NORMA ARGENTINA
IRAM 11659-1 Primera edición
11659-1 2004
2004-11-29 Esta impresión tiene incorporadas las Modificaciones Nº1:2005 y Nº2:2007
Aislamiento térmico de edificios Verificación de sus condiciones higrotérmicas Ahorro de energía en refrigeración Parte 1: Vocabulario, definiciones, tablas y datos para determinar la carga térmica de refrigeración Thermal insulation of building Verification of their hygrothermical conditions Saving refrigeration energy Part 1: Vocabulary, definitions, charts and data for determining the refrigeration thermical load
Referencia Numérica: IRAM 11659-1:2004
IRAM 2004-11-29 No está permitida la reproducción de ninguna de las partes de esta publicación por cualquier medio, incluyendo fotocopiado y microfilmación, sin permiso escrito del IRAM.
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Prefacio El Instituto Argentino de Normalización y Certificación (IRAM) es una asociación civil sin fines de lucro cuyas finalidades específicas, en su carácter de Organismo Argentino de Normalización, son establecer normas técnicas, sin limitaciones en los ámbitos que abarquen, además de propender al conocimiento y la aplicación de la normalización como base de la calidad, promoviendo las actividades de certificación de productos y de sistemas de la calidad en las empresas para brindar seguridad al consumidor. IRAM es el representante de la Argentina en la International Organization for Standardization (ISO), en la Comisión Panamericana de Normas Técnicas (COPANT) y en la Asociación MERCOSUR de Normalización (AMN). Esta norma IRAM es el fruto del consenso técnico entre los diversos sectores involucrados, los que a través de sus representantes han intervenido en los Organismos de Estudio de Normas correspondientes.
Aislamiento o térmico de edificios. edificios. Esta norma bajo el rubro general Aislamient Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en refrigeración, esta compuesta por las partes siguientes:
Parte 1: Vocabulario. Definiciones, tablas y datos para determinar la carga térmica de refrigeración. Parte 2: Viviendas. Parte 3: Oficinas.
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Índice Página
1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ............................ ............................... .. 5 2 DOCUMENTOS NORMATIVOS PARA CONSULTA ......................... .............. 5 3 VOCABULARIO Y DEFINICIONES......................... DEFINICIONES ......................... .............................. ........... 5 4 TABLAS Y DATOS PARA DETERMINAR LA CARGA TÉRMICA DE DE REFRIGERACIÓN......................... REFRIGERACIÓN ......................... ............................. ............................ ........ 10 Anexo A (Normativo) (Normativo) Procedimientos Procedimientos para el cálculo cálculo de la radiación radiación solar directa sobre un un plano plano horizontal horizontal (opcional) (opcional).......................... .......................... ......................... 32 Anexo B (Informativo) (Informativo) Bibliografía............ ............................. .............................. 41 Anexo C (Informativo) (Informativo) Integrantes de los los organismos de de estudio....................... estudio.. ..................... 42
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Aislamiento térmico de edificios Verificación de sus condiciones higrotérmicas Ahorro de energía en refrigeración Parte 1: Vocabulario, definiciones, tablas y datos para determinar la carga térmica de refrigeración 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN APLICACIÓN
3 VOCABULARIO Y DEFINICIONES
Esta norma establece el vocabulario y sus definiciones, y las tablas y datos para determinar la carga térmica de refrigeración, utilizados en los métodos de cálculo para el ahorro de energía en refrigeración.
Para los fines de esta norma, además de las definiciones de la IRAM 31-4 y de la IRAM 11549, son aplicables las definiciones siguientes:
2 DOCUMENTOS NORMATIVOS PARA CONSULTA
3.1 acimut. acimut. Ángulo sobre el plano horizontal que forma una dirección cualquiera con la dirección de referencia. Convencionalmente se toma la dirección norte como acimut igual a cero. La medición se realiza en sentido horario (ver figura A.2). A.2).
Los documentos normativos siguientes contienen disposiciones, las cuales, mediante su cita en el texto, se transforman en disposiciones válidas para la aplicación de la presente norma IRAM. Las ediciones indicadas son las vigentes en el momento de esta publicación. Todo documento es susceptible de ser revisado y las partes que realicen acuerdos basados en esta norma se deben esforzar para buscar la posibilidad de aplicar sus ediciones más recientes.
3.2 acondicionador de aire. Sistema aire. Sistema o conjunto de componentes, diseñados para entregar libremente aire acondicionado dentro de un ambiente cerrado, habitación o zona. Incluye una fuente primaria de refrigeración para enfriamiento y deshumectación, puede incluir medios de calefacción (que no sean una bomba de calor), y medios para la circulación y la limpieza del aire. También puede incluir medios para calentar, humectar, ventilar o extraer el aire.
Los organismos internacionales de normalización y el IRAM mantienen registros actualizados de sus normas.
3.3 albedo. Factor albedo. Factor de reflexión de una superficie terrestre, expresada en por ciento (ver figura 2).
IRAM 31-4:1999 - Magnitudes, unidades y sus símbolos. Parte 4: Termodinámica.
3.4 ángulo de incidencia. incidencia. Ángulo formado por un rayo y la perpendicular a la superficie donde incide.
IRAM 11549:2002 - Aislamiento térmico de edificios. Vocabulario. IRAM 11603:1996 - Acondicionamiento térmico de edificios. Clasificación bioambiental de la República Argentina.
3.5 calor latente. latente. Cantidad de calor que es necesario adicionar o sustraer a una sustancia para el cambio de su estado físico, sin afectar su temperatura. Se expresa en metros cúbicos por segundo.
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3.6 calor sensible. Cantidad sensible. Cantidad de calor empleada en la variación de temperatura de una sustancia cuando se le entrega o sustrae calor. Se expresa en metros cúbicos por segundo. 3.7 calor total (entalpía). Suma (entalpía). Suma del calor sensible y del latente, expresado en joule o en watt por hora (kilocalorías), por kilogramo de una sustancia, entre un punto arbitrario de referencia, a la temperatura y estado considerado. NOTA: Específicamente en psicrometría, el calor latente de fusión del hielo es hf = 79,92 J/kg ó W/(h ⋅ kg) (kcal/kg).
3.8 cambios de la condición del aire. Cambios aire. Cambios debidos a los procesos de calefacción, refrigeración, humidificación y deshumidificación, que sufre el aire durante su acondicionamiento, y que modifican su condición. Desde el punto de estado inicial hasta un segundo punto del diagrama psicrométrico, que representa una condición diferente. 3.9 cantidad de energía solar o exposición solar (E ). ). Cantidad de energía solar por unidad de superficie, que incide en una determinada región de la Tierra y depende de la intensidad o potencia energética y de la duración de la insolación solar (horas de Sol). E=
t 2
∫ I ⋅ dt t 1
siendo: E
la cantidad de energía solar, en mega joule por metro cuadrado por por día;
I
la intensidad, en megajoule por metro cuadrado por hora ;
t 1
la hora de salida del Sol, en horas;
t 2
la hora de ocaso del Sol, en horas.
3.10 capacidad total de enfriamiento. Cantienfriamiento. Cantidad de calor sensible y de calor latente que el equipo puede extraer del ambiente acondicionado, en un intervalo de tiempo definido.
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3.11 carga de acondicionamiento. acondicionamiento. Cantidad de calor que hay que extraer en verano o incorporar en invierno, al interior de un edificio para alcanzar y mantener un espacio acondicionado a ciertos niveles de temperatura, humedad y calidad del aire, y con cuyo cálculo se determinarán las características y dimensiones de la instalación termomecánica. NOTA: Según su tipo se clasifican en calor calor sensible y calor latente, y según su fuente, en tres componentes: externas, internas y de ventilación.
3.11.1 aportes por ventilación. Cantidad ventilación. Cantidad variable de calor sensible y de calor latente proveniente del aire exterior, que debe ser compensado por el sistema termomecánico. La cantidad mínima se determina para evitar el enviciamiento del aire interior, y la máxima se determina en función del tipo de actividad a desarrollar en el local o edificio por acondicionar. 3.11.2 fuentes externas. externas. Ganancias de calor que provienen del exterior por transmisión a través de la envolvente, causadas por la diferencia de temperaturas entre el aire exterior y el aire interior. La temperatura del aire exterior se entiende como la temperatura exterior de diseño de verano (TDMX) definida en la IRAM 11603, y la temperatura interior como la correspondiente al confort deseado en el local, en función del tipo de actividad a desarrollar y el nivel de calidad estipulado. 3.11.3 fuentes internas. internas. Ganancias de calor que provienen del interior del local causadas por la presencia de personas que disipan calor sensible y calor latente; la iluminación que disipa calor sensible y las otras fuentes que pueden disipar calor sensible y/o calor latente. 3.12 carga térmica solar (CTS). (CTS). Ganancias de calor que provienen del Sol y que afectan de forma directa a las superficies vidriadas y de manera indirecta, en forma retardada por conducción a través de la envolvente.
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3.13 carga térmica de refrigeración ("thermal cooling load"). load"). Energía que debe extraer el acondicionador de aire para mantener constante la temperatura interior durante un período dado, considerando ganancias internas (calor sensible y latente), y externas (calor sensible y latente por diferencia de temperatura y aporte solar). 3.14 caudal del aire de descarga exterior. Caudal de aire descargado al exterior por el acondicionador de aire. 3.15 caudal de aire de descarga interior. Caudal de aire descargado por el acondicionador de aire dentro del ambiente por acondicionar. Se expresa en metros cúbicos por segundo. 3.16 caudal de aire de aspiración interior. Caudal de aire aspirado por el acondicionador de aire desde el ambiente por acondicionar. Se expresa en metros cúbicos por segundo. 3.17 caudal de aire de ventilación. Caudal ventilación. Caudal de aire introducido desde el exterior por el acondicionador de aire al ambiente por acondicionar. Se expresa en metros cúbicos por segundo.
3.18 constante solar (I c c). ). Energía solar recibida en la unidad de superficie orientada perpendicularmente a la dirección de propagación de la radiación, y ubicada en la superficie exterior de la atmósfera, por unidad de tiempo, considerando la ubicación de la Tierra a la distancia media de separación entre la Tierra y el Sol (se considera prácticamente constante a efectos terrestres). El valor de la constante solar es I c c = 1353 W/m2. 3.19 depresión del termómetro húmedo o diferencia psicrométrica. psicrométrica. Diferencia de temperatura medida entre el termómetro seco y el termómetro húmedo. 3.20 diagrama psicrométrico. psicrométrico. Diagrama que representa todos los parámetros físicos de una mezcla de aire húmedo. El intervalo de temperaturas habitual en la práctica del aire acondicionado corresponde a temperaturas de -5 °C a 45 °C, a una presión atmosférica de 101 325 Pa (ver figura 1).
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) g k / l a c k ( O D A R U T A S E R I A L E D A Í P L A T N E
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o c i r t é m o r c i s p a m a r g a i D – 1 a r u g i F
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3.21 eficiencia energética. energética. Cociente entre la potencia calorífica total disipada y la potencia eléctrica total consumida, durante un período dado de utilización. 3.22 frigoría. frigoría. Cantidad de calor que se debe sustraer a 1 kg de agua para que su temperatura pase de 15,5 °C a 14,5 °C, a la presión normal. (Es equivalente a 3,97 BTU). 3.23 frío. Sensación frío. Sensación de falta de calor. 3.24 índice de claridad atmosférica ( Kt ). Re). Relación entre la radiación directa y la radiación solar extraterrestre, sobre un plano horizontal terrestre. Kt = =
I D I O
siendo: I D
la radiación directa, en watt por metro cuadrado;
I 0 0
la radiación solar, en watt por metro cuadrado.
NOTA 1: Cuando no se disponga de valores medidos de Kt , y se conozca la masa relativa de aire m, puede calcularse mediante la siguiente expresión:
Kt = 0,5 ⋅ e −0,65 m
+ e −0,095 m
NOTA 2: Para un cielo despejado y libre de contaminación, el índice de claridad atmosférica por unidad de masa de aire es Kt = 0,72.
3.25 intensidad de radiación o irradiancia (I c c). Potencia de la radiación solar que llega hasta la superficie terrestre. Depende de las características de la capa atmosférica que debe atravesar, siendo su espesor función de la altura del Sol sobre el horizonte, la que se modifica constantemente. NOTA: A efectos prácticos se utiliza la radiación horaria instantánea.
3.26 masa relativa de aire (m). Función ). Función de la longitud de la trayectoria a través de la atmósfera que sigue la radiación solar. A nivel del mar y cuando la trayectoria es vertical, la masa de aire es unitaria o igual a 1. Para calcular la masa de aire a nivel del mar puede utilizarse la siguiente expresión: m = [1,229 + (614 sin h)²]1/2 – 614 h
siendo: h
la altura del Sol sobre el horizonte, en grados.
NOTA: Cuando la presión atmosférica del lugar ρ , difiere de la presión atmosférica a nivel del mar ρ 0 0, el valor de m debe multiplicarse por el cociente ρ / ρ 0 . De acuerdo con lo 0 indicado, una masa relativa de aire igual a cero corresponde a la radiación extraterrestre I 0. 0.
3.27 radiación solar (I c c). ). En la construcción se considera como la radiación o potencia energética que incide sobre un plano en la superficie terrestre, la que proviene del Sol, y es afectada por: la atmósfera terrestre, la posición del Sol en cualquier instante y el ángulo de incidencia de radiación directa sobre cualquier superficie, en watt por metro cuadrado. (Pueden tomarse los valores indicados en las tablas 10, o alternativamente, se puede utilizar el procedimiento de cálculo indicado en el anexo A). 3.28 salto térmico. Toda térmico. Toda diferencia de temperaturas (por ejemplo, la diferencia entre la temperatura del aire de entrada y la de salida de un acondicionador de aire, o la diferencia entre la temperatura del aire en el exterior y la del aire del interior). 3.29 zona de confort para verano. verano. Condiciones dadas de temperatura y humedad relativa con las que se encuentran confortables la mayor parte de los seres humanos. Estas condiciones oscilan entre los 22 °C y los 27 °C (71 °F a 80 °F) de temperatura y entre el 40 % y el 60 % de humedad relativa, para actividades de poco desgaste físico.
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4 TABLAS Y DATOS DATOS PARA PARA DETERMINAR LA CARGA TÉRMICA DE REFRIGERACIÓN Para la determinación de la carga térmica de verano se deben tener en cuenta numerosos factores adicionales a los considerados en la carga térmica de invierno. Por ello resulta necesario establecer valores exigidos y recomendados sobre:
g) valores recomendados recomendados de caudal de aire aire en invierno y verano para la determinación de la carga térmica por ventilación; h) valores típicos típicos de radiación radiación solar solar sobre plano horizontal e índice de claridad atmosférica para localidades principales de cada zona bioambiental del país; i)
valores de radiación solar total horaria para distintos cuadrantes, y valores recomendados para cada zona bioambiental;
j)
valores recomendados recomendados de reflectancia, emitancia y admitancia de diversos materiales usuales en la construcción; y
a) niveles de confort higrotérmico; higrotérmico; b) valores de temperaturas de confort interior en función de la temperatura exterior de diseño; c) valores de cargas térmicas debidas a distintos tipos de fuentes de iluminación artificial según la actividad humana realizada; d) equivalencias equivalencias entre distintas fuentes fuentes de iluminación artificial respecto de emisiones térmicas; e) valores orientativos sobre la la cantidad cantidad de personas según el tipo de local y su destino, y emisiones térmicas características por tipo de actividad en calor sensible y latente; f)
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emisiones de calor de distintos tipos de artefactos;
k) diagrama de confort higrotérmico para aire acondicionado en edificios. 4.1 Niveles de confort higrotérmico Esta norma establece tres niveles diferentes, los cuales corresponden en grado decreciente a condiciones de confort higrotérmico: a) Nivel A: Recomendado; b) Nivel B: Medio; c) Nivel C: Mínimo.
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Tabla 1 - Valores de temperatura de bulbo seco y humedad relativa de confort para algunos locales típicos Nivel de confort Tipo de local
A
B
C
°C
%
°C
%
°C
%
Viviendas y locales habitables
23
50
26
50
27
55
Lugares de trabajo (oficinas y despachos)
23
50
26
50
27
55
Lugares de diversión (salones de bailes o de fiestas)
23
50
25
40 a 50
26
40 a 50
Locales de uso público (locales comerciales, bancos, bares, donde las personas permanezcan entre 15 min y 40 min)
25
50
27
50
27
50
Lugares de espectáculos (cines y teatros)
24
50
26
50
27
50
Restaurantes
24
50
26
50
27
50
Temperaturas interiores nocturnas
22
50
24
50
26
50
NOTA: Se recomienda que la diferencia entre las temperaturas exterior e interior sea de 10 °C a 12 °C como máximo. Por ejemplo para una temperatura base exterior de 42 °C, la temperatura interior puede ser de 30 °C, como mínimo. Para temperaturas intermedias se puede considerar lo indicado en la tabla 2.
Tabla 2 - Valores de temperatura de confort interior recomendados en función de la temperatura exterior de diseño Nivel de confort A
B
C
°C
°C
°C
Menor o igual a 35 °C
24
26
27
Mayor que 35 °C
26
28
30
Temperatura exterior
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Tabla 3 - Valores recomendados de temperatura en climatización invernal para diversos tipos de locales Nivel de confort Destino del local
Máximo
Normal
Mínimo
ºC
ºC
ºC
Sala Salass de esta estarr
21 (69, (69,8 8 ºF) ºF)
20 (68 (68 ºF) ºF)
18 (64, (64,4 4 ºF) ºF)
Comedo Comedores res domést doméstico icoss
21 (69,8 (69,8 ºF)
20 (68 ºF)
18 (64,4 (64,4 ºF)
Comedores colectivos
20 (68 ºF)
18 (64,4 ºF)
18 (64,4 ºF)
Retret Retretes, es, cuarto cuartoss de aseo aseo y duchas duchas
21 (69,8 (69,8 ºF)
20 (68 ºF)
18 (64,4 (64,4 ºF)
Dorm Dormititor orio ioss
21 (69, (69,8 8 ºF) ºF)
20 (68 (68 ºF) ºF)
18 (64, (64,4 4 ºF) ºF)
Aulas
20 (68 ºF)
18 (64,4 ºF)
17 (62,6 ºF)
Teatros y cines
20 (68 ºF)
18 (64,4 ºF)
17 (62,6 ºF)
23 (73,4 ºF)
22 (71,6 (71,6 ºF)
20 (68 ºF)
20 (68 ºF)
18 (64,4 ºF)
17 (62,6 ºF)
Esca Escale lera rass y port portal ales es
17 (62, (62,6 6 ºF) ºF)
15 (59 (59 ºF) ºF)
17 (62, (62,6 6 ºF) ºF)
Garajes
7 (44,6 ºF)
5 (41 ºF)
5 (41 ºF)
Vestíbulos y circulaciones circulaciones (por ejemplo: pasillos y entradas de edificios)
20 (68 ºF)
18 (64,4 ºF)
15 (59 ºF)
Oficinas
20 (68 ºF)
18 (64,4 ºF)
18 (64,4 ºF)
21 (69, (69,8 8 ºF) ºF)
20 (68 (68 ºF) ºF)
18 (64, (64,4 4 ºF) ºF)
Gimnasios
15 (59 ºF)
15 (59 ºF)
15 (59 ºF)
Locales de uso público (por ejemplo: templos)
20 (68 ºF)
18 (64,4 ºF)
18 (64,4 ºF)
18 (64, (64,4 4 ºF)
15 (59 (59 ºF)
15 (59 (59 ºF)
Hospitale Hospitaless y salas salas destinad destinadas as a enfermos enfermos Talleres y fábricas
Loca Locale less come comerc rcia iale less
Locales de uso público cuando las personas conservan los abrigos (por ejemplo: atrios)
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Tabla 4 - Fuentes internas de energía térmica a causa de la iluminación artificial en locales Energía térmica Destino del local
Viviendas
Oficinas
Comercios
Industrias
Otros destinos
Nivel de iluminación
Fluorescente
Incandescente
Dicroica
(lx)
(W/m²)
(W/m²)
(W/m²)
200 250 300 300 400 500 300 400 500 200 400 500 200 300 400
8 10 12 12 16 20 12 16 20 8 16 20 8 12 16
20 25 30 30 40 50 30 40 50 20 40 50 20 30 40
30 38 45 45 60 75 45 60 75 30 60 75 30 45 60
Tabla 5 - Coeficiente térmico para diferentes tipos de iluminación Tipos de luminarias
Coeficiente térmico
Lámpara fluorescente
1,25
Lámpara incandescente incandescente
1,00
Lámpara incandescente incandescente halógena (dicroica)
1,25
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Tabla 6 - Valores orientativos para determinar la cantidad de personas en locales tipo
Destino del local
a
Locales de uso público (auditorios, salas de conciertos, salas de baile, bares).
1
b
Locales de uso público (salas de conferencias, aulas, templos).
2
c
Lugares de trabajo, locales comerciales y restaurantes.
3
d
Oficinas, consultorios.
4
e
Lugares de diversión (salas de billar, canchas de bolos, gimnasios, videojuegos).
6
f
Edificios de oficinas, bancos, bibliotecas, clínicas, sanatorios, asilos, internados.
8
g
Viviendas privadas y colectivas. colectivas .
12
h
Edificios industriales, industriales, el número de ocupantes fijado por el propietario.
16
(*) Cuando (*) Cuando se conozca el destino y uso del local, se pueden utiliz ar los datos de proyecto.
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Metros cuadrados por persona(*)
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Tabla 7 - Valores de calor sensible, latente y total, total, producidos por diversos artefactos Calor sensible Qs
Calor latente Qi
Calor total Qt
(W)
(W)
(W)
Aspiradora Cafetera Computadora de escritorio (“desktop”) Computadora de mano (“notebook”) (“notebook ”) Equipo de audio Fotocopiadora Heladera común Heladera con "freezer" Impresora tipo inyección a tinta Impresora tipo láser Lavarropas Monitor Motor, por 0,75 kW Plancha Proyector de diapositivas Secador de pelo Televisor Tostador Ventilador
500 230 200 a 300 45 150 500 310 360 15 a 35 450 a 1100 300 45 645 700 500 a 1500 675 300 800 50 a 150
0 60 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 115 0 200 0
500 290 200 a 300 45 150 500 310 360 15 a 35 450 a 1100 300 45 645 700 500 a 1500 790 300 1000 50 a 150
A gas
[W/(m3/h)]
[W/(m3/h)]
[W/(m3/h)]
6977 977 280 849 116 2687 1230 1326 4216
3373 267 70 849 29 1419 820 1326 1064
10350 1244 350 1698 145 4106 2053 2652 5280
Artefactos Eléctricos
Horno (cocina a gas natural) Mechero Bunsen grande Mechero Bunsen pequeño Cafetera de 11 L Calentador de agua (2 L) Calienta platos Freidora Horno Parrilla
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Tabla 8 - Cantidad de aire recomendada para ventilación de locales tipo según intensidad de actividad en verano e invierno Destino típico del local
Renovaciones horarias
Verano
Verano/Invierno
(m3/min/persona)
(m3/h/persona)
Mínimas
Recomendadas Recomendadas
Viviendas
0,58
15
1,2
1,5
Oficinas
0,50
15
1,2
1,5
Comercios
0,33 a 0,83
15 a 25
1,2 - 1,5 - 2,0
1,5 - 2,0 - 2,5
Industrias
0,33 a 0,50
15 a 20
1,2 - 1,5
1,5 - 1,2
Bares
0,50 a 1,5
30 a 90
2,0
3,0
2
120
10
20
0,6
36
2,5
3,5
Salas de operaciones Cines, teatros
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Caudal de aire
Invierno
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Tabla 9 - Valores típicos del índice de claridad atmosférica (Kt) y de radiación solar sobre un plano horizontal para algunas localidades Latitud (grados)
Índice de claridad atmosférica Kt*
Plano horizontal
27,45
0,51
21,60
Roque Sáenz Peña
27
0,53
22,40
La Rioja
29
0,53
22,50
Posadas
27,4
0,52
22,00
Corrientes
27
0,57
24,10
ΙΙa
Catamarca
28,45
0,56
23,80
ΙΙb
Paraná
31,78
0,56
23,90
Tucumán
26,83
0,44
18,60
30
0,57
24,30
24,85
0,48
20,20
Córdoba
31
0,53
22,60
San Luis
33,27
0,59
25,20
La Plata
34,97
0,56
23,90
Aeroparque
34,90
0,50
21,40
ΙVa
Mendoza
32,83
0,57
24,30
ΙVb
Malargüe
35,5
0,59
25,20
Neuquén
38,95
0,59
25,20
Bahía Blanca
38,73
0,59
25,20
Necochea
38
0,51
21,80
Viedma
40
0,60
25,60
37,93
0,56
24,00
Zona bioambiental
Ιa
Ιb
Localidad
Santiago del Estero
Monte Caseros
ΙΙΙa
ΙΙΙb
ΙVc
ΙVd
Salta
Mar del Plata
(MJ/m2)
* NOTA: Estos valores medios, corresponden corresponden a un día típico de enero.
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Tabla 10a - Datos de radiación solar total (directa+difusa+reflejada) para la zona bioambiental " a" Hora Hora
Horizo Horizonta ntall
Sur
Sureste Sureste
Este Este
Norest Norestee
Norte Norte
6
121
138
293
306
168
49
49
49
49
7
275
170
329
360
247
113
113
112
113
8
419
201
349
393
308
171
171
171
171
9
542
227
354
403
347
222
222
222
222
10
637
261
342
389
361
275
261
261
261
11
697
285
314
351
350
311
285
285
285
12
717
293
293
293
314
323
314
293
293
13
697
285
285
285
285
311
350
351
314
14
637
261
261
261
261
275
361
389
342
15
542
227
222
222
222
222
347
403
354
16
419
201
171
171
171
171
308
393
349
17
275
170
113
112
113
113
247
360
329
18
121
138
49
49
49
49
168
306
293
Radiación total diaria (W/m²)
6095
2941
3468
3695
3229
2603
3229
3695
3468
Radiación total diaria (MJ/m²d)
21,94
10,59
12,49 1 2,49
13,30
11,63
9,37
11,63
13,30
12,49
18
Noroes Noroeste te Oeste Oeste Suroes Suroeste te
IRAM 11659-1:2004
Tabla 10b - Datos de radiación solar total (directa+difusa+reflejada) para la zona bioambiental " b" Hora Hora
Horizo Horizonta ntall
Sur
Surest Surestee
Este Este
Noreste Noreste
Norte Norte
Noroes Noroeste te Oes Oeste te Suroes Suroeste te
6
135
175
399
417
219
48
48
48
48
7
307
192
420
466
312
109
109
109
109
8
468
208
422
486
362
166
166
166
166
9
606
222
405
476
394
215
215
215
215
10
712
252
369
437
397
272
252
252
252
11
779
276
317
371
369
312
276
276
276
12
801
284
284
284
314
326
314
284
284
13
779
276
276
276
276
312
369
371
317
14
712
252
252
252
252
272
397
437
369
15
606
222
215
215
215
215
394
476
405
16
468
208
166
166
166
166
362
486
422
17
307
192
109
109
109
109
312
466
420
18
135
175
48
48
48
48
219
417
399
Radiación total diaria (W/m²)
6811
3056
3816
4143
3469
2566
3469
4143
3816
Radiación total diaria (MJ/m²d)
24,52
11,00
13,74
14,91
12,49
9,24
12,49
14,91
13,74
19
IRAM 11659-1:2004
Tabla 10c - Datos de radiación solar total (directa+difusa+reflejada) para la zona bioambiental " a" Hora
Horizontal
Sur
Sureste
Este
Noreste
Norte
6
132
157
345
361
195
50
50
50
50
7
294
180
372
412
276
112
112
112
112
8
445
202
383
439
337
170
170
170
170
9
574
221
376
439
273
219
219
219
219
10
674
257
352
412
382
279
257
257
257
11
736
281
312
361
364
318
281
281
281
12
758
289
289
289
319
331
319
289
289
13
736
281
281
281
281
318
364
361
312
14
674
257
257
257
257
279
382
412
352
15
574
221
219
219
219
219
373
439
376
16
445
202
170
170
170
170
337
439
383
17
294
180
112
112
112
112
276
412
372
18
132
157
50
50
50
50
195
361
345
Radiación total diaria (W/m²)
6469
2991
3633
3925
3378
2631
3378
3925
3633
Radiación total diaria (MJ/m²d)
23,29
10,77
13,08 13, 08
14,13
12,16
9,47
12,16
14,13
13,08
20
Noroeste Oeste Suroeste
IRAM 11659-1:2004
Tabla 10d - Datos de radiación solar total (directa+difusa+reflejada) para la zona bioambiental " b" Hora Hora
Horizo Horizonta ntall
Sur
Sureste Sureste
Este Este
Noreste Noreste
Norte Norte
Noroes Noroeste te Oeste Oeste Suroes Suroeste te
6
113
126
260
271
151
49
49
49
49
7
263
164
300
327
228
112
112
112
112
8
401
199
327
364
289
172
172
172
172
9
521
229
338
380
330
223
223
223
223
10
612
262
334
373
347
272
262
262
262
11
670
287
313
344
341
306
287
287
287
12
690
295
295
295
311
318
311
295
295
13
670
287
287
287
287
306
341
344
313
14
612
262
262
262
262
272
347
373
334
15
521
229
223
223
223
223
330
380
338
16
401
199
172
172
172
172
289
364
327
17
263
164
112
112
112
112
228
327
300
18
113
126
49
49
49
49
151
271
260
Radiación total diaria (W/m²)
5846
2897
3353
3543
3130
2582
3130
3543
3353
Radiación total diaria (MJ/m²d)
21,05
10,43
12,07 12 ,07
12,76
11,27
9,29
11,27
12,76
12,07
21
IRAM 11659-1:2004
Tabla 10e - Datos de radiación solar total (directa+difusa+reflejada) para la zona bioambiental a Hora Hora
Horizo Horizonta ntall
Sur
Sureste Sureste
Este Este
Noreste Noreste
Norte Norte
6
166
189
441
467
252
56
56
56
56
7
334
187
446
509
340
112
112
112
112
8
491
186
431
521
402
165
165
165
165
9
626
210
397
501
434
236
210
210
210
10
729
245
346
450
434
306
245
245
245
11
794
266
282
373
401
351
266
266
266
12
816
274
274
274
339
366
339
274
274
13
794
266
266
266
266
351
401
373
282
14
729
245
245
245
245
306
434
450
346
15
626
210
210
210
210
236
434
501
397
16
491
186
165
165
165
165
402
521
431
17
334
187
112
112
112
112
340
509
446
18
166
189
56
56
56
56
252
467
441
Radiación total diaria (W/m²)
7119
2981
3835
4315
3722
2822
3722
4315
3835
Radiación total diaria (MJ/m²d)
25,63
10,73
13,81
15,54
13,40
10,16
13,40
15,54
13,81
22
Noroes Noroeste te Oeste Oeste Suroes Suroeste te
IRAM 11659-1:2004
Tabla 10f - Datos de radiación solar total (directa+difusa+reflejada) para la zona bioambiental " b" Hora Hora
Horizo Horizonta ntall
Sur
Surest Sureste e
Este
Nore Noreste ste
Norte Norte
Noroes Noroeste te Oes Oeste te Suroes Suroeste te
6
141
146
370
407
289
51
51
51
51
7
300
151
382
453
367
109
109
109
109
8
449
163
376
472
420
170
163
163
163
9
577
210
353
462
444
259
210
210
210
10
675
245
313
423
438
327
245
245
245
11
736
268
268
360
402
370
268
268
268
12
757
275
275
275
338
384
338
275
275
13
736
268
268
268
268
370
402
360
268
14
675
245
245
245
245
327
438
423
313
15
577
210
210
210
210
259
444
462
353
16
449
163
163
163
163
170
420
472
376
17
300
151
109
109
109
109
367
453
382
18
141
146
51
51
51
51
289
407
370
Radiación total diaria (W/m²)
6523
2749
3519
4040
3825
2963
3825
4040
3519
Radiación total diaria (MJ/m²d)
23,48
9,90
12,67
14,54
13,77
10,67
13,77
14,54
12,67
23
IRAM 11659-1:2004
Tabla 10g - Datos de radiación solar total (directa+difusa+reflejada) para la zona bioambiental " Va" Hora Hora
Horizo Horizonta ntall
Sur
Sureste Sureste
Este Este
Nore Noreste ste
Norte Norte
6
158
177
403
425
232
56
56
56
56
7
322
183
415
471
317
114
114
114
114
8
474
189
409
488
379
168
168
168
168
9
605
214
384
475
413
235
214
214
214
10
705
250
343
434
417
302
250
250
250
11
768
272
288
368
391
344
272
272
272
12
790
280
280
280
336
359
336
280
280
13
768
272
272
272
272
344
391
368
288
14
705
250
250
250
250
302
417
434
343
15
605
214
214
214
214
235
413
475
384
16
474
189
168
168
168
168
379
488
409
17
322
183
114
114
114
114
317
471
415
18
158
177
56
56
56
56
232
425
403
Radiación total diaria (W/m²)
6875
2974
3742
4165
3620
2801
3620
4165
3742
Radiación total diaria (MJ/m²d)
24,75
10,70
13,47
14,99
13,03
10,08
13,03
14,99
13,47
24
Noroes Noroeste te Oes Oeste te Suroes Suroeste te
IRAM 11659-1:2004
Tabla 10h - Datos de radiación solar total (directa+difusa+reflejada) para las zonas bioambientales " Vb, Vc y Vd" Hora Hora
Horizo Horizonta ntall
Sur
Sureste Sureste
Este Este
Nores Noreste te
Norte Norte
Noroes Noroeste te Oes Oeste te Suroes Suroeste te
5
33
202
427
408
157
11
11
11
11
6
190
188
442
475
266
64
64
64
64
7
347
174
438
513
356
116
116
116
116
8
492
165
414
521
420
170
165
165
165
9
618
207
372
498
454
265
207
207
207
10
714
240
315
445
455
339
240
240
240
11
774
260
260
366
423
385
273
260
260
12
795
267
267
267
361
400
361
267
267
13
774
260
260
260
273
385
423
366
260
14
714
240
240
240
240
339
455
445
315
15
618
207
207
207
207
265
454
498
372
16
492
165
165
165
165
170
420
521
414
17
347
174
116
116
116
116
356
513
438
18
190
188
64
64
64
64
266
475
442
19
33
202
11
11
11
11
157
408
427
Radiación total diaria (W/m²)
7131
2993
3842
4419
3922
3106
3922
4419
3842
Radiación total diaria (MJ/m²d)
25,67
10,77
13,83
15,91
14,12
11,18
14,12
15,91
13,83
25
IRAM 11659-1:2004
Figura 2 - Propiedades radiativas de los principales materiales NOTA 1: La figura 2 nuestra de manera directa, a qué categoría pertenece un material dado, como por ejemplo: cuerpo negro, cuerpo reflector, cuerpo selectivo caliente y cuerpo selectivo frío. NOTA 2: La mayoría de los materiales de construcción actúan como cuerpos negros para la radiación de gran longitud de onda, mientras que el color de su superficie establece su comportamiento con respecto a la radiación solar. Solamente los metales tienen un comportamiento distinto ante las radiaciones de gran longitud de onda.
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Tabla 11 - Calor metabólico M, según distintos tipos de actividad humana
Actividad humana
Calor metabólico (W)
Dormir
75
Reposar sentado
120
Trabajar sentado (movimiento moderado moderado de brazos y tronco, por ejemplo: trabajar en una oficina).
130 – 160
Trabajar sentado (movimiento moderado de brazos, tronco y piernas, por ejemplo: tocar un instrumento).
160 – 190
Trabajar de pie (movimiento de brazos, por ejemplo: trabajar frente a una máquina).
160 – 190
Trabajar con movimientos moderados (movimiento (movimiento intenso de brazos, tronco y piernas, por ejemplo: trabajar sentado).
190 – 230
Trabajar con movimientos moderados (movimiento (movimiento intenso de brazos tronco y piernas, por ejemplo: trabajar sentado frente a una máquina o banco de trabajo t rabajo con algún desplazamiento). desplazamiento).
190 – 220
Trabajar con movimientos moderados (movimiento (movimiento intenso de brazos tronco y piernas, por ejemplo: trabajar de pie frente a una máquina o banco de trabajo con algún desplazamiento).
220 – 290
Trabajar con movimientos moderados (movimiento (movimiento intenso de brazos tronco y piernas, por ejemplo: levantar y transportar elementos de peso moderado).
290 – 400
Trabajar con movimientos intensos (movimiento (movimiento intenso de brazos tronco y piernas, por ejemplo: levantar y transportar elementos de gran peso).
430 – 600
Trabajar con movimientos intensos (movimiento (movimiento intenso de brazos tronco y piernas, por ejemplo: levantar y transportar, en forma f orma constante, elementos de gran peso).
600 – 700
NOTA: Son los valores medios para una persona de 70 kg de masa, 1,73 m de altura altura y 1,82 m² de superficie de piel. Se considera que realiza una actividad constante con una temperatura ambiente de 25 ºC y humedad relativa del 50 %.
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Tabla 12 - Disipación de calor M, según distintos tipos de actividad humana Calor metabólico (W)
Actividad humana
28
sensi sib b le
latente
total
Sentado en reposo
47
30
77
Sentado y trabajo muy liviano
47
39
86
Trabajo de oficina con cierta actividad
47
52
99
Trabajo liviano
52
69
121
Trabajo pesado
69
138
207
Trabajo muy pesado
103
224
327
Tabla 13 - Factores totales de ganancia solar a través del vidrio (factor de exposición solar)
TIPO DE VIDRIO
Incoloro
Coloreado en su masa gris Coloreado en su masa bronce Coloreado en su masa verde Coloreado en su masa azul Reflectivo incoloro (1) Reflectivo gris (1) Reflectivo bronce (1) Reflectivo incoloro (2) Reflectivo gris (2) Reflectivo bronce (2)
Sin persianas o pantallas Espesor (mm)
3 4 5 6 10 3 6 3 6 3 6 6 6 6 6 6 6 6
Persianas venecianas interiores Listones horizontales o verticales inclinados 45º o cortinas de tela
FES
Color claro
Color medio
1,00 0,98 0,96 0,95 0,89 0,85 0,73 0,85 0,73 0,82 0,68 0,72 0,62 0,37 0,43 0,64 0,43 0,47
0,56 0,55 0,54 0,53 0,50 0,48 0,41 0,48 0,41 0,46 0,38 0,40 0,35 0,21 0,24 0,36 0,24 0,26
0,65 0,64 0,62 0,62 0,58 0,55 0,47 0,55 0,48 0,53 0,44 0,47 0,40 0,24 0,28 0,42 0,28 0,31
Persianas venecianas exteriores
Listones horizontales inclinados 45º Exterior Color os- Color cla- claro, incuro ro terior oscuro 0,75 0,15 0,13 0,74 0,15 0,13 0,72 0,14 0,12 0,71 0,14 0,12 0,67 0,13 0,13 0,12 0,12 0,64 0,13 0,11 0,55 0,11 0,09 0,64 0,13 0,11 0,55 0,11 0,10 0,62 0,12 0,11 0,51 0,10 0,09 0,54 0,11 0,09 0,47 0,09 0,08 0,28 0,06 0,05 0,32 0,06 0,06 0,48 0,10 0,08 0,32 0,06 0,06 0,35 0,07 0,06
Persianas exteriores
Cortinas exteriores de tela
Listones horizontales inclinados 17º
Circulación de aire arriba y naturalmente
Color medio
Color oscuro
Color claro
Color medio u oscuro
0,22 0,22 0,21 0,21 0,20 0,19 0,16 0,19 0,16 0,18 0,15 0,16 0,14 0,08 0,09 0,14 0,09 0,10
0,15 0,15 0,14 0,14 0,13 0,13 0,11 0,13 0,11 0,12 0,10 0,11 0,09 0,06 0,06 0,10 0,06 0,07
0,20 0,20 0,19 0,19 0,18 0,17 0,15 0,17 0,15 0,16 0,14 0,14 0,12 0,07 0,09 0,13 0,09 0,09
0,25 0,25 0,24 0,24 0,22 0,21 0,18 0,21 0,18 0,21 0,17 0,18 0,16 0,09 0,11 0,16 0,11 0,12
(Continúa)
2 9
I R A M
1 1 6 5 9 1 : 2 0 0 4
Tabla 13 (fin)
TIPO DE VIDRIO
Sin persianas o pantallas Espesor (mm) FES
Persianas venecianas interiores
Persianas venecianas exteriores
Listones horizontales o verticales inclinados 45º o cortinas de tela Color claro
Color medio
Listones horizontales inclinados 45º Exterior Color os- Color cla- claro, incuro ro terior oscuro
Persianas exteriores
Cortinas exteriores de tela
Listones horizontales inclinados 17º
Circulación de aire arriba y naturalmente
Color medio
Color os- Color clacuro ro
Color medio u oscuro
DVH con revestimiento de baja emisividad “Low-e” en cara 3 (emisividad = 0,2) Incoloro ext. + “Low-e” int. Incoloro ext. + “Low-e” int. Color gris ext. + “Low-e” int. Color gris ext. + “Low-e” int. Color bronce ext. + “Low-e” int. Color bronce ext. + “Low-e” int. Color verde ext. + “Low-e” int. Color verde ext. + “Low-e” int. Reflectivo incoloro ext. + “Low-e” int. (1) Reflectivo gris ext. + “Low-e” int. (1) Reflectivo bronce ext. + “Low-e” int. (1) Reflectivo verde ext. + “Low-e” int. (1) Reflectivo incoloro ext. + “Low-e” int. (2) Reflectivo gris ext. + “Low-e” int. (2) Reflectivo bronce ext. + “Low-e” int. (2) Reflectivo verde ext. + “Low-e” int. (2)
3+12+3 6+12+6 3+12+3 6+12+6 3+12+3 6+12+6 3+12+3 6+12+6 6+12+6 6+12+6 6+12+6 6+12+6 6+12+6 6+12+6 6+12+6 6+12+6
0,81 0,75 0,63 0,46 0,66 0,52 0,63 0,48 0,50 0,31 0,34 0,23 0,51 0,32 0,36 0,24
0,45 0,42 0,35 0,26 0,37 0,29 0,35 0,27 0,28 0,17 0,19 0,13 0,29 0,18 0,20 0,13
0,53 0,49 0,41 0,30 0,43 0,34 0,41 0,31 0,33 0,20 0,22 0,15 0,33 0,21 0,23 0,16
0,61 0,56 0,47 0,35 0,50 0,39 0,47 0,36 0,38 0,23 0,26 0,17 0,38 0,24 0,27 0,18
0,12 0,11 0,09 0,07 0,10 0,08 0,09 0,07 0,08 0,05 0,05 0,03 0,08 0,05 0,05 0,04
0,11 0,10 0,08 0,06 0,09 0,07 0,08 0,06 0,07 0,04 0,04 0,03 0,07 0,04 0,05 0,03
0,18 0,17 0,14 0,10 0,15 0,11 0,14 0,11 0,11 0,07 0,07 0,05 0,11 0,07 0,08 0,05
0,12 0,11 0,09 0,07 0,10 0,08 0,09 0,07 0,08 0,05 0,05 0,03 0,08 0,05 0,05 0,04
0,16 0,15 0,13 0,09 0,13 0,10 0,13 0,10 0,10 0,06 0,07 0,05 0,10 0,06 0,07 0,05
0,20 0,19 0,16 0,12 0,17 0,13 0,16 0,12 0,13 0,08 0,09 0,06 0,13 0,08 0,09 0,06
NOTA. Los números (1) y (2) indican la cara del vidrio en la que se encuentra ubicado el film reflectivo en un panel de DVH, considerando que las caras se enumeran desde el lado exterior hacia el lado interior.
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I R A M
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Anexo A (Normativo)
Procedimientos para el cálculo de la radiación solar directa sobre un plano horizontal (opcional) A.1 Cálculo analítico del ángulo de incidencia de la radiación solar directa sobre un plano horizontal El cálculo del ángulo con que incide la radiación solar directa sobre un plano horizontal equivale a calcular la posición del Sol en la bóveda celeste con respecto al punto considerado sobre la superficie terrestre. A.1.1 A los fines de determinar la posición del Sol, se utilizan los sistemas de coordenadas siguientes: a) horizontales; b) ecuatoriales. Ambos sistemas sistemas de coordenadas coordenadas están definidos definidos por dos medidas medidas angulares. Siendo las coordenadas coordenadas horizontales las siguientes: 1) acimut A: es el ángulo que forma el plano vertical que pasa por el Sol con el plano meridiano; 2) altura h: es la medida angular que forman el plano vertical que pasa por el Sol con el plano horizontal. Para la orientación Sur, se considera A = 0; y se mide con signo negativo hacia el Este y positivo hacia el Oeste. La coordenada A está comprendida entre –180 ° y 180° y la coordenada h está comprendida entre 0 ° y 90°. Siendo las coordenadas coordenadas ecuatoriales las siguientes: 1) ángulo horario ω: es el ángulo que forma el meridiano celeste con el círculo horario que pasa por la estrella, y que se genera por la rotación de la Tierra alrededor de su eje; 2) declinación δ: es el ángulo o arco del círculo horario comprendido entre el Sol y el ecuador celeste. La rotación horaria de la Tierra es de 15 °. Considerando que a las 12 h (hora astronómica), ω = 0º, por la mañana la rotación es negativa, y por la tarde es positiva, δ está comprendido entre (-23,45º y 23,45º). A.1.2 Se calcula h mediante la resolución del triángulo esférico de la figura A.1 con las expresiones siguientes: sin h = (sin L ⋅ sin δ) + (cos L ⋅ cos δ ⋅ cos ω) [A.1]
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cos A =
(cos δ ⋅ cos ω) − ( sin h ⋅ cos L) [A.2] (cos h ⋅ sin L )
siendo: h
la medida angular que forma el plano vertical que pasa por el Sol con el plano horizontal, en grados;
L
la latitud del punto de la superficie terrestre considerado, considerado, comprendida entre -90º y 90º, y considerada positiva para el hemisferio Norte, en grados;
A
el acimut, en grados;
δ
la declinación declinación del ángulo, en grados;
ω
el ángulo horario, en grados;
θ
el ángulo de incidencia formado por la normal a la la superficie y el el rayo incidente de ella, en grados;
θz
el ángulo ángulo que forma forma la la visual visual al Sol con con el cenit, comprendido entre 0º y 90º, y medido medido como como θz = 90° - h, en grados.
En primer lugar se calcula la altura ( h), en función de la latitud ( L) (que es el ángulo que forma el radio terrestre que pasa por dicho punto con el ecuador), la declinación ( δ) y el ángulo horario ( ω). En segundo lugar se calcula, el acimut ( A) en función de la altura ( h), la latitud ( L), la declinación ( δ) y el ángulo horario ( ω). NOTA: Para determinados días del año se pueden utilizar valores de tablas que indican la posición del Sol (h y A) para las distintas horas en función de la latitud.
Figura A.1 - Triángulo esférico en la bóveda celeste (los puntos s y s12 corresponden a la posición del Sol en un instante del día, s12 es su posición a las 12; Z es el cenit y P es es el polo)
También se puede calcular h obtenida a partir del citado triángulo esférico mediante la expresión siguiente: tan h = cos A ⋅ cot (L - δ) [A.3]
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Para un valor de A conocido en función de los parámetros L y δ, se puede utilizar la expresión siguiente: cos ω =
1
1 cos L ⋅ cos δ ⋅ 1 + tan2 (L − δ) ⋅ cos2 A
− tan L ⋅ tan δ [A.4]
siendo: L
la latitud del punto de la superficie terrestre considerado, considerado, comprendida comprendida entre -90º y 90º, considerada positiva para el hemisferio norte, en grados;
A
el acimut, en grados;
δ
la declinación del ángulo, en grados;
ω
el ángulo horario, en grados.
Cuando A = 0, se considera la altura máxima del Sol durante el día, conocida como altura de culminación hc y se calcula mediante la expresión siguiente: hc = (90° – L) ± δ [A.5]
Se calcula la altura ( hc ), en función de la co-latitud, más la declinación ( δ), cuando el período esté comprendido entre el equinoccio de primavera y el solsticio de verano, o menos la declinación ( δ), cuando el período esté comprendido entre el equinoccio de otoño y el solsticio de invierno. A.1.3 Se calcula la distancia cenital θz, con el valor de h, mediante la expresión siguiente: cos θz = sin h [A.6] siendo: h
la medida angular que forman el plano vertical que pasa por el Sol con el plano horizontal, en grados.
Los valores de declinación del día considerado se indican en la tabla A.1, pudiendo utilizarse para los cálculos la expresión siguiente (ecuación de Cooper): 284 + n δ = 23,45 ⋅ sin 360° ⋅ [A.7] 365° siendo: n
el número del día del año.
NOTA: Por ejemplo: Para el día 15 de octubre, corresponde corresponde n = 288 (ver tabla A.1).
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A.2 Cálculo de la duración del día Se calcula la duración del día a partir de la obtención del ángulo horario correspondiente, considerando la salida del Sol y el ocaso como h = 0, mediante la expresión siguiente: cos ω0 = −
sin L ⋅ sin δ = tan L ⋅ tan δ [A.8] cos L ⋅ cos δ
siendo:
ω0
el ángulo horario de la salida del Sol, en grados.
Conocido el ángulo horario de la salida del Sol y del ocaso, por ser simétricos, se calcula la duración del día mediante la expresión siguiente: T
=
2 ω0 15
[A.9]
siendo: T
la duración del día, en horas.
A.3 Cálculo del ángulo de incidencia en un plano inclinado A.3.1 Se calcula el ángulo de incidencia de la radiación solar directa con dicho plano, cuando se conoce el plano orientado al ecuador con una inclinación ( β) sobre el plano horizontal del lugar, mediante la expresión siguiente: cos θ´ = [cos(L − β ) ⋅ cos δ ⋅ cos ω] + [sin(L − β ) ⋅ sin δ] [A.10] siendo:
θ'
el ángulo que forma de radiación directa con la vertical al plano, en grados.
Esta expresión se obtiene a partir de la expresión A.1, teniendo en cuenta que las superficies inclinadas orientadas al ecuador tienen el mismo ángulo de incidencia con respecto a la radiación directa que aquélla que tiene una superficie horizontal para una latitud L - β (ver figura A.4).
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Figura A.2 - Posición del Sol respecto de una superficie inclinada
Figura A.3 - Ángulo de incidencia en un plano inclinado
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A.3.2 A los efectos del cálculo de la radiación solar directa recibida por una superficie, solamente se tiene en cuenta la componente normal de la radiación, cuando la radiación directa I D incide con un ángulo θ' respecto a la normal del plano, y la radiación directa recibida por ese plano I´ D se ajusta a la ley del coseno, y se obtiene mediante la expresión siguiente: I ´D = I D
⋅ cos θ´ [A.11]
A.4 Cálculo del ángulo de incidencia en un plano cualquiera no orientado al ecuador Se calcula el ángulo de incidencia en una superficie no orientada al ecuador (por ejemplo: orientada al norte, ubicada en el hemisferio sur) mediante la expresión siguiente (ecuación de Bemford): cos θ = ( sin δ ⋅ sin L ⋅ cos β) − (sin δ ⋅ cos L ⋅ sin β ⋅ cos A) +
+ (cos δ ⋅ cos L ⋅ cos β ⋅ cos ω) + (cos δ ⋅ sin L ⋅ sin β ⋅ cos A ⋅ cos ω) + (cos δ ⋅ sin β ⋅ sin A ⋅ sin ω) [A.12] A.5 Relación entre la radiación directa (RD) sobre una superficie inclinada y sobre una superficie horizontal Se calcula mediante la expresión siguiente: R D
=
I Dβ
[A.13]
I DH
También se puede calcular R D mediante la expresión siguiente: R D
=
I Dβ I DH
=
I ⋅ cos θ I ⋅ cos θZ
=
cos θ [A.14] cos θZ
siendo: I Dβ
la irradiancia solar directa sobre una superficie inclinada, formando ésta un ángulo β en el plano horizontal, en watt por metro cuadrado;
I DH DH
la irradiancia irradiancia solar directa sobre un plano plano horizontal, en watt watt por metro cuadrado.
Figura A.4 - Incidencia del rayo solar sobre un plano horizontal y sobre otro inclinado
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Para las superficies orientadas al norte se utiliza la expresión siguiente: R D
=
[cos(L - β) ⋅ cos δ ⋅ cos ω] + [sin (L - β) ⋅ sin δ] [A.15] (cos L ⋅ cos δ ⋅ cos ω) + (sin L ⋅ sin δ)
A.6 Cálculo de la radiación extraterrestre en una superficie horizontal A.6.1 Se calcula la radiación solar sobre una superficie horizontal en el límite superior de la atmósfera terrestre I 0, mediante la expresión siguiente: I 0
360n ⋅ cos θz [A.16] = I c ⋅ 1 + 0,033 cos 365
siendo: I c
la constante solar, en watt por metro cuadrado;
n
el número del día del año;
θz
el ángulo que forma la radiación solar con la normal al plano horizontal, horizontal , en grados.
NOTA: Teniendo en cuenta la expresión expresión A.12 para el cálculo de θz, se obtiene la expresión siguiente:
I 0
360n ⋅ [(sin L ⋅ sin δ ) + (cos L ⋅ cos δ ⋅ cos ω)] [A.17] 365
= I c 1 + 0,033 cos
A.6.2 Para calcular la cantidad de radiación recibida en dicha superficie horizontal a lo largo de un día de exposición solar H 0 0 , se integra la expresión A.17 para el tiempo total de duración del día (desde el amanecer hasta el ocaso), resultando la expresión siguiente: H 0 =
∫
ω0
I 0
−ω0
24 ⋅ δ ⋅ ω [A.18] 2π
NOTA: Teniendo en cuenta la expresión A.18 para el cálculo de H 0 0 , se obtiene la expresión siguiente:
H 0 =
2π 2π ⋅ ω0 360n ⋅ I c 1 + 0,033 cos ⋅ sin L ⋅ sin δ [A.19] ⋅ (cos L ⋅ cos δ ⋅ sin ω 0 ) + π 365 360
siendo: H 0 0
la exposición solar diaria, en watt hora por metro cuadrado;
I c
la constante solar, en watt por metro cuadrado;
ω0
la hora del ocaso, en grados.
NOTA: También se puede expresar H 0 en joule por metro cuadrado realizando, la conversión siguiente: 1 Wh = 3,6 ⋅ 103 J
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A.6.3 Para obtener el promedio mensual de radiación media diaria H 0 0 de uso frecuente en los cálculos de radiación solar, puede utilizarse la expresión A.19, utilizando los datos de n y δ correspondientes correspondientes al día medio del mes considerado, indicados en la tabla A.1. Tabla A.1 - Valores de n recomendados para los días medios de cada mes del año Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
D ía d e l m e s
Día del año año
Declinación δ
17 16 16 15 15 11 17 16 15 15 14 10
17 47 75 105 135 162 198 228 258 288 318 344
- 20,9 - 13 - 2,4 9,4 18,8 23,1 21,2 13,5 2,2 - 9,6 - 18,9 - 23
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En la tabla A.2 se indican valores de referencia para la validación del método de cálculo. Tabla A.2 - Valores indicativos tabulados de H 0 para latitudes comprendidas entre 0º y 60° Radiación extraterrestre media diaria mensual (H 0 en MJ/m² para I c = 1,323 W/m²) Latitud
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
20°
26,7
30,2 30,2
34,4
37,5
38,9
39,1
38,9 38,9
37,8
35,3
31,3
27,4
25,5
25°
23,9
27,9 27,9
32,9
37,1
39,4
40,0
39,6 39,6
37,8
34,2
29,3
24,8
22,6
30°
21,1
25,5 25,5
31,2
36,4
39,6
40,7
40,0 40,0
37,5
32,9
27,1
22,0
19,7
35°
18,1
22,8 22,8
29,3
35,5
39,5
41,1
40,2 40,2
36,9
31,3
24,7
19,1
16,7
40°
15,1
20,1 20,1
27,2
34,3
39,3
41,3
40,2 40,2
36,1
29,5
22,1
16,2
13,6
45°
12,1
17,2 17,2
24,8
32,9
38,8
41,3
40,0 40,0
35,0
27,5
19,4
13,2
10,5
50°
9,1
14,2
22,3
31,2
38,1
41,1
39,6
33,7
25,3
16,6
10,2
7,6
55°
6,1
11,2
19,6
29,3
37,2
40,8
39,0
32,2
22,9
13,6
7,2
4,8
A.7 Cálculo de la radiación extraterrestre horaria Cuando sea necesario obtener la radiación extraterrestre horaria, se debe integrar la expresión para un período de una hora comprendido entre los ángulos horarios ω1 y ω2 mediante la expresión siguiente: 12 I = ⋅ I 0 π c
ω1 − ω2 360n ⋅ 1 + 0,033 cos ⋅ sin L ⋅ sin δ [A.20] ⋅ cos L ⋅ cos δ ⋅ (sin ω 2 − sin ω1 ) + 2π 365 360°
NOTA: Esta expresión es aplicable para períodos de tiempo distintos de una hora, suponiendo que ω1 > ω2.
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Anexo B (Informativo)
Bibliografía En el estudio de esta norma se han tenido en cuenta los antecedentes siguientes: Proyecto de Investigación:
•
“Modelización ambiental edilicia -MAE. La transferencia como problema en la interacción Investigación–Medio”. Investigación–Medio”. Director: Arq. Jorge Czajkowski, Codirector: Analía Gómez (UNLP – Universidad Nacional de La Plata).
•
“Modelo de ahorro de energía en refrigeración. Aplicable a edificios del sector terciario: viviendas, administración, oficinas, comercios, educación y salud”. Partes I y Ib Ib - Autor: Jorge Daniel Czajkowski.
Tablas de radiación solar realizadas con los siguientes programas:
•
“Radiac2 - Programa para el cálculo de la radiación horaria para cualquier plano y orientación”. Arq. orientación”. Arq. Jorge Czajkowski. Czajkowski.
•
“Radextr - Cálculo de la radiación solar fuera de la atmósfera”. Arq. atmósfera”. Arq. Jorge Czajkowski.
Referencias bibliográficas:
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“Solar heating and cooling”. Kreider, cooling”. Kreider, J.F. y Kreith, F. (1975 – Edit. Mc Graw-Hill).
•
“Solar energy termal processes”. Duffie, processes”. Duffie, J.A. y Beckman, W.A.. (1974 – Edit. Willey).
•
“Energía solar, edificación y clima”. Yañez, clima”. Yañez, G. (1984 - Edit. Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo, España).
•
“Instalaciones de aire acondicionado y calefacción”. calefacción”. Quadri, N.P. (1993 - Edit. Alsina, Buenos Aires).
41
IRAM 11659-1:2004
Anexo C (Informativo) El estudio de esta norma ha estado a cargo de los organismos respectivos, integrados en la forma siguiente:
Subcomité de Aislamiento térmico de edificios Integrantes
Representa a:
Arq. Pablo Pablo AZQUETA AZQUETA
A.A.P.E. A.A.P.E. (ASOC (ASOCIACIÓ IACIÓN N ARGEN ARGENTINA TINA DEL POLIESTIRENO EXPANDIDO) HUNSTMAN ARGENTINA S.A.I.C. UNLP - FAU (FACULTAD (FACULTAD DE ARQUITECTURA ARQUITECTURA Y URBANISMO) SAINT-GOBAIN ISOVER ARGENTINA S.A. UBA - FADU (FACULTAD (FACULTAD DE ARQUITECTURA, ARQUITECTURA, DISEÑO Y URBANISMO) VASA - VIDRIER VIDRIERÍA ÍA ARGENT ARGENTINA INA S. S. A. IPVBA IPVBA (INSTITU (INSTITUTO TO PROVIN PROVINCIAL CIAL DE LA LA VIVIENDA DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES) AIRES) IPVBA IPVBA (INSTITU (INSTITUTO TO PROVIN PROVINCIAL CIAL DE LA LA VIVIENDA DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES) AIRES) U.B.A. (FACULTAD DE INGENIERÍA) INROTS SUD LIMITADA C.A.I. (CENTRO ARGENTINO DE INGENIEROS) VASA - VIDRIERÍA ARGENTINA S. A. INTI - CONSTRUCCIONES CONSTRUCCIONES (INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGÍA INDUSTRIAL) IRAM
Ing. Paul BITTNER Arq. Jorge CZAJKOWSKI Ing. Alberto ENGLEBERT Arq. Martin EVANS Arq. Pablo Pablo GAYNECO GAYNECOTCHE TCHE Arq. Alberto Alberto GONZAL GONZALEZ EZ Arq. Andrea Andrea LANZE LANZETTI TTI Ing. Ing. Ing. Sr. Ing.
Patricio MAC DONNELL Darío MISLEJ Enrique RICUCCI BARRIONUEVO Cristian SCHMIDT Vicente VOLANTINO
Arq. Cecilia Cecilia ESPINOSA ESPINOSA
Comité General de Normas (C.G.N.) Integrante
Integrante
Dr. Dr. Lic. Dr. Ing. Dr. Ing.
Ing. Ing. Ing. Sr. Sr. Ing.
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Víctor ALDERUCCIO José M. CARACUEL Alberto CERINI Álvaro CRUZ Ramiro FERNÁNDEZ Federico GUITAR Jorge KOSTIC
Jorge MANGOSIO Samuel MARDYKS Tulio PALACIOS Francisco R. SOLDI Ángel TESTORELLI Raúl DELLA PORTA
IRAM 11659-1:2004
IRAM 11659-1:2004
ICS 91.120.10 * CNA 5640
* Corresponde a la Clasificación Nacional de Abastecimiento asignada por el Servicio Nacional de Catalogación del Ministerio de Defensa.
