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Descripción

El cuadro de datos generales del capítulo TK-CDT contiene las siguientes solapas:

Capítulo

Condiciones climáticas

Opciones de cálculo

Etiquetas

Condiciones climáticas

Esta solapa contiene información sobre las condiciones del aire exterior, información fundamental para el cálculo de cargas por transmisión. Para comprender correctamente las opciones de esta solapa, es recomendable que consulte el tema de ayuda Condiciones exteriores en TK-CDT. La solapa se organiza en los siguientes apartados:

 

• Periodo de cálculo: Normalmente el cálculo de cargas se realizará durante todos los días del año y, a partir de las condiciones más desfavorables en invierno y verano (Anual), se determinan las cargas máximas en los recintos del edificio. Sin embargo, en casos particulares puede interesar realizar el cálculo sólo en invierno, sólo en verano o en un periodo de tiempo determinado; como sería el caso de establecimientos que sólo permanecen abiertos un cierto periodo cada año. Este periodo de cálculo afecta tanto al año meteorológico como a los días tipo.

• Condiciones exteriores de diseño: Estas opciones fijan unas temperaturas (seca y húmeda) extremas, que determinan las condiciones exteriores en los días tipo. Existen cuatro maneras posibles de determinar las temperaturas extremas de los días tipo:

  • Percentil 99 / Percentil 1: Fija las condiciones exteriores atendiendo a los percentiles 99% (invierno) y 1% (verano) del conjunto de todas las temperaturas a lo largo del año. Esto quiere decir que de todas las temperaturas que se dan en el mes, el 99% de ellas serán superiores a la temperatura supuesta en invierno (percentil 99) y el 1% será superior a la supuesta en verano (percentil 1). De acuerdo con la norma UNE 100-014 estas condiciones se deben aplicar a «hospitales, clínicas, salas de ordenadores y cualquier otro espacio que el técnico proyectista considere necesario que tenga este grado de cobertura».

  • Percentil 97,5 / Percentil 2,5: Fija las condiciones exteriores de acuerdo con los percentiles 97,5% (invierno) y 2,5% (verano). Este percentil debe aplicarse, según la norma UNE 100-014 a «edificios y espacios climatizados que sean de especial consideración».

  • Otros: Esta opción permite al usuario fijar unas condiciones extremas de temperatura seca y húmeda.

  • Existe una 4ª posibilidad, la menos restrictiva que consiste en no considerar los días tipo y utilizar los datos del año meteorológico para el cálculo de cargas, lo que se consigue activando la opción de dimensionar las potencias de sistemas y unidades terminales en base a los datos del año climático de la solapa, Opciones de cálculo, de este cuadro.

• Grado de limpieza de la atmósfera: Esta opción determina aproximadamente la cantidad de polvo (aerosoles) presente en la atmósfera, lo que define el coeficiente de Angstrom de turbiedad (ß') que influye en el cálculo de la irradiación solar (realizado por el método de Bird y Hulstrom). Existen tres niveles posibles:
  • Atmósfera limpia de polvo (campo): Propio para situaciones rurales.
  • Atmósfera normal (ciudad): Condiciones estándar, propias de una ciudad.
  • Atmósfera contaminada (zonas industriales): Con gran cantidad de aerosoles, propia de zonas industriales.
• Calidad del aire exterior ODA: En este desplegable deberá especificar la calidad ODA del aire exterior, para poder realizar la selección de los filtros en unidades terminales que tengan activa la opción, Esta unidad realiza el tratamiento y filtrado del aire exterior de ventilación. La clasificación ODA se basa en la IT1.1.4.2.4 del RITE, y no afecta al cálculo de cargas. Las opciones que podemos escoger son:
  • 1: Aire puro que se ensucia sólo temporalmente (por ejemplo, con polen).
  • 2: Aire con concentraciones altas de partículas y/o gases contaminantes.
  • 3G: Aire con concentraciones muy altas de partículas y/o gases contaminantes.
  • 3P: Aire con concentraciones muy altas de partículas.

• Archivo de datos climáticos para demanda térmica: Pueden ser archivos con extensión MET o con extensión EPW (para localidades internacionales, cuya información se puede ampliar en pinche aquí), que contienen los datos climáticos del año meteorológico). Haciendo clic en el botón, Ver datos..., se abrirá una ventana desde la que podrá consultar los datos de cualquier fecha y hora del año meteorológico (ver siguiente imagen):

  • 

    Para finalizar, tenga en cuenta que las condiciones operacionales se definen según el horario civil, mientras que los datos climáticos están en horario solar, esto hace que sea necesario definir el uso horario a través de la hora local GMT "Referencia hora oficial" desde el cuadro de diálogo del capítulo del edificio "Datos/Localización...".

    Si se marca la opción, Corregir los datos climáticos para la altitud de la localidad, el programa solamente aplica una corrección a las temperaturas secas exteriores que aparecen en el archivo climático MET (los archivos MET corresponden a la capital de provincia, por eso es necesario ajustarlos para las alturas de las diferentes localidades. Sin embargo, los ficheros EPW se descargan para una localización concreta, por lo que todos los valores ya están calculados para la altitud de ese lugar). 

    Esta corrección es la que aparece en el documento Guía Técnica Nº 12 del IDAE, en el anexo final: "Anexo 7.3 Extrapolación de datos a otras poblaciones". El texto al que se refiere este apartado es:

    "En primer lugar afirmar que siempre es mejor una cantidad de datos real medida en la población en cuestión (aunque sean escasos) que la extrapolación de datos de otras ciudades. Simplemente, en el caso de inexistencia de datos, se puede operar de forma muy aproximada como sigue:

    • Elección de una ciudad de referencia con datos. Esta ciudad se tomará por proximidad a nuestra localidad, y no por pertenecer a la misma provincia, (aunque esto sea lo más frecuente).
    • Temperatura seca: disminución de 1 ºC por cada 100 m de diferencia de cota (positiva) con respecto a la ciudad de referencia. (En caso que la ciudad de referencia esté por encima de nuestra población no es tan clara dicha corrección, y se suele suponer la misma temperatura que la ciudad de referencia).
    • Humedad absoluta: se mantiene la humedad absoluta de la localidad de referencia. (Evidentemente se modifica la humedad relativa y la temperatura húmeda). Hay que tener en cuenta la presencia de grandes masas de agua, ya sea por la proximidad a la costa o por la presencia de lagos o ríos.
    • Radiación: se mantiene la radiación solar de la ciudad de referencia."

• Consultar sincronización con otros capítulos previo a la activación del este capítulo: Al activar esta opción estamos indicando al programa que nos ofrezca la elección entre realizar o no la sincronización con otros capítulos cada vez que se entra en el capítulo TK-CDT.

Opciones de cálculo

Esta solapa contiene las siguientes opciones:

 

Actividad más frecuente en los espacios del edificio: Este recuadro indica cuál es la actividad por defecto definida en los Datos generales del menú Datos del capítulo Edificio.

Condiciones operacionales por defecto: Las condiciones operacionales indicadas en este cuadro se asociarán a aquellos espacios que no tengan asociadas una actividad, o bien, en aquellos Espacios en los que esté activa la opción, General del edificio, del apartado de las Condiciones operacionales.

Tener en cuenta las sombras producidas por el propio edificio (aumenta el tiempo de cálculo): Esta opción activa un mecanismo de cálculo que determina la irradiación solar en los espacios, a través de los Huecos, teniendo en cuenta la sombra arrojada por los propios elementos del edificio. Esta opción afina el cálculo de carga y demanda térmica, pero en geometrías complejas puede encarecer considerablemente el tiempo de cálculo. No obstante, las sombras producidas por los elementos Obstáculos introducidos en el edificio siempre se tendrán en cuenta.

Tener en cuenta las sombras producidas sobre fachadas y cubiertas: Además del efecto de las sombras de los elementos del Edifico sobre los Huecos, se puede tener también en cuenta sobre los elementos Fachada y Cubierta. No obstante, las sombras producidas por los elementos Obstáculos introducidos en el edificio siempre se tendrán en cuenta.

Contemplar el estado de los dispositivos de sombra móviles en el cálculo de la potencia. Si se activa esta opción, permite tener en cuenta el estado de los dispositivos de sombra móvil para el cálculo de la potencia. Para los cálculos de la simulación energética siempre se han estado considerando. Para calcular como en las versiones anteriores a la 1.7.33.8 es necesario desmarcar la opción.

Calcular la evolución de la temperatura en locales no acondicionados.

Calcular la transmisión de calor en cerramientos enterrados según UNE-EN ISO 13370.

Tener en cuenta las cargas térmicas debidas a los puentes térmicos lineales.

Realizar comprobaciones normativas (RITE y CTE). Si se desmarca esta opción, no se realizarán las comprobaciones de dichas normativas.

Dimensionar la potencia de sistemas y unidades terminales utilizando:

• Días tipo según normas UNE 100 001 y UNE 100 014. Cargas térmicas para temperatura interior constante: Con esta opción, las cargas máximas vienen dadas por los días tipo, cuyas condiciones se suponen extremas y vienen dadas por las mencionadas normas. Si desea más información sobre la diferencia entre año meteorológico y días tipo, consulte: Condiciones climáticas de cálculo en TK-CDT. Las cargas térmicas se calculan para la temperatura interior constante.
• Datos climáticos del año tipo definido el archivo con extensión *.met. Potencia térmica para mantener la temperatura en el intervalo de consigna: Con esta opción, las cargas máximas son las que arroja el cálculo según el año meteorológico. La potencia térmica de las unidades terminales y de las baterías se calcula para mantener la temperatura en el intervalo de consigna.
• El cálculo de la potencia demandada implica tener en cuenta la evolución «real» de cargas durante todas las hora del año meteorológico incluidas las cargas positivas (radiación por ventanas y calor generado por fuentes internas). A diferencia del dimensionado por carga térmica máxima en los días tipo (primera opción) en la que no se tienen en cuenta las cargas térmicas favorables, este tipo de cálculo (potencia demandada) si las tiene en cuenta y, en climas cálidos, puede hacer que la potencia cambie de signo constantemente.

Transmisión de calor en muros transitorio: Para el cálculo de la transmisión a través de muros, es necesario hacer un cálculo en régimen transitorio, de acuerdo con el método "Z-Transfer functions" desarrollado por Mitalas y Stephenson. Dicho método requiere de unos coeficientes que dependen de la solución constructiva del cerramiento considerado. Para el cálculo de estos coeficientes, el programa ofrece dos posibilidades:

• Utilizar los coeficientes de la función de transferencia precalculados para las soluciones constructivas tipo.
• Calcular los coeficientes CTFs utilizando el método "State Space": Este método (Ceylan and Myers 1980; Seem 1987; Ouyang and Haghighat 1991) permite obtener un cálculo más ajustado a la realidad, al estar mejor adaptado a la solución constructiva concreta.

Método de cálculo de cargas térmicas: Este apartado permite seleccionar entre dos métodos de cálculo de reconocido prestigio:

• Método de las funciones de transferencia (TFM): Este método apareció inicialmente en la edición de ASHRAE Handbook, HVAC Fundamentals de 1977, y fue el método más aproximado y riguroso hasta la aparición del método del balance de calor (HBM). Se trata de una metodología compleja que requiere de una gran potencia de cálculo para la resolución iterativa de las ecuaciones o funciones de transferencia que describen la conversión de ganancias instantáneas a cargas de refrigeración.
• Método de las series temporales radiantes (RTSM): Se trata de un método relativamente nuevo, apareció por primera vez en la edición de ASHRAE Handbook Fundamentals de 2001, y está derivado directamente del método del balance de calor (HBM), considerado actualmente el método más preciso.
  Es un método tan riguroso como el TFM pero que requiere menos potencia de cálculo. Además, los factores de respuesta periódicos y los factores temporales radiantes aportan un significado físico que permite al usuario visualizar claramente los efectos del almacenamiento y del desfase en las ganancias de calor por conducción y radiación, y la respuesta térmica de cada zona.
  Este método está descrito con detalle en la publicación "Load Calculation Applications Manual" de Jeffrey D. Spitler editado por ASHRAE.

Ambos métodos comparten los procedimientos de cálculo de las ganancias instantáneas, y solo difieren en la conversión de éstas a cargas de refrigeración. La metodología TFM utiliza para esta conversión las funciones de transferencia, en las que la carga térmica de cada instante depende tanto de las ganancias instantáneas como de la carga térmica de los periodos anteriores.

En el caso del método RTSM la conversión a cargas de refrigeración se realiza utilizando series de factores de distribución temporal que se aplican solo a las ganancias instantáneas por radiación generadas en las 24 horas precedentes.

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