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NORMA OFICIAL MEXICANA
        NOM-020-ENER-2011

   EFICIENCIA ENERGETICA EN EDIFICACIONES
ENVOLVENTE DE EDIFICIOS PARA USO HABITACIONAL



   Publicada en el DOF (Diario Oficial de la Federación)
                    Agosto 9 de 2011
OBJETIVO & APLICACION

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.


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.
DEFINICIONES
Edificio para uso habitacional; edificación
  Cualquier estructura que limita un espacio por medio de techos, paredes, ventanas,
  domos o tragaluces, piso o superficies inferiores.


Edificio para uso habitacional proyectado
  El edificio para uso habitacional que se pretende construir.


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 elevación
  del edificio para uso habitacional proyectado, es utilizado para determinar un
  presupuesto energético máximo, con características de la envolvente definidas en la
  norma.


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.
DEFINICIONES
Fracción de componente
    Es la relación que existe entre el área total de las ventanas con respecto al muro o
    techo que las contenga.


 Fracción de componente    =   Área de Ventana
     Proyectado                 Área de Muro

                                                        Fracción de componente
  Geometría del edificio “Proyectado”
                                                      Sección   Referencia   Proyectado
Áreas.-   Techo: 32.0 m2       Domo:      0.00 m2      Techo       0.00        0.000
Norte     Muro: 14.0 m2        Ventana:   0.00 m2       Norte      0.10        0.000
Este      Muro : 15.5 m2       Ventana:   1.42 m2
                                                        Este       0.10        0.092
Sur       Muro : 14.0 m2       Ventana:   0.00 m2
Oeste     Muro: 15.5 m2        Ventana:   2.08 m2        Sur       0.10        0.000
                                                       Oeste       0.10        0.135
Ganancias de Calor / Orientación


                                                                                       Por Radiación
Por Conducción                                                                         •Ventanas
• Muros                                                                                • Domos
• Techos




                    Las ganancias de calor a través de la envolvente del edificio
                 proyectado φp, debe ser menor o igual del edificio de referencia φr

                                    φp           ≤           φr
CALCULO DE GANANCIAS DE CALOR

 La ganancia de calor a través de la envolvente del edificio para uso
 habitacional, es la suma de la ganancia de calor por conducción, más la
 ganancia de calor por radiación solar:



 La 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:




 La ganancia de calor por radiación es la suma de la ganancia por radiación
 solar través de cada una de las partes no opacas y se calcula utilizando la
 siguiente ecuación:
CALCULO DE GANANCIAS DE CALOR
 La ganancia de calor a través de la envolvente del edificio proyectado debe ser
 menor que la ganancia de calor del edificio de referencia, para ser aceptado.

        Ganancia de Calor Referencia > Ganancia de Calor Proyectado




 Para la ganancia de calor por conducción la norma define propiedades térmicas
 mínimas a superar por cada Estado y Ciudad del la Republica:




 Para la ganancia de calor por radiación la norma define para el edificio de
 referencia el porcentaje de ventanas de cada muro, el sombreado de estas y la
 ganancia de calor de cada Estado y Ciudad de la Republica. La forma que
 proponen para disminuir la ganancia es con factor de sombreado y tamaño de
 ventanas.
Edificio de Referencia vs Proyectado (datos)



                                 Referencia                        Proyectado
 Propiedades de muros y     Valor de Tabla 1-NOM 020
                                                               Según calculo de valor R
         techos              K de referencia (W/m2K)

Propiedades de ventanas          5.319 W/m²K                  Según proveedor certificado

  Coeficiente global de                                 Si no tenemos parasol en ventanas es 1
                                      1.00
   sombreado (CS)                                      Si tenemos un parasol ver tablas de norma

 Factor de ganancia solar   Valor de Tabla 1-NOM 020          Valor de Tabla 1-NOM 020
      promedio (FG)                FG (W/m2)                         FG (W/m2)
Conductividad térmica de los materiales


Todos los materiales
aislantes que se vayan a
considerar en las
soluciones de aislamiento
de muros y losas bajo la
NOM-020 deben contar
con certificado vigente del
ONNCCE.
Apéndices Normativos
Tabla 1. Valores para el cálculo del flujo de calor a través de la envolvente
Factor de corrección de sombreado exterior
        Ventanas con volado con
            extensión lateral




       Ventanas remetidas           Ventanas con Partesoles
HOJAS DE CALCULO
        Datos de construcción y constructor

              Información de tablas de la norma

                    Calculo de valores R, muro y techo


                         Calculo de ganancia de calor (Referencia)

                              Calculo de ganancia de calor
                                        (Proyectado)

                                              Resultado comparativo
Resultados de cálculos
Para finalizar los cálculos se deben de comparar la ganancia total de calor del edificio de referencia
contra el edificio proyectado.

En la siguiente presentación de resultados podemos identificar cada una de las ganancias de calor y
localizar cual es la que nos afecta mas en dado caso de no superar las expectativas de la norma.
ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGETICA


Los edificios para uso habitacional
nuevos o las ampliaciones de
edificios para uso habitacional
existentes deben mostrar una
etiqueta que proporcione a los
usuarios la información de la
ganancia de calor máxima
permitida por la Norma Oficial
Mexicana (edificio para uso
habitacional de referencia) y la
ganancia de calor del edificio
construido (edifico para uso
habitacional proyectado).
Ejemplo de resultados de cálculos
En el siguiente ejemplo en donde la norma marca un mínimo de valor R de muros y techos de
R1.8 (m2K/W), podemos observar que los valores de R del proyectado donde se propuso muros
R1.3 y techos R2.69 aproximadamente , logran dar un beneficio del 21%.




                                                Los valores en rojo son superiores a lo estipulado por la
                                                norma, sin embargo en la suma total el proyectado es
                                                menor al de referencia.
Simplificación de cálculos con Software OC

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Resumen nom 020-ener-2011

  • 1. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-020-ENER-2011 EFICIENCIA ENERGETICA EN EDIFICACIONES ENVOLVENTE DE EDIFICIOS PARA USO HABITACIONAL Publicada en el DOF (Diario Oficial de la Federación) Agosto 9 de 2011
  • 2. OBJETIVO & APLICACION 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. 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. DEFINICIONES Edificio para uso habitacional; edificación Cualquier estructura que limita un espacio por medio de techos, paredes, ventanas, domos o tragaluces, piso o superficies inferiores. Edificio para uso habitacional proyectado El edificio para uso habitacional que se pretende construir. 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 elevación del edificio para uso habitacional proyectado, es utilizado para determinar un presupuesto energético máximo, con características de la envolvente definidas en la norma. 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. DEFINICIONES Fracción de componente Es la relación que existe entre el área total de las ventanas con respecto al muro o techo que las contenga. Fracción de componente = Área de Ventana Proyectado Área de Muro Fracción de componente Geometría del edificio “Proyectado” Sección Referencia Proyectado Áreas.- Techo: 32.0 m2 Domo: 0.00 m2 Techo 0.00 0.000 Norte Muro: 14.0 m2 Ventana: 0.00 m2 Norte 0.10 0.000 Este Muro : 15.5 m2 Ventana: 1.42 m2 Este 0.10 0.092 Sur Muro : 14.0 m2 Ventana: 0.00 m2 Oeste Muro: 15.5 m2 Ventana: 2.08 m2 Sur 0.10 0.000 Oeste 0.10 0.135
  • 5. Ganancias de Calor / Orientación Por Radiación Por Conducción •Ventanas • Muros • Domos • Techos Las ganancias de calor a través de la envolvente del edificio proyectado φp, debe ser menor o igual del edificio de referencia φr φp ≤ φr
  • 6. CALCULO DE GANANCIAS DE CALOR La ganancia de calor a través de la envolvente del edificio para uso habitacional, es la suma de la ganancia de calor por conducción, más la ganancia de calor por radiación solar: La 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: La ganancia de calor por radiación es la suma de la ganancia por radiación solar través de cada una de las partes no opacas y se calcula utilizando la siguiente ecuación:
  • 7. CALCULO DE GANANCIAS DE CALOR La ganancia de calor a través de la envolvente del edificio proyectado debe ser menor que la ganancia de calor del edificio de referencia, para ser aceptado. Ganancia de Calor Referencia > Ganancia de Calor Proyectado Para la ganancia de calor por conducción la norma define propiedades térmicas mínimas a superar por cada Estado y Ciudad del la Republica: Para la ganancia de calor por radiación la norma define para el edificio de referencia el porcentaje de ventanas de cada muro, el sombreado de estas y la ganancia de calor de cada Estado y Ciudad de la Republica. La forma que proponen para disminuir la ganancia es con factor de sombreado y tamaño de ventanas.
  • 8. Edificio de Referencia vs Proyectado (datos) Referencia Proyectado Propiedades de muros y Valor de Tabla 1-NOM 020 Según calculo de valor R techos K de referencia (W/m2K) Propiedades de ventanas 5.319 W/m²K Según proveedor certificado Coeficiente global de Si no tenemos parasol en ventanas es 1 1.00 sombreado (CS) Si tenemos un parasol ver tablas de norma Factor de ganancia solar Valor de Tabla 1-NOM 020 Valor de Tabla 1-NOM 020 promedio (FG) FG (W/m2) FG (W/m2)
  • 9. Conductividad térmica de los materiales Todos los materiales aislantes que se vayan a considerar en las soluciones de aislamiento de muros y losas bajo la NOM-020 deben contar con certificado vigente del ONNCCE.
  • 10. Apéndices Normativos Tabla 1. Valores para el cálculo del flujo de calor a través de la envolvente
  • 11. Factor de corrección de sombreado exterior Ventanas con volado con extensión lateral Ventanas remetidas Ventanas con Partesoles
  • 12. HOJAS DE CALCULO Datos de construcción y constructor Información de tablas de la norma Calculo de valores R, muro y techo Calculo de ganancia de calor (Referencia) Calculo de ganancia de calor (Proyectado) Resultado comparativo
  • 13. Resultados de cálculos Para finalizar los cálculos se deben de comparar la ganancia total de calor del edificio de referencia contra el edificio proyectado. En la siguiente presentación de resultados podemos identificar cada una de las ganancias de calor y localizar cual es la que nos afecta mas en dado caso de no superar las expectativas de la norma.
  • 14. ETIQUETA DE EFICIENCIA ENERGETICA Los edificios para uso habitacional nuevos o las ampliaciones de edificios para uso habitacional existentes deben mostrar una etiqueta que proporcione a los usuarios la información de la ganancia de calor máxima permitida por la Norma Oficial Mexicana (edificio para uso habitacional de referencia) y la ganancia de calor del edificio construido (edifico para uso habitacional proyectado).
  • 15. Ejemplo de resultados de cálculos En el siguiente ejemplo en donde la norma marca un mínimo de valor R de muros y techos de R1.8 (m2K/W), podemos observar que los valores de R del proyectado donde se propuso muros R1.3 y techos R2.69 aproximadamente , logran dar un beneficio del 21%. Los valores en rojo son superiores a lo estipulado por la norma, sin embargo en la suma total el proyectado es menor al de referencia.
  • 16. Simplificación de cálculos con Software OC