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Aquilino Neadstine
Qué es la norma ASHRAE 55-2020 y por qué usted debe saber al respecto
Si está involucrado en el diseño, operación o puesta en marcha de edificios, probablemente haya oído hablar de ASHRAE. Pero qué es exactamente y qué hace?
ASHRAE significa Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado. Es una organización profesional que desarrolla estándares, directrices y mejores prácticas para la industria de HVAC. Uno de sus estándares más utilizados es el ASHRAE Standard 55, que especifica las condiciones para entornos térmicos aceptables en edificios y otros espacios ocupados.
ASHRAE Standard 55 fue publicado por primera vez en 1966 y ha sido revisado varias veces desde entonces. La última edición, ASHRAE Standard 55-2020, fue lanzada en octubre de 2020 e incorpora ocho adiciones publicadas a la edición anterior de 2017.
Entonces, cuáles son las principales características de ASHRAE Standard 55-2020 y por qué debería importarte?
ASHRAE Standard 55-2020 define el confort térmico como "la condición de la mente que expresa satisfacción con el entorno térmico". Reconoce que el confort térmico depende de una combinación de factores personales y ambientales, como la tasa metabólica, el aislamiento de la ropa, la temperatura del aire, la temperatura radiante media, la velocidad del aire y la humedad relativa.
La norma ASHRAE 55-2020 proporciona dos métodos para determinar las condiciones térmicas aceptables en los edificios: el método analítico y el método de velocidad aérea elevada. El método analítico se basa en un modelo de balance de calor que predice la sensación térmica y el confort de los ocupantes basado en varios parámetros de entrada. El método de velocidad aérea elevada es una variación del método analítico que permite velocidades de aire más altas para compensar temperaturas más altas.
La norma ASHRAE 55-2020 es importante para el confort térmico y la eficiencia energética en los edificios porque ayuda a los diseñadores, operadores y comisionados a garantizar que los entornos interiores sean cómodos y saludables para los ocupantes, minimizando el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero de los sistemas de climatización. La norma ASHRAE 55-2020 también proporciona orientación sobre cómo evitar el riesgo de reclutamiento en la región del tobillo, lo que puede causar malestar e insatisfacción entre los ocupantes.
Cómo aplicar la norma ASHRAE 55-2020 en el diseño, operación y puesta en marcha de su edificio
Si desea aplicar la norma ASHRAE 55-2020 en su proyecto de construcción, debe seguir algunos pasos y usar algunas herramientas para realizar los cálculos y evaluaciones necesarios. Estos son algunos de los principales pasos y herramientas que puedes usar:
Cómo utilizar el método analítico y el método de velocidad aérea elevada para determinar condiciones térmicas aceptables
El método analítico y el método de velocidad aérea elevada son los métodos más comunes para determinar las condiciones térmicas aceptables en los edificios. Requieren que ingreses los siguientes parámetros:
- Tasa metabólica: Tasa de producción de energía por el cuerpo humano, medida en met (1 met = 58,2 W/m). Puede utilizar la tabla 5.2.1.1 en la norma ASHRAE 55-2020 para estimar la tasa metabólica de diferentes actividades.
- Aislamiento de la ropa: La resistencia a la transferencia de calor por la ropa usada por los ocupantes, medida en clo (1 clo = 0.155 mK/W). Puede utilizar la tabla 5.2.2.1 en la norma ASHRAE 55-2020 para estimar el aislamiento de la ropa de diferentes prendas.
- Temperatura del aire: La temperatura del bulbo seco del aire, medida en C o F.
- Temperatura radiante media: La media ponderada de las temperaturas de todas las superficies que rodean al ocupante, medida en C o F. Puede utilizar un termómetro de globo o un radiómetro para medir la temperatura radiante media en su edificio.
- Humedad relativa: La relación entre la presión parcial del vapor de agua en el aire y la presión de saturación a la misma temperatura, expresada en porcentaje (%). Puede utilizar un higrómetro o un humidificador/deshumidificador para medir o controlar la humedad relativa en su edificio.
Una vez que tenga estos parámetros, puede usar la Ecuación 5.3.1 en la Norma ASHRAE 55-2020 para calcular el voto medio previsto (PMV) y el porcentaje previsto de insatisfechos (PPD) para su entorno térmico. El PMV es un índice que predice la sensación térmica promedio de un gran grupo de ocupantes en una escala de siete puntos de -3 (frío) a +3 (caliente). El PPD es un índice que predice el porcentaje de ocupantes que estarían insatisfechos con un entorno térmico dado.
De acuerdo con la Norma ASHRAE 55-2020, las condiciones térmicas aceptables son aquellas que resultan en un PMV entre -0.5 y +0.5 y un PPD inferior al 10%. Puede usar la Figura 5.3.1A o la Figura 5.3.1B en la Norma ASHRAE 55-2020 para determinar gráficamente el rango aceptable de temperatura del aire y la temperatura radiante media para una tasa metabólica dada, aislamiento de la ropa, velocidad del aire y humedad relativa.
El método de velocidad aérea elevada es una variación del método analítico que le permite usar velocidades de aire más altas para compensar temperaturas más altas, siempre y cuando los ocupantes tengan control sobre su velocidad de aire local y no estén expuestos al riesgo de corrientes de aire en la región del tobillo. Puede usar la Figura 5.3.4A o la Figura 5.3.4B en la Norma ASHRAE 55-2020 para determinar gráficamente el rango aceptable de temperatura del aire y velocidad del aire para una tasa metabólica dada, aislamiento de la ropa, temperatura radiante media y humedad relativa.
Cómo utilizar el modelo adaptativo para espacios acondicionados naturalmente controlados por los ocupantes
El modelo adaptativo requiere que ingreses los siguientes parámetros:
- Temperatura operativa exterior: El promedio de la temperatura del aire exterior y la temperatura radiante media, medida en C o F.
- Temperatura operativa interior: El promedio de la temperatura del aire interior y la temperatura radiante media, medida en C o F.
- Temperatura operativa exterior media de funcionamiento: El promedio de las temperaturas operativas exteriores medias diarias de los 7 días anteriores, medidas en C o F.
Una vez que tenga estos parámetros, puede usar la Ecuación 5.4.1 en ASHRAE Standard 55-2020 para calcular el rango aceptable de temperatura operativa interior para una temperatura operativa exterior dada y una temperatura operativa media de funcionamiento exterior. También puede usar la Figura 5.4.1 en ASHRAE Standard 55-2020 para determinar gráficamente el rango aceptable de temperatura operativa interior para una temperatura operativa media de funcionamiento dada.
Según la norma ASHRAE 55-2020, las condiciones térmicas aceptables son aquellas que dan lugar a una temperatura operativa interior dentro del rango calculado. El modelo adaptable permite una gama más amplia de temperaturas aceptables que el método analítico, dependiendo de las condiciones exteriores y las expectativas y preferencias de los ocupantes.
Cómo evitar el riesgo de bosquejo en la región del tobillo
El riesgo de proyecto es la probabilidad de que los ocupantes se sientan incómodos debido al enfriamiento local de su cuerpo por el movimiento del aire. El riesgo de corrientes de aire puede ocurrir en cualquier parte del cuerpo, pero es especialmente notable y molesto en la región del tobillo, donde la piel es más sensible y expuesta.
De acuerdo con la Norma ASHRAE 55-2020, las condiciones aceptables de riesgo de proyecto son aquellas que resultan en un porcentaje de riesgo de proyecto inferior al 10%. Puede evitar el riesgo de corrientes de aire en la región del tobillo reduciendo la velocidad del aire o aumentando la temperatura del aire en el nivel del tobillo, o proporcionando un aislamiento o calefacción adecuados para los pies y las piernas de los ocupantes.
Cómo acceder a la norma ASHRAE 55-2020 en línea de forma gratuita
Si quieres acceder a ASHRAE Standard 55-2020 online gratis, tienes algunas opciones para hacerlo. Estas son algunas de ellas:
Cómo encontrar y descargar la versión PDF de ASHRAE Standard 55-2020 desde el sitio web oficial
La forma más fácil de acceder a ASHRAE Standard 55-2020 en línea de forma gratuita es encontrar y descargar la versión en PDF desde el sitio web oficial de ASHRAE. Puedes seguir estos pasos:
- Seleccione "2020" en el menú desplegable bajo "Año de publicación"
- Haga clic en "Buscar"
- Verá una lista de adiciones y erratas para ASHRAE Standard 55-2020. Haga clic en "Descargar PDF" junto a cada elemento para descargarlos individualmente, o haga clic en "Descargar todo" para descargarlos como un archivo zip.
- Necesitará crear una cuenta gratuita o iniciar sesión con su cuenta existente para acceder a las descargas.
- También necesitará un software lector de PDF, como Adobe Acrobat Reader, para abrir y ver los archivos.
Tenga en cuenta que este método solo le dará acceso a las adiciones y erratas para ASHRAE Standard 55-2020, no el estándar completo en sí. Sin embargo, puede utilizar estos documentos para actualizar su copia existente de ASHRAE Standard 55-2017, que todavía está disponible para su compra en https://comfort.cbe.ber keley.edu/
- Seleccione "ASHRAE 55" en el menú en la parte superior de la página
- Verá una interfaz gráfica que le permite introducir los parámetros para el método analítico, el método de velocidad aérea elevada o el modelo adaptativo. También puede cambiar entre diferentes unidades de medida e idiomas.
- Al introducir los parámetros, verá los resultados de los cálculos de riesgo de PMV, PPD y borrador, así como los rangos aceptables de temperatura y velocidad del aire para su entorno térmico. También puede ver las representaciones gráficas de las zonas de confort y la carta psicométrica.
- Puede exportar sus resultados como un archivo PDF o un archivo CSV, o compartirlos por correo electrónico o redes sociales.
La herramienta de confort térmico CBE para ASHRAE 55 es una herramienta conveniente y fácil de usar que puede ayudarlo a aplicar la norma ASHRAE 55-2020 en sus proyectos de construcción. Sin embargo, debe tener en cuenta que esta herramienta no es un producto oficial de ASHRAE y puede no reflejar las últimas actualizaciones o interpretaciones de ASHRAE Standard 55-2020. Siempre debe referirse a la norma original para la precisión y la integridad.
Cómo usar otros recursos en línea gratuitos para aprender más sobre ASHRAE Standard 55-2020
Si desea obtener más información sobre ASHRAE Standard 55-2020 y sus aplicaciones, puede utilizar otros recursos en línea gratuitos que proporcionan información y orientación sobre el confort térmico y la eficiencia energética en los edificios. Estos son algunos de ellos:
- https://www.ashrae.org/technical-resources/free-resources: ASHRAE proporciona acceso gratuito a algunas de sus publicaciones, presentaciones, videos, podcasts y herramientas de software que cubren varios temas relacionados con los sistemas y aplicaciones de HVAC. Algunos de estos recursos cubren la Norma ASHRAE 55-2020 y sus implicaciones y beneficios.
Conclusión
La norma ASHRAE 55-2020 es una norma importante que especifica las condiciones para entornos térmicos aceptables en edificios y otros espacios ocupados. Proporciona dos métodos para determinar las condiciones térmicas aceptables en los edificios: el método analítico y el método de velocidad elevada. También incluye un modelo adaptativo separado para espacios acondicionados naturalmente controlados por los ocupantes. También proporciona orientación sobre cómo evitar el riesgo de bosquejo en la región del tobillo.
La norma ASHRAE 55-2020 es importante para el confort térmico y la eficiencia energética en los edificios porque ayuda a los diseñadores, operadores y comisionados a garantizar que los entornos interiores sean cómodos y saludables para los ocupantes, minimizando el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero de los sistemas de climatización.
Si desea acceder a ASHRAE Standard 55-2020 en línea de forma gratuita, puede encontrar y descargar la versión en PDF del sitio web oficial de ASHRAE, utilice la herramienta de confort térmico CBE para ASHRAE 55 para realizar cálculos de confort térmico en línea, o utilizar otros recursos en línea gratuitos para aprender más sobre ASHRAE Standard 55-2020.
Preguntas frecuentes
Q1: Cuál es la diferencia entre la norma ASHRAE 55-2020 y las versiones anteriores?
A1: ASHRAE Standard 55-2020 incorpora ocho adiciones publicadas a la edición anterior de 2017. Algunos de los principales cambios incluyen:
- Clarificación de las definiciones y terminología relacionadas con el confort térmico
- Actualización de las referencias normativas y apéndices informativos
- Adición de nuevas secciones informativas sobre el comportamiento de los ocupantes, medición del aislamiento de la ropa, medición de la temperatura radiante media, medición de la velocidad del aire, medición de la humedad, evaluación del riesgo de proyecto, evaluación de la asimetría radiante, evaluación del malestar térmico local, estimación de la tasa metabólica , y estimación del aislamiento de la ropa
- Adición de nuevas secciones normativas sobre el método de velocidad aérea elevada y el modelo adaptativo
- Revisión de las ecuaciones y cifras para el método analítico y el proyecto de evaluación del riesgo
- Adición de nuevas cifras informativas para el método de velocidad aérea elevada y el modelo adaptativo
- Adición de nuevas tablas informativas para la estimación de la tasa metabólica y la estimación del aislamiento de la ropa
Puede encontrar un resumen detallado de los cambios en la Norma ASHRAE 55-2020 en el Apéndice I de la norma.
Q2: Cuáles son los rangos de temperatura y humedad recomendados para el confort térmico según la norma ASHRAE 55-2020?
Q3: Cómo puedo medir la temperatura radiante media y la velocidad del aire en mi edificio?
A3: Puede medir la temperatura radiante media y la velocidad del aire en su edificio utilizando diversos instrumentos y métodos. La norma ASHRAE 55-2020 proporciona orientación sobre cómo seleccionar, calibrar y utilizar estos instrumentos y métodos en el apéndice G y el apéndice H de la norma. Por ejemplo, puede usar un termómetro de globo o un radiómetro para medir la temperatura radiante media, y un anemómetro o un ventilador para medir o controlar la velocidad del aire.
Q4: Cómo puedo ajustar mi nivel de ropa y actividad para mejorar mi comodidad térmica?
A4: Puede ajustar su nivel de ropa y actividad para mejorar su comodidad térmica cambiando la cantidad y el tipo de ropa que usa o cambiando la intensidad y la duración de su actividad física. La Norma ASHRAE 55-2020 proporciona orientación sobre cómo estimar el aislamiento de la ropa y la tasa metabólica de diferentes prendas y actividades en el Apéndice D y el Apéndice E de la norma. Por ejemplo, puede aumentar el aislamiento de la ropa añadiendo un suéter o una chaqueta, o disminuirlo quitando una capa o aflojando la ropa. También puedes aumentar tu tasa metabólica haciendo algo de ejercicio o moviéndote, o disminuirla descansando o quedándote sentado.
Q5: Dónde puedo encontrar más información y orientación sobre la norma ASHRAE 55-2020?
A5: Puede encontrar más información y orientación sobre la norma ASHRAE 55-2020 de varias fuentes, como:
- El sitio web oficial de ASHRAE: https://www.ashrae.org/
- La tienda oficial en línea de ASHRAE: https://www.techstreet.com/ashrae/
- Los cursos oficiales en línea y seminarios web de ASHRAE: https://www.ashrae.org/professional-development/ashrae-learning-institute
- Las publicaciones y recursos oficiales de ASHRAE: https://www.ashrae.org/technical-resources
- El Grupo de Investigación de Confort Térmico CBE: https://cbe.berkeley.edu/research/thermal-comfort/
- La base de datos de confort térmico: https://comfortdatabase.com/