Numeral 16 — NOM-020-ENER-2011, Eficiencia energética en edificaciones.- Envolvente de edificios para uso habitacional.

16 Transitorios

Apéndices Normativos

A. Tablas

A.1. Tabla de valores para el Cálculo del Flujo de Calor a Través de la Envolvente

A.2. Tablas para determinar el Factor de Corrección de Sombreado Exterior (SE)

A.2.1 Ventana con volado, con extensión lateral más allá de los límites de ésta

A.2.2. Ventana con volado, con extensión lateral hasta los límites de ésta.

A.2.3 Ventana remetida

A.2.4 Ventana con partesoles

A.2.5 Procedimiento para la in terpolación de datos en tablas

B. Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor

C. Formato para reportar el cálculo del presupuesto energético

Apéndices Informativos

D. Valores de conductividad y aislamiento térmico de diversos materiales

0. Introducción

La normalización para la eficiencia energética en edif icios para uso habitacional representa un esfuerzo

encaminado a mejorar el diseño térmico de edificios, y lograr la comodidad de sus ocupantes con el mínimo

consumo de energía.

En México el acondicionamiento térmico de estas edificaciones repercute en gran medida en la demanda

pico del sistema eléctrico, siendo mayor su impacto en las zonas norte y costeras del país, en donde es más

común el uso de equipos de enfriamiento que el de calefacción.

En este sentido, esta norma optimiza el diseño desde el punto de vista del comportamiento térmico de la

envolvente, obteniéndose como benef icios, entre otros, el ahorro de energía por la disminución de la

capacidad de los equipos de enfriamiento.

Las unidades que se utilizan en esta norma correspon den al Sistema General de Unidades de Medida,

único legal y de uso obligatorio en los Estados Uni dos Mexicanos, con las excepciones y consideraciones

permitidas en su norma NOM-008-SCFI-2002.

1. Objetivo

Esta Norma Oficial Mexicana limita la ganancia de calor de los edificios para uso habitacional a través de

su envolvente, con objeto de racionalizar el uso de la energía en los sistemas de enfriamiento.

2. Campo de aplicación

Esta Norma Oficial Mexicana aplica a todos los edificios nuevos para uso habitacional y las ampliaciones

de los edificios para uso habitacional existentes.

Si el uso de un edificio dentro del campo de aplicación de esta Norma Oficial Mexicana, constituye el 90

por ciento o más del área construida, esta Norma Oficial Mexicana aplica a la totalidad del edificio.

3. Referencias

Para la correcta aplicación de esta Norma Oficial Mexicana se deben consultar las siguientes normas

vigentes o las que las sustituyan:

NOM-008-SCFI-2002, Sistema General de Unidades de Medida.

NOM-018-ENER-1997, Aislantes Térmicos para Edificac iones. Características, límites y métodos de

prueba.

4. Definiciones

Para los efectos de esta Norma Oficial Mexicana se definen los siguientes términos:

4.1 Ampliación del edificio para uso habitacional

Cualquier cambio en la edificación para uso habitacional que incremente el área construida.

4.2 Area construida

Es la suma en metros cuadrados de las superficies de todos los pisos de un edificio para uso habitacional,

medidos a nivel de piso por el exterior de las paredes. No incluye área de estacionamiento.

4.3 Barrera de vapor

Es un material, producto o componente de un muro o techo que proporciona resistencia a la transmisión

de vapor de agua en forma continua sobre la totalidad de la superficie del muro o techo.

4.4 Coeficiente de conductividad térmica ()

Es la cantidad de calor que permite pasar el material por metro lineal.

4.5 Coeficiente de sombreado (CS)

La razón entre el calor por radiación solar que se gana a través de un vidrio específico y el calor por

radiación solar que se gana a través de un vidrio claro de 3 mm de espesor, bajo idénticas condiciones.

4.6 Coeficiente global de transferencia de calor (K)

Es la cantidad de calor que permite pasar el sistema constructivo por metro cuadrado.

4.7 Domo o tragaluz (Translúcido)

Cúpula o claraboya translúcida.

4.8 Edificio para uso habitacional; edificación

Cualquier estructura que limita un espacio por medio de techos, paredes, ventanas, domos o tragaluces,

piso o superficies inferiores.

4.9 Edificio para uso habitacional proyectado

El edificio para uso habitacional que se pretende construir.

4.10 Edificio para uso habitacional de referencia

Es el edificio para uso habitacional que conservando la misma orientación, las mismas condiciones de

colindancia y las mismas dimensiones en planta y elevació n del edificio para uso habitacional proyectado, es

utilizado para determinar un presupuesto energético máximo, con características de la envolvente definidas en

la norma.

4.11 Envolvente de un edificio para uso habitacional

Se refiere al techo, paredes, vanos, puertas, piso y superficies inferiores, que conforman el espacio interior

de un edificio para uso habitacional.

4.12 Factor de corrección por sombreado exterior (SE)

Es un valor adimensional entre cero y uno, se det ermina por la sombra que proyecta en la parte

translúcida.

4.13 Factor de ganancias solar (FG)

Es el promedio de radiación solar que recibe cada orientación, determinada en watts por metro cuadrado.

4.14 Muro ligero

Es aquel elemento construido empleando un bastidor o estructura soportante abierta, la cual se recubre en

ambos lados, con tableros de material con espesores has ta de 2,5 cm, dejando al interior un espacio hueco o

relleno con aislante térmico.

4.15 Muro masivo

Es aquel elemento construido con concreto, sea por medio de cimbra perdida o reusable de diferentes

materiales o por bloque hueco de concreto, tabicón, tabique rojo recocido, bloque perforado de barro extruido,

bloque o tableros de concreto celular curado con autoclave, bloque de tepetate o adobe, o materiales

semejantes con espesor igual o mayor a 10 cm.

4.16 Opaco

Lo que no permite pasar la luz visible.

4.17 Pared

Es la componente de la envolvente de un edificio para uso habitacional cuya normal tiene un ángulo con

respecto a la vertical mayor a 45° y hasta 135°.

4.18 Presupuesto energético

Es la comparación de las ganancias de calor a través de la envolvente entre los edificios para uso

habitacional proyectado y de referencia.

4.19 Sistemas de enfriamiento

Aparato o equipo eléctrico utilizado pa ra enfriar mecánicamente el espacio interior de un edificio para uso

habitacional.

4.20 Superficie inferior

Es la componente de la envolvente de un edificio par a uso habitacional que tiene una superficie exterior

cuya normal tiene un ángulo con respecto a la vertical mayor a 135° y hasta 180°.

4.21 Techo

Es la componente de la envolvente de un edificio par a uso habitacional que tiene una superficie exterior

cuya normal tiene un ángulo con respecto a la vertical mayor o igual a 0° y hasta 45°.

4.22 Temperatura equivalente promedio ( te)

Es una temperatura indicativa, de la temperatura exterior promedio, durante el período de verano.

4.23 Transparente (Translúcido)

Lo que no es opaco.

5. Clasificación

Para fines de esta Norma Oficial Mexicana, las partes que conforman la envolvente de un edificio para uso

habitacional se clasifican y denominan de la siguiente manera.

Nombre de la componente y ángulo de la normal a la superficie

exterior con respecto a la vertical

Partes

Techo Desde 0° y hasta 45° Opaco

No opaco (domo y tragaluz)

Pared Mayor a 45° y hasta 135° Opaca (muro)

No opaca (vidrio, acrílico)

Superficie inferior Mayor a 135° y hasta 180° Opaca

No opaca (vidrio, acrílico)

Piso Generalmente 180°: también se deben

considerar los pisos inclinados

Opaco

No opaco (vidrio, acrílico)

6. Especificaciones

6.1. Características del edificio para uso habitacional de referencia

Se entiende por edificio para uso habitacional de refer encia aquel que conservando la misma orientación,

las mismas condiciones de colindancia y las mismas di mensiones en planta y elevación del edificio para uso

habitacional proyectado, considera las siguientes especificaciones para las componentes de la envolvente:

Techo

Parte Porcentaje del área total

%

Coeficiente Global de Transferencia de

Calor

K

(W/m²K)

Opaca 100 Tabla 1

Transparente 0 -----

Pared

Parte Porcentaje del área total

%

Coeficiente Global de

Transferencia de Calor

K

(W/m²K)

Coeficiente de

Sombreado

CS

Fachada opaca 90 Tabla 1 -----

Fachada Transparente 10 5,319 1

Colindancia opaca 100 Tabla 1 -----

Para el cálculo de ganancia de calor a través de la envolvente del edificio para uso habitacional de

referencia no se toma en cuenta la ganancia de calor a través del piso, debido a que se supone que se

encuentra sobre el suelo. Sin embargo, en el caso de que el edificio para uso habitacional proyectado tenga

uno o más pisos de estacionamiento por encima del suelo, se debe sumar la ganancia de calor a través del

piso o entrepiso del 1er. nivel habitable del mismo.

7. Método de cálculo (Presupuesto energético)

7.1 Cálculo del presupuesto energético

A continuación se describen los cálculos de la ganancia de calor a través de la envolvente del edificio para

uso habitacional proyectado y del edificio para uso habitacional de referencia.

7.1.1 Cálculo de la ganancia de calor a través de la envolvente del edificio para uso habitacional

proyectado

La ganancia de calor a través de la envolvente del edificio para uso habitacional proyectado, es la suma de

la ganancia de calor por conducción, más la ganancia de calor por radiación solar, es decir:

en donde:

p es la ganancia de calor a través de la envolvente del edificio para uso habitacional proyectado, en

W;

pc es la ganancia de calor por conducción a través de las partes opacas y no opacas de la envolvente

del edificio para uso habitacional proyectado, determinada según el inciso 7.1.1.1, en W;

ps es la ganancia de calor por radiación solar a tr avés de las partes no opacas de la envolvente del

edificio para uso habitacional proyectado, determinada según el inciso 7.1.1.2, en W.

7.1.1.1 Ganancia de calor por conducción

Es la suma de la ganancia por conducción a través de cada una de las componentes, de acuerdo con su

orientación, techo y superficie inferior y utilizando la siguiente ecuación:

en donde:

i son las diferentes orientaciones: 1 es techo, 2 es norte, 3 es este, 4 es sur, 5 es oeste y 6 es

superficie inferior.

Cualquier porción de la envolvente directamente sobre la tierra se considera que tiene una ganancia de

calor de cero. Sin embargo, si el edificio para uso habitacional proyectado tiene ganancia de calor a través del

piso, éste debe considerarse como una superficie inferi or, y su ganancia de calor debe sumarse a la del resto

de la envolvente. Un ejemplo típico es un edificio para uso habitacional cuyo estacionamiento ocupa los

primeros pisos.

La ganancia de calor por conducción a través de la co mponente con orientación i, se calcula utilizando la

siguiente ecuación:

en donde:

pci es la ganancia de calor por conducción a trav és de la componente con orientación i, en W;

j son las diferentes porciones que forman la parte de la componente de la envolvente. Cada porción

tendrá un coeficiente global de transferencia de ca lor. Por ejemplo, una porción típica de una parte

opaca de una pared, es un muro formado por un repellado o aplanado exterior, tabique y un

repellado interior, o un repellado exterior, una placa de poliestireno expandido y un tapiz plástico en

el interior;

K

j es el coeficiente global de transferencia de calor de cada porción, determinado según el