Bloque componente

pestaña Cerramientos en los datos del modelo, bajo encabezado Cerramiento

Los bloques componentes pueden utilizarse para incluir los efectos de sombra y reflexión de objetos como dispositivos de sombreado local, toldos, edificios adyacentes y árboles. También pueden utilizarse para definir adyacencias al terreno y adiabáticas. Los datos del modelo de bloque componente permiten definir su tipo, si produce sombra y reflexión en las simulaciones, la transmitancia del material de sombreado y una programación para modelar las variaciones de transmitancia según la hora, estación, etc. Por ejemplo, pueden modelar árboles caducifolios que producen más sombra en verano, cuando tienen hojas, que en invierno, cuando las han perdido.

Tipo de bloque componente

Puede cambiar el tipo de bloque componente. Seleccione entre:

1-Estándar - utilizado para sombras, reflexión y visualización.
2-Terreno - utilizado para establecer adyacencia al terreno, sombras, reflexión y visualización.
3-Adiabático - utilizado para establecer adyacencia adiabática, sombras, reflexión y visualización.

Para más información sobre los tipos de bloque componente, consulte Bloque de componente en Trabajo con bloques (nivel de edificio)

Produce sombra y refleja

Active esta opción para incluir el bloque componente como superficies de sombra y reflexión en las simulaciones, o para incluirlo en un análisis de ciclo de vida o costes.

Las superficies de sombreado tienen los siguientes efectos en una simulación de EnergyPlus:

Producen sombra sobre la radiación solar directa.
Reflejan radiación solar hacia el edificio (si selecciona Modelar todas las reflexiones exteriores y la sombra sobre la radiación solar reflejada por el terreno en las opciones de cálculo).
Producen sombra sobre la radiación solar difusa y la radiación de onda larga procedentes del cielo.
Producen sombra sobre la radiación solar difusa procedente del terreno (si selecciona Modelar reflexiones en las opciones de cálculo).

Nota: La reflexión solar y luminosa del terreno se incluye incluso si no se utiliza la opción de Modelar reflexiones , pero si no se calculan las reflexiones, se considera que el plano del terreno no está obstruido; es decir, se ignora la sombra sobre el terreno producida por el propio edificio o por bloques componentes. La sombra sobre el terreno producida por bloques componentes solo se tiene en cuenta si se utiliza la opción Modelar reflexiones . Conclusión: active Modelar reflexiones para obtener los cálculos de sombra más precisos.

Nota: todos los tipos de bloque componente proyectan sombras en las visualizaciones.

Nivel

Este ajuste permite asociar los bloques componentes al edificio o al emplazamiento, según formen parte de algún modo del edificio o sean elementos fijos del emplazamiento. La mayoría de las veces no será necesario cambiarlo, pero para algunas simulaciones puede ser importante asociarlos al emplazamiento en lugar de al edificio. Por ejemplo, si intenta optimizar la orientación de un edificio mediante las herramientas paramétricas o de optimización, o utiliza las herramientas automatizadas de referencia ASHRAE 90.1 o UK DSM, debe mantener los bloques componentes que representan elementos del edificio, como dispositivos de sombra y marquesinas, en el nivel de edificio predeterminado. Sin embargo, para bloques componentes que representen objetos fijos del emplazamiento, como otros edificios o la topografía, debe establecerlos al nivel de emplazamiento para garantizar que no giren con el edificio como parte de las variaciones paramétricas.

Seleccione si el bloque de componente se considera parte del edificio o del sitio, eligiendo entre:

1-Edificio - opción predeterminada: el bloque componente se considera parte del edificio y gira con él en estudios paramétricos y de optimización en los que se varía la orientación del edificio . Normalmente deben asignarse así los bloques componentes utilizados para modelar sombras del edificio u otros objetos del edificio, como escalones. Los bloques componentes al nivel de edificio también se utilizan en análisis de ciclo de vida.
2-Emplazamiento - el bloque componente se considera parte del emplazamiento fijo más amplio, por ejemplo para representar un edificio existente o un árbol, y no gira con el edificio en estudios paramétricos y de optimización.

Nota: Es especialmente importante realizar aquí el ajuste correcto para edificios UK DSM y ASHRAE 90.1 Appendix G PRM, porque los bloques componentes estándar del nivel 1-Edificio se eliminan de los edificios de referencia generados automáticamente. Se supone que representan dispositivos de sombreado que deben excluirse para cumplir las reglas normativas. Si el bloque componente representa otro edificio u otro objeto del emplazamiento, asegúrese de utilizar el ajuste 2-Emplazamiento .

Consejo: Los bloques componentes que deban permanecer en contacto con el edificio, incluidos los de terreno, deben utilizar la opción 1-Edificio . Esto puede no ser evidente porque puede considerarse que el terreno forma parte del emplazamiento, pero es importante recordar que los bloques componentes de terreno se utilizan para crear adyacencias al terreno para las superficies del edificio y, por tanto, deben considerarse parte del edificio.

Material

El material del bloque componente se utiliza para definir la reflectancia solar y visible de las superficies del bloque en cálculos de diseño de refrigeración y simulaciones con datos meteorológicos reales cuando se selecciona la opción de cálculo modelar reflexiones . También se utiliza para cálculos de ciclo de vida.

Nota importante: Los bloques componentes no absorben ni conducen calor ; su único efecto sobre las superficies del edificio en las simulaciones está relacionado con la sombra y reflexión de la radiación solar de onda corta y la luz. Cuando el bloque componente toca el edificio, el material asociado al bloque componente y su espesor no se utilizan de ningún modo para modificar la conducción de calor.

Nota: Aunque los bloques componentes se muestran en DesignBuilder como objetos sólidos, los no planos se modelan en EnergyPlus como un grupo de superficies; aquí se describen la reflectancia y la transmisión de cada una de ellas. El flujo solar incidente sobre una fachada se atenuará por cada objeto de sombreado sucesivo situado en la trayectoria entre la fachada y la posición del sol.

Posición de superficie plana

Si se determina que el bloque componente es plano (según el umbral Espesor máximo de superficie plana accesible en la pestaña Avanzado del cuadro de diálogo Opciones de modelo), puede controlar cómo se define la superficie única que representa un bloque componente plano en las simulaciones. Elija entre:

1-Superficie superior, donde se utiliza la superior de las 2 superficies mayores del bloque componente.
2-Superficie inferior, donde se utiliza la inferior de las 2 superficies mayores del bloque componente.
3-Superficie intermedia, donde se utiliza en las simulaciones una superficie a medio camino entre las superficies grandes superior e inferior del bloque componente.
4-Todas las superficies, donde los componentes planos se representan mediante todas sus superficies, como los bloques componentes no planos.

Transmitancia máxima

Advertencia: Para los bloques componentes planos y parcialmente transmisivos debe asegurarse de que tengan forma rectangular o triangular. Los bloques componentes planos y parcialmente transmisivos de formas más complejas no transmitirán la radiación solar y la luz como se espera.

Los bloques componentes planos y parcialmente transmisivos deben ser rectangulares o triangulares para garantizar una transmisión solar y luminosa correcta.

Esta es la transmitancia solar máxima de todo el bloque componente que se utilizará en las simulaciones de EnergyPlus. Durante la simulación se calcula multiplicando la transmitancia máxima por el valor de la programación variable en el tiempo:

Transmittance = Max Transmittance x Schedule value

Normalmente querrá que los bloques componentes proporcionen un 100% de sombra durante el 100% del tiempo. En ese caso puede dejar Transmitancia máxima y Programación de transmitancia en sus valores predeterminados de 0 y Encendido respectivamente. Si desea que el bloque componente transmita radiación solar y visible, puede definir el grado y el momento de la transmisión. La transmitancia del bloque componente durante las simulaciones se calcula como la Transmitancia máxima multiplicada por el valor de la programación de transmitancia siguiente. La transmitancia máxima puede tener cualquier valor entre 0 y 1. Tenga en cuenta que si el bloque componente es plano (es decir, consta de 2 superficies grandes y varias superficies pequeñas de «borde»), el bloque se representa en las simulaciones mediante una única superficie de sombreado. En ese caso la superficie utilizada dependerá del valor de Posición de superficie plana indicado arriba.

Consejo: Si el bloque componente tiene una transmitancia constante, puede establecer la programación de transmitancia siguiente en Encendido y establecer aquí la transmitancia constante del bloque.

Para los bloques componentes no planos, cada superficie se incluye en la simulación como superficie de sombreado y el flujo solar incidente sobre una fachada se atenúa por cada objeto de sombreado sucesivo situado entre la fachada y la posición del sol. La programación de transmitancia de sombreado definida se modifica por tanto para garantizar que la transmitancia global del bloque sea el valor de Transmitancia máxima multiplicado por la programación seleccionada. Para ello se supone que el bloque componente es convexo y, por tanto, los rayos solares solo pueden atravesar un máximo de 2 superficies.

Nota: Para conseguirlo, en los datos IDF de superficie de sombreado generados para cada superficie de un bloque componente no plano, la transmitancia se establece en la raíz cuadrada del valor de Transmitancia máxima introducido.

Los bloques componentes no convexos y no planos proporcionarán más sombra de la especificada cuando los rayos solares atraviesen más de 2 superficies.

Programación de transmitancia

La programación de transmitancia del bloque componente define la variación temporal de la transmitancia de sus superficies (solo para simulaciones EnergyPlus). Por defecto, el bloque componente es completamente opaco durante todo el año. La programación puede contener cualquier valor entre 0 y 1. Puede utilizarse para representar cambios estacionales de transmitancia, como árboles caducifolios con mayor transmitancia en invierno que en verano. La tabla «Modifying Characteristics of Various Species of Trees» de «Landscape Architectural Graphic Standards» de Leonard J. Hopper, 2007 contiene datos sobre transmisión solar de árboles.

También puede utilizarse la transmitancia según la hora del día; por ejemplo, un toldo móvil cuya transmitancia sea inferior a 1.0 cuando está desplegado y de 1.0 cuando está recogido.

En el cálculo de la transmitancia de superficies de sombreado se realizan las siguientes hipótesis:

Ambas caras de la superficie de sombreado tienen las mismas propiedades de transmitancia.
La transmitancia es la misma para la radiación solar directa y difusa.
La transmitancia solar directa es independiente del ángulo de incidencia sobre la superficie de sombreado.
La radiación directa incidente en una superficie de sombreado se transmite como radiación directa sin cambio de dirección; es decir, no hay componente de directa a difusa.
Si se solapan dos superficies de sombreado con transmitancia distinta de cero, la transmitancia neta es el producto de las transmitancias individuales. Se ignoran las reflexiones mutuas entre las superficies
de sombreado (y entre estas y el edificio).
Para el cálculo de iluminación natural se supone que la transmitancia visible de la superficie de sombreado es igual a su transmitancia solar.
Se supone que los dispositivos de sombreado son opacos a la radiación de onda larga independientemente del valor de transmitancia solar.

Nota: Los dispositivos de sombreado solo dan sombra a la radiación solar cuando el sol está sobre el horizonte, lo que EnergyPlus determina automáticamente a partir de la latitud, la época del año, etc. Por tanto, solo es necesario tener en cuenta la variación temporal de transmitancia del dispositivo en la programación durante las horas en que el sol está sobre el horizonte. En otras palabras, cuando el sol no está sobre el horizonte, no importa qué valor de transmitancia figure en la programación.