Este documento proporciona una guía detallada para determinar las ganancias o pérdidas de calor en una habitación. Explica los pasos para especificar datos climáticos y del local, los mecanismos de transferencia de calor como radiación, convección y conducción, y cómo estimar la temperatura interior y el cálculo del área de la ventana necesaria.

1. GUÍA PARA DETERMINAR LAS GANACIAS O PÉRDIDAS DE CALOR EN UNA
HABITACIÓN
I.- DEFINIR FECHA Y HORA DE ANÁLISIS
II.- ESPECIFICAR DATOS CLIMÁTICOS
1. LATITUD, LONGITUD Y ALTITUD
2. TEMPERATURA EXTERIOR (Te) °C
3. TEMPERATURA INTERIOR (Ti) °C
4. VELOCIDAD DEL VIENTO (m/s)
5. DIRECCIÓN DEL VIENTO
6. RADIACIÓN SOLAR (I) W/m2
III.- DATOS DEL LOCAL
1. DIMENSIONES
2. DEFINIR LOS MATERIALES DE LA ENVOLVENTE
MUROS:
Espesor (b) en m
Conductividad térmica (k) W/m °C
TECHUMBRES
Espesor (b) en m
Conductividad térmica (k) W/m °C
IV.- MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR
a).- RADIACIÓN
1.- Cálculo de la altura solar
2.- Cálculo del azimut
3.- Determinación de los ángulos de incidencia (θ)
Si la superfície es horizontal:
Cos θ = (cos h cos c sen s) + ( sen h cos s)
Si la superficie es vertical:
Cos θ = cos h cos c
4.- Determinación de la energía solar incidente (G)
Para superficies horizontales:
G = I (sen h)1/3

2. Donde
I = Radiación directa (W/m2
)
Para superficie no horizontal:
G = I (sen h)1/3
cos θ
a.1).- GANANCIA SOLAR (Qs)
Qs = G A α (U/ fe)
Donde:
G = Radiación solar incidente (W/m2
)
α = Absortancia
U = Trasmitancia (aire-aire) de cada elemento1
= (1/Ra)
fe = Conductancia superficial exterior (W/m2
°C)
Ra = 1/fi + b1/k1 + b2/k2+…+ bn/kn + 1/fe
f = hc + hr
hr = coeficiente de radiación
hr = 5.7 ε (para temp. sup. de 20°C)
hr = 4.6 ε (para temp. Sup. de 0°C)
b).- CONVECCIÓN
Qv = hc A Δt
hc = Coeficiente de convección entre el aire y las superficies de la
edificación
Para superficies interiores
hc= 3.0 Para superficies verticales (W/m2
°C)
hc = 4.3 Para superficies horizontales con intercambio hacia arriba (del
piso hacia el aire o del aire hacia el techo)
hc= 1.5 Para superficies horizontales con intercambio hacia abajo (del
aire al piso o del techo al aire)
Para superficies exteriores (expuestas al viento)
1
También se le conoce como Coeficiente de Trasmisión, o Conductancia Superficial

3. hc = 5.8 + 4.1 (v)
donde:
v = velocidad del viento (m/s)
c).- CONDUCCIÓN
Qc = Σ(U A) Δt
Donde
U = k/b (W/m2
°C)
d).- GANANCIAS INTERNAS (Qi)
Metabolismos, Equipos
e).- GANANCIAS O PÉRDIDAS POR INFILTRACIÓN (Qv)
Qv = 1200* (V)* (Δt)
1200 = Cp volumétrico del aire
Δt = Diferencial de temperatura
V = 0.827 A(Δp)1/2
Donde
V = Infiltración (m3
/s)
Pv = 0.612*(vel. aire)2
; si vel. aire = 1.5 m/s, entonces Pv = 1.377 Pa
Ps = Presión a sotavento= 0.4Pv
Δp= Pv . Ps = 0.5508
A = Área de infiltración
V= 0.827*0.05*(0.5508)1/2
V= 0.030688 m3
/s
Donde
0.005 = Área de Infiltración (5.00m*0.0010m)
Pv = Presión del viento arriba de la presión atmosférica
Notas.
1.-Se supone una infiltración a través de una rendija de 0.010 m de una puerta de
2.10 de alto por 0.80 m de ancho.
2.- Si la presión es a barlovento, entonces:
Ps = 0.5Pv hasta 1.0Pv

4. Qv = 1200* (0.030688)* (Δt)
f).- GANANCIAS TOTALES (Qt)
Qt = Qs + Qconv + Qcond + Qint ± Qv
V.- ESTIMACIÓN DE TEMPERATURA INTERIOR
Ti = Qt/ Σ(A Y)
Donde
A = Área del elemento de la envolvente (m2)
Y = Admitancia del material
VI.- TEMPERATURA TOTAL (Δt)
Δt = Td + Ti
Donde:
Td = temperatura de diseño
VII.- CÁLCULO DEL ÁREA DE LA VENTANA
a).- El flujo de calor por ventilación es:
Qt = 1200 V Δt
De donde
V = Qt / 1200 Δt
Donde
1200 = Calor específico volumétrico del aire (J/m3
°C)
V = Magnitud de ventilación, volumen de aire por unidad de tiempo ( m3/s), y se
puede expresar en función del número de cambios de aire por hora:
V = ( N vo ) / 3600
Por lo que
N = (V/vo) 3600

5. Donde:
N = Número de cambios de aire, y
Vo= volumen de la habitación
b).- La cantidad de ventilación que pasa por una ventana (siempre y cuando exista
ventilación cruzada) queda expresada por la formula2
V = r A v ( sen θ2 )
Donde
V = ventilación ( m3/s)
r = relación entre la abertura de entrada y la de salida, 0.5971108 x fr
fr = factor de relación
A = área de ventana ( m2)
v = velocidad del viento con respecto al plano de la ventana
θ2 = Angulo de incidencia del viento con respecto al plano de la ventana
c).- Área de la ventana
A = V/ r v (senθ2)
2
De acuerdo a Olgay