Modelización termo-lumínica de precisión para protecciones solares en edificios públicos

Abstract

La simulación térmica de ventanas se realiza a menudo con gran precisión mientras que las predicciones tanto de radiación como las de iluminación se realizan con aproximaciones imprecisas. El presente trabajo exhibe estudios paramétricos de protecciones solares en edificios públicos. El objetivo del mismo es presentar una metodología de evaluación de protecciones solares desde el punto de vista lumínico abarcando tanto los aspectos del confort visual como del ahorro energético para distintas orientaciones y aplicable a distintos climas. La misma se basa en el uso de datos climáticos horarios anuales. Utilizando los valores de radiación se deducen las condiciones de sol y cielo y se obtienen valores de iluminancia y radiación en puntos identificados como fotocélulas virtuales sobre los planos de trabajo a considerar. El post-procesamiento de los resultados obtenidos permite evaluar alternativas de diseño de protecciones desde el punto de su influencia en el consumo energético anualizado. A la luz de los resultados obtenidos se puede inferir que los aspectos del diseño de protecciones así como aquellos que involucran el comportamiento de los usuarios resultan significativos desde el punto de vista energético y deben contemplarse desde las primeras etapas del proyecto.

The thermal modelling of windows is often carried out at a high level of precision whilst irradiance and daylight quantities are predicted using coarse approximations.This paper describes a new approach to predict the daylighting and thermal components of shading device performance using a hybrid dynamic lighting-thermal model. Irradiation and daylighting modelling is carried out using the validated Radiance lighting simulation program. The irradiance predictions coming from raytracing calculations on virtual photocells provide input to a simplified thermal response model. The new technique can be applied to the problem of evaluating shading devices in terms of overall energy and visual comfort performance for different shading devices design, multiple climate zones and orientations and various building materials.