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Ordenanza sobre Calidad Térmica de las Edificaciones en el Municipio
Maracaibo
Maracaibo, 15 de marzo del 2005
3
INDICE EL CONSUMO DE ELECTRICIDAD EN EL ESTADO ZULIA……………………………
Pag
4 LA ORDENANZA DE CALIDAD TERMICA DE LAS EDIFICACIONES DEL MUNICIPIO MARACAIBO……………………………………………………………………. 11
Objetivo de la Ordenanza………………………………………………………………… 11 Contenido…………………………………………………………………………………… 11
Aspectos más relevantes…………………………………………………………………. 12 Alcances……………………………………………………………………………………. 12
METODOLOGIA PARA EL DESARROLLO DE LA ORDENANZA……..……………… 12 Revisión de normas nacionales y de otros países………………………………….. 12 Selección del Método de cálculo………………………………………………………… 14
Cálculo del Valor de Transferencia Térmica Global (VTTG)………………………….. 14
BASES DE DATOS REQUERIDAS…………………………………………………………. 17 Datos climáticos……………………………………………………………………………. 17 Datos de materiales y sistemas constructivos en el mercado de la construcción
local…………………………………………………………………………………………. 18CALCULO DE LAS VARIABLES DEL VTTG……………………………………………… 19
Diferencia de Temperatura Equivalente DTE de las configuraciones constructivas de paredes y techos utilizadas en la región…………………………………………… 19
Factor de corrección del DTE por color………………………………………………… 21 Determinación del valor de Uv y CSv…………………………………………………… 22 Diferentes configuraciones constructivas en una misma pared o techo…………… 22 Factor Solar para determinar la ganancia solar a través del ventanaje (FCv)……… 23 Determinación del factor de corrección por sombra externa (CSE)…………………. 24
ESTABLECIMIENTO DE LOS LÍMITES……..……………………………………………... 25REGIMÉN DE INCENTIVOS ………………………………………………………………… 29PROGRAMA DE CALIDAD TÉRMICA . PROCATED………….………………………… 33
Descripción del Programa PROCATED………………………………………………… 34
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Ordenanza sobre Calidad Térmica de las Edificaciones en el Municipio Maracaibo
EL CONSUMO DE ELECTRICIDAD EN EL ESTADO ZULIA. A partir de la crisis energética de 1973, comenzó a definirse en los países industrializados una
preocupación sobre los nuevos controles energéticos. Países como Estados Unidos, Canadá,
Japón, la Comunidad Económica Europea, entre otros, inician el desarrollo de normas de
eficiencia energética y programas que garanticen la disminución de los consumos eléctricos, a
nivel residencial e industrial. Los objetivos eran claros para las compañías de energía:
aumentar la disponibilidad para poder atender nuevas demandas y ampliar su mercado sin
incurrir en costos extras, a su vez, contribuir a la disminución de la contaminación ambiental
ocasionada por la quema de combustibles fósiles. El beneficio para los usuarios: disminución
del consumo eléctrico y posibilidades de financiamiento para obtener una casa eficiente.
Los países Latinoamericanos ausentes de toda esta problemática energética, que tocaba
especialmente a los países desarrollados e industrializados, se encontraba en plena bonanza
económica, con abundancia de energía y edificando con criterios formales y de funcionalismo.
La disponibilidad tecnológica de la climatización mecánica a bajo costo, y de alcance al poder
adquisitivo, hace que cada vez las edificaciones cuenten con equipos de aire acondicionado,
pasando éstos a formar parte de lo cotidiano, apoyado por las condiciones climáticas
existentes.
En el caso venezolano, la bonanza económica experimentada en épocas pasadas, dejó como
herencia una serie de hábitos de consumo, hoy en día desfasados de la realidad circundante.
El desarrollo tecnológico en las últimas dos décadas creó en la opinión pública la idea que los
recursos energéticos, entre ellos la electricidad, eran inagotables, contribuyendo a la
formación de una cultura energética de despilfarro.
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La política de precios bajos de la energía para el mercado interno, la cual se mantuvo hasta
fines de los años ochenta, estuvo sustentada, primero por el desarrollo de una importante
industria de producción de petróleo y derivados para la exportación, lo que propició el subsidio
en el precio de los servicios públicos, como vía para transferir parte de la riqueza obtenida de
la exportación a la población y para estimular el desarrollo industrial en otras áreas de la
economía. Segundo, por el descubrimiento en el río Caroní de recursos hidroenergéticos
excepcionales, tanto en cantidad como en calidad. Esto permitió montar la infraestructura
necesaria para generar una gran cantidad de energía eléctrica y a un costo asociado para su
desarrollo internacionalmente bajo.
La idea de recursos energéticos inagotables, la bonanza económica experimentada, sumada
a la ineficiencia de la tecnología en cuanto a equipos de aire acondicionado, a la no
consideración de criterios de uso eficiente en el desarrollo urbano y la construcción de
edificaciones, fueron factores determinantes para el arraigamiento de patrones de alto
consumo de energía en el país. Esto se evidencia en el promedio anual de energía eléctrica
consumida por cada habitante del país, en relación con el promedio de otros países.
Comparaciones realizadas por la Compañía Anónima de Energía Eléctrica de Venezuela
(ENELVEN) y la Comisión de Integración Eléctrica Nacional (CIER) para el año 2001,
demostraron que un venezolano utilizaba anualmente dos (2) veces más energía eléctrica que
un brasileño, tres y media (3,5) más que un paraguayo, cuatro (4) veces más que un
ecuatoriano y casi ocho veces (7,8) más que un boliviano.
Gráfico N°1. Comparación del consumo de electricidad en
Venezuela y otros países en Latinoamérica.
9.765
4.145
2.222 2.054 1.989 1.523 1.470 1.4561.395 1.074 1.014
0100020003000400050006000700080009000
10000
kWh/
Sus
c/Año
Mar
acai
bo
Vene
zuel
a
Col
ombi
a
Uru
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Para
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Bras
il
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Chi
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Boliv
ia
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En el contexto nacional, y según las estadísticas publicadas por la Cámara Venezolana de la
Industria Eléctrica (CAVEINEL) para el año 2001, se destaca la situación del estado Zulia,
donde se observa que el consumo eléctrico promedio del sector residencial alcanza los 9700
kWh/Cliente/Año lo cual casi triplica el promedio nacional. De acuerdo a estudios realizados
por el Equipo de Optimización Energética de la Compañía Anónima de Energía Eléctrica de
Venezuela (ENELVEN) desde 1996, esto se debe quizás a tres factores que influyen
directamente en el alto consumo de electricidad en el Estado Zulia: los hábitos de consumo
de la población, la ineficiencia de los equipos eléctricos, así como una arquitectura y
urbanismo no adaptado a las condiciones ambientales climáticas.
Gráfico N°2. Comparación del consumo de electricidades
el estado Zulia y otros estados de Venezuela
Con respecto a la abundancia de los recursos energéticos, se prevé un agotamiento de los
derivados del petróleo y del gas natural. Las reservas hidroeléctricas serán más costosas de
explotar debido a la ubicación remota de muchas de ellas. La energía nuclear tendrá que
vencer las restricciones actuales desarrollando tecnologías que optimicen la seguridad y
ganen la confianza de la población. Las energías provenientes del viento y la radiación solar,
tendrán un desarrollo importante al avanzar la tecnología pero en un porcentaje reducido de la
producción mundial de energía.
0100200300400500600700800
kWh
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Esta óptica está cambiando radicalmente el valor que se otorga a los recursos energéticos en
relación con su abundancia, con la protección del medio ambiente, con su costo y su
utilización por los países cuyo desarrollo futuro depende de poder con dichos recursos.
En relación a la situación de la más importante fuente de generación de electricidad (70% de
la demanda nacional), según la Cámara Venezolana de la Industria Eléctrica (CAVEINEL), la
planta hidroeléctrica “Raúl Leoni” (GURI) atravesó recientemente por un periodo de sequía
que generó gran preocupación en la opinión pública sobre el poder satisfacer la demanda
actual y la creciente en los próximos dos (2) años, sin embargo, en el tercer trimestre del año
2004, se recuperó notablemente a raíz del periodo lluvioso.
No obstante, esto ha motivado a la aceleración de una serie de proyectos para recuperar y
expandir el parque de generación térmica, lo que inevitablemente se traducirá en un mayor
consumo de combustibles fósiles, por ende, un incremento en las tarifas del servicio eléctrico
y en la contaminación ambiental. Toda esta problemática combina un agotamiento progresivo
de los recursos energéticos, sus costos crecientes y las dificultades de su financiamiento,
obligando a las autoridades energéticas de los países a implementar programas de uso
eficiente de la energía a fin de disminuir la tasa de crecimiento de la demanda y por
consiguiente de las inversiones requeridas.
Actualmente, la disminución del poder adquisitivo producto de la devaluación de la moneda y
la inflación creciente, los ajustes tarifarios que se han realizado y el mantenimiento de los
patrones de alto consumo de electricidad por parte de la población, han causado un impacto
importante en la economía del usuario.
Todos estos factores mencionados exigen el desarrollo urgente de programas orientados a la
concientización de la población, sobre el uso eficiente de tan importante recurso energético; la
implantación de políticas o regulaciones en materia normativa que estimule la incorporación al
mercado de los equipos más eficientes y restrinja la importación al país de equipos de baja
eficiencia desechados en otros países por su ineficiencia, por otra parte, normativas
relacionadas a los criterios de eficiencia térmica en las edificaciones que permitan reenfocar
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el diseño urbano y arquitectónico con miras a crear ambientes térmicamente favorables
mejorando la calidad de vida y el nivel de confort de la población al menor costo posible.
En el caso de Maracaibo los factores antes mencionados son aún más determinantes: el
precio de la tarifa de electricidad, antes subsidiada, fue y ha sido desde siempre la más
económica del país; el alto poder adquisitivo con que contaba la población permitía adquirir
gran cantidad de artefactos eléctricos.
Por otro lado, Maracaibo es una ciudad con características ambientales muy particulares.
Debido a su ubicación geográfica, durante todo el año, posee un clima caracterizado por alta
temperatura y humedad. En los últimos 25 años, el crecimiento de la ciudad de Maracaibo se
ha distinguido por una rápida expansión urbana, que ha originado profundos cambios en su
calidad ambiental. Este crecimiento fue regido por un Plan de Desarrollo Urbano que no
contemplaba variables sobre la calidad térmica de las edificaciones. La aplicación de este
instrumento legal y la no consideración de técnicas bioclimáticas en el diseño, han originado
edificaciones térmicamente inadecuadas, obligando a sus usuarios a instalar equipos
mecánicos acondicionadores de aire de gran capacidad, para lograr ambientes más
confortables, generando un uso intensivo del mismo y elevando el consumo de electricidad.
En consecuencia, Maracaibo ocupa el primer lugar en el consumo de electricidad per cápita
en Venezuela y Latinoamérica, con un promedio de 800 kWh/mes. El mayor consumo de
energía eléctrica en las edificaciones es debido al uso del aire acondicionado, lo cual
representa en el sector residencial aproximadamente un 76% de la facturación.
Gráfico N°3. Relación del consumo de los electrodomésticos de
un suscriptor residencial en el estado Zulia.
OT ROS 3%
PLANCHA 2%
ILUM INACION 6%
LAVADORA 2%
NEVERA 11%
AIREACONDICIONADO
76%
9
Estos factores y la situación energética nacional han incidido en la urgente necesidad de
reenfocar el diseño urbano y arquitectónico con miras a crear ambientes térmicamente
favorables, lo cual es posible a través de la implementación de normas que regulen la
materia. En consideración a ello, se creó en 1997, la Comisión para el Mejoramiento de la
Calidad Térmica de las Edificaciones y el Espacio Urbano, integrada por representantes de
organismos oficiales y entidades privadas involucradas en el sector académico, de la
construcción y en el sector energético: Universidad del Zulia (Facultad de Arquitectura: Arq.
Elke Hinz, Arq. Carlos Quirós y Facultad de Ingeniería: Ing. Nastia Almao), Alcaldía de
Maracaibo (OMPU: Arq. Margelis Núñez, Lic. Janeth Manucci), Cámara de la Construcción y
Cámara Inmobiliaria (Arq. Phillipe Fortuney, Ing. Edgar Morillo), Cámara Municipal (Abog.
Ada Rafalli, Abog. Gustavo Abreu), Cámara de Comercio (Arq. José Antonio Hernández),
Instituto de Desarrollo Económico y Social (Arq. Evelyn Arenas) y La Compañía Anónima
Energía Eléctrica de Venezuela (Ing. Angelo D’Amico, Ing. Alex Luzardo y Arq. Verónica
Reyes).
Esta comisión fue creada con el fin de estudiar alternativas en el área de la arquitectura y
urbanismo, que contribuyan a disminuir el alto consumo de electricidad de la Ciudad de
Maracaibo. Asimismo, ha trabajado en varios documentos, entre los cuales se señalan los
manuales “Recomendaciones para Mejorar la Calidad Térmica del Espacio Urbano” y
“Recomendaciones para Mejorar la Calidad Térmica de las Edificaciones”.
La difusión de estos trabajos, conjuntamente con el trabajo de otras instituciones en materia
de ahorro energético, ha generado cambios significativos en la arquitectura local. Sin
embargo, sólo la creación de normas reguladoras de los parámetros que contribuyan a
mejorar el diseño térmico de las edificaciones ofrecerá una respuesta contundente a los
problemas de calidad térmica y consumo energético. En este sentido, los documentos antes
mencionados se constituyen en antecedentes para la proposición de la presente Ordenanza,
denominada “Ordenanza sobre Calidad Térmica de Edificaciones en el Municipio Maracaibo”
(OCATEM). La Ordenanza complementará las variables urbanas fundamentales exigidas en
la Ley Orgánica de Ordenación Urbanística y desarrolladas en la Ordenanza de Zonificación
para la ciudad de Maracaibo, con el objetivo de optimizar el diseño desde el punto de vista
del comportamiento térmico de la envolvente, obteniéndose como beneficios un mejor
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confort de los ocupantes y ahorro de energía por la disminución, tanto de la capacidad a
instalar de equipos de enfriamiento como de la carga térmica a remover.
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LA ORDENANZA DE CALIDAD TERMICA DE LAS EDIFICACIONES DEL MUNICIPIO MARACAIBO. Objetivo de la Ordenanza El objeto de la Ordenanza es garantizar que las condiciones de diseño y construcción de la
envolvente de las edificaciones, cumplan con los límites del Valor de Transferencia Térmica
Global (VTTG) de techo y paredes establecidos para el Municipio Maracaibo, con el fin de
procurar condiciones térmicas confortables, logrando la reducción del consumo de energía
eléctrica por el uso de equipos de aire acondicionado y la disminución de la contaminación
ambiental.
Contenido. La ordenanza presenta como contenido 11 títulos, una exposición de motivos y cinco anexos
que permiten detallar los cálculos involucrados en un programa que acompañará la misma
para facilitar las evaluaciones. El contenido general está estructurado de la siguiente forma:
Exposición de motivos.
Titulo I. Titulo II. Titulo III. Titulo IV. Titulo V. Titulo VI. Titulo VII. Titulo VIII. Titulo IX Titulo X. Titulo XI.
Del Objeto. De las definiciones De las disposiciones generales De los requisitos para la obtención de la Certificación de Calidad Térmica De la Metodología de Cálculo. De los limites establecidos De las disposiciones complementarias De los incentivos. De las sanciones De las disposiciones transitorias De las disposiciones finales.
Anexo N° 1.
Anexo N° 2 Anexo N° 3 Anexo N° 4
Anexo N° 5 Anexo N° 6
Representación Gráfica de las Orientaciones Establecidas para Paredes y Ventanas. Detalles del Método de Cálculo del Valor de Transferencia Térmica Global. Representación Gráfica y Nomenclatura de las Protecciones Solares. Determinación de la Proyección Frontal y Separaciones de las Protecciones Solares de Profundidad Variable. Tabla de Incentivos por Calificación Especial Urbana. Sellos de Calidad Térmica
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Aspectos más relevantes. Es el primer instrumento legal elaborado en el país, relacionado con la calidad térmica de
edificaciones y el confort de sus ocupantes.
Establece límites para la transferencia de calor a través de las superficies exteriores de la
edificación, los cuales pueden ser alcanzados sin coartar la creatividad en el diseño.
Los límites establecidos consideran las características del clima local y de los sistemas y
materiales constructivos utilizados en el Municipio.
Incluye un programa computacional denominado PROCATED, el cual facilita la
evaluación de la edificación.
Implementa un régimen de incentivos consistentes en la Calificación Especial Urbana de
Oro, Plata y Bronce, por parte de la Oficina Municipal de Planificación Urbana (OMPU),
acompañados de incentivos fiscales.
Alcances.
Los alcances para la aplicación de la ordenanza son:
Nuevas edificaciones y remodelaciones de edificaciones existentes.
Aplicable a edificaciones para uso residencial, comercial, educativo, recreativo, turístico,
asistencial.
METODOLOGIA PARA EL DESARROLLO DE LA ORDENANZA Revisión de Normas Nacionales y de otros países.
Como marco de referencia para el establecimiento de la metodología, se revisó,
primeramente, a nivel local, la Ordenanza de Zonificación de la Ciudad de Maracaibo; a nivel
nacional, la Norma Sanitaria para Edificaciones, y se pudo constatar, coincidiendo con
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trabajos realizados por otros autores (Siem y Sosa; 2000), que no existe ningún
requerimiento vinculado ni a la eficiencia energética ni a la calidad térmica de las
edificaciones. Asimismo, se estudiaron varias normativas internacionales, seleccionándose
algunas correspondientes a localidades con condiciones climáticas similares a las de
Maracaibo, tales como, el Código de Edificaciones de Pakistán (1990), Código de
Edificaciones de Jamaica (1994), el Código de Eficiencia Energética para la Construcción de
Edificaciones del Estado de Florida (1998) y el ASHRAE/IES Standard 90.1-1989, en este
último poniendo especial atención en aquellos requerimientos establecidos para ciudades
como San Juan de Puerto Rico y Guantánamo. En esta revisión pudo observarse que, en
general, los mencionados códigos regulan todos los sistemas de la edificación relacionados
con el consumo de energía, tales como, iluminación, distribución y potencia eléctrica,
sistemas de ventilación y aire acondicionado, sistemas y equipamientos auxiliares, equipos
de calentamiento, equipos y sistemas de servicio de agua caliente. Con excepción del
Código de Florida, las normativas fueron establecidas de aplicación opcional y forman parte
de un proceso de educación y adaptación para la elaboración en el futuro de un instrumento
legal de carácter obligatorio. La norma ASHRAE 90.1-1989, muestra las pautas para el
diseño de edificaciones energéticamente eficientes, sirviendo como referencia para la
mayoría de los códigos revisados. Tanto en los códigos como en el estándar se establecen
diferentes métodos para verificar el cumplimiento de la normativa. Los más importantes son
los denominados Método Preestablecido y Método de Comportamiento Térmico del Sistema.
En el primero, la evaluación se realiza a través de tablas que contienen paquetes de
alternativas de construcción de la envolvente, presentando los requerimientos que deben
satisfacer las paredes y techos. El segundo método, requiere un programa de cálculo, con
modelos matemáticos, para permitir mayor flexibilidad en la evaluación de diseños de
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edificaciones o envolventes más complejas. La determinación de la ganancia térmica a
través de las superficies exteriores se realiza mediante la introducción de datos
característicos de la envolvente de la edificación a evaluar. Para elaborar las tablas del
método preestablecido, se requiere el desarrollo de este programa.
Selección del Método de cálculo
El método de cálculo seleccionado para la Ordenanza es el Método de Comportamiento
Térmico, el cual se basa en la determinación del Valor de Transferencia Térmica Global
(VTTG) de paredes y techos, siguiendo básicamente la metodología propuesta por la
Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado
(“American Society of Heating, Refrigerating and Air- Conditioning Engineers”), contenida en
la versión 1997 del “ASHRAE/IES Standard 90.1-1989”. El VTTG de una edificación depende
de su orientación, el tipo de configuración constructiva de la porción opaca, el tipo de
ventanaje y el tipo de protecciones solares externas. A diferencia de otros, este método,
involucra en sus ecuaciones el cálculo de la Diferencia de Temperatura Equivalente (DTE), el
cual considera variables térmicas, solares y físicas que pueden ser determinadas y ajustadas
de acuerdo a la información disponible para la Ciudad de Maracaibo. Sus ecuaciones son de
uso generalizado en el diseño de sistemas de acondicionamiento ambiental para la
determinación de la ganancia térmica y solar a través de los diferentes elementos de la
superficie exterior de una edificación.
Cálculo del Valor de Transferencia Térmica Global (VTTG)
El Valor de Transferencia Térmica Global (VTTG) representa la ganancia térmica máxima a
través de las superficies exteriores de una edificación, fijando una temperatura interna de
15
veinticinco grados centígrados (25°C). Se evalúa bajo condiciones climáticas establecidas
como extremas para la ciudad de Maracaibo y se determina en forma separada para paredes
y techos, por unidad de área total.
La evaluación se realiza a través de la introducción de datos de la envolvente de la
edificación a evaluar, a un programa de cálculo denominado PROCATED, especialmente
diseñado para la determinación del VTTG. El valor resultante se presenta desglosado para
paredes y techos y, luego de establecidos los límites, permitirá determinar si el diseño
califica o no califica. El VTTG está basado en:
Diferencia de Temperaturas Equivalente (DTeq), la cual toma en cuenta la ganancia solar
de la configuración, a través del valor del factor de atenuación y el retraso térmico;
Propiedades térmicas, físicas y ópticas de la porción opaca de las paredes y techos
Propiedades térmicas y ópticas de la porción transparente de paredes y techo;
Proporción de área de ventanas en paredes y de tragaluces en techos;
Factor de proyección de sombra externa;
Orientación de cada pared;
Temperatura interna de diseño.
Las ecuaciones para determinar el Valor de Transferencia Global (VTTG), por unidad de
área total de pared o techo, son:
Para Paredes:
( ) ( ) DTRVPUvCSxRVPFcvFSvRVP1AcFcopDTEUVTTG iiiiiii ++−= (1)
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donde:
VTTGi es el valor de transferencia térmica global para una orientación específica de pared o fachada i (en w/m2).
Ui es el coeficiente global de transferencia de calor o transmitancia térmica de la porción opaca de la pared i, (en w/m2 K).
DTEi diferencia de temperatura equivalente entre el exterior y el interior que incorpora los efectos de ganancia solar en la pared opaca de color oscuro.
Fcop factor de corrección por orientación de la porción opaca de la pared. Ac coeficiente de absortividad de la superficie externa de la porción opaca de la pared
para corregir por color. DT diferencia entre la temperatura exterior de diseño (34°C) y la temperatura interior de
confort, establecida en 25 °C. RVPi es la relación de área de ventanaje a área total de la pared i. FSv factor solar para las superficies verticales, fijo en 316.68 w/m2, el cual corresponde
al factor de ganancia solar máximo promedio anual de las ocho orientaciones, en Maracaibo.
Fcv es el factor de corrección por orientación de los ventanajes. CSx es el coeficiente de sombra del ventanaje, ya corregido por sombra exterior:
CSx = CSv *CSE, siendo el CSE el factor de corrección por sombra externa, cuyo valor depende del tipo y dimensiones de la protección solar. El valor de CSE es igual a 1 si no se consideran protecciones solares externas.
Uv transmitancia térmica del ventanaje de la pared i (en w/m2 K).
El VTTG promedio de paredes se determina como:
∑∑=
i
iip A
AVTTGVTTG (2)
Para Techos:
( ) ( ) DTRTTUCSxRTTFSRTT1AcDTEUVTTG ftttt ++−= (3)
donde,
VTTGt es el valor de transferencia térmica global del techo (en w/m2); DTE Diferencia de temperatura equivalente entre el exterior y el interior que incorpora los
efectos de ganancia solar de la porción opaca de color oscuro en el techo; RTT es la relación de área de tragaluz a área total del techo; Ut es el coeficiente global de transferencia de calor o transmitancia térmica de la
porción opaca del techo (en w/m2 K);
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DT Diferencia entre la temperatura exterior de diseño (34.0 C) y la temperatura interior de confort, establecida en 25 C;
FSt Factor solar, para superficies horizontales, corresponde al valor horario promedio anual de los máximos, fijo en 639.46 w/m2;
Ac Coeficiente de absortividad de la superficie externa de la porción opaca del techo para corregir por color;
CSxt es el coeficiente de sombra del tragaluz, ya corregido por sombra exterior; Uf es la transmitancia térmica del tragaluz, en w/m2 K.
Para su cálculo se requiere construir tres bases de datos: Base de datos climáticos, Base de
datos de materiales y sistemas constructivos en el mercado de la construcción local con sus
respectivas propiedades termo-físicas, y Base de Datos de Protecciones Solares.
BASES DE DATOS REQUERIDAS
Datos climáticos
Para la elaboración de esta base de datos se utilizaron los registros horarios de temperatura
ambiente, radiación solar total y radiación difusa sobre superficies horizontales, medidos y
suministrados por la estación meteorológica urbana del Instituto de Investigaciones de la
Facultad de Arquitectura de La Universidad del Zulia (IFA-LUZ), de todos los meses
correspondientes a los años 1997 al 1999. Estos datos fueron procesados para determinar
los valores promedio horario, correspondientes a cada mes. A partir de esta data, se
procedió a calcular la radiación directa, difusa y reflejada que recibían los planos verticales,
para ocho orientaciones: Norte, Noreste, Este, Sureste, Sur, Suroeste, Oeste y Noroeste; el
factor de ganancia solar y la temperatura sol-aire para superficies de color oscuro y de color
claro, para cada mes del año.
18
Datos de materiales y sistemas constructivos en el mercado de la construcción
local
Para la evaluación del comportamiento térmico de una determinada configuración
constructiva se requiere conocer los valores del espesor, densidad, calor específico y
conductividad térmica (o resistencia térmica equivalente) de cada capa de material que
conforma el ensamblaje; además de la realización de mediciones experimentales de
temperaturas en diferentes puntos especialmente seleccionados en el volumen de la
edificación, o en su defecto, la realización de simulaciones informáticas basadas en técnicas
avanzadas de computación. Los resultados permitirán determinar, para cada ensamblaje
constructivo, el factor de atenuación y el retraso térmico, y conocer como varía la
temperatura del aire interior en el transcurso del día, bajo las condiciones climáticas locales.
En Venezuela, no existen laboratorios acreditados que determinen las propiedades termo-
físicas anteriormente mencionadas, de las diferentes configuraciones utilizadas en el
mercado local de la construcción, y la única información que los fabricantes normalmente
ofrecen es referente al peso, y en algunos casos (nuevas tecnologías), la resistencia térmica.
En la literatura especializada, es posible obtener el valor de estas propiedades para algunos
materiales de uso común en la construcción internacional, tales como, arcilla, morteros,
concreto de diferentes densidades, aislantes, maderas, impermeabilizantes y algunos
bloques, pero no incluyen la amplia gama de bloques y zapas que se fabrican en nuestro
país para la construcción de paredes y techos; ni los diferentes tipos de impermeabilizantes.
Mientras no se tengan datos resultantes de mediciones realizadas por laboratorios
especializados y certificados, una forma aproximada de obtenerlos es calculando la
resistencia equivalente mediante el método de trayectorias en serie y paralelo de planos
19
isotérmicos, descrito por la ASHRAE (1997), a partir de los materiales básicos cuyas
propiedades se encuentran tabuladas.
CALCULO DE LAS VARIABLES DEL VTTG.
Diferencia de Temperatura Equivalente DTE de las configuraciones constructivas
de paredes y techos utilizadas en la región
Uno de los métodos para determinar la ganancia de calor y carga de enfriamiento en un
determinado instante de tiempo, en cálculos de sistemas de Aire Acondicionado, es el
método TETD/TA, descrito en el Fundamentals 1997 ASHRAE, el cual está basado en la
diferencia de temperatura equivalente. Este es el concepto utilizado en el método de cálculo
para determinar el VTTG. La ecuación utilizada para el cálculo del DTE, a cada hora, es:
)TT(FATTDTE sat,saisa −+−= −δ (4)
donde,
saT es la temperatura sol-aire promedio; Ti es la temperatura interna de confort; FA es el factor de atenuación efectivo; Tsa,t-δ es la temperatura sol-aire δ horas antes de la hora de cálculo de la
diferencia de temperatura equivalente; δ son las horas de retraso térmico.
El FA representa la atenuación de la onda correspondiente a la variación transitoria periódica
de la temperatura superficial externa de una pared expuesta a una variación periódica del
flujo de calor que experimenta la misma, debido al almacenamiento térmico del material;
depende del calor específico, densidad y conductividad térmica del material. Es calculado
como:
20
ominmax
iminmax
)TT()TT(FA
−−
= (5)
donde,
(Tmax – Tmin)i es la amplitud de la onda de temperatura, correspondiente a la superficie interior de la pared o techo; (Tmax – Tmin)o es la amplitud de la onda de temperatura, correspondiente a la superficie exterior de la pared o techo;
Se realizaron simulaciones de comportamiento térmico con el programa EVITA (Almao,
et.al., 1998), basado en diferencias finitas, para determinar la temperatura superficial interna
y externa de cada configuración, y, a partir de ellos, determinar el correspondiente factor de
atenuación y retraso térmico de cada pared y techo. Luego, utilizando la data horaria
promedio mensual de temperatura sol-aire, se determinaron en hojas de cálculo los valores
horarios de DTE para superficie horizontal, en el caso de techos, y para las ocho
orientaciones, en el caso de paredes, para cada mes. Se construyó una hoja resumen que
muestra los valores máximos y la hora a la cual ocurren, para cada mes y para cada
orientación.
Estos cálculos han sido realizados para 38 configuraciones constructivas de paredes y 114
configuraciones constructivas de techo, de color oscuro (α = 0.8).
El factor de corrección por orientación de superficies opacas se calculó para cada
configuración de pared, los cuales resultaron muy parecidos, razón por la cual, se decidió
promediar todos los valores obtenidos para cada orientación y obtener así un único factor de
corrección de superficies opacas, por orientación, los cuales se muestran en la Tabla 1.
21
Tabla 1. Factor de orientación de la porción opaca de paredes
N NE E SE S SO O NO 0.80 0.86 1.04 1.04 0.99 1.16 1.14 0.97
A partir de los resultados obtenidos para las diferentes configuraciones constructivas de
techos y paredes, se obtuvieron ecuaciones que se ajustan a la data de DTE vs U/CT,
utilizando como parámetro el peso por m2. Esto se hizo con la finalidad de disponer de
correlaciones que permitieran estimar el valor del DTE si se presenta una configuración que
no se encuentre en la base de datos.
Factor de corrección del DTE por color
Todos los parámetros considerados para el cálculo del VTTG, relacionados con la ganancia
solar de la envolvente, han sido determinados para un color oscuro de la superficie exterior.
Por lo tanto, se requiere hacer una corrección de los DTE con un factor de absortividad,
denominado Ac, que es simplemente la relación entre la absortividad del color real y aquella
correspondiente al color oscuro. En consecuencia tendrá un valor igual a 1, para aquellos
colores de absortividad igual a 0.8; y mayor que uno, para colores con valores de
absortividad mayor que 0.8.
Si en una misma fachada con diferentes acabados o colores, el VTTG de dicha pared debe
calcularse tomando en cuenta el porcentaje de área de pared que tiene cada color. Para ello,
se determina un Aci ponderado en área de porción opaca, de acuerdo a la siguiente
ecuación:
22
jji RCAcAc ∑= (6)
donde,
RCj es la relación entre el área de color j y el área de la porción opaca de la pared i (Aj/Ai);
y,
Acj es el coeficiente de absortividad correspondiente al color j.
Determinación del valor de Uv y CSv.
La transmitancia térmica y el coeficiente de sombra de los ventanajes se toman de la data
suministrada por los fabricantes y su valor depende del tipo, color y número de vidrios que
tenga el ventanaje bajo consideración. Igualmente, existe data de U y CS para las películas
adhesivas protectoras de vidrio.
Diferentes configuraciones constructivas en una misma pared o techo
Si existen diferentes configuraciones constructivas en una misma fachada o techo, se
requiere determinar un valor de U y DTE equivalente, para ser sustituido en la
correspondiente ecuación de cálculo del VTTG. Para cada configuración existe un valor
determinado de U y DTE, por lo tanto debe determinarse en primer lugar, un valor ponderado
en área de porción opaca del producto de U por DTE; luego un valor ponderado en área de
porción opaca de U, entre el cual se divide el producto, para obtener el valor de DTE
equivalente que será corregido por orientación en la ecuación (1 y/o 2).
23
Los cálculos se harán de acuerdo a las siguientes ecuaciones:
∑∑=
i
iiijj A
DTEAUDTEU (7)
donde:
Ai es el área de la sección i con determinada técnica constructiva;
Ui y DTEi son los valores de U y DTE de la técnica constructiva de la sección i.
El valor de U a utilizar en el segundo término de la ecuación (1), es el U ponderado en área
de la sección opaca, esto es,
∑∑=
i
iij A
AUUp (8)
y el de DTE de la pared correspondiente será:
j
jjj Up
DTEUDTEp = (9)
Factor Solar para determinar la ganancia solar a través del ventanaje (FCv).
El factor solar para determinar la ganancia solar a través del ventanaje (ventanas y
tragaluces), corresponde al valor horario máximo promedio anual de energía solar incidente
sobre las ventanas (paredes) y superficie horizontal, tragaluces (techo), los cuales deben
determinarse a partir de la data procesada de radiación solar, descrita anteriormente. Los
factores de corrección obtenidos, por orientación, de los ventanajes FCv, se muestran en la
Tabla 2.
24
Tabla 2. Factor de corrección por orientación de los Ventanajes
N NE E SE S SO O NO 0.64 0.78 1.10 1.07 0.92 1.21 1.35 0.93
Determinación del factor de corrección por sombra externa (CSE).
El coeficiente de sombra externa (CSE) relaciona la ganancia térmica solar a través de una
abertura acristalada provista de dispositivos de protección solar con respecto a la ganancia
obtenida en el mismo ventanaje sin los elementos proyectantes de sombra, por lo tanto será
igual a 1 cuando no se consideren protecciones solares externas. Su valor varía para cada
hora del día, dependiendo de la orientación del ventanaje y del tipo de protección solar.
Las ecuaciones que permiten estimar el CSEt para una determinada ventana parcial o
totalmente sombreada por una protección solar en una orientación específica y a una
determinada hora, es la siguiente:
tttttt ITF/))IRFIDF()AAB/)ASVAAB((IBF(CSE ++−= (10)
donde:
CSEt es el valor del coeficiente de sombra exterior para una orientación específica de una ventana a la hora t.
IBFt irradiancia solar directa incidente a la hora t, sobre la superficie de la fachada donde se ubica la ventana, expresada en W/m2.
ASVt área de la sombra proyectada por la protección solar sobre la ventana (en m2) a la hora t.
AAB área de la abertura a evaluar (en m2). IDFt irradiancia solar difusa incidente a la hora t, sobre la superficie de la fachada donde
se ubica la ventana expresada en W/m2. IRFt irradiancia solar reflejada incidente a la hora t, sobre la superficie de la fachada donde
se ubica la ventana expresada en W/m2. ITFt irradiancia solar total incidente a la hora t, sobre la superficie de la fachada donde se
ubica la ventana expresada en W/m2.
25
En la ecuación para determinar el VTTG de paredes para cada orientación, el valor del CSE
a sustituir corresponde al CSE promedio anual, considerando las horas de carga térmica
máxima para cada uno de los meses del año (Ver Tabla 3). Se determina como:
121221 /)CSECSECSE(CSEprom +++= L (11)
Se determinaron los CSE para los siguientes tipos de protección solar: alero horizontal, aleta vertical, mixta y anular.
Tabla 3. Horas de carga térmica máxima para cada mes del año para las diferentes orientaciones de las fachadas en periodo de asoleamiento.
HORA LEGAL DE LA CARGA TERMICA MAXIMA SEGUN
ORIENTACIONES MES N S E O NE NO SE SO ENE 13,5 10,5 16,5 9,5 16,5 10,5 15,5 FEB 13,5 10,5 16,5 10,5 16,5 11,5 15,5 MAR 13,5 10,5 16,5 10,5 16,5 10,5 16,5 ABR 11,5 12,5 10,5 16,5 10,5 16,5 10,5 16,5 MAY 13,5 10,5 15,5 10,5 15,5 10,5 15,5 JUN 12,5 9,5 15,5 11,5 15,5 11,5 15,5 JUL 13,5 9,5 16,5 10,5 16,5 10,5 15,5 AGO 13,5 12,5 10,5 16,5 10,5 16,5 10,5 15,5 SEP 12,5 10,5 16,5 10,5 16,5 10,5 15,5 OCT 11,5 10,5 15,5 9,5 15,5 10,5 15,5 NOV 12,5 9,5 16,5 9,5 16,5 10,5 16,5 DIC 12,5 10,5 16,5 9,5 16,5 10,5 15,5
Nota: El área sombreada corresponde a periodos sin asoleamiento en las fachadas Norte y Sur
ESTABLECIMIENTO DE LOS LÍMITES
Se seleccionó un prototipo de edificación denominado Edificación de Referencia, el cual
corresponde a un volumen con relación de aspecto 1:1.5, con su eje mayor orientado Este –
Oeste, considerada la relación de aspecto conveniente para mínima ganancia solar en
nuestra latitud (Quirós,1995; Nediani, 1998). Para determinar el límite correspondiente a
26
techos, se estableció la construcción tradicional para las paredes, o sea, bloques de arcilla
de 9 cavidades frisados a ambos lados, 10 % de ventanaje con vidrio claro, y un acabado de
color medio; lo cual garantiza una ganancia mínima aceptable a través de las paredes. Se
calcularon valores de VTTG de las diferentes configuraciones constructivas de techos,
existentes en el mercado local. Para cada uno de ellos, se determinó la capacidad de
enfriamiento requerida para lograr una temperatura de confort de 25C, en las condiciones
pico de ganancia solar a través de las superficies exteriores.
Al analizar las losas nervadas de espesor mayor de 15 cm, construcción tradicional de
techos pesados, se determinó que se requieren en el orden de 244.42 BTU/h/m2 de
enfriamiento mecánico, para satisfacer la carga debido al techo. Al colocar poliestireno
expandido de 2.54 cm de espesor, y densidad mayor o igual que 15 kg/m3, protegido con una
capa delgada de mortero sobre la losa, se logra disminuir esta capacidad de enfriamiento
requerido, en un 77 % . Esta opción requiere una inversión adicional de 13500 Bs/m2 (7 $/m2)
de construcción, si la vivienda ya está construida; y de 3000 Bs/m2 (1.56 $/m2), si se va a
construir. En el caso de la vivienda a construir, existirá un ahorro mayor del 50 % en
inversión inicial por equipo de aire acondicionado, y un ahorro anual en consumo de energía
eléctrica en la misma proporción en que disminuyó la carga. Los valores de VTTG obtenidos
con esta opción de aislamiento son menor que 25 w/m2. Si se considera un valor de 300$
por tonelada de refrigeración requerida, se estima que el período de retorno simple de la
inversión es menos de 1 año (10 meses), lo cual, en términos económicos, es considerado
una muy buena inversión (costo de la energía eléctrica 0.03 $/kwh).
Los resultados correspondientes a losas de menor espesor (10 a 15 cm), indican valores
mayores de BTU/h/m2 de enfriamiento mecánico. El valor promedio está en el orden de 404
27
BTU/h/m2, y al colocar una capa de aislamiento de 2.54 cm, se obtienen reducciones de
orden menor (26.51%). Los valores de VTTG disminuyen pero resultan mayor a 30 w/m2. Se
consideró la opción de colocar poliestireno de 5.08 cm, cuya inversión adicional es 1500
Bs/m2 (0.78 $/m2), con respecto al de 2.54 cm. De esta forma el VTTG pasa a ser menor que
20 w/m2 y los porcentajes de reducción de enfriamiento están en el orden de 87 %. Estos
resultados son para techo oscuro. Este análisis indica que seleccionar 25 w/m2 como límite
superior de VTTG en techos, garantiza una reducción sustancial en capacidad de
enfriamiento requerida (y en consecuencia, en consumo de energía eléctrica), logrado con
una inversión adicional por parte del constructor de 5 a 8 % más, pero con un beneficio
significativo para el usuario de la vivienda, en referencia al consumo de energía eléctrica.
Este límite permite incluir una amplia gama de techos existentes en el mercado local, así
como también las nuevas tecnologías que garantizan un alto grado de aislamiento. En el
caso de los techos livianos, con peso menor que 145 kg/m2, los valores de BTU/h/m2
requeridos para satisfacer la carga debido al techo pueden ir desde 360 hasta 700 BTU/h/m2.
Por lo tanto, se requiere que el aislamiento externo con poliestireno sea de 2 plg, para
cumplir con el límite de 25 w/m2, con lo cual se logra reducir la carga térmica a través del
techo en más del 84 % . La inversión adicional, es de 15000 Bs/m2 (7.8 $/m2), lo cual
representa aproximadamente 20% más para el constructor, pero con beneficio para el
usuario de la vivienda.
En el caso de las paredes, bajo el mismo prototipo, se realizaron cálculos de VTTG y
capacidad de enfriamiento requerido, para diferentes configuraciones constructivas, con el
techo construido con un sistema que garantiza una ganancia mínima a través del mismo. Se
establecieron límites en porcentaje de ventana para la peor y para la mejor configuración,
28
desde el punto de vista térmico; así como también para la construcción tradicional con
bloques de arcilla de 15 cm de espesor.
En la tabla 4, se muestra un resumen de los resultados obtenidos para tres casos: Concreto
armado, bloque de arcilla y sándwich de concreto y poliestireno; y en el caso de la
construcción tradicional, se presenta para diferentes valores de porcentaje de ventanaje de
vidrio claro. En este caso, todas las fachadas tienen el mismo porcentaje de ventanaje, pero
es el valor del VTTG ponderado en área el que se compara con el valor límite, lo cual
permite diferentes porcentajes en las diferentes fachadas. Al fijar 60 w/m2 como límite se
tiene una reducción del 40 % en requerimiento de capacidad de enfriamiento, con respecto al
concreto. Para la construcción tradicional, con un acabado exterior de paredes de color
medio, puede aumentarse este porcentaje de ventanaje, cambiando el tipo de vidrio y
colocando protecciones solares externas. El valor del VTTG límite corresponde a 10 % de
ventanaje en la construcción tradicional, de color medio y es coherente con el valor exigido
en códigos de otros países.
Tabla 4. Resumen de resultados de VTTG de paredes
Configuración constructiva de Paredes
Porcentaje ventanas de vidrio claro
VTTG (w/m2) BTU/h/m2
Concreto armado; espesor 10 cm 10 100.42 342.65
Bloque de arcilla; espesor 15 cm 10 60.26 205.60
Bloque de arcilla; espesor 15 cm 20 91.50 312.59
Bloque de arcilla; espesor 15 cm 30 122.74 418.78
Sándwich de Concreto y poliestireno; espesor 15 cm 10 38.46 131.24
29
Un resumen de los límites permitidos en propiedades térmicas y ópticas, para cumplir con el
valor límite del VTTG de techo y paredes se presenta en la Tabla 5.
Tabla 5. Límites en propiedades térmicas y ópticas.
Techos Pesados (Peso > 145 kg/m2)
Parte % del área U (w/m2 K) CS Opaca 80-100 0.63-1.15 -------- Transparente 20-0 5.91 0.95
Techos Livianos Peso ≤ 145 kg/m2 U < 0.67 w/m2 K 0.625 ≤ Ac ≤ 1
Paredes masivas Ac ≤ 0.7 Opaca 60-90 0.64-2.07 -------- Transparente 40-10 5.91 0.3 - 0.95
REGIMÉN DE INCETIVOS
El propósito de los incentivos, es el de estimular el diseño y construcción de edificaciones
con una calidad térmica mayor a la exigida por la norma. Para ello, se establece una
certificación especial que reconoce el esfuerzo adicional para la contribución en el uso
eficiente de la energía eléctrica, a través de una escala de calificación que mejora la calidad
térmica exigida por la norma entre un 10 a un 30%. Se establecen dos tipos de incentivos:
incentivos urbanos e incentivos fiscales.
Incentivos Urbanos.
Los incentivos urbanos están diseñados para reconocer el esfuerzo adicional que hace el
propietario de la obra para que esta logre un Valor de Transferencia Térmica Global de
paredes y techo, menor que el límite máximo establecido en ordenanza. Será otorgado
por la Oficina Municipal de Planificación Urbana (OMPU). Esta Calificación Especial
30
Urbana podrá colocarse en la fachada principal de la obra a través de una placa, para
informar a terceros y podrá ser utilizada como herramienta de mercadeo.
La Calificación Especial Urbana será otorgada de acuerdo a los siguientes términos:
ORO: Cuando el Valor de Transferencia Térmica Global (VTTG) de
paredes y techo de la edificación evaluada resulte un treinta por
ciento (30%) menor que los limites aprobatorios; es decir, el valor
para paredes sea menor o igual que cuarenta y dos vatios por metro
cuadrado (42,00 W/m2) y para techos, menor o igual que diecisiete coma cincuenta
vatios por metro cuadrado (17,50 W/m2). Esta calificación se concederá mediante un
Sello de Calidad Térmica ORO, cu-yo diseño se encuentra descrito en el Anexo 6A de la
presente Ordenanza. Esta Calificación Especial deberá colocarse en el aviso al cual hace
referencia el Artículo 18 de la “Ordenanza sobre control de Edificaciones y
Urbanizaciones, Construcciones Ilegales y Demoliciones en el Municipio Maracaibo”, a
los efectos que los terceros estén enterados de la misma.
PLATA: Cuando el Valor de Transferencia Térmica Global (VTTG)
de paredes y techo de la edificación evaluada resulte entre un
veinte y treinta por ciento (20% y 30%) menor que los limites
aprobatorios; es decir, el valor para paredes sea mayor que
cuarenta y dos vatios por metro cuadrado (42,00 W/m2) y menor o igual que cuarenta y
ocho vatios por metro cuadrado (48,00 W/m2); y para techos, sea mayor que diecisiete
coma cincuenta vatios por metro cuadrado (17,50 W/m2) y menor o igual que veinte
vatios por metro cuadrado (20,00 W/m2). Esta calificación se concederá mediante un
31
Sello de Calidad Térmica PLATA, cuyo diseño se encuentra descrito en el Anexo 6B de
la presente Ordenanza. Esta Calificación Especial deberá colocarse en el aviso al cual
hace referencia el Artículo 18 de la “Ordenanza sobre control de Edificaciones y
Urbanizaciones, Construcciones Ilegales y Demoliciones en el Municipio Maracaibo”, a
los efectos que los terceros estén enterados de la misma.
BRONCE: Cuando el Valor de Transferencia Térmica Global
(VTTG) de paredes y techo del edificio evaluado resulte entre un
diez y un veinte por ciento (10% y 20%) menor que los limites
aprobatorios; es decir, el valor para paredes sea mayor que
cuarenta y ocho vatios por metro cuadrado (48,00 W/m2) y menor o igual que cincuenta
y cuatro vatios por metro cuadrado (54,00 W/m2); y para techos, sea mayor que veinte
vatios por metro cuadrado (20 W/m2) y menor o igual que veintidós coma cincuenta
vatios por metro cuadrado (22,50 W/m2). Esta calificación se concederá mediante un
Sello de Calidad Térmica BRONCE, cuyo di-seño se encuentra descrito en el Anexo 6C
de la presente Ordenanza. Esta Calificación Especial deberá colocarse en el aviso al
cual hace referencia el Artículo 18 de la “Ordenanza sobre control de Edificaciones y
Urbanizaciones, Construcciones Ilegales y Demoliciones en el Municipio Maracaibo”, a
los efectos que los terceros estén enterados de la misma.
El Sello de Calidad Térmica deberá ser colocado, tanto en la valla de las variables
urbanas fundamentales en un lugar visible de la obra, a los efectos de que terceros
interesados en la edificación tengan conocimiento de la misma.
32
Cuando el resultado de la calificación del techo sea diferente al que corresponde a las
paredes, se le concederá a la edificación la calificación que resulte menor entre las dos.
Deben cumplirse con ambos límites, es decir tanto para techo como paredes, para
alcanzar las categorías mencionadas. Los límites de VTTG que deben cumplirse para
obtener cualquiera de las calificaciones especiales se expresan en la siguiente tabla:
Incentivos Fiscales.
Los incentivos fiscales consisten en exenciones totales o parciales del los impuestos
relacionados a los inmuebles construidos en el Municipio y se otorgan como beneficio al
propietario por alcanzar algunas de las calificaciones especiales sobre calidad térmica;
Se proponen los siguientes incentivos fiscales:
Si la calificación de calidad térmica otorgada es ORO, se le concederá al propietario
y/o promotor que construya la edificación la exención total de la tasa por los
servicios administrativos correspondientes a la expedición, por parte de la Oficina
Municipal de Planificación Urbana (OMPU), de la Constancia de Cumplimiento de
Calidad Térmica, de la Constancia de Cumplimiento de Variables Urbanas
Fundamentales, de la Certificación de Calidad Térmica y de la Constancia de
Habitabilidad.
BRONCE PLATA ORO
Entre un 10% y 20% Entre un 20% y 30% más de 30%
PAREDES (W/m2) 60 48,00 < VTTG ≤ 54,00 42,00 < VTTG ≤ 48,00 VTTG ≤ 42,00 TECHOS (W/m2) 25 20,00 < VTTG ≤ 22,50 17,50 < VTTG ≤ 20,00 VTTG ≤ 17.50
LIMITE INCENTIVO
Porcentaje de reducciónLIMITE
APROBATORIO
33
Si la calificación especial otorga-da es PLATA, se le concederá al propietario y/o
promotor que construya la edificación, la exención parcial del cincuenta por ciento
(50%) de la tasa por los ser-vicios administrativos correspondientes a la expedición,
por parte de la Oficina Municipal de Planificación Urbana (OMPU), de la Constancia
de Cumplimiento de Calidad Térmica, de la Constancia de Cumplimiento de Variables
Urbanas Fundamentales, de la Certificación de Calidad Térmica y de la Constancia
de Habitabilidad.
Si la calificación especial otorgada es BRONCE, se le concederá al propietario y/o
promotor que construya la edificación, la exención parcial del veinticinco por ciento
(25%) de la tasa por los servicios administrativos correspondientes a la expedición,
por parte de la Oficina Municipal de Planificación Urbana (OMPU), de la Constancia
de Cumplimiento de Calidad Térmica, de la Constancia de Cumplimiento de Variables
Urbanas Fundamentales, de la Certificación de Calidad Térmica y de la Constancia
de Habitabilidad.
PROGRAMA DE CALIDAD TÉRMICA . PROCATED
La Compañía Anónima Energía Eléctrica de Venezuela, ha desarrollado un programa
computacional, denominado PROCATED, que permite calcular el Valor de Transferencia
Térmica Global (VTTG) de una edificación, como herramienta para facilitar la aplicación de la
Ordenanza sobre Calidad Térmica de Edificaciones del Municipio Maracaibo.
El PROCATED permitirá al ente municipal administrador de la Ordenanza, emitir una rápida
respuesta a las solicitudes de evaluación, brindando al sector de la construcción y diseño de
34
edificaciones un servicio moderno y altamente eficiente. Al profesional usuario de la
Ordenanza, brindará una herramienta suficientemente flexible para combinar diferentes
alternativas constructivas y evaluar opciones que mejoren el desempeño térmico de la
envolvente, permitiéndole verificar previamente a la evaluación del ente municipal, el
cumplimiento con los requerimientos de la Ordenanza.
El PROCATED, ha sido diseñado bajo ambiente Windows, y puede ser instalado en
cualquier computador personal y en un formato que presenta formularios muy sencillos, para
la introducción de la información de paredes, techos, ventanas y protecciones solares
necesarias para la evaluación. El resultado es presentado en un formato de Reporte el cual
especifica si la edificación cumple o no con los limites establecidos, dando la posibilidad al
evaluador de realizar observaciones y recomendaciones sobre el resultado de la evaluación.
Descripción del Programa PROCATED.
El PROCATED está estructurado en tres procesos principales: introducción de los datos,
evaluación y elaboración de reportes. Al inicio del programa se presenta una ventana de
seguridad el cual requiere la asignación de un código de usuario y una clave de usuario que
dará acceso a la ventana de presentación en la cual se encuentra el logotipo del programa,
el menú principal y la descripción del mismo (acerca de).
35
Introducción de los datos. La introducción de los datos se realiza a través de cuatro
ventanas principales, las cuales son las siguientes:
Ventana de presentación. La ventana de presentación contiene el logo de identificación
del programa y el menú principal del mismo, el cual está compuesto de cuatro opciones:
Proyectos: da acceso a la base de datos de proyectos analizados y almacenados
en el programa. A través de esta opción se puede consultar un proyecto ya
evaluado y/o iniciar una nueva evaluación.
Reporte: da acceso a la ventana de reportes generales y particulares por cada
elemento de la edificación analizado.
Sistema: contiene la opción salir del sistema.
Ayuda: contiene información sobre el sistema.
36
Ventana PROYECTO. En la ventana PROYECTO, se encuentra la base de datos de los
proyectos ya analizados y la opción para introducir los datos generales de un nuevo
proyecto.
Para introducir un nuevo proyecto se solicitan los siguientes datos:
“Proyecto N°”: número asignado al proyecto de acuerdo al orden o necesidades
de codificación propias de cada administrador o usuario del programa.
Nombre del Proyecto (Descripción): denominación del Proyecto.
Nombre del Arquitecto (Proyectista): nombre del profesional responsable del
proyecto de Arquitectura.
Nombre del Solicitante (Solicitante): en caso del Administrador Alcaldía, se
identificara el nombre del profesional o persona designada por el propietario para
solicitar la evaluación térmica del proyecto.
Dirección del Proyecto: Descripción detallada de la dirección en la cual se
construirá el edificio proyectado.
Fecha de solicitud: fecha en la cual el proyecto es recibido para realizar la
tramitación de la Constancia de Calidad Térmica.
Fecha de Aprobación: fecha en la cual es emitida la Constancia de Calidad
Térmica.
Compañía Responsable: nombre de la compañía o institución responsable del
proyecto.
Uso de la Edificación: en esta ventana aparece un listado para seleccionar el uso
al que será destinado la edificación, de acuerdo a los usos establecidos en la
Ordenanza.
37
Zona: se refiere a la localización geográfica en la cual se ubica el proyecto. Esta
relacionada con la base de datos climáticos para la cual fue diseñado el
programa. En este caso solo aparece la zona Maracaibo.
En la parte inferior del programa aparecen cuatro opciones adicionales:
Agregar: sirve para agregar los datos de un nuevo proyecto a la base de datos de
proyectos, una vez llenado los datos generales del proyecto.
Modificar: con esta opción se pueden modificar cualquiera de los datos generales
del proyecto.
Guardar como: permite guardar el proyecto con un nuevo nombre, para realizar
modificaciones y efectuar una nueva evaluación.
Eliminar: permite borrar el proyecto de la base de datos.
38
Una vez agregado un proyecto con todos sus datos, se introducen los datos de la
envolvente, a través de los botones ubicados en la parte derecha de esta ventana,
denominados “TECHOS” y “PAREDES”.
Ventana TECHOS DEL PROYECTO. Esta ventana permite introducir los datos referidos
a techos y tragaluces de una edificación, para su posterior evaluación.
La introducción de los datos se realiza de la siguiente forma:
En la opción Configuración de Techo, se introducen los siguientes datos:
Área Total Ref.: área total de fachada evaluada. Se usa como referencia para
obtener por diferencia el “Área Opaca de Referencia”.
Área de Tragaluz Ref.: área total de tragaluz en el techo.
Área Opaca Ref.: Diferencia entre las dos anteriores, la cual deberá compararse
con el “Área de Configuración” opaca introducida, debiendo coincidir ambas
cifras. En caso contrario, el programa dará una advertencia y no permitirá salir de
la ventana hasta subsanar el error.
39
Área de Tragaluz Real: sumatoria del área de tragaluz introducida en la ventana
de tragaluz. En caso de existir “Área de Tragaluces Real” se activa el botón
“tragaluces” ubicado en la esquina inferior derecha.
En esta ventana se debe introducir el tipo de vidrio y el área total de tragaluz en
metros cuadrados, por cada tipo de tragaluz. Para agregar la información hacer
click sobre el botón agregar y salir de la ventana. El programa realizará la
sumatoria total. En caso de no coincidir con el Área de Tragaluz Ref. introducida,
el programa dará una advertencia y no permitirá salir de la ventana hasta
subsanar el error.
Área Opaca Real: resultado de la sumatoria de cada configuración de techo
introducida. Por cada configuración de techo distinta en la edificación se debe
introducir los datos de área, tipo de configuración y acabado exterior.
En la opción Color Acabado Exterior: seleccionar del listado anexo el color del
techo exterior.
Área de Configuración: área total opaca por cada tipo de configuración de techo,
con determinado color.
40
Seleccionar en esta ventana el tipo de techo de acuerdo a la descripción que
aparece en la base de datos de configuraciones de techo, formada por 349 tipos y
agregar todos los datos. Esta ventana permite también, modificar los datos
introducidos o eliminarlos. El botón “Salir”, permite abandonar esta ventana y
volver a la ventana general de datos.
Ventana PARED. Se accede a esta ventana a través de la ventana de datos generales o
“Ventana PROYECTO”.
Los datos de Configuración de Fachada, se introducen de la misma forma que los datos
de Configuración de Techo. En este caso se introducen los datos por cada orientación
de fachada analizada en la edificación. En la ventana PARED aparece la opción de
introducir “VENTANAS SIN PROTECCIÓN SOLAR” y “VENTANAS CON PROTECCIÓN
SOLAR”.
41
En el caso de “VENTANAS SIN PROTECCIÓN SOLAR” se introduce el área total de
vidrio en ventanas sin protección y el tipo de vidrio, y se agregan en la grilla superior
de la ventana a través de la opción “AGREGAR”. Marcando la configuración en la
grilla, es posible modificar o eliminar los datos introducidos.
En el caso de “VENTANAS CON PROTECCIÓN SOLAR” el procedimiento es el
siguiente:
Pulsar el botón “VENTANAS CON PROTECCIÓN SOLAR” en la ventana
“PARED”
Seleccionar el “TIPO DE PROTECCIÓN SOLAR”, del menú de opciones.
Seleccionar el “TIPO DE VIDRIO”, del menú de opciones.
Introducir el “ÁREA DE VENTANA”, por cada tipo ventana con el mismo tipo de
vidrio y protección solar.
Asignar un “NUMERO DE VENTANA” por cada tipo ventana con el mismo tipo de
vidrio y protección solar.
42
Introducir las dimensiones de las ventanas y protección solar de acuerdo a las
variables para cada tipo.
“AGREGAR” la ventana a la grilla inferior.
Marcando la configuración en la grilla, es posible modificar o eliminar los datos
introducidos.
Marcar “SALIR” para abandonar la ventana y volver a la ventana “PARED”.
La Evaluación del Proyecto. La evaluación consiste en el procesamiento de toda la
información introducida. En la ventana de datos generales “PROYECTO”, se encuentra la
opción “EVALUAR PROYECTO”. Esta opción permite procesar los datos de techo y paredes
para obtener el Valor de Transferencia Térmica Global (VTTG) y establecer si la edificación
evaluada cumple con los límites establecidos como parámetro en el PROCATED. Para
poder procesar la evaluación se requiere introducir los datos de Techo y por lo menos una
43
orientación de Pared. Los resultados de la evaluación se obtienen a través de la ventana de
“REPORTES”.
La Elaboración de Reportes. El PROCATED permite obtener varios tipos de reportes.
Para obtener los reportes debe seleccionarse el proyecto en la grilla resumen, marcar el tipo
de reporte deseado de las opciones presentadas en la ventana y marcar “ACEPTAR”.
44
Resultados Evaluación del Proyecto: presenta un reporte con la evaluación general del
proyecto presentando el VTTG de Paredes por cada orientación y por el promedio de
todas las fachadas y el VTTG de Techo. En este reporte aparecen los límites
establecidos como criterio, los cuales son comparados con los limites obtenidos en la
evaluación para determinar automáticamente si el proyecto aprueba los requerimientos
de la Ordenanza.
45
Este reporte permite escribir, a través de una ventana secundaria las recomendaciones y
observaciones que el evaluador considere pertinente anexar al reporte.
Paredes por proyecto: contiene un resumen de todos los datos de pared introducidos
por orientación.
Techos por proyecto: contiene un resumen de todos los datos de cada configuración de
techo introducida por orientación.
Ventanas con protección por proyecto (detallado): contiene un resumen de todos los
datos introducidos por cada ventana y su protección solar, así como el resultado del
Coeficiente de Sombra Externo (CSE) por cada mes del año y el promedio anual.
Ventanas con protección por proyecto: contiene un resumen de todos los datos
introducidos por cada ventana y su protección solar, así como el resultado del
Coeficiente de Sombra Externo (CSE) por promedio anual.
46
Ventanas sin protección: contiene un resumen de todos los datos introducidos por cada
tipo de ventana sin protección por cada orientación.
Tragaluces: contiene un resumen de todos los datos introducidos por cada tipo de
tragaluz.
Referencias Bibliográficas
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Viviendas Térmicamente Adaptadas”, Rev. Téc. Ing., Univ. del Zulia, Vol 21, No 1, p. 74-84,
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Rise Residencial Buildings, American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning
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