CONSTRUCCIONES I “B”
ENVOLVENTES 1 EL FIL FILTRO TRO AMBi AMB i EN ENT TA L
Requerimientos de las envolventes: Que no se caiga, resisti resistiendo endo las fuerzas que pudieran actuar sobr so bre e él él..
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Soporte
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Estanqueidad
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Confort.
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Imagen
• Que se “vea bien”, con un
Eficiencia
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Que no se cuelen la lluvia, llu via, el el viento, el el polvo, p olvo, etc. Que sea co confo nfort rtable able térmicamente, acústica acústic a y visualmente vis ualmente..
significado adecuado al contenido. Que exista una adecuada relación entre la inversión y los beneficios.
Requerimientos de las envolventes: Que no se caiga, resisti resistiendo endo las fuerzas que pudieran actuar sobr so bre e él él..
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Soporte
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Estanqueidad
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Confort.
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Imagen
• Que se “vea bien”, con un
Eficiencia
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Que no se cuelen la lluvia, llu via, el el viento, el el polvo, p olvo, etc. Que sea co confo nfort rtable able térmicamente, acústica acústic a y visualmente vis ualmente..
significado adecuado al contenido. Que exista una adecuada relación entre la inversión y los beneficios.
INTERCAMBIO ENERGÉTICO DE LA ENVOLVENTE FENÓMENOS TRANSFERENCIA DE CALOR (a través de elementos opacos y transparentes cuantificables) • Conducción • Convección • Radiación • CAPTACIÓN • Ganancia solar por elementos opacos – absortividad • Ganancia solar por elementos transparentes • ALMACENAMIENTO • Inercia térmica •
Pro rocesos cesos de d e tr tra ansf nsfe erencia del calor Conducción El calor se transfiere de molécula a molécula, …
Convección … por el desplazamiento de un fluido.
Radiación
… por ondas electromagnéticas.
TRANSFERENCIA DEL CALOR POR CONDUCCIÓN
Materiales que dejan pasar muy poco calor y que a mas de ser malos conductores (algunos son conocidos como aislantes térmicos), no pueden acumular el calor
La conductividad térmica de algunos materiales MATERIAL
Hormigón Ladrillos comunes 204/0,91= 224,08 Acero Aluminio Madera Aislantes térmico, poliestireno exp. Aislante termico, Lana de vidrio Aislante térmico, poliuretano Nieve Piedra, basalto
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA ( W/m*K)
1.63 0.91 58.00 204.00 0.24 0.032 0.037 0.022 0.12 3.70
58/1,63= 35,6 veces
204/0,032= 6375 veces
Cuando hablamos de envolventes nos debemos referir al “K” ,coeficiente de transmitancia, térmica. Es decir cuanto calor deja pasar cada envolvente en forma total
l
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
K
TRANSMITANCIA TÉRMICA
Necesitamos conocer otro concepto: La transmitancia térmica, que toma en cuenta todos los materiales y procesos de transferencia del calor
Capacidad de retardo térmico de los muros según el mampuesto.
Primer producto prefabricado y normalizado
Tienen una manifestación física estos valores? Supèrficie del muro exterior 15m x 3.5m= 52.50m
m 5 . 3
20ºC
15m
37ºC
Pared de 30 cm de ladrillo macizo
52.50m2 x 1.81 W/m2K= 95.025 W/k 95.025W/k x 17ºC= 1615.425 W , por segundo Es como tener 16 lámparas de 100watios prendidas.
K= 1,81 W/m²K
TRANSFERENCIA DEL CALOR POR CONVECCIÓN El fluido mas frío desciende
Temperatura volumétrica del fluido
El fluido mas caliente asciende
LA CONVECCIÓN CONDUCCION DEL CALOR POR MOVIMIENTO DE LA MASA DEL FLUIDO
CONDUCCION DEL CALOR POR DIFUSIÓN MOLECULAR
INTERCAMBIO ENERGÉTICO DE LA ENVOLVENTE FENÓMENOS TRANSFERENCIA DE CALOR (a través de elementos opacos y transparentes cuantificables) • Conducción • Convección • Radiación •
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CAPTACIÓN • Ganancia solar por elementos opacos – absortividad • Ganancia solar por elementos transparentes
•
ALMACENAMIENTO • Inercia térmica
o r t a )
Conducción
Emisión (Onda larga)
N Ó I C A T P A C
Cuerpo Conducción transparente
n ó i e x l f R e
T r a ( O n s n d m a c i o s i a )
Conducción
Emisión (Onda larga)
n ó i e x l f R e
Conducción
Cuerpo opaco
1 µm ( micrómetro) = 0,001 mm
LA RADIACIÓN
El efecto invernadero.
EL SOLEAMIENTO A medida que el Sol calienta al ecuador más que a los polos, el clima varía según la latitud.
. El color rojo muestra las aguas oceánicas más calientes, y los azules y morados muestra a las aguas oceánicas más frías.
PROTECCIÓN A LA RADIACIÓN SOLAR
INTERCAMBIO ENERGÉTICO DE LA ENVOLVENTE FENÓMENOS TRANSFERENCIA DE CALOR (a través de elementos opacos y transparentes cuantificables) • Conducción • Convección • Radiación • CAPTACIÓN • Ganancia solar por elementos opacos – absortividad • Ganancia solar por elementos transparentes •
• ALMACENAMIENTO • Inercia térmica
2.-Acumular energía térmica para reirradiarla en horas de baja temperatura. (Ganancia indirecta)
Inercia térmica, indica la cantidad de calor que puede conserva un cuerpo y la velocidad con que la cede o absorbe del entorno
Propiedad de la envolvente arquitectónica de retrasar y disminuir la variación térmica diurna exterior , por su capacidad de acumular el calor y reirradiarlo al interior.
En la envolvente arquitectónica
retraso o t n e i m a u g i t r o m a
Envolvente: • Mucha masa. • De mucha capacidad térmica. • De materiales de conductividad media.
Inercia Termica: es la propiedad que indica la cantidad de calor que puede conservar un cuerpo y la velocidad con la que lo absorbe o pierde al ambiente. esto depende: 1. 2. 3.
de la masa, del calor especifico y del coeficiente de conductividad térmica del material.
LA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
Arquitectura sustentable = Arquitectura eficiente construcción ARQUITECTURA AMBIENTAL
Respetuosa con su alrededor. Acondiciona en respuesta al medio Microclima
ARQUITECTURA ECOLÓGICA
No impacto en ecosistemas Evitar la contaminación Respetar la biodiversidad
ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
Habitabilidad confort
mantenimiento
Para poder trabajar en términos de arquitectura sustentable necesitamos
SENSIBILIDAD ECOLÓGICA + CONOCIMIENTO BIOCLIMÁTICO
Desfase y amortiguamiento No existe el aislante térmico absoluto, la estrategia consistirá en aumentar la resistencia térmica de una envolvente para desfasar y amortiguar el calor
LA RESISTENCIA AL PASO DEL CALOR SE PUEDE LOGRAR DE DOS MANERAS AMORTIGUAR Y RETRASAR EL PASO DEL CALOR ACUMULANDO LA ENERGIA CALÓRICA
AMORTIGUAR Y RETRASAR EL PASO DEL CALOR SIN ACUMULAR LA ENERGIA CALÓRICA
INERCIA TÉRMICA
AISLACIÓN TÉRMICA
Requerimientos de las envolventes: Que no se caiga, resistiendo las fuerzas que pudieran actuar sobre el. •
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Soporte
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Estanqueidad
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Confort.
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Imagen
• Que se “vea bien”, con un
Eficiencia
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Que no se cuelen la lluvia, el viento, el polvo, etc. Que sea confortable térmica, acústica y visualmente. significado adecuado al contenido. Que exista una adecuada relación entre la inversión y los beneficios.
Requerimientos de toda la envolvente.
La Humedad La existencia no deseada en los materiales o en los elementos constructivos de un contenido de agua superior al correspondiente al de equilibrio hídrico con su entorno.
Formas de manifestarse el agua
La humedad
INTERIOR El vapor de agua contenido en el aire interior se encuentra a una presión de 1.55 KPa,. El aire exterior tiene una presión de vapor de 0.55 Kpa. La diferencia de presiones de vapor es 1.55-1.0= 1 Kpa = 1000 N/m2 = 100 Kg/m2
El vapor d e agua producido en el interior de un local aumenta la presión de vapor del aire ambiente y esto ocasiona una difusión de vapor a través del elemento separador
LA CONDENSACIÓN ES EL PROCESO POR EL CUAL EL AGUA CAMBIA DE FASE, DE VAPOR O GAS A ESTADO LÍQUIDO. LA CONDENSACIÓN ES RESPONSABLE DE LA FORMACIÓN DE LAS NUBES. ALGUNOS EJEMPLOS COMUNES DE LA CONDENSACIÓN SON: EL ROCÍO QUE SE FORMA EN LA HIERBA EN HORAS DE LA MADRUGADA, LOS VIDRIOS DE LOS LENTES QUE SE EMPAÑAN CUANDO ENTRAS EN UN EDIFICIO CALIENTE EN UN DIA DE INVIERNO, O LAS GOTAS QUE SE FORMAN EN UN VASO CON CON UNA BEBIDA FRÍA EN UN DÍA CALIENTE DE VERANO
Condensación Superficial Este problema se presenta en la construcción tradicional En las cuales los cerramientos carecen de la aislación térmica necesaria
PAUTAS DE DISEÑO PARA DISMINUIR EL RIESGO DE CONDENSACIÓN EN VIVIENDAS
Favorecer la ventilación cruzada interior. No instalar calefactores de gas sin tiraje exterior Favorecer la extracción de aire en baños y cocinas por medios naturales o mecánicos
El vapor entra y sale de un edificio principalmente : 1. Corrientes de aire, 98% del total 2. Difusión a través de materiales 3. Transferencia de calor
AISLANTE EN LA CARA INTERIOR DEL ELEMENTO
1. Revoque interior
VENTAJAS:
2. Barrera de vapor
Velocidad de ejecución
3. Aislante térmico
DESVENTAJAS:
4. Ladrillo común
Costo, por cuanto se agrega un revestimiento de la barrera de vapor
5. Revoque exterior
Se pierde la inercia térmica del muro
INTERIOR
EXTERIOR
AISLANTE EN EL MEDIO DE DOS MUROS INTERIOR
EXTERIOR
1. Revoque interior
VENTAJAS:
2. Ladrillo común
Se mantiene la inercia térmica del tabique interior
3. Barrera de vapor 4. Aislante térmico 5. Ladrillo común 6. Revoque exterior
DESVENTAJAS: Necesita barrera de vapor. Necesidad de mano de obra capacitada Mayor tiempo de ejecución
AISLANTE EN CARA EXTERIOR INTERIOR
EXTERIOR
1. Revoque interior
VENTAJAS:
2. Ladrillo común
Puede no necesitarse barrera de vapor
3. Barrera de vapor 4. Aislante térmico 5. Revoque exterior
Aprovecha la inercia térmica del cerramiento DESVENTAJAS: Necesita un recubrimiento exterior Puede tener un costo alto
Como se evitaba la humedad en la albañilería historicamente ?
Revoque exterior 1-Capa para asegurar la impermeabilidad de la pared de ladrillo, 3 a 5mm. 2-Capa de fondo de 15 a 20mm de espesor. Protege a la primera contra una desecación demasiado intensa y reducir las irregularidades del paramento. Las posibles grietas por retracción que se producen, tienden a cerrarse y asegurar la impermeabilidad
3-Capa de acabado, debe resistir los agentes atmosféricos y no acusar grietas de retracción
La capa aisladora
La capa aisladora.
La mampostería de elevación.
Tipos de muros utilizados
Muro 1 sola hoja
Muro doblado
Muro capuchino
Las “cavity walls”
Separación de la función estructural del filtro ambiental.
Las “cavity walls”
La incorporación del aislamiento térmico incrementa el diferencial de movimientos entre ambas caras.
