Habitabilidad y Acondicionamiento 2019

Asignatura(s)	Habitabilidad y Acondicionamiento
Año	2019
Tipo de Curso	Ramo Lectivo
Talleres	ARQ 4º
Profesores	Fernanda Soto
Profesor(es) Ayudante(s)	Nico Zaccarelli
Palabras Clave	Habitabilidad, Acondicionamiento, climatización pasiva
Carreras Relacionadas	Arquitectura

Estudiantes

Primer Semestre 2019

Clase 1 (11 de Marzo)

Temas tratados

• a. Presentación
• b. Bibliográfica
• c. Introducción Curso.

• b. Bibliografía principal

Climas- Rafael Serra. 9 Capítulos. 1 por semana. Se debe entregar un resumen de cada capítulo.

- Tareas: Cuaderno: Apuntes + resumen del libro + tarea propia de la lección.

- La entregas sera a través de escáners, un sólo archivo.

• c. Introducción Curso

• Contenido:

1. Conceptos térmicos

2. Propiedades térmicas

3. Propiedades de los sistemas constructivos y los materiales

4. Análisis de casos de estudio.

5. Eficiencia Energética

6. Interacción, medición, evaluación.

7. Modelos de estudio.

Estratégias pasivas

• Tienen que ver con la energía. EL sol como una energía primaria.
• Por lo menos el 30% de la energía solar se devuelve al espacio:
• Reflexión de nubes
• Reflexión superficie tierra
• Absorción Nubes
• Absorción Gases

• Considerar radiación DIFUSA y DIRECTA.
• Considerar efecto invernadero. Es algo normal pero que va en aumento. Una capa de gases de la atmósfera devuelve a la tierra el calor que trata de salir. Actualmente está en desequilibrio.

• El clima: Conjunto de parámetros:
• Temperatura del aire
• Radiación (directa o difusa)
• Humedad
• Movimiento de aire

• Energía
• Térmica: Calor
• Cinética: Movimiento
• Joule (J): Trabajo necesario para mover un cuerpo de 1 kg a 1m/s
• Watt (W): Potencia eléctrica a J/s (cantidad de energía en el tiempo).

• Transferencia de calor: Símil con la osmosis
• Paso de energía térmica de un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor.
• La transferencia de calor no puede detenerse, sólo hacerse mas lenta.
• Los cuerpos siempre tienden al equilibrio.

• Conducción: Transmisión de calor por contacto sin transferencia de materia. Entre dos sistemas generalmente sólidos, basado en el contacto directo de sus partículas. Tiende a igualarse en temperatura.
• Convección: Transmisión de calor por transferencia de la propia materia portadora del calor por intermedio de un fluido.
• Radiación: Transmisión de energía por medio de la emisión de ondas electromagnéticas, en ausencia de un medio.

• Balance térmico: Ganancias de calor = Perdidas de Calor.
• Del Interior al exterior hay un flujo de energía buscando equilibrio.
• 20 ºC es una temperatura interior ideal.
• Temperatura =/ Sensación térmica.

Tarea 1

• Definiciones

1. Temperatura: Bulbo seco y Bulbo húmedo
2. Humedad
3. Temperatura de rocío
4. vientos
5. precipitaciones
6. radiación

• Capitulo Libro.

Clase 2 (18 de Marzo)

Temas tratados

• Arquitectura Vernacular - Presentaciones por grupo.

1. Clima Mediterráneo: Los Trulli

• Su origen es en Puglia, Italia. El primero fue entre el siglo V - VIII A.C.
• Materialidad para la construcción del mismo lugar: piedra caliza.
• Construcción que culmina en cúspide (nombre)
• Planta circular, sin mortero, sólo peso de las piedras, techos impermeables por su pendiente.
• Muros de 1 metro de espesor. Techo revestido con cal.
• Templado, 30ºC
• Conformado por piedra.
• Autonomía energética, en el día recibe calor que lo emana de noche.
• 10º menos que el exterior (verano)
• Se lleva el agua a un aljibe, conservación en su centro.

2. Clima Desértico: Árido. Mat Mata

• Su origen es en Túnez.
• Población 2.000 habitantes.
• Montaña: piedra caliza y piedra magma.
• Materia local: tierra, roca y madera
• Precipitaciones angulares son menores a 300mm (Escasas). Radiación Solar intensa
• Viviendas subterráneas- Técnica constructiva: loma de baja pendiente, foso central y túnel de acceso horizontal. Módulos interiores, excavaciones.
• Alta Inercia térmica.
• Se evita el asoleamiento directo.

3. Clima Desértico: Casas de Adobe, San Pedro de Atacama

• Atacama, Chile.
• Durante el día las temperaturas son altas y clima seco. En la noche cambia abruptamente.
• Ejemplo: Mexico - Egipto - Israel - Iran. Van de 40º y -10º, cambios de temperatura. Gran oscilación térmica.
• Arquitectura vernácula- se adapta al lugar donde está- Caso: adobe, caña y musgo.
• Parametros del clima San Pedro: vientos frio, temperatura alta.
• Inercia térmica: Adobe guarda calor y expulsa en la noche.
• Propiedades: Aislamiento acústico
• Construcción evolucionó al adobillo,Tejas de tierra.

4. Clima Tropical: Malasia

• Clima tropical, elevadas temperaturas, de 15 a 35ºC.
• Veranos húmedos a inviernos secos.
• Vientos monzones: Fuertes, marcan el cambio de estaciones (Desde altas presiones a bajas).
• Inundaciones frecuentes.
• Factor para diseñar: Lluvias. Pilotes elevan la casa; espesores de paredes de bambú, tipo celosía donde se introduce el viento.
• Dos cuerpos: Casa, ocio; cocina.
• Casas se orientan a la mecca (Islam).

5. Clima Frío: Islandia

• Polar-Sub Polar- Alta montaña
• Afectado por volcanes. Relieve de 500 m altitud.
• Constituido por fiordos y 10% glaciares de todo el mundo.
• Temperatura raramente excede los 15ºC, radiación solar escasa, precipitaciones de nieve.
• Las casas Turba (es la fase temprana del calor mineral).
• Construidas en el s.IX hasta 1966.
• Conserva el calor y minimiza vientos fríos.
• Area: 20 x 7 m. Eje central, conectaba con establos. También se iban anexando con habitaciones de servicios. Los muros perímetrales son de 1 metro de ancho, de pocas aberturas. Utilizaban maderas de los botes para la construcción.

6. Clima Frio, IGlÚ

• Circulo Polar Ártico, 66º latitud norte.
• Dos climas:
• a. Tundra: mayor humedad, no grandes arboles pero existe vegetación. - 17ºC promedio.
• b. Polar: menor humedad. Sin vegetación. Bajas precipitaciones:-34 ºC promedio.
• 90% de radiación reflejada. Penumbra crepuscular.
• Promedio de la tierra es de un 38%
• Noches bastante largas
• Cultura invits (esquimales)
• Construcción Bio climática- ecólogica. Se realizan con nieve, no con hielo: con bloques en espiral. Ingreso bajo, cúpula area central mas arriba.Catenaria (estructural).
• 6 nombres distintos de hielo.
• Características: No deja rastros. degradable. Genera cavidades, para quedar resguardos.

7. Clima Tropical: Indonesia

• Cerca de la linea del Ecuador.
• Temperaturas altas
• Precipitaciones elevadas.
• Villas en puntos estratégicos: sobre las montañas.
• Casas: Rumand Adat. De techos elevados, con gran pendiente para las lluvias. También contiene un aleron/voladizo en el acceso, generando sombra.
• Sistema de celosía, mucha ventilación.

- Pilotes de Madera en la base.

8. Clima Mediterráneo, Los Chozos

• Se construye utilizando piedras del lugar. Con recubrimientos vegetales
• Templado y lluvioso.
• De planta cuadrada y circular.
• Cubierta de paja, forma de cono a veces sin coronamiento, abierto, tipo linterna.
• Chozo Blanco en Villa Franca, la Sierra, España. De leuco granito, tono blanco.
• Puerta orientada la sur.
• Mampostería de piedras irregulares. Mortero de Barro.
• Cubiertas en Boveda.

Tarea 2

• Libro: Capitulo 2

Clase 3 (25 de Marzo)

Temas tratados

• Confort Térmico: “condición mental que expresa satisfacción con el ambiente térmico” Ashra

• NIVELES
• +3 Calor
• +2 Templado
• +1 Levemente templado
• 0 Neutral
• -1 Levemente fresco
• -2 Fresco
• -3 Frío

• Mecanismos de calentamiento.

1. reducción del flujo sanguíneo
2. tiritar

• Mecanismos de enfriamiento

1. aumento del flujo sanguíneo
2. sudoración

• Aliestesia: Sensación que va de la comodidad a la incomodidad. Hay sensaciones que a veces pueden ser positivas o negativas.

1. temperatura del aire
2. temperatura de la superficies en contacto con la persona (o la temperatura radiante equivalente)
3. velocidad del aire
4. humedad relativa

• Sistema adaptativo: mediante el cuerpo, cómo nos vestimos.

• Calor Generado:

1. Durmiendo: 50W
2. Bailando: 90W

• Balance térmico, existe porque lo habitamos, nosotros pasamos a ser una ganancia de calor dentro de esta ecuación.

• Asolamiento:

1. Azimut: Posición del sol en planta (con respecto al norte, en el sentido de las agujas del reloj)
2. Altitud: Ángulo con respecto al plano hasta donde está el sol.

Tarea 3

• Libro: Capitulo 3
• Gráfico Solar de la ciudad correspondiente a cada alumno.

Clase 4 (25 de Marzo)

Temas tratados

• Temperatura y Humedad
• Carta Psicométrica
• Estratégias Pasivas

• Llevar datos a la localidad que se le asignada: Clima y Confort.
• Zona de confort: Rango de temperatura que me siento bien.
• Peak de temperatura coincide con la humedad mas baja

y viceversa.

• Con estos datos genero un clima en la carta psicométrica.

1. La psicometría.

• Datos:

• Temperatura bulbo seco - verticales
• Temperatura bulbo húmedo - diagonales
• Temperatura de rocío - Curva diagonal. Cuando a cierta temperatura el agua condensa.
• Humedad relativa
• Humedad absoluta en gramos/kg de aire.- Horizontales
• Linea de volumen especifico por aire seco.

• Trazado de datos climáticos en carta psicométrica.
• Rango de clima anual se mide en las lineas dentro de las curvas (Ej. Valparaiso entre 8º a 22º, Húmedo de 88% a 80%
• Trazado de datos climáticos en c.p.

1. La temperatura media mínima y humedad relativa media máxima.(HR).
2. Otro extremo (por el inverso) la temperatura media máxima y la humedad relativa media mínima.

ESTRATEGIAS PASIVAS

1. ORIENTACIÓN

1. Emplazamiento protección de acceso
2. Construcciones o elementos geográficos
3. Otras obstrucciones (luz, viento)

2. FORMA

• Ej. Dos figuras con el mismo volumen tienen forma distinta(prisma y cubo). Más superficie de cáscara voy a tener mas superficies donde se gana y se pierde calor.
• Factor de forma= superficie/volumen

3. ZONIFICACIÓN INTERIOR

• Ubicar los espacios de acuerdo a sus necesidades de calefacción, iluminación natural y confort acústico.
• Definir uso del edificio y decisiones respecto a la distribución interior como zonificación

4. ESTRATEGIAS DE ACUMULACIÓN Y PERDIDA DE ENERGÍA

• Sistemas pasivos de ganancia de calor:

1. Ganancia directa. radiación por vanos, recibo calor directo.
2. Acumulación. Muro de acomulación (Trombe) o techo de acomulación con invernadero adosado.

• Muro Trombe

1. Muro de acumulación ventilado/no ventilado. Circulación Aire Frio y caliente.

• Características hidrotérmicas de la envolvente

1. Por perdida de cubierta 30-40% de la energía
2. perdida por infiltración: Cambios de aire cada 8,6 veces x hr, en Edificios Antiguos. Los modernos: 5;7.

• Simpre Hay que garantizar un 0,5% de infiltración

• Perdidas de Energía

1. Techo 30%
2. Puertas- Ventanas: 13%
3. Suelos: 16%
4. ventilación: 20%
5. Muros: 16%
6. Puentes térmicos: 5%

• Tn= neutralidad térmica. temperatura en que uno no siente frío ni calor en un sitio particular.
• Tm= Temperatura media anual
• AHN: humedad absoluta en la temperatura neutral (horizontal hasta el extremo da un valor en 50% de hr)
• Informe de eficiencia energetica TNR.
• Modelo de Confort adaptativa: Tinf y Tsup

Bibliografía

- Vitruvio ecológico - Carta Psicrométrica - Szokolay - Temperatura neutra. - olgyay, Arquitectura y clima.

Tarea 4

• Carta psicrométrica.

Imprimir el clima, generar una tabla con los datos:

1. Tº media maxima
2. Tº media minima
3. Tº promedio Mensual
4. HR Promedio
5. HR Maxima
6. HR minima

• De acuerdo a eso tienen que encontrar Punto 1, 2, 3 y 4.

Con esto vamos a ver que tipo de estratégias utilizamos. Estratégias pasivas.

• ¿Dónde se emplaza cada edificio?

En planicie, quebrada, ladera, etc.

• Piensen y digan algo con respecto a la forma, que forma es propicia para el clima. 4 cuerpos (5 x 10)
• Decidir una partida de zonificación interior de su campo conceptual.

Impriman su clima en una carta.

• También en nuestra cps. Vamos a encontrar la zona de conrfort. Para saber como está nuestro clima vs. nuestra zona de confort.

Clase 5 (08 de Abril )

Temas tratados

• Estratégias Pasivas

5.VENTILACIÓN NATURAL

• Salud
• Humedad relativa. Relación temperatura, humedad y de temperatura de rocío.Más humedad en el ambiente, distancia de temperatura es mas baja. En 10 m2 en una hora puedo subir el 10% de humedad. Tener claro donde vienen los vientos predominantes.

• Rosa de los Vientos: Explorador eólico Universidad de Chile. Importante saber si cambia por cada estación.

6. ILUMINACIÓN NATURAL

1. Ilumincación, rango de lux.
2. Iluminancia útil 100 > 2.000

• Falta de luz o exceso de luz es lo intermedio que valida la iluminación.
• Ventilación. si no tiene entrada directa, no puede tener un ancho de mas de 8 metros.

• Estrategias formadas en el diseño de las ventanas.

1. repisas reflectantes.
2. usos de aleros.

7. VEGETACIÓN

• Protección solar.

1. Uso de vegetación para protección de ventanas y fachadas.
2. Protección solar vertical, balcones.
3. hoja caduca y hoja perenne

• Protección de vientos

1. No va a detener el viento, si va a bajar la velocidad. Viento: no debiese ser mas de 1 m/s
2. Estrategias de taludes: Seguridad y protección al viento.

8. APARATOS

1. Para bajar el consumo de recursos naturales como el agua. Tipo de luminaria (ampolletas led por ejemplo; aireadores de agua, descargas de WC)

9. CICLO DE VIDA DE LOS MATERIALES

1. Utilización de los recursos desde que son materia prima. Análisis desde la extracción al reciclaje de los materiales.

10. SISTEMAS ACTIVOS

• Nivel deseado de confort en un interior
• Energía Solar. Colectores solares térmicos para ACS

1. Energia eolica- hidráulica- biomasa-geotérmica

• Estrategias Pasivas fijas:

1. Orientación
2. Forma
3. Zonificación Interior
4. Estrategias calentamiento y enfriamiento pasivo
5. ventilación natural
6. iluminación natural
7. vegetación
8. ciclo de vida de los materiales

• Estrategias Activas

1. Artefactos
2. Equipos de calefacción y refrigeración

• GRÁFICO Estrategías

1. Zonas mejorables
2. Zona inmejorables

TRANSFERENCIAS DE CALOR

1. CONDUCCIÓN
2. REFLECCIÓN
3. RADIACIÓN

• Térmicas:

Fusibilidad, dilatación

• Propiedades Físicas.

• Densidad. Propiedades Térmica

• Conductividad térmica.

1. Coeficiente de conductividad térmica, por defecto, cada material lo tiene dependiendo su densidad.

Cantidad de calor. Cuando hay diferencia de temperatura en sus lados.

1. Se expresa en W/mk. Los mejores conductores de calor son los metales. El aire es un mal conductor de calor. m2 x espesor (1) x diferencia de tº

• Conductividad Térmica de Materiales λ . Unidad: W/mk

• Norma chilena 853. 93´2008. Anexo A.
• Listado oficial para Chile. Normas NCH.
• MART. Elementos distinguidos por densidad. No da lo mismo una u otra densidad por la distinta conductividad térmica.

• Espesor / conductividad

1. R= e / λ
2. m2 K/ W

• Resistencia térmica superficiales:

1. Convección de aire pegado a los elementos.
2. EN cada una de estas caras del material esta generando convexión. Todos los elementos estan protegidos por aire. Resistencia interior y exterior del material.

• Formula se tenga que replantear: Rsi + e/ A+ Rse
• Resistencia superficial interior: (RT- RSI) + e / λ + Rse

• ¿Que pasa cuando la solucion tiene mas capas?

Si fueran mas elementos en esa solucion: Rt= RSi + E (sumatoria) e/x + Rse = 1 / U ( e1/ λ1 + e2/ λ2 + e3/ λ3 ) __ ________* Tabla NCH 853.

Transmitancia térmica: valor U

• Ordenanza. Cual es el máximo (U) y mínimo (R)

Clase 6 (25 de Marzo)

Temas tratados

• Normativa

7. ZONAS TÉRMICAS EN LA OGUC

• Articulo 4.10

Los grados día Grados que me faltan de la temperatura media diaria para completar los 15 º.

M.A.R.T La zonificación térmica solo se encuentra a base de la temperatura no considera: oscilación termica altitud precipitaciones, etc.

Valor U: cual es el máximo y cual es el mínimo de la resistencia térmica.

Reglamentación chilena solo contempla los grados que faltan, para calefaccionar.

Reglamentación térmica. Mapas:

- Valparaiso - Calama Las dos en la zona 2 Por parametro de temperatura.3

Reglamentación termica se mide como responde la envolvente del interior.

Zonificación térmica NCh 1079-2008

Define climas: más por clima que por grados día. Definir climi: Oscilación Diaria (OD) Temperatura media (TM).

M.A.R.T Escenario (ejemplo): 3 tipos de techumbre Solución: 1, 5, 8. Aislación: se tiene que especificar la densidad. Dada por milímetros. densidad y conductividad