Universidad Autónoma de Querétaro
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comfort térmico en casa-habitación
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Confort térmico y materiales, Guías, Proyectos, Investigaciones de Gestión de Proyectos
Confort térmico y meteriales térmicos
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2017/2018
1 / 13
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José Juan Escamilla G
Alejandro Hernández
Luis Israel Rodrí
Bruno Azael Lazarini De La
Diego Alonso Sánchez V
comfort térmico en casa-habitac
Resumen:
Es importante conocer el comportamiento térmico de las viviendas, ya que esto
influye en la salud y en nuestro desempeño diario. Ya que una persona con un
buen confort térmico ejerce sus tareas mucho mejor, al igual que al momento de
descansar. En esta investigación, analizamos los tipos de materiales, la
orientación que se le debe dar a las casas habitación y las entradas de aire que
debe tener. Estas casas se analizaron en nuestra región y también estudiamos los
materiales más usados en las mismas. Existen diferentes materiales que son muy
buenos aislantes térmicos, pero tienen un precio más elevado que los materiales
más comunes.
Se llegó a la conclusión que la mayor parte del calor se introduce por el techo, por
lo tanto se le debe dar una inclinación para que, dependiendo la temporada del
año se tenga un confort térmico de mejor calidad. De igual manera se investigaron
los nuevos materiales que se pueden utilizar, las diferencias que generan
térmicamente y si es más factible gastar más dinero y tener un mejor confort o
poder ajustar nuestros materiales a que sean más confortables.
Summary:
It is important to know the thermal behavior of households, as this affects our
health and daily performance. Since a person with a good thermal comfort
exercises their tasks much better, like when to rest. In this research, we analyze
the types of materials, orientation that is due to give the houses room and air inlets
must have. These houses were analyzed in our region and also study the materials
most used in the homes of our region. There are different materials that are very
good thermal insulators, but they have a higher than the most common materials
price.
It was concluded that most of the heat is introduced through the roof, then you
should be given an inclination to ceiling depending on the season a much better
comfort we have. But like the new materials that can be used and the differences
that generate heat it was investigated and if it is more likely to spend more money
and have a better comfort or to adjust our materials to make them more
comfortable.
El hombre desde tiempos lejanos busca un lugar para poder refugiarse del sol,
lluvia, frío y de todas las condiciones climáticas que puedan afectarle. Además de
un lugar donde pueda formar una familia, que esté segura y tener un confort
térmico que le ayude a sentirse bien y así poder desempeñar sus actividades lo
mejor posible.
El clima es factor determinante en las decisiones tomadas a cerca de la vivienda,
visto que los parámetros que actúan en cada situación hacen que con cada región
tenga condiciones distintas de temperatura del aire, de radiación, de humedad
relativa, velocidad del viento etc.
Estos parámetros en combinaciones únicas definen las zonas climáticas, que
poseen clasificaciones distintas de acuerdo con cada autor, siendo los más
utilizados el de W. Köppen. Adoptando como criterio la relación entre clima y
vegetación, determina cinco zonas climáticas básicas: tropical-lluviosa, seca,
templada, boscosa-fría y polar.
Nosotros aparte de considerar el clima y su vegetación, también consideramos en
qué posición se encuentra la tierra, ya que la orientación de la casa es muy
influyente para el confort. Se toman como variables la humedad y la temperatura,
estas pueden ser modificadas por varios métodos como son el uso de dispositivos
como aleros y sombreados, por la orientación óptima de las ventanas en contra del
sol, con el uso de pinturas con bajos índices de absorbancia (pinturas de color
claro), y también mediante el uso inteligente y el acomodo alternativo de los
materiales que forman no solo el techo sino las paredes, puertas, etc.,
pertenecientes a la vivienda.
Por otra parte debemos comprender que en todo momento y en cualquier espacio,
las condiciones ambientales son objeto de afectación del cuerpo humano. En
particular, las variables físicas que determinan una sensación de comodidad o
incomodidad térmica en las personas son: temperatura del aire, humedad relativa,
velocidad del viento y temperatura radiante o radiación; no obstante, la actividad
metabólica y el nivel de arropamiento, también son factores que afectan, de una
forma menos ponderada, ese estado de conformidad.
El confort térmico, como una de las variantes que integran el confort ambiental integral de un espacio, se ha definido a partir de dos connotaciones distintas: la fisiológica y la psicológica. La primera, con base en el nivel de adaptación fisiológica (aclimatación) que el sistema termo regulatorio busca el equilibrio con el ambiente térmico; mientras que la segunda, a partir del nivel de adaptación psicológica (conducta, expectativa, experiencia) con el que las personas buscan las condiciones térmicas de confort.
De acuerdo con ANSI/ASHRAE 55 (2010) el confort térmico podría ser entendido como: “esa condición de la mente que expresa satisfacción con el ambiente térmico el cual se determina por evaluaciones subjetivas”, donde la base de la percepción térmica es definida por las sensaciones físicas y psicológicas generadas por los estímulos del ambiente térmico, actividad en desarrollo, experiencia y expectativa de las personas, principalmente.
Ahora se debe comprender que el confort es un concepto muy subjetivo y por tanto, pueden existir variantes, sin embargo se estará hablando de información ideal y recomendada a lo largo de la investigación.
ERGONOMÍA (CONFORT TÉRMICO)
temperatura radiante media, el cuerpo cede calor por radiación al ambiente; si es al revés, el organismo recibe calor del medio.
Cuadro de ambiente térmico. Método EWA
NOTA: EL CONFORT TÉRMICO DEPENDE DEL CALOR PRODUCIDO POR EL
CUERPO Y DE LOS INTERCAMBIOS ENTRE ÉSTE Y EL MEDIO AMBIENTE
Humedad
La humedad es el contenido de vapor de agua que tiene el aire. El mecanismo por el cual se elimina calor del organismo es a través de la transpiración. Cuanta más humedad haya, menor será la transpiración; por eso es más agradable un calor seco que un calor húmedo. Un valor importante relacionado con la humedad es el de la humedad relativa, que es el porcentaje de humedad que tiene el aire respecto al máximo que admitiría, es decir, la cantidad de humedad que posee el aire no es límite que puede poseer sino una fracción. Cabe destacar que los extremos de humedad no son buenos para la salud ya que porcentajes menores al 20% pueden causar problemas e infecciones en las vías respiratorias, por otro lado, con valores superiores al 80% el aumento de ácaros, hongos y bacterias es bastante común. La humedad relativa ideal debe estar entre el 40% - 60% según la norma NTP 242.
Velocidad del viento
La velocidad del aire interviene de forma directa en el balance térmico y en la sensación térmica, ya que, según sea la velocidad, variará la capa de aire que nos aísla y aumentará la evaporación del sudor. Por ello es que la velocidad ideal del viento en invierno debe ser de 0 - 15 m/s y en verano de 0 – 25 m/s según la norma NTP 242.
Velocidad del (m/s) para condiciones térmicas confortables:
trabajadores sobre la detección de los síntomas y signos de la exposición a temperaturas extremas de determinados trabajos.
Sobre la fuente de calor
- Apantallamiento de los focos de calor radiante (hornos, motores, etc.), utilizando en cada caso las medidas más adecuadas.
Sobre el ambiente térmico
- Dotar al local de una ventilación general que evite el calentamiento del aire, aumentando, si fuese preciso, la velocidad del mismo. Esta ventilación puede ser de tipo natural o forzada por medio de ventiladores-extractores.
- Utilizar sistemas de extracción localizada en actividades en que se genere vapor de agua, con el fin de evitar el aumento de la humedad del aire.
- En el caso de temperaturas frías se pueden utilizar chorros de aire caliente, aparatos de calefacción por radiación o placas de contacto calientes.
Valores NTP 242. INSHT
PRINCIPIOS BASICOS PARA MANTENER EL CONFORT TERMICO
1. Aislamiento térmico Un muy buen aislamiento térmico para paredes exteriores y cubiertas es beneficioso tanto en invierno como en verano. Con una baja transmitancia térmica de los cerramientos exteriores baja también la demanda de energía del edificio. En función del clima, se puede optimizar el espesor del aislamiento térmico hasta encontrar el punto de inflexión, a partir del cual el aumento de grosor es muy poco relevante para la mejora de la eficiencia energética teniendo en cuenta el incremento del coste. 2. Ausencia de puentes térmicos La transmisión de energía (frío y calor) no sólo se da en los elementos generales como paredes o techos, sino también en las esquinas, ejes, juntas, etc.
Los puentes térmicos son lugares de geometría lineal o puntual del cerramiento exterior donde el flujo de energía es más grande respecto a la superficie "normal" del cerramiento. Estos puentes térmicos perjudican la eficiencia energética del elemento constructivo. Siguiendo unas pocas reglas simples es posible eliminar los efectos de los puentes térmicos:
- No interrumpir la capa de aislamiento.
- En las juntas de los elementos constructivos del edificio, la capa de aislamiento debe unirlas y rellenarlas.
- Si interrumpir la capa de aislamiento térmico es inevitable, usar un material con la resistencia térmica más alta posible.
- Los puentes térmicos reducen las temperaturas superficiales de la cara interior de la pared en invierno, esto incrementa el riesgo de formación de moho.
Eliminar los puentes térmicos es en general una cuestión de coste-eficiencia, que se reduce a disminuir las pérdidas por transmisión o la transmisión de cargas de calor. Mediante la aplicación adecuada de aislamiento en el Passivhaus, la transmitancia térmica lineal es reducida a valores por debajo de 0.01 W/mK.
3. Estanqueidad Los orificios en la envolvente del edificio causan un gran número de problemas, particularmente durante los períodos más fríos del año. Flujos de aire del interior al exterior a través de grietas y huecos tienen un alto riesgo de provocar condensaciones en la construcción. Las infiltraciones de aire frío producen también a los usuarios sensación de baja confortabilidad. Debido a que en la mayoría de climas un edifico Passivhaus requiere un soporte mecánico para el suministro continuo de aire proveniente del exterior, se requiere una excelente estanqueidad de la envolvente del edificio. Si ésta no es suficientemente impermeable, el flujo de aire no seguirá los recorridos planteados y la recuperación del calor no trabajará correctamente, resultando un consumo energético mayor: es importante que una sola capa hermética al aire cubra todo el edificio. 4. Ventilación mecánica con recuperación de calor Consiste en recuperar gran parte de la energía que sale hacia fuera, cuando renovamos el aire utilizado (de malas características higiénicas) para pre- acondicionar el aire fresco (de buenas características higiénicas). Para minimizar la demanda energética del edificio, se establece, cada hora, una renovación de aire de aproximadamente 1/3 del volumen de los espacios (de acuerdo con la EN 15251). Con este caudal de aire fresco, podemos aportar unos 10 W/m2 de calor, y 7 W/m2 de frío en el edificio.