Impact of Window Frames Inputs in EnergyPlus on the Estimation of Building Energy Efficiency

Authors

  • Maureen de Gastines Laboratorio de Ambiente Humano y Vivienda (LAHV) - CONICET.
  • Andrea Pattini, Dra Laboratorio de Ambiente Humano y Vivienda (LAHV) - CONICET.

DOI:

https://doi.org/10.24215/24226483e026

Keywords:

Window frame, EnergyPlus,, Energy simulation

Abstract

The design of sustainable buildings makes use of energy simulation tools like EnergyPlus. A key element in energy efficiency is the window, and more specifically the window frame, since it gene-rally has a higher thermal transmittance than the other building envelop components. Moreover, the frame reduces the glazing area, decreasing the solar gain. Therefore, when carrying out a si-mulation in EnergyPlus, it is essential to specify the design of window frames through the   correct definition of inputs. In this paper, the different possible options for the modeling of window frames in EnergyPlus are analyzed, then compared with each other through simulations. The results show that the outputs are very sensitive to the inputs lack of accuracy, which highlights the necessity for building designer professionals to be cautious about those aspects in order to obtain reliable simu-lation results.

Author Biographies

  • Maureen de Gastines, Laboratorio de Ambiente Humano y Vivienda (LAHV) - CONICET.

    Ingeniera (2012), ENSTA (Francia). Especialista en Desarrollo Sustentable del Hábitat Humano (2015), Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Mendoza. Estudiante de Doctorado en Ingeniería Mención Civil-Ambiental, UTN-FRM. Tema de investigación: Caracterización energética de ventanas exteriores en relación a la complejidad tecnológica, energética y climática Argentina. Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía (INAHE) CCT Mendoza-CONICET.

  • Andrea Pattini, Dra, Laboratorio de Ambiente Humano y Vivienda (LAHV) - CONICET.

    Diseñadora industrial (1985), FAD- Universidad Nacional de Cuyo. Doctora en Luz y Visión (2007), Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología (FACET) Universidad Nacional de Tucumán (UNT). Investigadora Principal de CONICET. Co-directora académica de la Maestría en Desarrollo Sustentable del Hábitat Humano (UTN-FRM).  Directora del Instituto de Ambiente, Hábitat y Energía (INAHE) CCT Mendoza-CONICET. Directora de Tesis de Posgrado, docente y miembro del Comité Académico de la Maestría de Maestría del Diseño para los Desarrollos Regionales (FAD-UNCU). Docente (FAD-UNCU, UNT, UTN, UChile, UNLP, UNCA) y autora de artículos, capítulos de libros y libro en iluminación natural.

References

Alchapar, N., Correa, E., & Lesino, G. (2012). Reflectividad solar de revestimientos horizontales en la envolvente urbana y su capacidad para mitigar la isla de calor. Revista Energías Renovables y Medio Ambiente. 28, pp 37-46

Arasteh, D., Kohler, C., & Griffith, B. (2009). Modeling windows in Energy Plus with simple performance indices. Lawrence Berkeley National Laboratory, LBNL-2804E, 2009

Balter, J., Ganem, C., & Discoli, C. (2012). Auditoría y simulación termoenergética como instrumentos de validación para el estudio y mejo-ramiento de edificios en altura en “ciudades oasis”. Ejemplo de aplicación sobre una unidad de vivienda en la ciudad de Mendoza. Revista Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente. 16, pp 05.59-05.66

Barea, G., Esteves, A., Ganem, C., & Flores Larsen, S. (2011). Evaluación energética de ventanas multiacimutales en la ciudad de Mendoza mediante prototipos a escala 1:1 y el programa EnergyPlus. Revista Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente. 15, pp 08.173- 08.181

De Gastines, M., Villalba, A., & Pattini, A. (2014). Determinación del Factor K de ventanas. Utilización de programas de simulación de precisión para evaluar el impacto del diseño de marcos y de las condiciones climáticas. Revista Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente. Vol. 18, pp 08.35-08.42

De Gastines, M., Correa, E., & Pattini, A. (2015). Evaluación del balance energético de ventanas en Mendoza. Impacto de su tecnología y orien-tación. Revista Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente. 13, pp 05.01-05.12

Norma IRAM 11507-4:2001. Carpintería de obra y fachadas integrales livianas: Ventanas exteriores: Parte 4: Requisitos complementarios: Aislación térmica. Instituto Argentino de Normalización. Buenos

Norma ISO 15099:2003. Thermal performance of Windows, Doors and Shading Devices—Detailed Calculations. International Organization for Standardization.

Lyons, P., Wong, J., & Bhandari, M. (2010). A comparison of window modelling methods in EnergyPlus 4.0. Fourth National Conference of IBPSA-USA, New-York, pp. 177-184.

Monroy, M. (1995). Comportamiento térmico de cerramientos soleados. Tesis Doctoral. Universidad de las Palmas de Gran Canaria, Apéndice B.

Norma NFRC 100-2004. Procedure for Determining Fenestration Product U-Factors. National Fenestration Rating Council, United States

Winkelmann, F. (2001). Modeling Windows in EnergyPlus. Seventh International Conference IBPSA, Brazil, pp. 457-464

Downloads

Published

2017-12-15

How to Cite

de Gastines, M., & Pattini, A. (2017). Impact of Window Frames Inputs in EnergyPlus on the Estimation of Building Energy Efficiency. Estudios Del hábitat, 15(2), e026. https://doi.org/10.24215/24226483e026