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POSGRADO EN DISEÑO BIOCLIMÁTICO MATERIA: ANÁLISIS TÉRMICO DE EDIFICIOS TEMARIO: UNIDAD I 1.1 1.2 1.3 1.4 UNIDAD 2 2.1 2.2 2.3 2.4 Cargas térmicas en edificios: tipos y mecanismos. Introducción Confort térmico Flujos de calor Clasificación de cargas térmicas 1.4. 1 Cargas térmicas casuales 1.4.2 Cargas térmicas solares 1.4.3 Cargas térmicas por conducción 1.4.4 Cargas térmicas por infiltración introducción a métodos de modelado del comportamiento térmico de edificios Perspectivo histórico métodos sencillos métodos rigurosos Beneficios de la modelación del comportamiento térmico de construcciones. UNIDAD 3 Alcances de los modelos térmicos de edificios. 3.1 Introducción 3.2 Cargas térmicas casuales 3.3 Cargas térmicas solares 3.4 conducción de calor 3.4.1 métodos de diferencias finitas 3.4.2 métodos basados en variaciones sinusoidales 3.4.3 Ventajas y desventajas entre ambos métodos 3.5 Cargas térmicas por infiltración UNIDAD 4 Datos a suministrar a los modelos (del edificio, clima, usuarios etc. 4.1 Introducción 4.2 Descripción de la construcción 4.3 Operación 4.4 Medio ambiente UNIDAD 5 5.1 5.2 5.3 UNIDAD 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 La validación de modelos térmicos de edificios (limites de precisión, incertidumbre, etc.). introducción métodos de validación Resultados de las validaciones Normas Oficiales Mexicanas (NOM) para el diseño térmico de edificios. introducción Normatividad para diseño térmico en diferentes países. EI marco legal de la normatividad para el ahorro de energía en México. Estructura y base teórica de la normatividad mexicana. La NOM-ENER-008 y el anteproyecto de norma para vivienda. CONTENIDOS TEMATICOS: Unidad 1: Cargas térmicas en edificios: tipos y mecanismos. En esta unidad se pretende explicar que son cargas térmicas en construcciones y porque son importantes en relación con la demanda de energía. Unidad 2: introducción a métodos de modelado del comportamiento térmico de edificios. Antes del desarrollo de métodos formales de estimación de cargas térmicas en construcciones, se utilizaban métodos de diseño basados en la experiencia acumulada en cada sitio para lograr construcciones confortables. Con el desarrollo de sistemas mecánicos de enfriamiento que permiten enfriar construcciones, y los grandes cambios en sistemas de construcción en el siglo diecinueve y el siglo veinte, ha la fecha se han requerido sistemas cada vez mas confiables de estimación de cargas térmicas en construcciones. Unidad 3: Alcances de los modelos térmicos de edificios. Se dividen los alcances de los modelos en las cuatro áreas de flujos de calor principales: a) cargas de calor casuales; b) cargas de calor solar; c) cargas de calor por conducción por el material de la envoltura de la construcción y d) cargas por infiltración de aire. En cada caso se considera como los sistemas de modelado tratan los flujos de calor. Unidad 4: Datos a suministrar a los modelos (del edificio, clima, usuarios etc.). Los sistemas de modelado térmico de construcciones utilizan tres categorías de información para llevar a cabo la modelación: la descripción del edificio, información sobre el uso y operación del edificio y la información del clima donde se encuentra la construcción. Unidad 5: La validación de modelos térmicos de edificios (Límites de precisión, incertidumbres etc.). En la validación de los sistemas de modelado existen varios métodos, algunos de los cuales se describen a continuación; después se comenta sobre los resultados de varios estudios. Hay tres métodos principales de verificación de sistemas de modelado térmico; verificación analítica, verificación por medio de comparar los resultados entre diferentes modelos y validación empírica. Unidad 6: Normas Oficiales Mexicanas (NOM) para el diseño térmico de edificios. Dada la longevidad de los edificios como artefactos de fabricación humana: en el transcurso de su vida útil existe un conflicto de intereses entre el constructor y los usuarios de una edificación y la sociedad en términos de los costos de operación y su impacto ambiental. En México como en muchos países se ha tratado de mejorar esta situación mediante la normatividad incluyendo el diseño térmico. Esta unidad explica el Que, Para Que y Como de la normatividad mexicana del comportamiento térmica de la envoltura de edificios. En adición con la aplicación y como mostrar cumplimiento con la NOM-ENER-008. Evaluación del curso Durante el curso se dan asignaturas sobre cada unidad donde será necesario consultar bibliografía y hacer un análisis crítico lo cual será calificado de la siguiente manera: Sobre ocho criterios: Contenido técnico (con un peso doble); Nivel de redacción; Claridad de exposición; Habilidad de resumir; Consistencia y uniformidad; Material nueva; Contenido analítico (con un peso doble); Esfuerzo global. Con la siguiente escala: Distinguido 91 - 100 Muy bien 81 - 90 Bueno 71 - 80 Satisfactorio 61 - 70 No satisfactorio menor de 60 Bibliografía: [1] M.A. Abdelrahman; Particulars of air conditioning in hot climates; ASHRAE Transactions, part 2, 127-132; 1992. [2] C.R. Webb; Offices that breath naturally; New Scientist; No. 1929; pp 38-41; 11 junio de 1994. [3] J.L.M. Hensen; Literature review on thermal comfort in transient conditions; Building environment; pp 309-316; 1900. [4] R.R. Perez et al.; Dynamic global-to-direct irradiance conversion models; ASHRAE Transactions; part 1, pp 354-369; 1992. [5] ASHRAE Fundamentals Handbook, capítulo 27; 1989. [6] D.M. Burch et al.; Dynamic evaluation of thermal bridges in a typical office building; ASHRAE Transactions; part 1, pp 291-304; 1992. [7] S. Sharples; Modeling the heat transfer trough opaque building components for the detailed computation of thermal performance under varying climatic conditions; BS63 University of Sheffield, Department of Building Science; enero 1982. [8] L.A Pipes; Matrix analysis of heat transfer problems; Journal of the Franklin Institute; número 263; pp 195-206; 1957. [9] D.E. Buffington; Heat gain by conduction through exterior walls and roofs - transmission matrix method; ASHRAE Transactions; number 81, part 2, pp 89-101; 1975. [10] D.G. Mackey y L.T. Wright Jr.; Periodic heat flow - homogeneus walls and roofs; ASHVE Transactions; number 50, pp 293-312; 1984. [11] D.G. Stephenson y G.P. Mitlas; Cooling load calculations by thermal response factor method; ASHRAE Transactions; number 73, part 1, III 1.1 - III 1.7; 1967. [12] D.G. Stephenson y G.P. Mitlas; Calculation of heat conduction transfer functions for multilayer slabs; ASHRAE Transactions; number 77, part 2, pp 117-126; 1971. [13] AA Pinney y F. Parand; The effect of computational parameters on the accuracy of. results from detailed thermal simulation programs; Proceedings of Building Environmental Performance; pp 207-222; 1971. [14] J.P. Walts; Practical experience in acheieving high levels of accuracy in energy simulations of existing buildings; ASHRAE Transactions; part 1, pp 606-617; 1992. [15] OJ. Bronson et a1.; A procedure for calibrating the DOE.2 simulation program to nonweather-dependant measured loads; ASHRAE Transactions; part 1, pp 636-652; 1992. [16] H. Yoshida y T. Terai; Modeling weather data by time series analysis for air-conditioning load calculations; ASHRAE Transactions; part 1, pp 328-345; 1992. [17] K.L. Dunfer et al.; Determination of climatic variation within metropolitan areas, phase I, summary; ASHRAE Transactions; part 1, pp 430-449; 1992. [18] K.J. Lomas; Thermal program validation: the current status; comunicaci6n personal por correo electr6nico; 1994.