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Climatizacion
 

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    Climatizacion Climatizacion Presentation Transcript

    • Esquema volumétrico para detección de colisiones, Centro de Investigación Minero Ambiental Tambo Solor, Coop S.A., Salar de Punta Negra, Chile.
    • Problemas de Diseño para la Edificación Climatización Taller de Tecnología 4 Escuela de Arqutiectura Universidad de Talca Documento preparado por: Jorge Christie
    • Indice 01. El Comfort Ambiental 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio 01.1.1. Factores humanos 01.1.2. Factores climáticos 01.1.3. Factores de diseño de la edificación 01.3.1. Propiedades de la materia del edificio - Inercia térmica - Aislación 01.3.2. Ganancias solares 01.3.3. Acristalamiento 01.3.4. Ventilación y renovación de aire 02. Estrategias de climatización 02.1. Climatización Pasiva 02.2. Climatización Activa 02.2.1. Climatización por agua 02.2.2. Climatización por aire 02. Planos de climatización por aire
    • 01. El Comfort Ambiental Según la norma ASHRAE 55-74 el comfort se define como “la condición mental que expresa satisfacción con el entorno térmico”. Un individuo siente comfort cuando las condiciones de su entorno se encuentran dentro de lo que se denomina “zona de comfort”. Esta zona corresponde al “rango de condiciones climáticas dentro de las cuales la mayoría de la gente no sentiría incomodidad térmica, ya sea calor o frío”[1]. Las variables involucradas en la definición del comfort ambiental son: - El comfort lumínico - El comfort térmico - El comfort acústico - El comfort visual [1] SALA, GALLO, SAYIGH, Architecture: Comfort and Energy. Pergamon, Oxford, 1998. Gráfico Olgyayis de edificio bioclimático en SALA, GALLO, SAYIGH, Architecture: Comfort and Energy. Pergamon, Oxford, 1998.
    • 01. El Comfort Ambiental En un edificio de oficinas, la actividad física usualmente es baja y por comodidad, lo ideal es que el trabajador no esté excesivamente abrigado. Frank Lloyd Wright, Johnson Wax Headquarters, Racine, Wisconsin, 1939. Para lograr el estado de comfort en el habitante, que es lo que principalemente abordará esta clase, es clave considerar factores de 3 tipos: 01.1.1. Factores humanos Corresponden a esta categoría los elementos vinculados al usuario y básicamente se resumen en el rango metabólico del indivuduo, que dependerá de la actividad que esté realizando y afectará su temperatura corporal, su consumo de aire y su evaporación de humedad. Otro factor relevante es el nivel de arropamiento, donde influyen elementos climáticos, culturales y sociales. 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio
    • 01. El Comfort Ambiental Carta Solar de Santiago 01.1.2. Factores climáticos Las condiciones climáticas es uno de los agentes clave en la modelación del confort en un edificio, ya que definirá en gran medida el patrón de comportamiento de los individuos, así como las estrategias que determine el edificio para lidiar exitosamente con el clima. Los factores más relevantes son: - temperatura del aire - velocidad y dirección del viento - humedad - asoleamiento Gráfico de vientos predominantes, New York City 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio
    • 01. El Comfort Ambiental 01.1.3. Factores de diseño de la edificación Al diseñar un edificio, son varios los factores que inciden directamente en el comfort ambiental del mismo. Factores clave son: - Orientación del edificio: Un edificio orientado con su cara longitudinal en el eje oriente-poniente, tiene mejores condiciones para el manejo solar. Por otra parte, enfrentar las aberturas del edificio hacia la dirección predominante del viento (dependiendo de la intensidad de éste) permitirá ventilar fácilmente los recintos. - Forma: La forma es también un factor clave, ya que insidirá en las pérdidas térmicas, en las ganancias solares, en la distribución interna de las temperaturas del aire, en el volúmen de aire contenido, etc. En el edificio Transoceánica de +arquitectos, se conjugan una serie de decisiones orientadas a mejorar la performance energitérmica del edificio: su orientación oriente-poniente, su forma alargada, su fachada con celosía y los toldos retráctiles automatizados de control solar. 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio
    • 01. El Comfort Ambiental 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio Tabla de porcentaje de acristalamiento de una casa. B-Green, Estudio de Eficiencia Energética e Iluminación natural Casa en Cunaco. - Acristalamiento: El acristalamiento es el porcentaje de ventana que tiene un muro en relación a su superficie total. El % de acristalamiento influye en las ganancias solares y en las pérdidas o ganancias térmicas con el exterior.
    • 01. El Comfort Ambiental 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio - Ganancias solares: Se define como la capacidad del edificio de moderar el acceso de la radiación solar al edificio. Según la época del año o el clima, ésto puede ser deseable o no. El famoso “efecto invernadero” está directamente relacionado con este factor. Estudio de iluminación natural y ganancias solares. B-Green, Estudio de Eficiencia Energética e Iluminación natural Casa en Cunaco.
    • 01. El Comfort Ambiental - Materialidad del edificio: La definición de la materialidad del edificio es relevante en cuanto define dos factores que son clave para el acondicionamiento térmico de un edificio: la Inercia Térmica y la Aislación. La inercia Térmica es una propiedad de la materia que se refiere a su conductividad térmica y a su capacidad de calor volumétrico. Es decir su capacidad de absorver temperatura y liberarla en el tiempo. Este término es análogo a su acepción física relacionada a la aceleración de los cuerpos. Se consideran materiales con alta inercia térmica aquellos que se demoran mucho tiempo en calentarse y, del mismo modo, en enfriarse. Por ejemplo, la mayoría de los pétreos. Los materiales con alta inercia pueden, al mismo tiempo tener características de aislación térmica y son especialmente útiles para el manejo de altas temperaturas y la moderación térmica en climas con alta oscilación térmica. Otra propiedad relevante de los materiales es su capacidad de aislación térmica, es decir, aquellos materiales que tienen baja conductividad térmica. Esta se mide a través de su coeficiente de transmitancia térmica o valor U. Construcción típica en zonas de alta oscilación térmica: materiales pétreos y aperturas mínimas que permiten aislarse del calor del día y aprovechar el calor que irradian las piedras durante las noches. Toconao, Chile. Sistema de aislación exterior para un muro de albañilería. Como estrategia térmica se dejó la mayor cantidad de material pétreo expuesto hacia el interior para poder enfriar la casa durante los meses calurosos. Casa en Cunaco, Jorge Christie. 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio
    • 01. El Comfort Ambiental Otra propiedad relevante de los materiales es su capacidad de aislación térmica, es decir, aquellos materiales que tienen baja conductividad térmica. Esta se mide a través de su coeficiente de transmitancia térmica o valor U. Sistema de aislación exterior para un muro de albañilería. Como estrategia térmica se dejó la mayor cantidad de material pétreo expuesto hacia el interior para poder enfriar la casa durante los meses calurosos. Casa en Cunaco, Jorge Christie. 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio
    • 01. El Comfort Ambiental - Ventilación y renovaciones de aire: Dado que el ser humano es un animal que consume oxígeno y que emite CO2, es vital renovar constantemente el aire de los recintos para prevenir su enrarecimiento y sus consecuencias. Para ello el Arquitecto debe considerar un medio para renovar el aire, ya sea activa o pasivamente. Especialmente relevante en la ventilación pasiva es la incorporación de aire fresco (no contaminado con polvo u otros agentes) y que se produzca una ventilación efectiva del recinto a través de la circulación de aire. Para ello existen diversas estrategias de ventilación, siendo ideal una ventilación cruzada. 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio
    • 01. El Comfort Ambiental 01.1 Factores que insiden en el comfort de un edificio Esquemas de ventilación natural. Fuente: www.whatwow.org
    • 02. Estrategias de climatización Tomando en consideración todos los factores antes expuestos varían en cada proyecto según el uso y el lugar, el Arquitecto debe ser capaz de elaborar una estrategia de climatización que sea capaz de lograr un rango de confort en el edificio durante todo el año. Para el desarrollo de esta estrategia, el Arquitecto deberá considerar los siguientes pasos: a. Estudio del sujeto de estudio Comprensión cabal del clima y los requerimientos de las actividades - usuarios del edificio. a. Definición de la zona de comfort de acuerdo a los antecedentes recogidos. c. Definición de guías de diseño Se define la estrategia de emplazamiento, forma, ventilación, ganancias solares, tamaño de ventanas, masa térmica, calefacción y enfriamiento pasivo, materialidad, etc. d. Diseño final
    • 02. Estrategias de climatización 02.1. Climatización pasiva
    • 02. Estrategias de climatización 02.1. Climatización activa Por climatización activa se define aquel tipo de climatización que requiere de medios que requieren energía para poder manejar el clima de un edificio. Entre ellas distinguen dos grandes grupos: la climatización por agua (u otro líquido) y la climatización por aire. - Climatización por agua: Consiste básicamente en dotar al edificio de una red de capilares, mangueras o tuberías por donde circula un medio líquido que intercambia temperatura por radiación directa o indirecta, con un ambiente. Para ello es necesario tener un diferencial térmico entre el líquido que contiene el circuito y los elementos del ambiente (aire, muros, suelos y techos). Para ello se pueden utilizar fuentes de calor como una caldera a gas, petróleo, leña, pellets, eléctrica, etc., paneles solares u otro. Para enfriar puede usarse un chiller o fuentes de agua fría existentes . Habitualment estos sistemas se utilizan para desarrollar losas o cielos radiantes, donde se transmite el calor directamente sobre el elemento arquitectónico (y luego al aire). También se desarrollan sistemas con radiadores expuestos u ocultos. Losa radiante previo a hormigonado. Cielo radiante previo al cierre del cielo.
    • 02. Estrategias de climatización 02.1. Climatización activa Marcel Breuer, IBM Research Centre, La Gaude, France.
    • 02. Estrategias de climatización 02.1. Climatización activa - Climatización por aire: Este es, con seguridad, el método más masificado de climatización utilizado hoy en día, especialmente cuando las necesidades de enfriamiento son las relevantes. Cielo radiante previo al cierre del cielo.
    • Planta de distribución del sistema de aire acondicionado. FAR Frohn & Rojas, Goethe Institut, Santiago, Chile, 2011.
    • Detalle planta de distribución del sistema de aire acondicionado. FAR Frohn & Rojas, Goethe Institut, Santiago, Chile, 2011.
    • Esquema volumétrico para detección de colisiones, Centro de Investigación Minero Ambiental Tambo Solor, Coop S.A., Salar de Punta Negra, Chile.
    • Esquema volumétrico para detección de colisiones, Centro de Investigación Minero Ambiental Tambo Solor, Coop S.A., Salar de Punta Negra, Chile.
    • Esquema volumétrico para detección de colisiones, Centro de Investigación Minero Ambiental Tambo Solor, Coop S.A., Salar de Punta Negra, Chile.
    • Esquema volumétrico para detección de colisiones, Centro de Investigación Minero Ambiental Tambo Solor, Coop S.A., Salar de Punta Negra, Chile.
    • Esquema volumétrico para detección de colisiones, Centro de Investigación Minero Ambiental Tambo Solor, Coop S.A., Salar de Punta Negra, Chile.
    • Esquema volumétrico para detección de colisiones, Centro de Investigación Minero Ambiental Tambo Solor, Coop S.A., Salar de Punta Negra, Chile.
    • 15. Bibliografía - SALA, GALLO, SAYIGH, Architecture: Comfort and Energy. Pergamon, Oxford, 1998. - NEUFERT, Peter. El arte de proyectar en Arquitectura. Ediciones Gustavo Gili, Barcelona, 1995.
    • Problemas de Diseño para la Edificación Climatización Taller de Tecnología 4 Escuela de Arqutiectura Universidad de Talca Documento preparado por: Jorge Christie