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Curso Evaluadores EnergéticosSistema de calificación energética vivienda

(SCEV)

Ganancias solares por ventanas

Módulo 3

Conocimientos mínimos previos:

• Este módulo no posee conocimientos mínimos previos por partedel alumno.

Módulo 3

3.1. Conceptos básicos sobre radiación solar

1.1.- Radiación solar

1.2.- Asolamiento y ganancias solares

1.3.- Arquitectura solar pasiva

3.2. Herramienta CEV para el cálculo de factores de obstrucción

2.1.- Orientaciones de ventanas

2.2.- Factor de obstrucción elementos cercanos - FAV

2.3.- Factor de obstrucción elementos remotos - FAR

3.3. Herramienta CEV para el cálculo de factores de ventana

3.1.- Factor solar del vidrio - FS

3.2.- Factor del marco de ventana – FM

3.4. Taller de Ejercicios

3.5. Taller de Aplicación CEV

Temario Módulo 3

3.1- Conceptos Básicos

3.2- Factor de accesibilidad FA

3.3- Factor solar FS y FM

3.1.- Conceptos básicos sobre radiación solar

Radiación solar

• La ganancia solar a través de un vidrio secompone de la radiación transmitida a través delvidrio ( 𝐺𝜏 ) mas una porción de la radiaciónabsorbida (𝐺𝛼) que luego pasa al interior.

Donde:

• G: radiación incidente sobre el plano de laventana [W/m2].

• 𝐺𝜏 : cantidad de radiación solar que pasa através del vidrio [W/m2].

• 𝐺𝛼: calor absorbido por el vidrio [W/m2].

• 𝐺𝜌: radiación reflejada por el vidrio [W/m2].

El % de la radiación absorbida por el vidrio y quepasa al interior es relativamente pequeña.

Los valores de G𝛼, 𝐺𝜏 y 𝐺𝜌 dependen principalmentedel tipo y número de vidrios.

Vidrio

𝐺𝜌

𝐺

𝐺𝛼

𝐺𝜏

Interior Exterior





Asolamiento y ganancias solares

El sol tiene una trayectoria de Este a Oeste. En invierno la inclinación del plano de la órbita esmucho más baja, luego en verano el sol “pasa” más alto y en el invierno más bajo.

Solsticio de verano (70°)

Solsticio de inverno (23°)

Equinoccios (47°)






Incidencia solar para dos casas en latitudes simétricas (66,5°) en cada hemisferio durante elsolsticio de invierno en el hemisferio sur. La radiación solar en la fachada orientada al ecuador esmayor en invierno que en verano.






Niveles promedio de radiación solar en diferentes horas y épocas del año.

Hor = HorizontalNor = Norte






Figura: “Guía de diseño para la Eficiencia Energética en la vivienda social”

Diseño arquitectónico




3.2.- Herramienta CEV para el cálculo de factores de obstrucción

Ítem 3.2.- Ventanas (sombreamiento y orientación)





1º Factor de accesibilidad a la cúpula celeste de las ventanas en cada orientación

4º Factor del marco de las ventanas por orientación

2º Área total de las ventana por orientación

3º Factor solar del vidrio






Orientación

• En primer lugar, se debe determinar la orientación de cada ventana, la que está dada por la normalexterior del vidrio (recta o plano que forma ángulo recto con otra recta o plano). Para la definiciónde la orientación de ventanas se consideran 9 orientaciones.

• En caso de presentar orientaciones diferentes a las indicadas se debe utilizar la más cercana.






Vista en planta de la ventana

N

Normal exterior del vidrio







N


N

S





Orientación Oeste


Orientación Noroeste






FA - Factor de accesibilidad de ventanas

• Coeficiente que considera la accesibilidad de las ventanas con respecto a la cúpula celeste, corregidopor la cantidad de obstrucciones que impiden la visibilidad desde el interior de cada recinto.

• El factor de accesibilidad de la ventana (FA) se compone a su vez de 2 factores, que consideran loselementos de sombra locales (FAV) y obstrucciones remotas (FAR) frente a cada ventana demanera independiente, según orientación.







FA = FAV x FAR

FA - Coeficiente de accesibilidad de ventanas

FAFactor de

accesibilidad

FAV Elementos de sombra locales o cercanos

FAR Elementos de sombra remotos






FA = FAV x FAR


FAFactor de

accesibilidad

FAVElementos de

sombra cercanos.

FARElementos de

sombra remotos

FAV1 (Aleros horizontales)

FAV2 (Aletas verticales)

FAV3 (Lamas)

FAR inicial (altura y distancia obstrucción)

FAR final (FAR inicial + ángulo obstrucción)





► Hoja de cálculo FA (video)





Elementos de obstrucciones locales – Factor FAV


• Expresa la fracción de radiación solar que ingresa por la ventana, considerando loselementos fijos del diseño que generan obstrucciones.

• Los valores del factor FAV varían entre 0 y 1. Mientras más cercano a 0, mayor es lainfluencia de la obstrucción en la ventana. Mientras más cercano a 1, menor es lainfluencia, pudiendo llegar a 1 si no existen obstrucciones.

• FAV1 → Obstrucciones horizontales

• FAV2 → Obstrucciones laterales

• FAV3 → Obstrucciones superpuestas: lamas o celosías

FAV = FAV1 x FAV2 x FAV3





Aleros

Balcones


Obstrucción lateral






Elementos horizontales – Factor FAV1


• FAV1 : valor entre 0 y 1, se obtiene considerando los elementos horizontales fijos, propiosdel diseño arquitectónico, que generan obstrucción solares al interior de un recinto.

• L: distancia horizontal de la obstrucción,desde el extremo más lejano de ésta hastala superficie vidriada.

• D: distancia vertical entre la ventana y laobstrucción.

• H: distancia vertical de la ventana con elmarco incluido.

H

D

L

Vista en elevación

Ventana

Interior vivienda







• FAV1 : valor entre 0 y 1, se obtiene considerando los elementos horizontales fijos, propiosdel diseño arquitectónico, que generan obstrucción solares al interior de un recinto.

H

D

L

Vista en elevación

Ventana

Interior vivienda

Orienta

cionesD/H

L/H L/H L/H L/H L/H

0,5 1 1,5 2 3

N-N

E-N

O 0,2 0,79 0,57 0,42 0,33 0,22

0,5 0,87 0,69 0,55 0,44 0,32

1,0 0,93 0,81 0,69 0,59 0,44

S-S

E-S

O-

E-

O

0,2 0,88 0,74 0,63 0,54 0,42

0,5 0,93 0,82 0,73 0,65 0,52

1,0 0,96 0,89 0,82 0,76 0,65







Hoja de cálculo

Ingreso de valores

Valor del factor







D

H

H = 1,69 mD = 0,28 mL = 0,26 m

L





► Elementos horizontales – Factor FAV1


H = 1,69 mD = 0,28 mL = 0,26 m

FAV1 : 0,96

Poca influencia de la obstrucción







Obstrucciones no perpendiculares

H

D

L

Interior vivienda

H

D

L

Interior vivienda







• Obstrucciones sobrepuesta en la ventana, se debe dividir la ventana en dos secciones independientes, calculando factores por separado.

L

Interior vivienda

El valor final se calcula como un promedio ponderado de losfactores FAV1 por las distancias “H” de cada ventana.

Ventana 1

• Se considera la sección de la ventana totalmenteobstruida, con valor de FAV1 = 0.

Ventana 2

• Se considera la sección de ventana con la obstruccióncorrespondiente, pero con distancia D = 0.

Ventana 1 H1

Ventana 2 H2








Ventana 1 H1

L

Interior vivienda

Ventana 2 H2

Ejemplo de cálculo

Ventana 1

• FAV1(V1) = 0• H1

Ventana 2

• FAV1(V2) → L/H y D/H (con D = 0)• H2

𝐹𝐴𝑉 ሻ1(𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙 =𝐹𝐴𝑉 ሻ1(𝑉1 ∙ 𝐻1 + 𝐹𝐴𝑉1 𝑉2 ∙ 𝐻2

𝐻1 + 𝐻2𝐹𝐴𝑉 ሻ1(𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙 =

𝐹𝐴𝑉 ሻ1(𝑉1 ∙ 𝐻1 + 𝐹𝐴𝑉1 𝑉2 ∙ 𝐻2

𝐻1 + 𝐻2𝐹𝐴𝑉1(𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙ሻ =

𝐹𝐴𝑉1 𝑉2 ∙ 𝐻2

𝐻1 + 𝐻2








Ventana 1 H1= 0,3 m

L = 1,5 m

Interior vivienda

Ventana 2 H2= 0,7 m

► Ejemplo de cálculo

𝐹𝐴𝑉1(𝐹𝑖𝑛𝑎𝑙ሻ =0 ∙ 0,3 + 0,22 ∙ 0,7

0,3 + 0,7= 0,154





Elementos verticales – Factor FAV2


• FAV2 : valor entre 0 y 1, se obtiene considerando los elementos verticales fijos, propios deldiseño, que generan obstrucción de la radiación.

• P (P1 y P2): distancia horizontal de cadaobstrucción, desde el extremo más lejano de estashasta la superficie vidriada.

• S (S1 y S2): distancia horizontal entre la ventana ycada una de sus posibles obstrucciones.

• W: distancia horizontal de la ventana.

• La izquierda y derecha se deben definir en funciónde un observador dentro de la vivienda mirandohacia afuera por la ventana.

Sder

Pder

Piz

Siz

W







FAV2 : valor entre 0 y 1, se obtiene considerando los elementos verticales fijos, propios deldiseño, que generan obstrucción de la radiación.

S1

P1

P2

S2

W

0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1 2 4 6 10 20 40 100 1000

0 0,03 0,05 0,09 0,13 0,16 0,18 0,25 0,3 0,31 0,32 0,33 0,34 0,34 0,34

0,2 0,01 0,02 0,04 0,07 0,1 0,12 0,2 0,25 0,28 0,29 0,31 0,31 0,32 0,32

0,5 0,01 0,01 0,01 0,03 0,05 0,07 0,15 0,22 0,25 0,28 0,29 0,3 0,31 0,31

1 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,1 0,18 0,22 0,25 0,28 0,29 0,3 0,31

2 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,04 0,11 0,16 0,21 0,26 0,28 0,3 0,31

5 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,06 0,12 0,2 0,25 0,28 0,3

20 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,05 0,13 0,22 0,29

100 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,05 0,26

1000 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,06

0 0,07 0,09 0,13 0,18 0,22 0,25 0,34 0,39 0,41 0,42 0,43 0,44 0,44 0,44

0,2 0,04 0,05 0,08 0,11 0,14 0,18 0,27 0,34 0,36 0,38 0,40 0,41 0,42 0,42

0,5 0,03 0,03 0,05 0,07 0,09 0,11 0,21 0,30 0,33 0,36 0,39 0,40 0,41 0,41

1 0,02 0,03 0,03 0,04 0,05 0,06 0,14 0,24 0,29 0,33 0,37 0,39 0,40 0,40

2 0,02 0,02 0,02 0,01 0,02 0,02 0,07 0,16 0,22 0,28 0,34 0,37 0,39 0,40

5 0,01 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,04 0,09 0,17 0,26 0,32 0,36 0,39

20 0,01 0,01 0,00 -0,01 -0,01 -0,01 -0,02 -0,02 -0,02 0,00 0,07 0,17 0,29 0,38

100 0,01 0,01 0,00 -0,01 -0,01 -0,01 -0,02 -0,03 -0,03 -0,03 -0,03 -0,01 0,07 0,34

1000 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01 0,00 0,00 -0,01 -0,01 -0,01 -0,02 -0,02 -0,02 0,09

FAV2P/W

N-

NE-

NO

S/W

E-O

-SE-

SO-S

S/W







Hoja de cálculo

Ingreso de valorespor lado

Valor del factorsegún lado

Valor final del factor







W

P

S

W = 1,27 mP = 2,15 mS = 1,23 m





► Elementos verticales – Factor FAV2


W = 1,27 mP = 2,15 mS = 1,23 m

Valor parcial del factor

Valor final del factor,poca influencia de la

obstrucción

FAV2 : 0,92







Obstrucciones no perpendiculares

W

Interior vivienda

P

S W

Interior vivienda

P

S







W1

Interior vivienda

P


Ventana 1 Ventana 2

W2

El valor final se calcula como un promedio ponderado de losfactores FAV2 por las distancias “W” de cada ventana.

Ventana 1• Se considera la sección de ventana con la obstrucción

correspondiente, pero con distancia S = 0.

Ventana 2

• Se considera la sección de la ventana totalmenteobstruida, con valor de FAV2 = 0.





Elementos sobrepuesto – Factor FAV3


• FAV3: valor entre 0 y 1, se obtiene considerando la existencia de lamas horizontales yverticales fijas, ubicadas frente a la ventana según diseño, que generan obstrucción de laradiación.







Hoja de cálculo

Ingreso de valores








Interior viviendaVista en planta

L

D𝜎

Lamas Verticales

Interior viviendaVista en elevación

L

D

𝛽

Lamas Horizontales








Valores de FAV3 para lamas horizontales.

Interior viviendaVista en elevación

L

D

𝛽

Lamas Horizontales

Ángulo de inclinación β

Orientación 0° 30° 60°

N - NE – NO 0,52 0,43 0,26

S - SE - SO - E - O 0,57 0,45 0,27








Valores de FAV3 para lamas verticales.

Interior viviendaVista en planta

L

D𝜎

Lamas Verticales

Ángulo de inclinación σ

Orientación 0° 30° 45° 60°

N - NE - NO 0,55 0,50 0,45 0,37

S - SE - SO - E - O 0,63 0,54 0,46 0,36








Valores de FAV3 para lamas horizontales.

Valores de FAV3 para lamas verticales.

• Las tablas son válidas para L/D entre 0.8 a 1.3.

• Si L/D > 1.3, multiplicar los valores de la tabla por 0.75.

• Si L/D < 0.8, multiplicar los valores de la tabla por 1.15.

• Se debe interpolar linealmente para los ángulos intermedio entre 0 y 60 grados.

• Para ángulos entre 60 y 75 multiplicar los valores por 0.7

• Para ángulos mayores a 75 grados usar un valor 1.

Consideraciones

Ángulo de inclinación β

Orientación 0° 30° 60°

N - NE – NO 0,52 0,43 0,26

S - SE - SO - E - O 0,57 0,45 0,27

Ángulo de inclinación σ

Orientación 0° 30° 45° 60°

N - NE - NO 0,55 0,50 0,45 0,37

S - SE - SO - E - O 0,63 0,54 0,46 0,36





Factor FAV por orientación


𝐹𝐴𝑉𝑂𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑖 =σ𝑖 𝐹𝐴𝑉𝑖𝐴𝑖

𝐴𝑖

-𝐹𝐴𝑉𝑖 ∶ Factores FAV por ventanas.

-𝐴𝑖 : Áreas de ventanas.

• Se debe calcular el factor FAV para cada

ventana de forma independiente y según

orientación.

• El cálculo final del factor se determina como

un promedio ponderado de los factores FAV de

cada ventana por sus áreas correspondientes.

Ventanas Orientación 1





De acuerdo a los ejemplos anteriores:

• FAV1 = 0,96

• FAV2 = 0,92

• FAV3 = 1

Según lo cual:

FAV = 0,96 x 0,92 x 1 = 0,88


Valor final del factor FAV


FAV = FAV1 x FAV2 x FAV3

Valor final del factor FAV, para una ventana de manera particular según su orientación.

16.- ¿Qué metodología se debe seguir si una obstrucción (vertical u horizontal) se encuentra obstruyendo partede una ventana?

17.- ¿Bajo qué orientación se clasifica una ventana ubicada en el techo de una vivienda que se encuentra haciael Noroeste?

18.- ¿Qué valor se debe considerar en el cálculo del factor FAV, si no existen obstrucciones frente a unaventana?

19.- ¿Qué procedimiento consideraría para calcular los factores FAV en un Bow Windows?

Autoevaluación 5

Se debe responder en grupos de 2 a 3 personas

16.- ¿Qué metodología se debe seguir si una obstrucción (vertical u horizontal) se encuentra sobrepuesta sobreuna ventana?

17.- ¿Bajo qué orientación se clasifica una ventana ubicada en el techo de una vivienda que se encuentra haciael Noroeste?

18.- ¿Qué valor se debe considerar en el cálculo del factor FAV, si no existen obstrucciones frente a unaventana?

19.- ¿Qué procedimiento consideraría para calcular los factores FAV en un Bow Windows?

Autoevaluación 5 – Respuestas


IrR: Para este caso el método correspondiente sería dividir la ventana en dos secciones, una conobstrucción total, y otra calculando el FA.

R: Se debe clasificar dentro de la orientación particular “Ventanas en el Techo”, correspondiente a lafila 44 de la herramienta CEV.

R: Se debe tomar un valor de FAV igual 1. De igual manera ocurre para el factor FAR.

R: En este caso, se deben considerar cada una de las secciones del Bow Windwows como ventanasindependientes, para las cuales rigen los procedimientos regulares en el cálculo del FAV.






FA = FAV x FAR


FAFactor de

accesibilidad

FAV Elementos de sombra locales o cercanos

FAR Elementos de sombra remotos





Elementos de obstrucción remotos – Factor FAR


• Hace referencia a la accesibilidad de las ventanas respecto aquellos elementos remotos,identificados como obstrucciones, que generan sombras sobre las superficies vidriadas dela vivienda en análisis.

• Los valores del factor FAR varían entre 0 y 1. Mientras más cercano a 0, mayor es lainfluencia de la obstrucción en la ventana. Mientras más cercano a 1, menor es lainfluencia, pudiendo llegar a 1 si no existen obstrucciones.

• FAR inicial → Distanciamientos verticales y horizontales a la obstrucción

• FAR final → Ángulo de incidencia de la obstrucción

𝐹𝐴𝑅 = (90º − 𝛽1 − 𝛽2−. . . − 𝛽𝑛

90ºሻ + 𝐹𝐴𝑅𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙1 (

𝛽1

90ºሻ + 𝐹𝐴𝑅𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙2 (

𝛽2

90ºሻ + . . . + 𝐹𝐴𝑅𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙"𝑛"(

𝛽𝑛

90ºሻ

𝐹𝐴𝑅𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 0,2996𝑥 , 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑥 =𝐴

𝐵






Obstrucción

Obstrucción mayor

Elementos de obstrucción remotos – Factor farincial






Elementos de obstrucción remotos – Factor farincial






Factor far – Se consideran como obstrucción:

1/2 ventana 1/2 ventana

90°

Área en que se deben incluir

las obstrucciones

Interior vivienda

45°

45° 45°

45°

Área en la que

no se deben

considerar las

obstrucciones

Área en la que

no se deben

considerar las

obstrucciones

• Las obstrucciones sólidas ypermanentes que se sitúendentro de una apertura de90º medidos desde el puntomedio del ancho de laventana.






• Los obstrucciones sólidas ypermanentes que se sitúendentro de una apertura de90º medidos desde el puntomedio del ancho de laventana.

• Las que generen un FARmenor o igual a 0,95.

Factor far – Se consideran como obstrucción:


90°


las obstrucciones

Interior vivienda

45°

45° 45°

45°

Área en la que

no se deben

considerar las

obstrucciones

Área en la que

no se deben

considerar las

obstrucciones





90°


las obstrucciones

Interior vivienda

45°

45°

Área en la que

no se deben

considerar las

obstrucciones



Obstrucciones a considerar

Factor far final – Se consideran como obstrucción:

FAR = 0,85

FAR = 0,90FAR =

0,97 FAR = 0,99

• Los obstrucciones sólidas ypermanentes que se sitúendentro de una apertura de90º medidos desde el puntomedio del ancho de laventana.






90°


las obstrucciones

Interior vivienda

45°

45°

Área en la que

no se deben

considerar las

obstrucciones



Obstrucciones que no se deben considerar

• Los elementos que se sitúendentro de una apertura de90º medidos desde el puntomedio del ancho de laventana.


Factor far final – Se consideran como obstrucción:

FAR = 0,85

FAR = 0,90FAR =

0,97 FAR = 0,99






Interior vivienda

FAR = 0,90

FAR = 0,87FAR = 0,88

FAR = 0,89

FAR = 0,67






𝐹𝐴𝑅𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 0,2996𝑥

, 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑥 = 𝐴𝐵

A

B

Factor FAR – cálculo farinicial

La distancia B mostrada en corte es referencial, ya que siempre se debe

medir en planta






A

B

far𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 0,2996𝑥

, 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑥 = 𝐴𝐵

Factor FAR – cálculo farinicial

La distancia B mostrada en corte es referencial,

ya que se debe medir en planta






Factor far final – cálculo ángulo beta (𝛽)

B1

B2

Eje VentanaEje Ventana






Eje Ventana


El área fuera de los 90° no se

debe considerar






Eje Ventana







90º







β1

β2

50 m

50

m

B1

B2






Como identificar los ángulos en planos:

Primer Piso

OrientacionesV1: NE / NOV2: NE / NOV3: SE / SOV4: SE / SO

V5: SE / SOV6: SE / SO

V1V3

V4

V5 V6







Primer Piso

90º

50 m

50 m



V1V3

V4

V5 V6







Primer PisoV1

V3

V4

V5 V6

50 m

50 mβ1









𝜷𝟏

𝜷𝟐 𝐁𝟐

𝐁𝟏

Eje Ventana







V1V3

V4

V5 V6

Primer Piso

50 m

50 mβ1



50 m

β1

β2

β3

β1







far inicial

Ingreso de valores

FAR final

Factor FAR






► Factor FAR

“Notas 1”






Factor – Otros casos particulares para A, B y ángulo beta (𝛽)

• En casos en que una obstrucción tengados modos de altura, se debe consideraruna altura ponderada en función delárea por sobre la mitad de la ventanapara cada área o considerar como dosobstrucciones independientes.

Proyección de la ventana

sobre la obstrucción

A2

A1

A=A2 A=A1+A2)/2






Factor FAR – Otros casos particulares para A, B y ángulo beta (𝛽)

• En caso que una obstrucción tenga secciones de alturas diferentes se considerará cada seccióncomo una obstrucción independiente.






Factor FAR – Otros casos particulares para A, B y ángulo beta (𝛽)

• No se deben considerar valores negativos para el parámetro A. Cuando la altura de la obstrucciónesté por debajo de la altura media de la ventana se debe considerar A=0.

• Las obstruccione no permanentes, no se deben considerar. Por ejemplo, si se tiene un árbol, unletrero, etc., se considerará como si esta obstrucción no existiera.

• Sin perjuicio de lo anteriormente indicado, y para simplificar la evaluación, en caso de que lascondiciones del terreno sean muy complejas o no se desee efectuar mediciones en terreno,aunque existan obstrucciones, el cálculo se puede desarrollar considerando sólo las líneas deconstrucción teóricas indicadas en el plano regulador y una altura igual al 100% de la alturamáxima de construcción permitida.

• Si el plano regulador no contempla altura máxima para el sector, para efectos de este cálculo laaltura máxima se considera como el 100% de la altura del edificio más alto en un radio de 300m,incluido también el propio edificio.






Factor FAR – Lucernarios

• Para los valores dentro del rango de la tabla tomar el valor máscercano.

• Para valores fuera del rango de la tabla extrapolar linealmentecon los valores extremos y para el valor más cercano de la otravariable que está dentro de rango.

• Si Y/Z y X/Z son los dos menores a 0,1 usar un valor de 0,4.• Si y/Z y X/Z esta en ambos sobre 10, usar un valor de 0,9 para

el factor de sombra.

0,10 0,50 1,00 2,00 5,00 10,00

0,10 0,42 0,43 0,43 0,43 0,44 0,44

0,50 0,43 0,46 0,48 0,50 0,51 0,52

1,00 0,43 0,48 0,52 0,55 0,58 0,50

2,00 0,43 0,50 0,55 0,60 0,66 0,68

5,00 0,44 0,51 0,58 0,66 0,75 0,79

10,00 0,44 0,52 0,59 0,68 0,79 0,85

Y/Z

X/Z





Factor FAR por orientación


𝐹𝐴𝑅𝑂𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑖 =σ𝑖 𝐹𝐴𝑅𝑖𝐴𝑖

𝐴𝑖

-𝐹𝐴𝑅𝑖 ∶ Factores FAR por ventanas.

-𝐴𝑖 : Áreas de ventanas.

• Se debe calcular el factor FAR para cada

ventana de forma independiente y según

orientación.

• El cálculo final del factor se determina como

un promedio ponderado de los factores FAR de

cada ventana por sus áreas correspondientes.



20.- ¿Si una obstrucción se encuentra fuera del rango establecido de 90º, bajo qué condiciones puede serconsiderada dentro de los cálculos?

21.- ¿Qué procedimientos o documentos emplearía usted para obtener los valores de los parámetros de A, B yángulo beta (𝛽)?

22.- ¿Con la herramienta CEV, cuantas obstrucciones son posibles de ingresar simultáneamente?

23.- Según su criterio ¿Qué ocurre si en las cercanías de una vivienda en evaluación, existe un edificio enconstrucción que pudiera influir en las ganancias solares?

Autoevaluación 6






Generalidades sobre la radiación solar

Área (m2) de cada ventana según orientación

• Para el ingreso del área de las ventanas de una vivienda, incluye vidrio y marco, se debe considerar lasuma del área total de ventanas por cada orientación, según las 6 posibles opciones.






Área de ventanas




3.2.- Herramienta CEV para el cálculo de factores de ventana


FS - Factor Solar del Vidrio

• Corresponde al factor solar del vidrio para incidencia normal. Se calcula de acuerdo a lasiguiente fórmula:

𝑭𝑺 = 𝑪𝑺 × 𝟎, 𝟖𝟕 , donde 𝑪𝑺 : Coeficiente de sombra







𝐹𝑆 = 𝐶𝑆 × 0,87, donde 𝐶𝑆: Coeficiente de sombra.

• El coeficiente de sombra (CS) es una propiedad del vidrio que corresponde a la cantidad deradiación solar que atraviesa el vidrio de la ventana considerada, dividido por la cantidadde radiación solar que atravesaría un vidrio claro de 3 mm de espesor.

• El factor 0,87 de la ecuación para el cálculo de FS corresponde al FS de un vidrio claro de 3 mmde espesor.

• Se debe considerar un coeficiente de sombra con un valor igual a 1 para todos los vidrios clarosde espesor 6 mm o menor y de 0.89 para los DVH.

Cuando se utilice un vidrio especial con coeficiente de sombra distinto de 1, se debe justificar adjuntando a la carpeta de la calificación la documentación correspondiente







𝐹𝑆 = 𝐶𝑆 × 0,87, donde 𝐶𝑆: Coeficiente de sombra.

• Si no se conoce exactamente el coeficiente de sombra para un determinado vidrio especial (CSdiferente de 1) o no se cuenta con respaldo para demostrarlo, es posible acogerse a unaevaluación simplificada, y utilizar un valor por defecto, igual a CS=0.7.

• Este valor de 0.7 se puede aplicar a cualquier vidrio con un coeficiente de sombra inferior a 1, sinjustificación de documentación que indique el coeficiente de sombra preciso.

• En el caso de tener más de un FS para una orientación, se debe considerar el valor promedioponderado por las áreas de esta variable.






FM - Factor del marco de la ventana

• Corresponde al porcentaje de superficie traslúcida con respecto al área total del vano. El ingresode los valores correspondiente, deben realizarse de acuerdo a las opciones por defecto en laherramienta.






FM - Factor del marco de la ventana

• Se debe escoger uno de los tipos de marco presentados y el factor de marco será asignadoautomáticamente por la herramienta.

• En caso de tener varios tipos de marcos para una orientación, poner el que se encuentrepresente en forma mayoritaria considerando las áreas de las ventanas con cada marco.

► Ingreso de valor de FM Tipo de marco FM

Madera 0,75

Metal sin Rotura Puente Térmico (RPT) 0,85

Metal con RPT 0,80

PVC 0,80

Taller de Ejercicios

Módulo 3

3.5.- Taller de Aplicación CEV

3.4.- Taller de Ejercicios

a) Caso Nº1: Ventana con alero superior como obstrucción, orientación Sureste.


Ejercicio Nº1 – cálculo Factor FAV1



a) Caso Nº1: Ventana con alero superior como obstrucción orientación Sureste.



39,9

25,7

169,6



b) Caso Nº2: Ventana con cornisa superior como obstrucción orientación Noroeste.



45,6

24,1

169,6



b) Caso Nº2: Ventana con cornisa superior como obstrucción, orientación Noroeste.



45,6

24,1

169,6



a) Caso Nº1: Ventana Bow Windows, para la cual considerar los dos segmentos desuperficies vidriadas como ventanas independientes con sus respectivas obstrucciones.








Ventana 1






Ventana 2



b) Caso Nº2: Ventana única con obstrucciones laterales prominentes. OrientaciónNoreste.



Interior



a) Caso Nº1: Lamas horizontales, de posición fija. Orientación Sur.



30°



a) Caso Nº1: Lamas horizontales, de posición fija. Orientación Sur.



FAV3 = 0,45



a) Caso Nº1: Obstrucciones sobrepuestas (considerar valor de altura A constante).


Ejercicio Nº4 – Identificar las obstrucciones en cada caso



a) Caso Nº1: Obstrucciones sobrepuestas.



Obstrucción

2

Ángulo

Obstrucción 1

Recordar que la obstrucción que se debe

considerar es la que proyecta una sombra mayor.

En este caso debería prevalecer la obstrucción 2



a) Caso Nº1: Obstrucciones sobrepuestas (considerar valor de altura A constante).



𝛽1

𝛽2

𝛽3

𝐵2

𝐵1

𝐵3



b) Caso Nº2: Obstrucciones fuera del radio de consideración.



Valor de FAR = 0,87

Valor de FAR = 0,96

Valor de FAR = 0,85



b) Caso Nº2: Obstrucciones fuera del radio de consideración.



Valor de FAR = 0,87

Valor de FAR = 0,96

Valor de FAR = 0,85

𝛽2

𝛽1

𝐵2

𝐵1



c) Caso Nº3: Obstrucciones sobrepuestas con diferentes valores de factor FAR.



Valor de FAR = 0,67

Valor de FAR = 0,43Valor de FAR = 0,55



c) Caso Nº3: Obstrucciones sobrepuestas con diferentes valores de factor FAR.



Valor de FAR = 0,67

Valor de FAR = 0,43Valor de FAR = 0,55

𝐵1

𝛽1

𝛽2𝐵2𝛽3 𝐵3

𝛽4𝐵4

Gracias

Fin módulo 3 Ganancias solares por ventanas

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