Jorge Daniel Czajkowski(1), Elías Rosenfeld(2)
IDEHAB, Instituto de Estudios del Hábitat. Unidad de Investigación Nº 2. Facultad de Arquitectura y Urbanismo. Universidad Nacional de La Plata. Calle 47 Nº 162 (1900) La Plata, Buenos Aires, Argentina. Tel/Fax (0221) 4214705 - EMail czajko@ing.unlp.edu.ar
Este artículo fue expuesto como poster en la 16a Reunión de Trabajo de ASADES (Asociación Argentina de Energía Solar) en La Plata, 1993.
RESUMEN
Se presentan tablas con datos meteorológicos para uso normativo en conservación de energía de edificios, procesados a partir de datos medios proporcionados por el S.M.N. Las tablas contienen datos de localización del sitio: latitud (Lat), longitud (Long) y altura sobre el nivel del mar (ASNM); valores medios de temperaturas media (Tmed), máxima (Tmáx) y mínimas (Tmín), promedios de los meses cálidos y fríos; temperaturas de diseño medias (Tdmd), máximas (Tdmx) y mínimas (Tdmn); valores medios de temperaturas de rocío (Troc), tensión de vapor (Tvap), humedad relativa (HR) y heliofanía relativa (Helre); valores de precipitación total de cada período (Prec) y temperaturas efectivas corregidas medias (TECmd) y máximas (TECmx) para el período cálido. Se determinó además los grados día de calefacción y enfriamiento (3) con temperaturas base de 18, 20 y 22 C para invierno y 23, 25 y 27 C para verano.
Se presenta la metodología utilizada, sus variables intervinientes y un ejemplo para los períodos cálido y frío. Se expone el criterio de cálculo utilizado en los indicadores de diseño como temperaturas y grados día.
INTRODUCCION
El diseño bioclimático y energético de los edificios demanda indicadores y estándares térmicos lo más representativos posibles de los diversos climas del país, así como contar con diferentes calidades de niveles de confort, según el destino socioeconómico de los edificios.
La norma IRAM 11603/80 "Acondicionamiento Térmico de Edificios. Clasificación bioambiental de la República Argentina", presentaba problemas de aplicación motivados principalmente en el insuficiente cubrimiento geográfico de los datos, en función de los elementos actuales.
Se verificó asimismo que en conjuntos habitacionales de interés social de la Provincia de Buenos Aires que cumplían con la norma, existían problemas de habitabilidad higrotérmica (4) que en determinadas situaciones produjeron patologías de diversa magnitud. Esto motivó la elaboración de una base de datos, que ampliando la cantidad de localidades (5) e incorporando variables de uso bioclimático, se lo utilizó oportunamente para la realización de una regionalización climática (6).
La necesidad de contar con información meteorológica de alcance nacional sistematizada en una base de datos, llevó a la ampliación de la misma a 154 localidades, para su utilización en un sistema informatizado para el diseño bioclimático de alternativas edilicias(7). Esta información expuesta en forma de tablas se discutió en reuniones de IRAM y finalmente fue incluída en el Esquema 2 de la norma para su debate público.
METODOLOGIA
En nuestro país la recolección de datos meteorológicos se encuentra a cargo del Servicio Meteorológico Nacional. Comprenden los referidos a temperaturas secas y húmedas, velocidades y frecuencias de vientos, precipitaciones, nubosidad y heliofanías entre otras.
A partir de estos se construyen los indicadores térmicos de uso energético como los grados día de calefacción y enfriamiento, las temperaturas efectivas y de diseño y las amplitudes térmicas.
Las expresiones utilizadas en la construcción de los indicadores, son las siguientes:
Grados Día
Permiten evaluar la carga térmica necesaria de edificios y optimizar el diseño de la envolvente de los mismos, suministrando además una valoración de la rigurosidad del clima en determinado lugar. Los Grados día de calefacción se determinan computando para cada día del año la diferencia entre una temperatura base (p/ejemplo 18C) y la temperatura exterior. En nuestro caso al no poseer datos diarios para todas las estaciones, se empleó un método basado en temperaturas medias mensuales.
Donde GDc son los grados día de calefacción; Ni el número de días del mes considerado; Tbc es la temperatura base de calefacción (16, 18, 20 y 22C); Tmáx y Tmín son las temperaturas medias mensuales y Xc es un coeficiente lógico que valdrá 1 cuando la temperatura media mensual sea menor a la temperatura base de calefacción.
Donde GDe son los grados día de enfriamiento, Ni el
número de días del mes considerado, Tbe es la temperatura base de enfriamiento
(23, 25 y 27C), Tmáx y Tmín son las temperaturas medias mensuales y Xe
es un coeficiente lógico que valdrá 1 cuando la temperatura media mensual sea mayor a la
temperatura base de enfriamiento.
Temperatura efectiva
Es un índice empírico de confort que tiene en cuenta el efecto combinado de la temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo húmedo, temperatura radiante media y la velocidad del aire. Se utilizó para la actual clasificación bioambiental del país.
Ambas expresiones surgen de una correlación lineal múltiple de los datos preexistentes en la norma. El error calculado lo podemos considerar aceptable ya que oscila entre -6,3% y 3,9%, con lo cual la dispersión relativa no supera el 10,2%.
Los valores de diseño
Se los define como: "...los valores de temperaturas de diseño para los cuales sólo ocho días al año resultan más críticos que el día típico de diseño..."(según (8)y(9)), que resulta en una constante sobre valores medios mensuales de -4,5C para invierno y +3,5C para verano sobre las temperaturas mínima y media en el primer caso y máxima y media en el segundo caso. Este procedimiento que puede considerarse discutible se mantuvo por razones operativas ya que no se poseen series diarias para aplicar el procedimiento estadístico sobre estaciones individuales.
Designaciones en las Tablas de datos climáticos
Los datos de invierno incluyen los siguientes indicadores:
LAT Latitud
LONG Longitud
ASNM Altura sobre el nivel del mar en metros
TMAX Temperatura máxima media en grados celsius.
TMED Temperatura media, promedio de los meses de invierno en grados celsius
TMIN Temperatura mínima media, promedio en grados celsius
TDMD Temperatura de diseño media en grados celsius
TDMN Temperatura de diseño mínima en grados celsius
TROC Temperatura de rocío corresp. a la media
TVAP Presión parcial del vapor de agua en hectopascales
HR Humedad relativa en % corresp a la TMED
PREC Precipitación media de inviermo en milímetros
HELR Heliofanía relativa en %
GDCnn Grados día de calefacción con varias temperaturas base.
Los datos de verano agregan los siguientes:
TDMD Temperatura de diseño media en grados celsius
TDMX Temperatura de diseño máxima en grados celsius
TECMD Temperatura efectiva corregida media
TECMX Temperatura efectiva corregida máxima
GDEnn Grados día de calefacción con varias temperaturas base
CONCLUSION
Se comunica en forma fundada el carácter de las tablas que constituyen una aproximación que debería ser mejorada y discutida, teniendo en cuenta los problemas regionales. La mayor utilidad de los valores calculados en base a datos medios mensuales es la evaluación de edificios donde no se requieren tratamientos detallados en base a datos horarios.
Es de destacar que no existen suficientes estaciones meteorológicas en el país (las existentes representan el 11,3 % del total de localidades), que permitan describir con mayor precisión las características regionales por lo cual creemos que esta información es insuficiente y no garantiza la aparición de problemas higrotérmicos en su utilización.
En una extensión del trabajo se prevee utilizar esta base de datos para la elaboración de una regionalización bioclimática de la República Argentina, basado en el método REAT (10)(11).
REFERENCIAS:
1. Becario Perfeccionamiento CONICET
2. Investigador Independiente CONICET
3. Cadiergues, R. (COSTIC, Paris) "Consommation de chauffage: Les températures extérieures". Promoclim E, tome 17 Nº4. Septembre 1986.
4. Rosenfeld, Elías et al. "Mejoramiento de las condiciones energéticas y de habitabilidad a nivel regional. El caso Bonaerense". Actas de la 15ª Reunión de Trabajo de ASADES, Catamarca 1992. (T.1, pp.79-86)
5. Estadisticas climatológicas del Servicio Meteorológico Nacional - Período 1971-1980.
6. Czajkowski Jorge y Rosenfeld Elías. "Regionalización climática de la provincia de Buenos Aires". Actas de la 15ª Reunión de trabajo de ASADES. Catamarca 1992. (T.1, pp. 1-10)
7. Czajkowski J. y Rosenfeld E. "ENERGOCAD, Sistema informatizado para el diseño bioclimático de alternativas edilicias". Actas de la 15a Reunión de trabajo de ASADES, Catamarca, 1992. (T.1, pp.127-136).
8. Norma IRAM 11.603/78. (pp. 4).
9. INTI "Normas mínimas de habitabilidad". Informe a la Secretaría de Estado de Desarrollo Urbano y Vivienda de la Nación. Bs.As. 1978.
10. Czajkowski Jorge y Rosenfeld Elías. "Metodología para el análisis de las clasificaciones complejas y construcción de tipologías mediante la reducción del espacio de atributos. Un enfoque energético". Actas de la 14ª Reunión de trabajo de ASADES. Mendoza 1990. (en prensa)
11. Rosenfeld E. y Czajkowski J. "Catálogo de tipologías de viviendas urbanas en el área metropolitana de Buenos Aires. Su funcionamiento energético y bioclimático". Publicado por el Instituto de Estudios del Habitat. Facultad de Arquitectura y Urbanismo. UNLP. La Plata, 1992.
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