desempeño termico en los edificios

Desempeño térmico de los edificios
El desempeño térmico de un edificio depende básicamente de su forma y orientación, de la composición material de sus cerramientos, de las condiciones climáticas del sitio en que se emplaza, y de los usos a los que se ve sometido.
Si tomamos en cuenta las variaciones reales de factores climáticos como la temperatura del aire, la radiación solar y el viento, elanálisis del comportamiento térmico de los edificios resulta un tema bastante complejo. Cuando deseamos analizar un edificio que aun no se ha construido, es decir, que se encuentra en fase de proyecto, es necesario recurrir a herramientas informáticas que nos permitan desarrollar simulaciones dinámicas.
Mediante dichas herramientas se puede modelar matemáticamente un edificio, tomando en cuentala configuración geométrica y material de sus componentes. Luego esa estructura hipotética se somete a un régimen dinámico de flujo de energía, ganancias solares, temperatura exterior del aire, velocidad y dirección del viento, entre otros factores, calculando al mismo tiempo los valores de retraso y decremento térmico de sus cerramientos. Como resultado final, es posible determinar con ciertaprecisión las condiciones ambientales internas, y lo más importante, como variarán dichas condiciones en el tiempo, que tan confortable será el espacio o que tanta energía se requerirá para mantener el confort por medio de algún sistema de aire acondicionado.
Por otro lado, en este caso también es posible aplicar métodos de cálculo en régimen estacionario, es decir, considerando que los factoresambientales, como la temperatura del aire, permanecen invariables. Aunque se trata de métodos muy simplificados, incapaces de mostrar con detalle el comportamiento real de los edificios, pueden ser de utilidad para comprender en términos generales los mecanismos y procesos que afectan su desempeño térmico.
Método del balance térmico
En términos generales, las condiciones térmicas de un edificiodependen de la mágnitud de las pérdidas y ganancias de calor que está teniendo en un momento dado. El edificio tenderá a calentarse cuando las ganancias de calor sean mayores que las pérdidas, y a enfriarse en la situación contraria. En cualquiera de los dos casos se puede llegar fácilmente a condiciones interiores de disconfort, las cuales, en situaciones extremas, exigirán sistemas de climatizaciónartificial (refrigeración y/o calefacción) para ser contrarrestadas.
De acuerdo al método de la ecuación del balance térmico el equilibrio térmico de un edificio ocurre cuando la suma de las pérdidas y ganancias de calor es igual a cero, llegando a un punto neutral que se expresa mediante la siguiente ecuación:
Qi + Qs ± Qc ± Qv - Qe ± Qm = 0

Los seis valores en el lado izquierdo de laecuación se refieren a las principales fuentes de ganancias y/o pérdidas de calor de un edificio: internas, solares, conducción, ventilación, evaporación y sistemas mecánicos de climatización. En los siguientes párrafos trataremos e establecer los procedimientos generales para calcular esos valores.
Ganancias internas (Qi) Las ganancias internas representan fuentes de calor al interior del edificio eincluyen personas, estufas, focos y prácticamente todos los aparatos que consumen energía. Una persona desarrollando actividades ligeras puede añadir unos 180W de energía calorífica al espacio, mientras que una televisión puede añadir más de 300W, dependiendo de su tamaño. En la tabla de abajo se puede consultar algunos valores típicos de aportes de calor por aparatos. Para conocer los aportes decalor por ocupantes puedes consultar el artículo Producción de calor en el cuerpo humano. Para estimar las ganancias internas de calor es recomendable calcular los aportes que se pueden dar en un momento dado. Esto significa que no deben considerarse encendidos todos los aparatos al mismo tiempo, sino que es necesario establecer un promedio razonable. Algunos manuales proporcionan tasas estándar...