Correlación entre el comportamiento térmico de muros y las características climáticas del sitio de construcción

Abstract

El objetivo del presente estudio es establecer las correlaciones entre el flujo de calor total intercambiado a través de componentes opacas de la envolvente edilicia bajo los regímenes estacionario y variable y las características climáticas locales. Para ello, el comportamiento térmico de cinco tipos de muros fue evaluado a partir del desarrollo en serie de Fourier de la temperatura sol-aire en enero y junio cuando la demanda energética para calefacción y refrigeración es mayor, en diez ciudades de referencia localizadas en diferentes regiones de Argentina. Así es posible determinar donde importa considerar las características térmicas estacionarias y/o dinámicas de los muros. El procedimiento se extendió a todo el territorio argentino usando los datos meteorológicos disponibles mediante el análisis multivariante. Los factores clave son la utilización de la temperatura sol-aire que da cuenta de los efectos de la irradiancia solar sobre los muros, las relaciones entre su valor medio y el de la amplitud de sus variaciones diarias con los flujos entrantes de calor constante y variable respectivamente, y la estimación de tales valores medios con un número reducido de variables meteorológicas. Los resultados resultaron satisfactorios y concordantes con los obtenidos aplicando las normas técnicas que usan otras metodologías.

Correlations between the total heat flux exchanged through opaque building envelopes under steady state and time-dependent regimes and the local climate characteristics were determined to optimize the construction energetic performance from the design stage. The thermal behaviour of five types of walls was evaluated from the Fourier series expansion of the equivalent sol−air temperature during January and June, the most energy demanding months for heating and cooling of buildings, in ten reference cities located in well-differentiated Argentinian regions. Thus, it is possible to determine the locations where the steady-state and dynamic thermal characteristics of walls must be considered. The procedure was extended to the whole Argentinean territory using the meteorological records in the construction site and the multivariate analysis. The key factors are the use of the sol−air temperature associated with the solar irradiance effects on the walls, the relationships between the mean values of the sol-air temperature and the amplitude of its daily variations and the entering constant and variable heat fluxes respectively, and the estimation of such mean values using a small number of meteorological variables. Results are satisfactory and in agreement with those obtained by applying the technical standards that use other methodologies.