
1.1
0.417
-10.0
-8.1
20
Σ(Si Ki αi)
0.42
Gt(W/oCm3)
0.17
12.51 W
Gv(W/oCm3)
0.20
14.36 W
G (W/oCm3)
0.37
26.88 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.69
∆Ti
(oC)
28.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
11.74
11.74
11.74
13.47
25.21
0.00
1.67
10.43
8
1.68
L
(m)
0.6
1.10
2.6
H
(m)
0.6
4.2
Volumen
(m3)
Lavado
Altura
(m)
M2.5
Superficie
neto (m2)
(m)
31.50
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 -9.11
20
Fachada S F1 opaco
4.83
0.15
0.9
0.653
-10.0 -9.11
20
Σ(Si Ki αi)
4.79
Gt(W/oCm3)
0.15
143.61 W
Gv(W/oCm3)
0.20
187.11 W
G (W/oCm3)
0.35
330.71 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.31
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
11.17
L
(m)
2.08
2.98
2.82
H
(m)
2.4
3.3
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
06/09/2010
Tipo
L
(m)
2.08
2.98
H
(m)
2.4
3.3
17.5
17.5
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
6.38
12.34
18.72
18.72
15.14
33.86
0.00
24.17
7.75
∆Ti
(oC)
29.1
29.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
120.33
19.02
139.35
139.35
181.57
320.92
0.00
9.79
10.19
Yi
CRi Si Yi CRi
(m2)
0.40
1.00
2.00
0.22
1.00
0.41
Σ(Si Yi CRi)
2.41
Svs
0.077
Rv
82.92
I (W/m3)
6.35
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0
9.03
20
Fachada S F1 opaco
4.83
0.15
0.9
0.653
-10.0
9.03
20
Σ(Si Ki αi)
4.79
Gt(W/oCm3)
0.15
143.61 W
Gv(W/oCm3)
0.20
187.11 W
G (W/oCm3)
0.35
330.71 W
Radiación solar
I (W/m3)
6.35
D (W/m3)
0.31
Elemento
∆Ti
(oC)
Volumen
(m3)
Habitacion doble
Altura
M2.6
Tipo
Superficie
neto (m2)
4.37
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
0.36
0.92
1.1
0.364
-10.0
2.49
20
Fachada N F1 opaco
4.26
0.15
1.1
0.705
-10.0
2.49
20
Σ(Si Ki αi)
1.07
Gt(W/oCm3)
0.24
32.08 W
Gv(W/oCm3)
0.20
25.95 W
G (W/oCm3)
0.44
58.03 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
5.53
Elemento
∆Ti
(oC)
11.0
11.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
45.36
7.17
52.54
52.54
68.45
120.98
199.94
9.79
3.84
9
(m)
31.10
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 -6.55
20
Fachada S F1 opaco
2.86
0.15
0.9
0.387
-10.0 -6.55
20
Fachada S F4 opaco
1.88
0.35
0.9
0.588
-10.0 -6.55
20
Σ(Si Ki αi)
4.52
Gt(W/oCm3)
0.15
135.62 W
Gv(W/oCm3)
0.20
184.76 W
G (W/oCm3)
0.34
320.38 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
1.19
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
11.03
L
(m)
2.08
2.95
0.79
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Volumen
(m3)
Habitacion
Altura
M2.7
Superficie
neto (m2)
Si
(m2)
4.99
1.88
06/09/2010
Tipo
L
(m)
2.08
2.95
0.79
H
(m)
2.4
3.3
2.4
26.5
26.5
26.5
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
109.73
10.28
15.60
120.01
120.01
163.50
283.50
0.00
36.88
9.11
Yi
CRi Si Yi CRi
(m2)
0.40
1.00
2.00
0.22
1.00
0.41
Σ(Si Yi CRi)
2.41
Svs
0.078
Rv
82.92
I (W/m3)
6.43
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 12.17
20
Fachada S F1 opaco
2.86
0.15
0.9
0.387
-10.0 12.17
20
Fachada S F4 opaco
1.88
0.35
0.9
0.588
-10.0 12.17
20
Σ(Si Ki αi)
4.52
Gt(W/oCm3)
0.15
135.62 W
Gv(W/oCm3)
0.20
184.76 W
G (W/oCm3)
0.34
320.38 W
Radiación solar
I (W/m3)
6.43
D (W/m3)
1.19
Elemento
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
7.8
7.8
7.8
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
32.34
3.03
4.60
35.37
35.37
48.19
83.57
199.94
36.88
2.69
10
29.4
L
(m)
3.55
4.70
1.16
3.15
4.11
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
1.2
4.2
L
(m)
3.55
1.16
H
(m)
2.4
2.4
Volumen
(m3)
Salon/Comedor/C
ocina
Altura
(m)
M2.8
Superficie
neto (m2)
82.91
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
8.52
0.92
0.9
7.055
-10.0 -3.22
20
Fachada S F1 opaco
4.21
0.15
0.9
0.570
-10.0 -3.22
20
Fachada S F4 opaco
2.78
0.35
0.9
0.868
-10.0 -3.22
20
3.78
0.92
1.1
3.825
-10.0 -3.22
20
Fachada N F1 opaco
13.48
0.15
1.1
2.231
-10.0 -3.22
20
Σ(Si Ki αi)
14.55
Gt(W/oCm3)
0.18
436.48 W
Gv(W/oCm3)
0.20
492.47 W
G (W/oCm3)
0.37
928.96 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
2.53
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
Si
(m2)
8.52
2.78
06/09/2010
Tipo
L
(m)
3.55
4.70
1.16
3.15
4.11
H
(m)
2.4
3.3
2.4
1.2
4.2
23.2
23.2
23.2
23.2
23.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
163.78
13.22
20.16
88.81
51.81
337.79
337.79
381.12
718.92
0.00
210.04
8.67
Yi
CRi Si Yi CRi
(m2)
0.40
1.00
3.41
0.22
1.00
0.61
Σ(Si Yi CRi)
4.02
Svs
0.048
Rv
82.92
I (W/m3)
4.02
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
8.52
0.92
0.9
7.055
-10.0
7.55
20
Fachada S F1 opaco
4.21
0.15
0.9
0.570
-10.0
7.55
20
Fachada S F4 opaco
2.78
0.35
0.9
0.868
-10.0
7.55
20
3.78
0.92
1.1
3.825
-10.0
7.55
20
Fachada N F1 opaco
13.48
0.15
1.1
2.231
-10.0
7.55
20
Σ(Si Ki αi)
14.55
Gt(W/oCm3)
0.18
436.48 W
Gv(W/oCm3)
0.20
492.47 W
G (W/oCm3)
0.37
928.96 W
Radiación solar
I (W/m3)
4.02
D (W/m3)
2.53
Elemento
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
12.5
12.5
12.5
12.5
12.5
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
87.84
7.09
10.81
47.63
27.78
181.16
181.16
204.39
385.55
333.36
210.04
4.65
11
Altura
(m)
Volumen
(m3)
Zona
Superficie
neto (m2)
nublado
8.2
2.6
21.32
Qt
(W)
Qv
(W)
despejado
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
Q0
(W)
Q1
(W)
151.67
M2.1
Entrada-pasillo
25.51 126.2
25.51
126.2
0
0.63
151.67
M2.2
Baño
4.87
2.5 12.175
-2.56
-4.94
-2.56
-4.94
0
77.1
-7.51
-7.51
M2.3
Wc
1.75
2.5
4.375
12.45 13.85
12.45
13.85
0
1.67
26.30
26.30
M2.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
11.74 13.47
11.74
13.47
0
1.67
25.21
25.21
M2.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
18.72 15.14
18.72
15.14
0
24.2
33.86
33.86
M2.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
139.35 181.6
52.54
68.45 199.9
9.79
320.92
120.98
M2.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82 31.105
120.01 163.5
35.37
48.19 199.9
36.9
283.50
83.57
29.4
2.82 82.908
337.79 381.1
181.16
204.4 333.4
210
718.92
385.55
∑ total
69.03
2.66 190.17
663.00 889.9
334.92
484.7 733.2
1552.9
819.63
Superficie bruto
71.28
M2.8
362
q0 (W/m2)
22.50
q1 (W/m2)
qm (W/m2)
11.87
17.18
Altura
(m)
Volumen
(m3)
Zona
Superficie
neto (m2)
CALOR NECESARIA
8.2
2.6
21.32
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
Q
(W)
M2.1
Entrada-pasillo
24.33 124.5
0
M2.2
Baño
4.87
2.5 12.175
23.77 45.80
0
77.08
69.6
M2.3
Wc
1.75
2.5
4.375
13.24 14.73
0
1.67
28.0
M2.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
12.51 14.36
0
1.67
26.9
M2.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
32.08 25.95
0
24.17
58.0
M2.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
143.61 187.1
199.9
9.79 330.7
M2.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82 31.105
135.62 184.8
199.9
36.88 320.4
29.4
2.82 82.908
436.48 492.5
333.4
210.04 929.0
∑ total
69.03
2.66 190.17
Superficie bruto
71.28
M2.8
821.6
1090
733.2
q0 (W/m2)
0.63 148.9
361.9
1911
27.69
MODULO 2
06/09/2010
12
MODULO 3
(ENERO)
BELGRADO
(m)
(m3)
M3.1
Entrada-pasillo
M3.2
Baño
4.87
2.5 12.175
M3.3
Wc
1.75
2.5
4.375
M3.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
M3.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
M3.6
Habitacion doble
11.17
2.82
31.50
M3.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82
31.10
∑ total
69.03
Superficie bruto
71.28
M3.8
8.2
Volumen
(m2)
Altura
(h)
Zona
Superficie
neto
29.4
2.6
21.32
2.82 82.908
2.66
190.2
Elemento
Fachada N F1
Fachada N C2
Fachada N F1
T1
06/09/2010
(m)
21.32
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
opaco
2.31
0.15
1.1
0.382
-10.0 -9.90
20
puerta entrada
0
0.71
1.1
0.000
3.0
3.10
20
opaco
1.20
4.2
5.04
0.15
1.1
0.834
3.0
3.10
20
cubierta
8.2
0.11
1.2
1.088
-10.0 -9.90
20
Σ(Si Ki αi)
2.30
Gt(W/oCm3)
0.11
46.09 W
Gv(W/oCm3)
0.20 124.5301 W
G (W/oCm3)
0.31
185.3 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.03
Tipo
8.2
L
(m)
0.55
2.6
H
(m)
4.2
Volumen
(m3)
Entrada-pasillo
Altura
M3.1
Superficie
neto (m2)
`
∆Ti
(oC)
29.9
16.9
16.9
29.9
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
11.43
0.00
14.10
32.54
58.08
58.08
126.24
184.31
0.00
0.63
8.65
13
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
M3.4
Elemento
Almacen
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
06/09/2010
1.75
L
(m)
1.12
Volumen
(m3)
(m)
Altura
2.5
H
(m)
4.2
2.6
H
(m)
4.2
1.1
14.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
1.39
9.12
10.50
10.50
34.01
44.51
0.00
77.08
3.66
Volumen (m3)
(m)
4.375
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.70
0.15
1.1
0.779
3.0
3.89
20
1.75
0.11
1.2
0.232
-10.0 -9.11
20
Σ(Si Ki αi)
1.01
Gt(W/oCm3)
0.23
20.7 W
Gv(W/oCm3)
0.20
26.0 W
G (W/oCm3)
0.43
46.9 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.38
0.93
L
(m)
0.60
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
16.1
29.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
12.54
6.76
19.31
19.31
25.22
44.52
0.00
1.67
10.18
Volumen
(m3)
Elemento
Wc
12.18
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
7.56
0.15
1.1
1.251
3.0 20.89
22
4.87
0.11
1.2
0.646
-10.0
7.89
22
Σ(Si Ki αi)
1.90
Gt(W/oCm3)
0.16
37.95 W
Gv(W/oCm3)
0.20
71.11 W
G (W/oCm3)
0.35
122.4 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
6.33
Altura
M3.3
2.5
H
(m)
4.2
(m)
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
4.87
L
(m)
1.80
Altura
Tipo
Superficie
neto (m2)
Elemento
Baño
Superficie
neto (m2)
M3.2
Superficie
neto (m2)
2.418
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
2.52
0.15
1.1
0.417
-10.0
-8.4
20
0.93
0.11
1.2
0.123
-10.0
-8.4
20
Σ(Si Ki αi)
0.54
Gt(W/oCm3)
0.22
16.22 W
Gv(W/oCm3)
0.20
14.36 W
G (W/oCm3)
0.42
30.58 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.69
∆Ti
(oC)
28.4
28.4
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
11.83
3.50
15.33
15.33
13.58
28.91
0.00
1.67
11.96
14
(m)
(m)
31.50
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 -9.22
20
Fachada S F1 opaco
4.83
0.15
0.9
0.653
-10.0 -9.22
20
T1 cubierta
11.17
0.11
1.2
1.482
-10.0 -9.22
20
Σ(Si Ki αi)
6.27
Gt(W/oCm3)
0.20
188.07 W
Gv(W/oCm3)
0.20
187.11 W
G (W/oCm3)
0.40
375.18 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.31
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
11.17
L
(m)
2.08
2.98
2.82
H
(m)
2.4
3.3
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
06/09/2010
Tipo
L
(m)
2.08
2.98
H
(m)
2.4
3.3
18.8
18.8
18.8
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
6.85
13.25
4.19
24.29
24.29
16.26
40.55
0.00
24.17
9.28
∆Ti
(oC)
29.2
29.2
29.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
120.77
19.09
43.31
183.17
183.17
182.22
365.39
0.00
9.79
11.60
Yi
CRi Si Yi CRi
(m2)
0.40
1.00
2.00
0.22
1.00
0.41
Σ(Si Yi CRi)
2.41
Svs
0.077
Rv
82.92
I (W/m3)
6.35
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0
6.77
20
Fachada S F1 opaco
4.83
0.15
0.9
0.653
-10.0
6.77
20
T1 cubierta
11.17
0.11
1.2
1.482
-10.0
6.77
20
Σ(Si Ki αi)
6.27
Gt(W/oCm3)
0.20
188.07 W
Gv(W/oCm3)
0.20
187.11 W
G (W/oCm3)
0.40
375.18 W
Radiación solar
I (W/m3)
6.35
D (W/m3)
0.31
Elemento
∆Ti
(oC)
Volumen (m3)
Habitacion doble
2.6
H
(m)
0.6
4.2
Altura
M3.6
Tipo
Superficie
neto (m2)
4.37
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
0.36
0.92
1.1
0.364
-10.0
1.20
20
Fachada N F1 opaco
4.26
0.15
1.1
0.705
-10.0
1.20
20
T1 cubierta
1.68
0.11
1.2
0.223
-10.0
1.20
20
Σ(Si Ki αi)
1.29
Gt(W/oCm3)
0.30
38.77 W
Gv(W/oCm3)
0.20
25.95 W
G (W/oCm3)
0.49
64.72 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
5.53
Elemento
1.68
L
(m)
0.6
1.10
Volumen
(m3)
Lavado
Altura
M3.5
Superficie
neto (m2)
∆Ti
(oC)
13.2
13.2
13.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
54.68
8.65
19.61
82.94
82.94
82.51
165.45
199.94
9.79
5.25
15
(m)
31.10
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 -7.10
20
Fachada S F1 opaco
2.86
0.15
0.9
0.387
-10.0 -7.10
20
Fachada S F4 opaco
1.88
0.35
0.9
0.588
-10.0 -7.10
20
T1 cubierta
11.03
0.11
1.2
1.464
-10.0 -7.10
20
Σ(Si Ki αi)
6.57
Gt(W/oCm3)
0.21
197.16 W
Gv(W/oCm3)
0.20
184.76 W
G (W/oCm3)
0.41
381.92 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
1.19
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
11.03
L
(m)
2.08
2.95
0.79
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Volumen (m3)
Habitacion
Altura
M3.7
Superficie
neto (m2)
Si
(m2)
4.99
1.88
06/09/2010
Tipo
L
(m)
2.08
2.95
0.79
H
(m)
2.4
3.3
2.4
27.1
27.1
27.1
27.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
112.03
10.49
15.93
39.67
178.12
178.12
166.92
345.05
0.00
36.88
11.09
Yi
CRi Si Yi CRi
(m2)
0.40
1.00
2.00
0.22
1.00
0.41
Σ(Si Yi CRi)
2.41
Svs
0.078
Rv
82.92
I (W/m3)
6.43
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0
8.60
20
Fachada S F1 opaco
2.86
0.15
0.9
0.387
-10.0
8.60
20
Fachada S F4 opaco
1.88
0.35
0.9
0.588
-10.0
8.60
20
T1 cubierta
11.03
0.11
1.2
1.464
-10.0
8.60
20
Σ(Si Ki αi)
6.57
Gt(W/oCm3)
0.21
197.16 W
Gv(W/oCm3)
0.20
184.76 W
G (W/oCm3)
0.41
381.92 W
Radiación solar
I (W/m3)
6.43
D (W/m3)
1.19
Elemento
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
11.4
11.4
11.4
11.4
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
47.11
4.41
6.70
16.68
74.91
74.91
70.20
145.11
199.94
36.88
4.67
16
(m)
82.91
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
8.52
0.92
0.9
7.055
-10.0 -4.55
20
Fachada S F1 opaco
4.21
0.15
0.9
0.570
-10.0 -4.55
20
Fachada S F4 opaco
2.78
0.35
0.9
0.868
-10.0 -4.55
20
Fachada E F1 opaco
24.42
0.15
1
3.674
-10.0 -4.55
20
3.78
0.92
1.1
3.825
-10.0 -4.55
20
Fachada N F1 opaco
13.48
0.15
1.1
2.231
-10.0 -4.55
20
T1 cubierta
29.4
0.11
1.2
3.901
-10.0 -4.55
20
Σ(Si Ki αi)
22.13
Gt(W/oCm3)
0.27
663.76 W
Gv(W/oCm3)
0.20
492.47 W
G (W/oCm3)
0.46
1156.2 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
2.53
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
29.4
L
(m)
3.55
4.70
1.16
6.60
3.15
4.11
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
3.7
1.2
4.2
L
(m)
3.55
1.16
H
(m)
2.4
2.4
Volumen
(m3)
Salon/Comedor/C
ocina
Altura
M3.8
Superficie
neto (m2)
Si
(m2)
8.52
2.78
06/09/2010
Tipo
L
(m)
3.55
4.70
1.16
6.60
3.15
4.11
H
(m)
2.4
3.3
2.4
3.7
1.2
4.2
24.6
24.6
24.6
24.6
24.6
24.6
24.6
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
173.19
13.98
21.32
90.21
93.91
54.78
95.78
543.18
543.18
403.01
946.19
0.00
210.04
11.41
Yi
CRi Si Yi CRi
(m2)
0.40
1.00
3.41
0.22
1.00
0.61
Σ(Si Yi CRi)
4.02
Svs
0.048
Rv
82.92
I (W/m3)
4.02
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
8.52
0.92
0.9
7.055
-10.0
4.10
20
Fachada S F1 opaco
4.21
0.15
0.9
0.570
-10.0
4.10
20
Fachada S F4 opaco
2.78
0.35
0.9
0.868
-10.0
4.10
20
Fachada E F1 opaco
24.42
0.15
1
3.674
-10.0
4.10
20
3.78
0.92
1.1
3.825
-10.0
4.10
20
Fachada N F1 opaco
13.48
0.15
1.1
2.231
-10.0
4.10
20
T1 cubierta
29.4
0.11
1.2
3.901
-10.0
4.10
20
Σ(Si Ki αi)
22.13
Gt(W/oCm3)
0.27
663.76 W
Gv(W/oCm3)
0.20
492.47 W
G (W/oCm3)
0.46
1156.2 W
Radiación solar
I (W/m3)
4.02
D (W/m3)
2.53
Elemento
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
15.9
15.9
15.9
15.9
15.9
15.9
15.9
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
112.17
9.06
13.81
58.43
60.83
35.48
62.04
351.81
351.81
261.02
612.83
333.36
210.04
7.39
17
Volumen
(m3)
(m)
despejado
Altura
Superficie
neto (m2)
nublado
M3.1
Entrada-pasillo
2.6
21.32
58.08 126.2
58.08
126.2
0
0.63
184.31
184.31
M3.2
Baño
4.87
2.5 12.175
10.50 34.01
10.50
34.01
0
77.1
44.51
44.51
M3.3
Wc
1.75
2.5
4.375
19.31 25.22
19.31
25.22
0
1.67
44.52
44.52
M3.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
15.33 13.58
15.33
13.58
0
1.67
28.91
28.91
M3.5
Lavado
2.6
4.368
24.29 16.26
24.29
16.26
0
24.2
40.55
40.55
M3.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
183.17 182.2
82.94
82.51 199.9
9.79
365.39
165.45
M3.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82 31.105
178.12 166.9
74.91
70.20 199.9
36.9
345.05
145.11
29.4
2.82 82.908
543.18 403.0
351.81
261.0 333.4
210
946.19
612.83
∑ total
69.03
2.66 190.17
1032.0 967.5
637.17
629.0 733.2
1999.4
1266.2
Superficie bruto
71.28
Zona
M3.8
8.2
1.68
Qt
(W)
Qv
(W)
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
362
q0 (W/m2)
Q0
(W)
Q1
(W)
28.96
q1 (W/m2)
qm (W/m2)
18.34
23.65
Volumen (m3)
Entrada-pasillo
2.6
21.32
46.1 124.5
0
0.63 170.6
M3.2
Baño
4.87
2.5 12.175
37.95 71.11
0
77.08 109.1
M3.3
Wc
1.75
2.5
4.375
20.72 25.99
0
1.67
46.7
M3.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
16.22 14.36
0
1.67
30.6
M3.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
38.77 25.95
0
24.17
64.7
M3.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
188.07 187.1
199.9
9.79 375.2
M3.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82 31.105
197.16 184.8
199.9
36.88 381.9
29.4
2.82 82.908
663.76 492.5
333.4
∑ total
69.03
2.66 190.17
1208.7
733.2
Superficie bruto
71.28
M3.8
8.2
(m)
M3.1
Zona
Superficie
neto (m2)
Altura
CALOR NECESARIA
Qt
(W)
Qv
(W)
1126
Qas
(W)
Qd
(W)
q0 (W/m2)
210.04
361.9
Q
(W)
1156
2335
33.83
MODULO 3
06/09/2010
18
MODULO 4
(ENERO)
BELGRADO
(m2)
Volumen
(h)
(m)
(m3)
M4.1
Entrada-pasillo
M4.2
Baño
4.87
2.5 12.175
M4.3
Wc
1.75
2.5
4.375
M4.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
M4.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
M4.6
Habitacion doble
11.17
2.82
31.50
M4.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82
31.10
29.4
2.82 82.908
∑ total
69.03
2.66 190.17
Superficie bruto
71.28
M4.8
8.2
Altura
Zona
Superficie
neto
2.6
21.32
Elemento
Fachada N F1
Fachada N C2
Fachada N F1
T1
06/09/2010
(m)
21.32
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
opaco
2.31
0.15
1.1
0.382
-10.0 -9.90
20
puerta entrada
0
0.71
1.1
0.000
3.0
3.10
20
opaco
1.20
4.2
5.04
0.15
1.1
0.834
3.0
3.10
20
cubierta
8.2
0.11
1.2
1.088
-10.0 -9.90
20
Σ(Si Ki αi)
2.30
Gt(W/oCm3)
0.11
65.34 W
Gv(W/oCm3)
0.20 119.6756 W
G (W/oCm3)
0.31
185.0 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.03
Tipo
8.2
L
(m)
0.55
2.6
H
(m)
4.2
Volumen
(m3)
Entrada-pasillo
Altura
M4.1
Superficie
neto (m2)
`
∆Ti
(oC)
29.9
16.9
16.9
29.9
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
11.43
0.00
14.10
32.54
58.08
58.08
126.24
184.31
0.00
0.63
8.65
19
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
M4.4
Elemento
Almacen
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
06/09/2010
1.75
L
(m)
1.12
Volumen
(m3)
(m)
Altura
2.5
H
(m)
4.2
2.6
H
(m)
4.2
1.1
14.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
1.39
9.12
10.50
10.50
34.01
44.51
0.00
77.08
3.66
Volumen
(m3)
(m)
4.375
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
4.70
0.15
1.1
0.779
3.0
3.89
20
1.75
0.11
1.2
0.232
-10.0 -9.11
20
Σ(Si Ki αi)
1.01
Gt(W/oCm3)
0.23 25.27024 W
Gv(W/oCm3)
0.20
21.66 W
G (W/oCm3)
0.43
46.93 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.38
0.93
L
(m)
0.60
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
16.1
29.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
12.54
6.76
19.31
19.31
25.22
44.52
0.00
1.67
10.18
Volumen (m3)
Elemento
Wc
12.18
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
7.56
0.15
1.1
1.251
3.0 20.89
22
4.87
0.11
1.2
0.646
-10.0
7.89
22
Σ(Si Ki αi)
1.90
Gt(W/oCm3)
0.16
51.23 W
Gv(W/oCm3)
0.20
65.09 W
G (W/oCm3)
0.35
116.32 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
6.33
Altura
M4.3
2.5
H
(m)
4.2
(m)
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
4.87
L
(m)
1.80
Altura
Tipo
Superficie
neto (m2)
Elemento
Baño
Superficie neto
(m2)
M4.2
Superficie
neto (m2)
2.418
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
2.52
0.15
1.1
0.417
-10.0
-8.4
20
0.93
0.11
1.2
0.123
-10.0
-8.4
20
Σ(Si Ki αi)
0.54
Gt(W/oCm3)
0.22
16.22 W
Gv(W/oCm3)
0.20
14.36 W
G (W/oCm3)
0.42
30.58 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.69
∆Ti
(oC)
28.4
28.4
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
11.83
3.50
15.33
15.33
13.58
28.91
0.00
1.67
11.96
20
(m)
(m)
31.50
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 -9.22
20
Fachada S F1 opaco
4.83
0.15
0.9
0.653
-10.0 -9.22
20
T1 cubierta
11.17
0.11
1.2
1.482
-10.0 -9.22
20
Σ(Si Ki αi)
6.27
Gt(W/oCm3)
0.20
188.07 W
Gv(W/oCm3)
0.20
187.11 W
G (W/oCm3)
0.40
375.18 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.31
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
11.17
L
(m)
2.08
2.98
2.82
H
(m)
2.4
3.3
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
06/09/2010
Tipo
L
(m)
2.08
2.98
H
(m)
2.4
3.3
18.8
18.8
18.8
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
6.85
13.25
4.19
24.29
24.29
16.26
40.55
0.00
24.17
9.28
∆Ti
(oC)
29.2
29.2
29.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
120.77
19.09
43.31
183.17
183.17
182.22
365.39
0.00
9.79
11.60
Yi
CRi Si Yi CRi
(m2)
0.40
1.00
2.00
0.22
1.00
0.41
Σ(Si Yi CRi)
2.41
Svs
0.077
Rv
82.92
I (W/m3)
6.35
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0
6.77
20
Fachada S F1 opaco
4.83
0.15
0.9
0.653
-10.0
6.77
20
T1 cubierta
11.17
0.11
1.2
1.482
-10.0
6.77
20
Σ(Si Ki αi)
6.27
Gt(W/oCm3)
0.20 188.0744 W
Gv(W/oCm3)
0.20 187.1064 W
G (W/oCm3)
0.40
375.2 W
Radiación solar
I (W/m3)
6.35
D (W/m3)
0.31
Elemento
∆Ti
(oC)
Volumen
(m3)
Habitacion doble
2.6
H
(m)
0.6
4.2
Altura
M4.6
Tipo
Superficie
neto (m2)
4.37
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
0.36
0.92
1.1
0.364
-10.0
1.20
20
Fachada N F1 opaco
4.26
0.15
1.1
0.705
-10.0
1.20
20
T1 cubierta
1.68
0.11
1.2
0.223
-10.0
1.20
20
Σ(Si Ki αi)
1.29
Gt(W/oCm3)
0.30
38.77 W
Gv(W/oCm3)
0.20
25.95 W
G (W/oCm3)
0.49
64.72 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
5.53
Elemento
1.68
L
(m)
0.6
1.10
Volumen (m3)
Lavado
Altura
M4.5
Superficie
neto (m2)
∆Ti
(oC)
13.2
13.2
13.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
54.68
8.65
19.61
82.94
82.94
82.51
165.45
199.94
9.79
5.25
21
(m)
31.10
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0 -7.10
20
Fachada S F1 opaco
2.86
0.15
0.9
0.387
-10.0 -7.10
20
Fachada S F4 opaco
1.88
0.35
0.9
0.588
-10.0 -7.10
20
T1 cubierta
11.03
0.11
1.2
1.464
-10.0 -7.10
20
Σ(Si Ki αi)
6.57
Gt(W/oCm3)
0.21
197.16 W
Gv(W/oCm3)
0.20
184.76 W
G (W/oCm3)
0.41
381.92 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
1.19
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
11.03
L
(m)
2.08
2.95
0.79
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Volumen
(m3)
Habitacion
Altura
M4.7
Superficie
neto (m2)
Si
(m2)
4.99
1.88
06/09/2010
Tipo
L
(m)
2.08
2.95
0.79
H
(m)
2.4
3.3
2.4
27.1
27.1
27.1
27.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
112.03
10.49
15.93
39.67
178.12
178.12
166.92
345.05
0.00
36.88
11.09
Yi
CRi Si Yi CRi
(m2)
0.40
1.00
2.00
0.22
1.00
0.41
Σ(Si Yi CRi)
2.41
Svs
0.078
Rv
82.92
I (W/m3)
6.43
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/ C)
( C)
( C)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
0.9
4.133
-10.0
8.60
20
Fachada S F1 opaco
2.86
0.15
0.9
0.387
-10.0
8.60
20
Fachada S F4 opaco
1.88
0.35
0.9
0.588
-10.0
8.60
20
T1 cubierta
11.03
0.11
1.2
1.464
-10.0
8.60
20
Σ(Si Ki αi)
6.57
Gt(W/oCm3)
0.21 197.1598 W
Gv(W/oCm3)
0.20 184.7613 W
G (W/oCm3)
0.41
381.9 W
Radiación solar
I (W/m3)
6.43
D (W/m3)
1.19
Elemento
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
11.4
11.4
11.4
11.4
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
47.11
4.41
6.70
16.68
74.91
74.91
70.20
145.11
199.94
36.88
4.67
22
(m)
82.91
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
(W/oC)
(oC)
(oC)
(oC)
(m2) (W/ Cm )
8.52
0.92
0.9
7.055
-10.0 -3.98
20
Fachada S F1 opaco
4.21
0.15
0.9
0.570
-10.0 -3.98
20
Fachada S F4 opaco
2.78
0.35
0.9
0.868
-10.0 -3.98
20
3.78
0.92
1.1
3.825
-10.0 -3.98
20
Fachada N F1 opaco
13.48
0.15
1.1
2.231
-10.0 -3.98
20
T1 cubierta
29.4
0.11
1.2
3.901
-10.0 -3.98
20
Σ(Si Ki αi)
18.45
Gt(W/oCm3)
0.2225
553.53 W
Gv(W/oCm3)
0.20
492.47 W
G (W/oCm3)
0.42
1046.0 W
Radiación solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
2.53
Elemento
Elemento
Tipo
Radiación Solar
Fachada S Directo
29.4
L
(m)
3.55
4.70
1.16
3.15
4.11
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
1.2
4.2
L
(m)
3.55
1.16
H
(m)
2.4
2.4
Volumen
(m3)
Salon/Comedor/C
ocina
Altura
M4.8
Superficie
neto (m2)
Si
(m2)
8.52
2.78
06/09/2010
Tipo
L
(m)
3.55
4.70
1.16
3.15
4.11
H
(m)
2.4
3.3
2.4
1.2
4.2
24.0
24.0
24.0
24.0
24.0
24.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
169.14
13.66
20.82
91.72
53.50
93.54
442.38
442.38
393.58
835.96
0.00
210.04
10.08
Yi
CRi Si Yi CRi
(m2)
0.40
1.00
3.41
0.22
1.00
0.61
Σ(Si Yi CRi)
4.02
Svs
0.048
Rv
82.92
I (W/m3)
4.02
Ticonf.
Si
Ki
αi
Si Ki αi
Te
Ti
o
2
o
o
o
(W/
Cm
)
(W/
C)
(
C)
(
C)
(oC)
(m2)
8.52
0.92
0.9
7.055
-10.0
5.59
20
Fachada S F1 opaco
4.21
0.15
0.9
0.570
-10.0
5.59
20
Fachada S F4 opaco
2.78
0.35
0.9
0.868
-10.0
5.59
20
3.78
0.92
1.1
3.825
-10.0
5.59
20
Fachada N F1 opaco
13.48
0.15
1.1
2.231
-10.0
5.59
20
T1 cubierta
29.4
0.11
1.2
3.901
-10.0
5.59
20
Σ(Si Ki αi)
18.45
Gt(W/oCm3)
0.22 553.5281 W
Gv(W/oCm3)
0.20 492.4735 W
G (W/oCm3)
0.42
1046.0 W
Radiación solar
I (W/m3)
4.02
D (W/m3)
2.53
Elemento
∆Ti
(oC)
∆Ti
(oC)
14.4
14.4
14.4
14.4
14.4
14.4
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
101.69
8.21
12.52
55.14
32.17
56.24
265.97
265.97
236.63
502.60
333.36
210.04
6.06
23
Volumen
(m3)
(m)
despejado
Altura
Superficie
neto (m2)
nublado
M4.1
Entrada-pasillo
2.6
21.32
58.08 126.2
58.08
126.2
0
0.63
184.3
184.31
M4.2
Baño
4.87
2.5 12.175
10.50 34.01
10.50
34.01
0
77.1
44.51
44.51
M4.3
Wc
1.75
2.5
4.375
19.31 25.22
19.31
25.22
0
1.67
44.52
44.52
M4.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
15.33 13.58
15.33
13.58
0
1.67
28.91
28.91
M4.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
24.29 16.26
24.29
16.26
0
24.2
40.55
40.55
M4.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
183.17 182.2
82.94
82.51 199.9
9.79
365.4
165.45
M4.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82 31.105
178.12 166.9
74.91
70.20 199.9
36.9
345.0
145.11
29.4
2.82 82.908
442.38 393.6
265.97
236.6 333.4
836
502.60
∑ total
69.03
2.66
931.18 958.0
551.33
604.6
1889
1156.0
Superficie bruto
71.28
Zona
M4.8
8.2
190.2
Qt
(W)
Qv
(W)
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
733
210
362
q0 (W/m2)
Q0
(W)
27.37
q1 (W/m2)
qm (W/m2)
Q1
(W)
16.75
22.06
Volumen (m3)
Entrada-pasillo
2.6
21.32
65.3 119.7
0
0.63 185.0
M4.2
Baño
4.87
2.5 12.175
51.23 65.09
0
77.08 116.3
M4.3
Wc
1.75
2.5
4.375
25.27 21.66
0
1.67
46.9
M4.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
16.22 14.36
0
1.67
30.6
M4.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
38.77 25.95
0
24.17
64.7
M4.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
188.07 187.1
199.9
9.79 375.2
M4.7
Habitacion
Salon/Comedor/Co
cina
11.03
2.82 31.105
197.16 184.8
199.9
36.88 381.9
29.4
2.82 82.908
553.53 492.5
333.4
∑ total
69.03
2.66 190.17
1135.6
733.2
Superficie bruto
71.28
M4.8
8.2
(m)
M4.1
Zona
Superficie
neto (m2)
Altura
CALOR NECESARIA
Qt
(W)
Qv
(W)
1111
Qas
(W)
Qd
(W)
q0 (W/m2)
210.04
361.9
Q
(W)
1046
2247
32.55
MODULO 4
06/09/2010
24
RESUMEN DE RESULTADOS
Qo
Qt
(W)
CARGA TERMICA
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
D'a
(W/m3)
Q0
(W)
q
2
(W/m )
MODULO 1
434.6
515
733.2
361.9 949.9
5.00 13.76
MODULO 2
334.9
485
733.2
361.9 819.6
4.31 11.87
MODULO 3
637.2
629
733.2
361.9
1266
6.66
MODULO 4
551.3
605
733.2
361.9
1156
6.08 16.75
1958 2234
2933
1447.7
4192
489.5
733.2
361.9
1048
Promedio/MODUL
Q
558
5.51
18.3
15.2
CALOR NECESARIA
QT
(W)
QV
(W)
D'a
(W/m3)
Q
(W)
q
(W/m2)
MODULO 1
955
1090
2045.2
10.75 29.63
MODULO 2
822
1090
1911.4
10.05 27.69
MODULO 3
1209
1126
2335.0
12.28 33.83
MODULO 4
1136
1111
2246.7
11.81 32.55
4121
4417
8538.2
1030
1104
2134.6
Promedio/MODUL
11.22
30.9
Balance energético
4 módulos de propuesta
W
2500
362
362
1111
733
1126
Qd
Qas
Qo
Qv
733
1250
1090
733
1500
1090
1750
362
362
2000
733
2250
Qt
5
6
1156
4
1136
3
1266
2
820
1
822
950
500
955
750
1209
1000
7
8
250
0
Qd
Qas
Qo
Qv
Qt
06/09/2010
Modulo
Ganancias internas
Ganancias solares
Energía adicional -sistemas activos
Perdidas por ventilación
Pérdidas por transmisión
MODUL1
MODUL2
MODUL3
MODUL4
1; 2
3; 4
5; 6
7; 8
25
Demanda calorífica
( kWh/m2a)
Ganancias
Perdidas
Energía
MODUL 1
MODUL 2
MODUL 3
MODUL 4
85.33
79.74
97.42
93.73
30.6
30.6
30.6
30.6
15.10
15.10
15.10
15.10
39.86
34.28
50.43
47.38
45.46
45.46
46.99
46.35
30.97
28.95
35.36
34.02
Bloque lineal de
4 módulos
356.2
122
60.4
171.95
184.27
129.31
Promedio modulo
89.06
30.6
15.10
42.99
46.07
32.33
Solar
kWh/m 2a Internas
Demanda
calorífica
kWh/m a
Balance de
energía
2
Periodo de
calefacción
2
kWh/m a
Octubre-Marzo
Transmisión
Ventilación
Sistemas
activos
kWh/m a
kWh/m a
D'a
(kWh/m3a)
2
2
Demanda calorífica y balance energético
kWh/m2a
100.00
90.00
80.00
Dc
70.00
Qas
60.00
Qd
50.00
Qt
40.00
Qv
30.00
20.00
10.00
0.00
1
Dc
Qas
Qd
Qt
Qv
06/09/2010
2
Modulo
3
4
Demanda calorífica
Ganancias solares
Ganancias internas
Perdidas por transmisión
26
CARGA TERMICA
Ganancias
Sistemas
activos
Energía
adicional
Perdidas
kWh/m 2a Internas
Energía
adicional
kWh/m a
Balance de
energía
Solar
( kWh/m2a)
MODUL 1
MODUL 2
MODUL 3
MODUL 4
39.63
34.20
52.83
48.23
30.6
30.6
30.6
30.6
15.10
15.10
15.10
15.10
18.13
13.97
26.58
23.00
21.50
20.22
26.24
25.23
14.39
12.41
19.18
17.51
Bloque lineal de
4 módulos
174.9
122
60.4
81.69
93.19
63.48
Promedio /
MODUL
43.72
30.6
15.10
20.42
23.30
15.87
2
Periodo de
calefacción
2
kWh/m a
Octubre-Marzo
Transmisión
Ventilación
Sistemas
activos
kWh/m a
kWh/m a
D'a
(kWh/m3a)
2
2
Demanda calorífica y balance energético
kWh/m2a
100.00
90.00
80.00
70.00
Dc
Da
60.00
Qas
50.00
Qd
Qt
40.00
Qv
30.00
20.00
10.00
0.00
1
2
3
4
Modulo
Dc
D'a
Qas
Qd
Qt
Qv
06/09/2010
Demanda calorífica
Ganancias solares
Ganancias internas
27
A
B
C
Calefacción por agua caliente , sistema centralizado
Recuperación HRU
μ = 0,65 Unidad cada modulo
Recuperación HRU + Heat Pump
μ = 0,75 Sistema central
Energía primaria
Energía
adicional
A
B
C
Sistemas activos Sistemas activos Sistemas activos Sistemas activos
MODUL 1
MODUL 2
MODUL 3
MODUL 4
Bloque lineal de
módulos
Promedio/ MODUL
kWh/m2a
Da
(kWh/m2a)
Da
(kWh/m2a)
Da
(kWh/m2a)
Da
(kWh/m2a)
39.63
34.20
52.83
48.23
43.60
37.62
58.11
53.05
13.87
11.97
18.49
16.88
9.91
8.55
13.21
12.06
174.88
192.37
61.21
43.72
43.72
48.09
15.30
10.93
4
Demanda de sistemas activos con su energía primaria
70.00
60.00
50.00
Da
40.00
A
B
30.00
C
20.00
10.00
0.00
1
Da
A
B
C
06/09/2010
2
Modulo
3
4
Calefacción por agua caliente + energía primaria
HRU + energía primaria
HRU + heat pump + energía primaria
28
kWh/m2a
Balance energético
Modulo de referencia & Modulo de propuesta
200.0
15.1
175.0
46.1
30.6
150.0
Qd
125.0
Qas
Ganancias internas
Qo
Qv
100.0
Qt
15.1
75.0
137.6
136.9
46.1
30.6
50.0
25.0
43.0
43.7
3
4
0.0
1
2
Refer-Modul / Block-Modulo
Qd
Ganancias internas
Ref.
1-perdidas, 2-ganancias
Qas
Ganancias solares
Modulo
3-perdidas, 4-ganancias
Qo
Qv
Qt
kWh/m2a
Demanda calorífica y sistema activo
Modulo referente y propuesta
175
150
144.5
137.6
125
Qac
100
Qad
75
48.1
43.7
50
43.7
43.7
25
15.3
10.9
0
1
2
3
4
Refer-Modul / Block-Modulo
06/09/2010
Qac
Demanda calorífica
Qad
1
2
3
4
Modulo de referencia - Carga térmica y calefacción convencional
Modulo propuesta
Modulo propuesta
Modulo propuesta
A
B
C
29
7. Balance de Verano
102
Calculo de situacion de balance de verano
Dubravka Matic
1. MÉTODO ESTÁTICO - SITUACIÓN DE BALANCE- VERANO DIA (JULIO)
MODULO 3
1.A. TEMPERATURA MEDIA INTERIOR (Ti)
BELGRADO
(I+D)
Ti = Te + ────
G
(I+D)
Dá
Ti + ∆Ti = [ Te + ──── ] + ──
G
G
G
Dá = ∆Ti x G
→
I:
ganancia media por radiación solar, en W/m3
Dá : energia adicional necesaria para refrigeracion activa , en W/ m³
Te
(ºC)
27.60
33.00
Superficie (m2)
Vh (m3)
Dias de refrigeracion
Dias para calculo
I
(W/m³)
3.27
3.27
71.28
190.17
150
D
(W/m³)
2.21
2.21
(12/24h)
G
Ti
Ti Confort
(W/ºC m³)
(ºC)
(ºC)
2.26
30.03
24
2.26
35.43
24
Energia / dia=
Energia / dia=
Dá
(W/m³)
13.61
25.82
62137.09 Wh
62.14
kWh
75
refrigeracion/año
E=
E=
Energia / dia=
Energia / dia=
refrigeracion/año
06/09/2010
∆Ti
(ºC)
6.03
11.43
E=
E=
0.872
65.38
(kWh/m2)
(kWh/m2)
117825.63 Wh
117.83 kWh
1.653
123.97
(kWh/m2)
(kWh/m2)
1
Dubravka Matic
1.B. GANANCIA MEDIA POR RADIACIÓN SOLAR (I)
I = Svs Rv
I: ganancia media por radiación solar, en W/m3
Svs: superficie equivalente de ventana a Sur, en m²/m³
Rv : radiación media en un plano vertical a Sur, en W/m²
Svs
(m²/m³)
0.03
Rv
(W/m²)
118.75
I
(W/m³)
3.27
Σ (Si γi CRi)
Svs = ──────────
Vh
Si:
γi :
superficies captoras, en m²
coeficiente de captación
- para sistemas directos vale de 0,4 a 0,7
- para sistemas indirectos γi = a re/ (re + ri)
CRi:
Vh:
a = coeficiente de absorción
r = resistencias al paso de calor
coeficiente según la orientación y las obstrucciones
volúmen habitable, em m³
Mes del año
S
1
1
Enero
Julio
Superficies
captoras
Fachada S
Fachada E
Fachada O
Fachada N
Cubierta
06/09/2010
Sistema
directo
invernadero
CRi típicos
E/O
0.4
1.8
N
0
0.6
Cubierta
0.6
2.2
Si
γi
CRi
(m²)
18.60
4.77
0.40
0.00
0.60
1.00
Si γi CRi
(m²)
4.46
0.00
28.03
28.03
3.25
85.80
0.00
0.00
0.40
0.00
1.80
1.80
0.60
2.20
0.00
0.00
0.78
0.00
Σ (Si γi CRi)
Vh
Svs
5.24
190.17
0.028
Svc directo
0.02347
Svc indirecto
0
2
Dubravka Matic
1.C. APORTE MEDIOS INTERNOS (D)
Σ (ni ei nhi)
D = ───────────
Vh 24
D:
ni:
número de elementos que desprenden calor
ei:
nhi: número de horas diarias de funcionamiento
Vh:
volúmen habitable, en m³
Consumos dimensionados según hipotesis de consumo diario promedio de una familia con un hijo adolescente
ei
nhi
ni ei nhi
ni
elemento
(W)
(h)
(Wh)
Entrada - pasillo
Iluminación acceso
5
20
0.15
15.00
Cocina
Cocina
1
5000
0.15
750.00
Horno
1
1200
0
0.00
Lavavajillas
1
2150
0.8
1720.00
Nevera
1
180
1.5
270.00
Congelador
1
320
0.3
96.00
lamparas empotradas
4
20
1
80.00
luminaria colgante
1
100
1
100.00
microonda
1
800
0
0.00
Baño, lavadora,WC
lamparas empotradas
5
30
1
150.00
luminaria colgante
2
40
1
80.00
plancha
1
1500
0.3
450.00
1
1800
0.3
540.00
caldera 80(L)
1
1500
1
1500.00
Secador pelo
1
2000
0.1
200.00
Comedor & salon
lamparas empotradas
5
20
1
100.00
TV LCD
1
125
2
250.00
Equipo Hi-Fi
1
150
1
150.00
Luminaria de suelo
1
60
0.5
30.00
luminaria colgante
1
100
1
100.00
Habitacion doble
800.00
lamparas empotradas
4
20
0.5
40.00
TV LCD
1
125
1
125.00
lamparas de mesa
2
35
0.5
35.00
Habitacion
1285.00
lamparas de mesa
1
35
1
35.00
luminaria colgante
1
100
1
100.00
Ordenador
1
250
3
750.00
Σ
7666.00
Personas
3
100
8
2400.00
Σ (ni ei nhi)
Vh 24
D
06/09/2010
10066.00
4564.032
2.21
3
Dubravka Matic
1.D. COEFICIENTE DE INTERCAMBIO TÉRMICO (G)
G = G t + Gv
Gt: coeficiente de intercambio por transmisión, W/ºC m³
Gv : coeficiente de intercambio por ventilación, W/ºC m³
Gt
(W/ºC m³)
0.28
Gv
(W/ºC m³)
1.98
G
(W/ºC m³)
2.26
Σ (Si Ki αi)
Gt = ───────────
Vh
Si: superficies de la piel, en m²
Ki: coeficiente de transmisión del calor, em W/ºC m²
αi: coeficiente de situación de la superficie
Mes del año
Sur
Enero
Julio
Elemento
Fachada S
Fachada E
Fachada O
Fachada N
Cubierta
Suelo
Locales
E/O
0.9
1
Tipo
F1 opaco
C1 Transparente
F4A Invernadero
local
F1 Opaco
F1 opaco
F3 opaco
Puerta_?
C1 Transparente
T1 Cubierta
S2 Forjado
F2 Opaco
Norte
1
1.1
αi típicos
Patio
1.1
0.8
0.8
0.9
Si
( m²)
14.80
18.60
4.77
Ki
(W/ºC m²)
0.15
0.92
0.47
αi
1
1
1
Si Ki αi
(W/ºC)
2.23
17.11
2.25
28.03
0.15
1.10
4.64
26.80
17.00
1.80
3.25
85.80
71.28
28.03
300.16
0.15
0.14
0.71
0.92
0.11
0.39
0.41
0.80
0.80
0.80
0.80
1.20
0.00
0.60
3.23
1.93
1.03
2.39
11.39
0.00
6.98
Σ(Si Ki αi)
Vh
Gt
Cubierta
1.2
1.2
Suelo
0.4
0
Locales
0.5
0.6
53.16
190.17
0.28
Gv = 0,33 rh
Mes del año
Enero
Julio
rh típicos
0,25 a 2,5
6 a 12
rh
Gv
6
1.98
06/09/2010
4
8. Cálculo de demanda frigorífica de modulo 3
103
Tesina: Estrategias de diseño solar pasivo
para ahorro energetico
Anexo: Calculo de demanda frigorifica de los modulos de propuesta
MODULO 1
(JULIO)
BELGRADO
(m2)
M1.1
M1.2
M1.3
M1.4
M1.5
M1.6
M1.7
M1.8
Entrada-pasillo
Volumen
Zona
Altura
(h)
Superfici
e neto
(m)
(m3)
8.2
2.6
21.32
Baño
4.87
2.5
12.18
Wc
1.75
2.5
4.38
Almacen
0.93
2.6
2.42
Lavado
1.68
2.6
4.37
Habitacion doble
11.17
2.82
31.50
Habitacion
Salon/Comedor/C
ocina
11.03
2.82
31.10
∑ total
69.03
Superficie bruto
71.28
29.4
2.82 82.908
2.66
190.2
Elemento
Tipo
Fachada N F1 opaco
Fachada N F1 opaco
(m)
8.2
L
(m)
0.55
2.6
H
(m)
4.2
1.20
4.2
Volumen
(m3)
Entrada-pasillo
Altura
M1.1
Superficie
neto(m2)
`
21.32
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
2.31
0.15
1.91
0.71
3.13
0.15
αi
0.8
0.8
0.8
Σ(Si Ki αi)
Si Ki αi
(W/oC)
0.278
1.089
0.377
1.74
Te
(oC)
27.6
26.0
26.0
o
( C)
27.6
26.0
26.0
Ticonf.
(oC)
24
24
24
∆Ti
(oC)
3.6
2.0
2.0
ΣQi
Qi
(W)
1.00
2.19
0.76
3.96
Intercambio por transmision
Gt(W/oCm3)
0.08
0.35 W
Qt
3.96
Intercambio por ventilacion
Gv(W/oCm3)
1.98 67.542 W
Qv
152.57
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.06
Qa
156.53
Qas
0.00
Qd
D'a
0.63
7.34
Radiacion solar
3
I (W/m )
67.9 W
0
D (W/m3)
0.03
Energia adicional necesaria para refrigeracion activa, en W/m3
06/09/2010
Ti
1
Tipo
Fachada N F1 opaco
M1.4
Elemento
Almacen
Tipo
Fachada N F1 opaco
06/09/2010
(m)
Altura
Volumen
(m3)
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1.75
L
(m)
1.12
4.375
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.70
0.15
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.566
27.6
28.01
Σ(Si Ki αi)
0.57
Gt(W/oCm3)
0.13
2.04 W
Gv(W/oCm3)
1.98
31.2 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.11 33.223 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.86
0.93
L
(m)
0.60
2.6
H
(m)
4.2
24
∆Ti
(oC)
5.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
4.78
4.78
4.78
126.51
131.28
0.00
81.25
10.78
Volumen
(m3)
(m)
2.5
H
(m)
4.2
Ticonf.
(oC)
Ticonf.
(oC)
24
∆Ti
(oC)
4.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
2.27
2.27
2.27
34.70
36.97
0.00
3.75
8.45
Volumen
(m3)
Elemento
Wc
12.18
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
7.56
0.15
0.8
0.910
26.0
29.25
Σ(Si Ki αi)
0.91
Gt(W/oCm3)
0.07
2W
Gv(W/oCm3)
1.98 48.213 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.05 50.033 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
6.67
Altura
M1.3
2.5
H
(m)
4.2
(m)
Fachada N F1 opaco
4.87
L
(m)
1.80
Altura
Tipo
Superficie
neto(m2)
Elemento
Baño
Superficie
neto(m2)
M1.2
Superficie
neto(m2)
2.418
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
2.52
0.15
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
0.8
0.303
27.6
Σ(Si Ki αi)
0.30
Gt(W/oCm3)
0.13
1.09 W
Gv(W/oCm3)
1.98 17.24 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.11 18.328 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
3.27
o
( C)
29.2
Ticonf.
(oC)
24
∆Ti
(oC)
5.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
1.56
1.56
1.56
24.68
26.24
0.00
7.92
10.85
2
Elemento
Tipo
Fachada N C1 carpinteria
Fachada N F1 opaco
Elemento
(m)
1.68
L
(m)
0.6
1.10
2.6
H
(m)
0.6
4.2
4.37
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
0.36
0.92
4.26
0.15
L
(m)
0.6
1.10
H
(m)
0.6
4.2
Si
(m2)
0.36
4.62
Svs: Superfice equivalente de ventana a Sur, en m2/m3
Rv: Radiacion media en un plano vertical a Sur, en W/m2
I=Svs x Rv: Ganancia media por radiacion solar, en W/m3
06/09/2010
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.265
27.6
33.95
0.8
0.513
27.6
33.95
Σ(Si Ki αi)
0.78
Gt(W/oCm3)
0.18
2.80 W
Gv(W/oCm3)
1.98
31.1 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.16 33.935 W
Radiacion solar
I (W/m3)
2.35
D (W/m3)
11.35
Radiacion Solar
Fachada N Directo
Fachada N Invernadero
Volumen
(m3)
Lavado
Altura
M1.5
Superficie
neto(m2)
Yi
0.40
0.00
Ticonf.
(oC)
24
24
∆Ti
(oC)
9.9
9.9
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
2.64
5.10
7.74
7.74
86.04
93.78
10.26
49.58
21.47
CRi
Si Yi CRi
(m2)
0.60
0.09
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
Svs
Rv
I (W/m3)
0.09
0.020
118.75
2.35
3
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
C1 carpinteria
F1 opaco
Elemento
Radiacion Solar
(m)
Volumen
(m3)
Habitacion doble
Altura
M1.6
Superficie
neto(m2)
11.17
L
(m)
2.08
2.98
2.82
H
(m)
2.4
3.3
31.50
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
4.83
0.15
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1
4.593
27.6
30.19
1
0.726
27.6
30.19
Σ(Si Ki αi)
5.32
Gt(W/oCm3)
0.17 19.15 W
Gv(W/oCm3)
1.98 224.5 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.15 243.68 W
Radiacion solar
I (W/m3)
4.52
D (W/m3)
1.06
Ticonf.
(oC)
24
24
∆Ti
(oC)
6.2
6.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
28.45
4.50
32.95
32.95
386.33
419.28
142.27
33.33
13.31
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
Fachada S
C1 carpinteria
F1 opaco
F4 opaco
Elemento
Radiacion Solar
(m)
Volumen
(m3)
Habitacion
Altura
M1.7
Superficie
neto(m2)
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
0.60
1.20
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
1.20
Svs
0.038
Rv
118.75
I (W/m3)
4.52
11.03
L
(m)
2.08
2.95
0.79
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
31.10
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
2.86
0.15
1.88
0.35
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
o
( C)
1
4.593
27.6
30.54
1
0.430
27.6
30.54
1
0.653
27.6
30.54
Σ(Si Ki αi)
5.02
Gt(W/oCm3)
0.16 18.08 W
Gv(W/oCm3)
1.98 221.7 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.14 239.8 W
Radiacion solar
I (W/m3)
4.57
D (W/m3)
1.72
Ticonf.
(oC)
24
24
24
∆Ti
(oC)
6.5
6.5
6.5
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
30.03
2.81
4.27
32.85
32.85
402.76
435.61
142.27
53.54
14.00
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
0.60
1.20
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
1.20
Svs
0.039
Rv
118.75
I (W/m3)
4.57
06/09/2010
4
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
Fachada S
Fachada E
Fachada N
Fachada N
C1
F1
F4
F1
C1
F1
carpinteria
opaco
opaco
opaco
carpinteria
opaco
Elemento
Radiacion Solar
(m)
Volumen
(m3)
Salon/Comedor/
Cocina
Altura
M1.8
Superficie
neto(m2)
29.4
L
(m)
3.55
4.70
1.16
6.60
3.15
4.11
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
3.7
1.2
4.2
82.91
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
8.52
0.92
4.21
0.15
2.78
0.35
24.42
0.15
3.78
0.92
13.48
0.15
L
(m)
3.55
1.16
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
8.52
2.78
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
1
7.838
27.6
1
0.633
27.6
1
0.965
27.6
1.1
4.042
27.6
0.8
2.782
27.6
0.8
1.623
27.6
Σ(Si Ki αi)
17.88
Gt(W/oCm3)
0.22
64.4 W
Gv(W/oCm3)
1.98
591 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.20 655.35 W
Radiacion solar
I (W/m3)
5.76
D (W/m3)
2.28
o
( C)
31.26
31.26
31.26
31.26
31.26
31.26
Ticonf.
(oC)
24
24
24
24
24
24
∆Ti
(oC)
7.3
7.3
7.3
7.3
7.3
7.3
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
56.93
4.60
7.01
29.36
20.21
11.79
129.89
129.89
1192.31
1322.20
477.43
189.42
15.95
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
1.00
3.41
0.22
1.00
0.61
Σ(Si Yi CRi)
4.02
Svs
0.048
Rv
118.75
I (W/m3)
5.76
06/09/2010
5
Volumen
(m3)
(m)
Altura
Superficie
neto(m2)
POTENCIA FRIGORIFICA / CAPACIDAD FRIGORIFICA/ REAL
M1.1
Entrada-pasillo
2.6
21.32
3.96
152.57
0
0.63
156.53
M1.2
Baño
4.87
2.5 12.175
4.78
126.51
0
81.3
131.28
M1.3
Wc
1.75
2.5
4.375
2.27
34.70
0
3.75
36.97
M1.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
1.56
24.68
0
7.92
26.24
M1.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
7.74
86.04
10.26
49.6
93.78
M1.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
32.95
386.33
142.27
33.3
419.3
M1.7
Habitacion
Salon/Comedor/C
ocina
11.03
2.82 31.105
32.85
402.76
142.27
53.5
435.6
29.4
2.82 82.908
129.89 1192.31
477.43
189
1322.2
∑ total
69.03 2.658 190.17
215.98
772.24
Superficie bruto
71.28
Zona
M1.8
8.2
Qt
(W)
Qv
(W)
2405.9
Qas
(W)
Qd
(W)
419
Q
(W)
2622
q (W/m2)
38.0
Volumen
(m3)
(m)
Altura
Zona
Superficie
neto(m2)
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
Q
(W)
M1.1
Entrada-pasillo
8.2
2.6
21.32
0.35
67.54
0
0.63
156.53
M1.2
Baño
4.87
2.5
12.175
1.8
48.2
0
81.3
131.28
M1.3
Wc
1.75
2.5
4.375
2.04
31.19
0
3.75
36.97
M1.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
1.09
17.24
0
7.92
26.24
M1.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
2.80
31.14
10.26
49.6
93.78
M1.6
Habitacion doble
11.17
2.82
31.499
19.15
224.53
142.27
33.3
419.3
Habitacion
11.03
Salon/Comedor/C
ocina
29.4
2.82
31.105
18.08
221.71
142.27
53.5
435.6
2.82
82.908
64.38
590.97
477.43
189
1322.2
69.03 2.658 190.17
109.71
1232.5
772.24
M1.7
M1.8
∑ total
Superficie bruto
419
2622
71.28
q (W/m2)
38.0
MODULO 1
06/09/2010
6
MODULO 2
(JULIO)
BELGRADO
M2.1
M2.2
M2.3
M2.4
M2.5
M2.6
M2.7
M2.8
Entrada-pasillo
8.2
2.6
Volumen
Altura
(h)
Zona
Superficie
neto
21.32
Baño
4.87
2.5 12.175
Wc
1.75
2.5
4.375
Almacen
0.93
2.6
2.418
Lavado
1.68
2.6
4.368
Habitacion doble
11.17
2.82
31.50
Habitacion
Salon/Comedor/C
ocina
11.03
2.82
31.10
∑ total
69.03
Superficie bruto
71.28
29.4
2.82 82.908
2.66
190.2
Elemento
Tipo
Fachada N F1 opaco
Fachada N F1 opaco
8.2
L
(m)
0.55
(m)
2.6
H
(m)
4.2
Volumen
(m3)
Entrada-pasillo
Altura
M2.1
Superficie
neto(m2)
`
21.32
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
2.31
0.15
0
0.71
5.04
0.15
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.278
27.6
27.61
0.8
0.000
26.0
26.01
1.20
4.2
0.8
0.607
26.0
26.01
Σ(Si Ki αi)
0.88
Gt(W/oCm3)
0.04
0.25 W
Gv(W/oCm3)
1.98 67.542 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.02
68.1 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.03
06/09/2010
Ticonf.
(oC)
24
24
24
∆Ti
(oC)
3.6
2.0
2.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
1.01
0.00
1.22
2.23
2.23
152.58
154.81
0.00
0.63
7.26
7
Tipo
Fachada N F1 opaco
M2.4
Elemento
Almacen
Tipo
Fachada N F1 opaco
06/09/2010
(m)
Altura
Volumen
(m3)
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1.75
L
(m)
1.12
4.375
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.70
0.15
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
o
( C)
0.8
0.566
27.6
28.01
Σ(Si Ki αi)
0.57
Gt(W/oCm3)
0.13
2.0 W
Gv(W/oCm3)
1.98 31.185 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.11 33.223 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.86
0.93
L
(m)
0.60
2.6
H
(m)
4.2
24
∆Ti
(oC)
5.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
4.78
4.78
4.78
126.51
131.28
0.00
81.25
10.78
Volumen
(m3)
(m)
2.5
H
(m)
4.2
Ticonf.
(oC)
Ticonf.
(oC)
24
∆Ti
(oC)
4.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
2.27
2.27
2.27
34.70
36.97
0.00
3.75
8.45
Volumen
(m3)
Elemento
Wc
12.18
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
7.56
0.15
0.8
0.910
26.0
29.25
Σ(Si Ki αi)
0.91
Gt(W/oCm3)
0.07
2W
Gv(W/oCm3)
1.98 48.213 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.05 50.033 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
6.67
Altura
M2.3
2.5
H
(m)
4.2
(m)
Fachada N F1 opaco
4.87
L
(m)
1.80
Altura
Tipo
Superficie
neto(m2)
Elemento
Baño
Superficie
neto(m2)
M2.2
Superficie
neto(m2)
2.418
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
2.52
0.15
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
0.8
0.303
27.6
Σ(Si Ki αi)
0.30
Gt(W/oCm3)
0.13
1.09 W
Gv(W/oCm3)
1.98 17.236 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.11 18.328 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
3.27
(oC)
29.2
Ticonf.
(oC)
24
∆Ti
(oC)
5.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
1.56
1.56
1.56
24.68
26.24
0.00
7.92
10.85
8
Elemento
Tipo
Fachada N F1 opaco
(m)
1.68
L
(m)
0.6
1.10
2.6
H
(m)
0.6
4.2
4.37
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
0.36
0.92
4.26
0.15
L
(m)
0.6
1.10
H
(m)
0.6
4.2
Si
(m2)
0.36
4.62
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.265
27.6
33.95
0.8
0.513
27.6
33.95
Σ(Si Ki αi)
0.78
Gt(W/oCm3)
0.18
2.80 W
Gv(W/oCm3)
1.98 31.135 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.16 33.935 W
Radiacion solar
I (W/m3)
2.35
D (W/m3)
11.35
Ticonf.
(oC)
24
24
∆Ti
(oC)
9.9
9.9
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
2.64
5.10
7.74
7.74
86.04
93.78
10.26
49.58
21.47
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
C1 carpinteria
F1 opaco
Elemento
Radiacion Solar
Volumen
(m3)
Altura
Habitacion doble
(m)
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada N Directo
0.40
0.60
0.09
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
0.09
Svs
0.020
Rv
118.75
I (W/m3)
2.35
M2.6
Radiacion Solar
Superficie
neto(m2)
Elemento
Volumen
(m3)
Lavado
Altura
M2.5
Superficie
neto(m2)
11.17
L
(m)
2.08
2.98
2.82
H
(m)
2.4
3.3
31.50
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
4.83
0.15
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1
4.593
27.6
30.19
1
0.726
27.6
30.19
Σ(Si Ki αi)
5.32
Gt(W/oCm3)
0.17 19.15 W
Gv(W/oCm3)
1.98 224.53 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.15 243.68 W
Radiacion solar
I (W/m3)
4.52
D (W/m3)
1.06
Ticonf.
(oC)
24
24
∆Ti
(oC)
6.2
6.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
28.45
4.50
32.95
32.95
386.33
419.28
142.27
33.33
13.31
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
0.60
1.20
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
1.20
Svs
0.038
Rv
118.75
I (W/m3)
4.52
06/09/2010
9
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
Fachada S
C1 carpinteria
F1 opaco
F4 opaco
Elemento
Radiacion Solar
(m)
Volumen
(m3)
Habitacion
Altura
M2.7
Superficie
neto(m2)
11.03
L
(m)
2.08
2.95
0.79
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
31.10
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
2.86
0.15
1.88
0.35
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1
4.593
27.6
30.54
1
0.430
27.6
30.54
1
0.653
27.6
30.54
Σ(Si Ki αi)
5.02
Gt(W/oCm3)
0.16 18.08 W
Gv(W/oCm3)
1.98 221.71 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.14 239.8 W
Radiacion solar
I (W/m3)
4.57
D (W/m3)
1.72
Ticonf.
(oC)
24
24
24
∆Ti
(oC)
6.5
6.5
6.5
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
30.03
2.81
4.27
32.85
32.85
402.76
435.61
142.27
53.54
14.00
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
Fachada S
Fachada N
Fachada N
C1
F1
F4
C1
F1
carpinteria
opaco
opaco
carpinteria
opaco
Elemento
Radiacion Solar
(m)
Volumen
(m3)
Salon/Comedor/
Cocina
Altura
M2.8
Superficie
neto(m2)
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
0.60
1.20
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
1.20
Svs
0.039
Rv
118.75
I (W/m3)
4.57
29.4
L
(m)
3.55
4.70
1.16
3.15
4.11
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
1.2
4.2
82.91
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
8.52
0.92
4.21
0.15
2.78
0.35
3.78
0.92
13.48
0.15
L
(m)
3.55
1.16
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
8.52
2.78
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
1
7.838
27.6
1
0.633
27.6
1
0.965
27.6
0.8
2.782
27.6
0.8
1.623
27.6
Σ(Si Ki αi)
13.84
Gt(W/oCm3)
0.17
49.8 W
Gv(W/oCm3)
1.98 590.97 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.15 640.8 W
Radiacion solar
I (W/m3)
5.76
D (W/m3)
2.28
o
( C)
31.35
31.35
31.35
31.35
31.35
Ticonf.
(oC)
24
24
24
24
24
∆Ti
(oC)
7.3
7.3
7.3
7.3
7.3
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
57.58
4.65
7.09
20.44
11.92
101.68
101.68
1205.96
1307.65
477.43
189.42
15.77
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
1.00
3.41
0.22
1.00
0.61
Σ(Si Yi CRi)
4.02
Svs
0.048
Rv
118.75
I (W/m3)
5.76
06/09/2010
10
Volumen
(m3)
(m)
Altura
Superficie
neto(m2)
M2.1
Entrada-pasillo
2.6
21.32
2.23
152.58
0
0.63
154.81
M2.2
Baño
4.87
2.5 12.175
4.78
126.51
0
81.3
131.28
M2.3
Wc
1.75
2.5
4.375
2.27
34.70
0
3.75
36.97
M2.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
1.56
24.68
0
7.92
26.24
M2.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
7.74
86.04
10.26
49.6
93.78
M2.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
32.95
386.33
142.27
33.3
419.3
M2.7
Habitacion
Salon/Comedor/C
ocina
11.03
2.82 31.105
32.85
402.76
142.27
53.5
435.6
29.4
2.82 82.908
101.68 1205.96
477.43
189
1307.6
∑ total
69.03 2.658 190.17
186.05
772.24
Superficie bruto
71.28
Zona
M2.8
8.2
Qt
(W)
Qv
(W)
2419.6
Qas
(W)
Qd
(W)
419
Q
(W)
2606
q (W/m2)
37.7
Volumen
(m3)
(m)
Altura
Zona
Superficie
neto(m2)
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
Q
(W)
M2.1
Entrada-pasillo
8.2
2.6
21.32
0.25
67.54
0
0.63
154.81
M2.2
Baño
4.87
2.5
12.175
1.8
48.2
0
81.3
131.28
M2.3
Wc
1.75
2.5
4.375
2.04
31.19
0
3.75
36.97
M2.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
1.09
17.24
0
7.92
26.24
M2.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
2.80
31.14
10.26
49.6
93.78
M2.6
Habitacion doble
11.17
2.82
31.499
19.15
224.53
142.27
33.3
419.3
Habitacion
11.03
Salon/Comedor/C
ocina
29.4
2.82
31.105
18.08
221.71
142.27
53.5
435.6
2.82
82.908
49.83
590.97
477.43
189
1307.6
69.03 2.658 190.17
95.06
1232.5
772.24
M2.7
M2.8
∑ total
Superficie bruto
419
2606
71.28
q (W/m2)
37.7
MODULO 2
06/09/2010
11
MODULO 3
(JULIO)
BELGRADO
M3.1
M3.2
M3.3
M3.4
M3.5
M3.6
M3.7
M3.8
Entrada-pasillo
8.2
2.6
Volumen
Altura
(h)
Zona
Superficie
neto
21.32
Baño
4.87
2.5 12.175
Wc
1.75
2.5
4.375
Almacen
0.93
2.6
2.418
Lavado
1.68
2.6
4.368
Habitacion doble
11.17
2.82
31.50
Habitacion
Salon/Comedor/C
ocina
11.03
2.82
31.10
∑ total
69.03
Superficie bruto
71.28
29.4
2.82 82.908
2.66
190.2
Elemento
Tipo
Fachada N F1 opaco
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
8.2
L
(m)
0.55
(m)
2.6
H
(m)
4.2
Volumen
(m3)
Entrada-pasillo
Altura
M3.1
Superficie
neto(m2)
`
21.32
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
2.31
0.15
0
0.71
5.04
0.15
8.2
0.11
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
0.8
0.278
27.6
0.8
0.000
26.0
1.20
4.2
0.8
0.607
26.0
1.2
1.088
27.6
Σ(Si Ki αi)
1.97
Gt(W/oCm3)
0.09
1.48 W
Gv(W/oCm3)
1.98 67.542 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.07
69.4 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.03
06/09/2010
(oC)
27.61
26.01
26.01
27.61
Ticonf.
(oC)
24
24
24
24
∆Ti
(oC)
3.6
2.0
2.0
3.6
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
1.00
0.00
1.22
3.93
6.16
6.16
152.57
158.73
0.00
0.63
7.44
12
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
M3.4
Elemento
Almacen
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
06/09/2010
(m)
Altura
Volumen
(m3)
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1.75
L
(m)
1.12
4.375
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.70
0.15
1.75
0.11
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.566
27.6
28.00
1.2
0.232
27.6
28.00
Σ(Si Ki αi)
0.80
Gt(W/oCm3)
0.18
2.87 W
Gv(W/oCm3)
1.98 31.185 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.16 34.059 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.86
0.93
L
(m)
0.60
2.6
H
(m)
4.2
24
24
∆Ti
(oC)
5.2
6.8
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
4.70
4.37
9.07
9.07
124.54
133.61
0.00
81.25
10.97
Volumen
(m3)
(m)
2.5
H
(m)
4.2
Ticonf.
(oC)
Ticonf.
(oC)
24
24
∆Ti
(oC)
4.0
4.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
2.26
0.93
3.19
3.19
34.62
37.81
0.00
3.75
8.64
Volumen
(m3)
Elemento
Wc
12.18
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
7.56
0.15
4.87
0.11
0.8
0.910
26.0
29.17
1.2
0.646
27.6
30.77
Σ(Si Ki αi)
1.56
Gt(W/oCm3)
0.13
3W
Gv(W/oCm3)
1.98 1.0318 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.11 1.0265 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
6.67
Altura
M3.3
2.5
H
(m)
4.2
(m)
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
4.87
L
(m)
1.80
Altura
Tipo
Superficie
neto(m2)
Elemento
Baño
Superficie
neto(m2)
M3.2
Superficie
neto(m2)
2.418
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
2.52
0.15
0.93
0.11
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.303
27.6
29.1
1.2
0.123
27.6
29.12
Σ(Si Ki αi)
0.43
Gt(W/oCm3)
0.18
1.54 W
Gv(W/oCm3)
1.98 17.236 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.16 18.772 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
3.27
Ticonf.
(oC)
24
24
∆Ti
(oC)
5.1
5.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
1.55
0.63
2.18
2.18
24.50
26.69
0.00
7.92
11.04
13
Elemento
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
(m)
1.68
L
(m)
0.6
1.10
2.6
H
(m)
0.6
4.2
4.37
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
0.36
0.92
4.26
0.15
1.68
0.11
L
(m)
0.6
1.10
H
(m)
0.6
4.2
Si
(m2)
0.36
4.62
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.265
27.6
33.80
0.8
0.513
27.6
33.80
1.2
0.223
27.6
33.80
Σ(Si Ki αi)
1.00
Gt(W/oCm3)
0.23
3.60 W
Gv(W/oCm3)
1.98 31.135 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.21 34.738 W
Radiacion solar
I (W/m3)
2.35
D (W/m3)
11.35
Ticonf.
(oC)
24
24
24
∆Ti
(oC)
9.8
9.8
9.8
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
2.60
5.03
2.19
9.81
9.81
84.77
94.58
10.26
49.58
21.65
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
C1 carpinteria
F1 opaco
T1 cubierta
Elemento
Radiacion Solar
Volumen
(m3)
Altura
Habitacion doble
(m)
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada N Directo
0.40
0.60
0.09
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
0.09
Svs
0.020
Rv
118.75
I (W/m3)
2.35
M3.6
Radiacion Solar
Superficie
neto(m2)
Elemento
Volumen
(m3)
Lavado
Altura
M3.5
Superficie
neto(m2)
11.17
L
(m)
2.08
2.98
2.82
H
(m)
2.4
3.3
31.50
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
4.83
0.15
11.17
0.11
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1
4.593
27.6
30.14
1
0.726
27.6
30.14
1.2
1.482
27.6
30.14
Σ(Si Ki αi)
6.80
Gt(W/oCm3)
0.22
24.5 W
Gv(W/oCm3)
1.98 224.53 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.20 249.01 W
Radiacion solar
I (W/m3)
4.52
D (W/m3)
1.06
Ticonf.
(oC)
24
24
24
∆Ti
(oC)
6.1
6.1
6.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
28.19
4.46
9.10
41.75
41.75
382.87
424.62
142.27
33.33
13.48
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
0.60
1.20
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
1.20
Svs
0.038
Rv
118.75
I (W/m3)
4.52
06/09/2010
14
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
Fachada S
C1
F1
F4
T1
carpinteria
opaco
opaco
cubierta
Elemento
Radiacion Solar
(m)
Volumen
(m3)
Habitacion
Altura
M3.7
Superficie
neto(m2)
11.03
L
(m)
2.08
2.95
0.79
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
31.10
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
2.86
0.15
1.88
0.35
11.03
0.11
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1
4.593
27.6
1
0.430
27.6
1
0.653
27.6
1.2
1.464
27.6
Σ(Si Ki αi)
7.14
Gt(W/oCm3)
0.23
25.7 W
Gv(W/oCm3)
1.98 221.71 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.21 247.42 W
Radiacion solar
I (W/m3)
4.57
D (W/m3)
1.72
30.45
30.45
30.45
30.45
Ticonf.
(oC)
24
24
24
24
∆Ti
(oC)
6.4
6.4
6.4
6.4
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
29.62
2.77
4.21
9.44
46.04
46.04
397.19
443.23
142.27
53.54
14.25
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
Fachada S
Fachada E
Fachada N
Fachada N
C1
F1
F4
F1
C1
F1
T1
carpinteria
opaco
opaco
opaco
carpinteria
opaco
cubierta
Elemento
Radiacion Solar
(m)
Volumen
(m3)
Salon/Comedor/
Cocina
Altura
M3.8
Superficie
neto(m2)
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
0.60
1.20
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
1.20
Svs
0.039
Rv
118.75
I (W/m3)
4.57
29.4
L
(m)
3.55
4.70
1.16
6.60
3.15
4.11
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
3.7
1.2
4.2
82.91
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
8.52
0.92
4.21
0.15
2.78
0.35
24.42
0.15
3.78
0.92
13.48
0.15
29.4
0.11
L
(m)
3.55
1.16
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
8.52
2.78
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
1
7.838
27.6
1
0.633
27.6
1
0.965
27.6
1.1
4.042
27.6
0.8
2.782
27.6
0.8
1.623
27.6
1.2
3.901
27.6
Σ(Si Ki αi)
21.78
Gt(W/oCm3)
0.26
78.4 W
Gv(W/oCm3)
1.98 590.97 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.24 669.39 W
Radiacion solar
I (W/m3)
5.76
D (W/m3)
2.28
(oC)
31.19
31.19
31.19
31.19
31.19
31.19
31.19
Ticonf.
(oC)
24
24
24
24
24
24
24
∆Ti
(oC)
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
56.33
4.55
6.93
29.05
19.99
11.66
28.04
156.55
156.55
1179.69
1336.24
477.43
189.42
16.12
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
1.00
3.41
0.22
1.00
0.61
Σ(Si Yi CRi)
4.02
Svs
0.048
Rv
118.75
I (W/m3)
5.76
06/09/2010
15
Volumen
(m3)
(m)
Altura
Superficie
neto(m2)
M3.1
Entrada-pasillo
2.6
21.32
6.16
152.57
0
0.63
158.73
M3.2
Baño
4.87
2.5 12.175
9.07
124.54
0
81.3
133.61
M3.3
Wc
1.75
2.5
4.375
3.19
34.62
0
3.75
37.81
M3.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
2.18
24.50
0
7.92
26.69
M3.5
Lavado
2.6
4.368
9.81
84.77
10.26
49.6
94.58
M3.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
41.75
382.87
142.27
33.3
424.6
M3.7
Habitacion
Salon/Comedor/C
ocina
11.03
2.82 31.105
46.04
397.19
142.27
53.5
443.2
29.4
2.82 82.908
156.55 1179.69
477.43
189
1336.2
∑ total
69.03 2.658 190.17
274.76
772.24
Superficie bruto
71.28
Zona
M3.8
8.2
1.68
Qt
(W)
Qv
(W)
2380.7
Qas
(W)
Qd
(W)
419
Q
(W)
2656
q (W/m2)
38.5
Volumen
(m3)
(m)
Altura
Zona
Superficie
neto(m2)
Qt
(W)
Qv
(W)
Q
(W)
0.63
158.73
Entrada-pasillo
8.2
2.6
21.32
M3.2
Baño
4.87
2.5
12.175
3
1.03
0
81.3
133.61
M3.3
Wc
1.75
2.5
4.375
2.87
31.19
0
3.75
37.81
M3.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
1.54
17.24
0
7.92
26.69
M3.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
3.60
31.14
10.26
49.6
94.58
M3.6
Habitacion doble
11.17
2.82
31.499
24.48
224.53
142.27
33.3
424.6
Habitacion
11.03
Salon/Comedor/C
ocina
29.4
2.82
31.105
25.70
221.71
142.27
53.5
443.2
2.82
82.908
78.42
590.97
477.43
189
1336.2
69.03 2.658 190.17
141.22
1185.3
772.24
M3.8
∑ total
Superficie bruto
0
Qd
(W)
M3.1
M3.7
1.48 67.5418
Qas
(W)
419
2656
71.28
q (W/m2)
38.5
MODULO 3
06/09/2010
16
MODULO 4
(JULIO)
BELGRADO
M4.1
M4.2
M4.3
M4.4
M4.5
M4.6
M4.7
M4.8
Entrada-pasillo
8.2
2.6
Volumen
Altura
(h)
Zona
Superficie
neto
21.32
Baño
4.87
2.5 12.175
Wc
1.75
2.5
4.375
Almacen
0.93
2.6
2.418
Lavado
1.68
2.6
4.368
Habitacion doble
11.17
2.82
31.50
Habitacion
Salon/Comedor/C
ocina
11.03
2.82
31.10
29.4
2.82 82.908
∑ total
69.03
2.66 190.17
Superficie bruto
71.28
Elemento
Tipo
Fachada N F1 opaco
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
8.2
L
(m)
0.55
(m)
2.6
H
(m)
4.2
Volumen
(m3)
Entrada-pasillo
Altura
M4.1
Superficie
neto(m2)
`
21.32
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
2.31
0.15
0
0.71
5.04
0.15
8.2
0.11
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
0.8
0.278
27.6
0.8
0.000
26.0
1.20
4.2
0.8
0.607
26.0
1.2
1.088
27.6
Σ(Si Ki αi)
1.97
Gt(W/oCm3)
0.09
2.1 W
Gv(W/oCm3)
1.98
67.5 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.07 69.815 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.03
06/09/2010
(oC)
27.61
26.01
26.01
27.61
Ticonf.
(oC)
24
24
24
24
∆Ti
(oC)
3.6
2.0
2.0
3.6
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
1.00
0.00
1.22
3.93
6.16
6.16
152.57
158.73
0.00
0.63
7.44
17
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
M4.4
Elemento
Almacen
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
06/09/2010
(m)
Altura
Volumen
(m3)
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1.75
L
(m)
1.12
4.375
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.70
0.15
1.75
0.11
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.566
27.6
28.00
1.2
0.232
27.6
28.00
Σ(Si Ki αi)
0.80
Gt(W/oCm3)
0.18
2.87 W
Gv(W/oCm3)
1.98 31.185 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.16 34.059 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
0.86
0.93
L
(m)
0.60
2.6
H
(m)
4.2
24
24
∆Ti
(oC)
5.2
6.8
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
4.70
4.37
9.07
9.07
124.54
133.61
0.00
81.25
10.97
Volumen
(m3)
(m)
2.5
H
(m)
4.2
Ticonf.
(oC)
Ticonf.
(oC)
24
24
∆Ti
(oC)
4.0
4.0
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
2.26
0.93
3.19
3.19
34.62
37.81
0.00
3.75
8.64
Volumen
(m3)
Elemento
Wc
12.18
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
7.56
0.15
4.87
0.11
0.8
0.910
26.0
29.17
1.2
0.646
27.6
30.77
Σ(Si Ki αi)
1.56
Gt(W/oCm3)
0.13
0.08 W
Gv(W/oCm3)
1.98
1.0 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.11
1.03 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
6.67
Altura
M4.3
2.5
H
(m)
4.2
(m)
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
4.87
L
(m)
1.80
Altura
Tipo
Superficie
neto(m2)
Elemento
Baño
Superficie
neto(m2)
M4.2
Superficie
neto(m2)
2.418
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
2.52
0.15
0.93
0.11
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.303
27.6
29.1
1.2
0.123
27.6
29.12
Σ(Si Ki αi)
0.43
Gt(W/oCm3)
0.18
1.54 W
Gv(W/oCm3)
1.98 17.236 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.16 18.772 W
Radiacion solar
I (W/m3)
0
D (W/m3)
3.27
Ticonf.
(oC)
24
24
∆Ti
(oC)
5.1
5.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
1.55
0.63
2.18
2.18
24.50
26.69
0.00
7.92
11.04
18
Elemento
Tipo
Fachada N F1 opaco
T1 cubierta
(m)
1.68
L
(m)
0.6
1.10
2.6
H
(m)
0.6
4.2
4.37
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
0.36
0.92
4.26
0.15
1.68
0.11
L
(m)
0.6
1.10
H
(m)
0.6
4.2
Si
(m2)
0.36
4.62
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
0.8
0.265
27.6
33.80
0.8
0.513
27.6
33.80
1.2
0.223
27.6
33.80
Σ(Si Ki αi)
1.00
Gt(W/oCm3)
0.23
3.60 W
Gv(W/oCm3)
1.98 31.135 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.21 34.738 W
Radiacion solar
I (W/m3)
2.35
D (W/m3)
11.35
Ticonf.
(oC)
24
24
24
∆Ti
(oC)
9.8
9.8
9.8
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
2.60
5.03
2.19
9.81
9.81
84.77
94.58
10.26
49.58
21.65
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
C1 carpinteria
F1 opaco
T1 cubierta
Elemento
Radiacion Solar
Volumen
(m3)
Altura
Habitacion doble
(m)
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada N Directo
0.40
0.60
0.09
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
0.09
Svs
0.020
Rv
118.75
I (W/m3)
2.35
M4.6
Radiacion Solar
Superficie
neto(m2)
Elemento
Volumen
(m3)
Lavado
Altura
M4.5
Superficie
neto(m2)
11.17
L
(m)
2.08
2.98
2.82
H
(m)
2.4
3.3
31.50
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
4.83
0.15
11.17
0.11
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1
4.593
27.6
30.14
1
0.726
27.6
30.14
1.2
1.482
27.6
30.14
Σ(Si Ki αi)
6.80
Gt(W/oCm3)
0.22
24.5 W
Gv(W/oCm3)
1.98 224.53 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.20 249.01 W
Radiacion solar
I (W/m3)
4.52
D (W/m3)
1.06
Ticonf.
(oC)
24
24
24
∆Ti
(oC)
6.1
6.1
6.1
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
28.19
4.46
9.10
41.75
41.75
382.87
424.62
142.27
33.33
13.48
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
0.60
1.20
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
1.20
Svs
0.038
Rv
118.75
I (W/m3)
4.52
06/09/2010
19
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
Fachada S
C1
F1
F4
T1
carpinteria
opaco
opaco
cubierta
Elemento
Radiacion Solar
(m)
Volumen
(m3)
Habitacion
Altura
M4.7
Superficie
neto(m2)
11.03
L
(m)
2.08
2.95
0.79
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
31.10
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
4.99
0.92
2.86
0.15
1.88
0.35
11.03
0.11
L
(m)
2.08
0.79
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
4.99
1.88
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
(oC)
1
4.593
27.6
1
0.430
27.6
1
0.653
27.6
1.2
1.464
27.6
Σ(Si Ki αi)
7.14
Gt(W/oCm3)
0.23
25.7 W
Gv(W/oCm3)
1.98 221.71 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.21 247.42 W
Radiacion solar
I (W/m3)
4.57
D (W/m3)
1.72
30.45
30.45
30.45
30.45
Ticonf.
(oC)
24
24
24
24
∆Ti
(oC)
6.4
6.4
6.4
6.4
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
29.62
2.77
4.21
9.44
46.04
46.04
397.19
443.23
142.27
53.54
14.25
Elemento
Tipo
Fachada S
Fachada S
Fachada S
Fachada N
Fachada N
C1
F1
F4
C1
F1
T1
carpinteria
opaco
opaco
carpinteria
opaco
cubierta
Elemento
Radiacion Solar
(m)
Volumen
(m3)
Salon/Comedor/
Cocina
Altura
M4.8
Superficie
neto(m2)
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
0.60
1.20
0.00
1.00
0.00
Σ(Si Yi CRi)
1.20
Svs
0.039
Rv
118.75
I (W/m3)
4.57
29.4
L
(m)
3.55
4.70
1.16
3.15
4.11
2.82
H
(m)
2.4
3.3
2.4
1.2
4.2
82.91
Si
Ki
o
2
(m2) (W/ Cm )
8.52
0.92
4.21
0.15
2.78
0.35
3.78
0.92
13.48
0.15
29.4
0.11
L
(m)
3.55
1.16
H
(m)
2.4
2.4
Si
(m2)
8.52
2.78
αi
-
Si Ki αi
(W/oC)
Te
(oC)
Ti
1
7.838
27.6
1
0.633
27.6
1
0.965
27.6
0.8
2.782
27.6
0.8
1.623
27.6
1.2
3.901
27.6
Σ(Si Ki αi)
17.74
Gt(W/oCm3)
0.21
63.9 W
Gv(W/oCm3)
1.98 590.97 W
Intercambio termico
G (W/oCm3)
2.19 654.84 W
Radiacion solar
I (W/m3)
5.76
D (W/m3)
2.28
o
( C)
31.27
31.27
31.27
31.27
31.27
31.27
Ticonf.
(oC)
24
24
24
24
24
24
∆Ti
(oC)
7.3
7.3
7.3
7.3
7.3
7.3
ΣQi
Qt
Qv
Qa
Qas
Qd
D'a
Qi
(W)
56.95
4.60
7.01
20.21
11.79
28.35
128.92
128.92
1192.77
1321.69
477.43
189.42
15.94
Yi
CRi
Si Yi CRi
(m2)
Fachada S Directo
0.40
1.00
3.41
0.22
1.00
0.61
Σ(Si Yi CRi)
4.02
Svs
0.048
Rv
118.75
I (W/m3)
5.76
06/09/2010
20
Volumen
(m3)
(m)
Altura
Superficie
neto(m2)
M4.1
Entrada-pasillo
2.6
21.32
6.16
152.57
0
0.63
158.7
M4.2
Baño
4.87
2.5 12.175
9.07
124.54
0
81.3
133.6
M4.3
Wc
1.75
2.5
4.375
3.19
34.62
0
3.75
37.81
M4.4
Almacen
0.93
2.6
2.418
2.18
24.50
0
7.92
26.69
M4.5
Lavado
1.68
2.6
4.368
9.81
84.77
10.26
49.6
94.58
M4.6
Habitacion doble
11.17
2.82 31.499
41.75
382.87
142.27
33.3
424.6
M4.7
Habitacion
Salon/Comedor/C
ocina
11.03
2.82 31.105
46.04
397.19
142.27
53.5
443.2
29.4
2.82 82.908
128.92
1192.8
477.43
189
1322
∑ total
69.03 2.658
247.13
2393.8
772.24
Superficie bruto
71.28
Zona
M4.8
8.2
190.2
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
419
Q
(W)
2641
q (W/m2)
38.3
Volumen
(m3)
(m)
Altura
Zona
Superficie
neto(m2)
Qt
(W)
M4.1
Entrada-pasillo
8.2
2.6
21.32
2.07
M4.2
Baño
4.87
2.5
12.175
M4.3
Wc
1.75
2.5
4.375
M4.4
Almacen
0.93
2.6
M4.5
Lavado
1.68
M4.6
Habitacion doble
M4.7
M4.8
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
Q
(W)
67.5
0
0.63
0.08
1.0
0
81.3
133.6
2.87
31.2
0
3.75
37.81
2.418
1.54
17.2
0
7.92
26.69
2.6
4.368
3.60
31.1
10.26
49.6
94.58
11.17
2.82
31.499
24.48
224.5
142.27
33.3
424.6
Habitacion
11.03
Salon/Comedor/C
ocina
29.4
2.82
31.105
25.70
221.7
142.27
53.5
443.2
2.82
82.908
63.87
591.0
477.4
189
1322
69.03 2.658 190.17
124.22
1185.3
772.2
419
∑ total
Superficie bruto
158.7
2641
71.28
q (W/m2)
38.3
MODULO 4
06/09/2010
21
RESUMEN DE RESULTADOS
Q
capacidad frigorifica necesaria
Qt
(W)
Qv
(W)
Qas
(W)
Qd
(W)
D'a
(W/m3)
Q
(W)
q
2
(W/m )
MODULO 1
109.7 1233
772.2
419.4
2533.9
13.3
36.7
MODULO 2
95.1 1233
772.2
419.4
2519.2
13.2
36.5
MODULO 3
141.2 1185
772.2
419.4
2518.2
13.2
36.5
124.2 1185
772.2
419.4
2501.2
13.2
36.2
∑ 470.2 4836
3089
1677.7
10073
MODULO 4
Promedio /
MODUL
117.6
1209
772.2
419.4
2518
13.2
36.5
Demanda frigorifica
Ganancias
Periodo de
refrigarecion
Sistemas
activos
Solar
Mayo Septiembre
kWh/m a
44.05
43.79
43.78
43.48
13.4
13.4
13.4
13.4
175.1
43.77
MODUL 1
MODUL 2
MODUL 3
MODUL 4
Bloque lineal
de
4 módulos
Promedio /
MODUL
06/09/2010
2
Demanda
frigorifica
Ganancias
Interno
Demanda
frigorifica
Transmisión
kWh/m a
Balance de
energía
kWh/m 2a
Resultados de simulación de balance energético en el periodo de verano
( kWh/m2a)
kWh/m a
kWh/m a
D'a
(kWh/m3a)
7.29
7.29
7.29
7.29
1.91
1.65
2.45
2.16
21.43
21.43
20.61
20.61
15.99
15.90
15.89
15.78
53.7
29.2
8.17
84.06
63.56
13.4
7.29
2.04
21.02
15.89
2
Ventilación
2
2
Sistemas
activos
22
Demanda frigorifica de modulos
kWh/m2a
50.00
45.00
40.00
35.00
Qv
30.00
Qt
Qd
25.00
Qas
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
1
2
3
4
Modul
Qv
Qt
Qd
Qas
06/09/2010
Ganancias por ventilacion
Ganancias por transmision
Ganancias Internas
Ganancias solares
23
Stepen korisnosti
A
B
Split system, convencional
(1kW electricidad / 2,5 kW refrigeracion)
μ = 0,10 Sistema individual
Recuperacion HRU + Split System
Recuperacion HRU + (Bomba decalor/ventilacion geotermica) μ = 0,30 sistema central
C
Energia primaria
MODUL 1
MODUL 2
MODUL 3
MODUL 4
Bloque lineal de
módulos
4
Promedio / MODUL
Energía
adicional
A
B
C
Demanda
frigorifica
Sistemas activos
Sistemas activos
Sistemas
activos
Df
(kWh/m2a)
Df
(kWh/m2a)
Df
(kWh/m2a)
Df
(kWh/m2a)
44.05
43.79
43.78
43.48
17.62
17.52
17.51
17.39
15.86
15.77
15.76
15.65
12.33
12.26
12.26
12.17
175.10
70.04
63.04
49.03
43.77
17.51
15.76
12.26
kWh/m2a
50.00
45.00
40.00
35.00
30.00
Df
A
25.00
B
C
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
1
2
3
4
Modul
Df
A
B
C
06/09/2010
Demanda frigorifica
Sistemas activos
Sistemas activos
Sistemas activos
24

Estrategias de diseño solar pasivo para ahorro energético en

Transcripción

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