MANUAL DE DISEÑO PARA EDIFICACIONES ENERGETICAMENTE EFICIENTES EN EL TRÓPICO

«Un doctor puede enterrar sus fallos, p e ro un arquitecto sólo puede aconsejar a sus clientes que planten viñedos»

Frank Lloyd Wr i g h t ( 1 8 6 9 - 1 9 5 9 )

«El clima [...] presenta un desafío al arq u i t e c t ono satisfecho con la sustitución de un equipomecánico por un buen diseño»

H. J. Cowan ( 1 9 1 9 - 1 9 9 7 )

manual de diseño paraedificaciones e n e rgéticamente e f i c i e n t e sen el trópico

Manual de diseño para edificaciones energéticamente eficientes

AUTORES

María Eugenia Sosa Griffin Arquitecta, Profesora InvestigadoraIDEC/FAU/UCV / [email protected]

Geovanni SiemIngeniero Mecánico, Profesor InvestigadorIDEC/FAU/UCV / [email protected]

REVISORA GENERALDEL CONTENIDO

María Elena Hobaica Arquitecta, Doctora, Profesora InvestigadoraIDEC/FAU/UCV / [email protected]

PRÓLOGO:Ernesto C. Curiel Carías Arquitecto, Profesor InvestigadorIDEC/FAU/UCV

ES TA O B R AF U ER E A L I Z A D AE NE LM A R C OD EL AI N V E S T I G A C I Ó N :Técnicas de Reducción del GastoEnergético en EdificacionesPrograma Agenda Ciudad - FONACITNº 98003396

EQ U I P OD E IN V E S T I G A C I Ó N: CO O R D I N A C I Ó N: Arq. María Eugenia Sosa Griffin

IN V E S T I G A D O R E S: Arq. María Elena HobaicaIng. Geovanni SiemIng. Luis RosalesIDEC/FAU/UCV

Ing. Nelson HernándezDepartamento de Hidrometeorología FI/UCV

Ing. Ibelise RojasC.A. La Electricidad de Caracas

Ing. Carlos ReyesC.A. La Electricidad de Caracas

AS I S T E N T E S:

Br. Edwin Acacio FAU/UCV

Br. Ernesto Lorenzo FAU/UCV

APOYOFINANCIERO Y LOGÍSTICO DE LAS SIGUIENTES

INSTITUCIONES:

Fondo Nacional de Ciencias y Tecnología - FONACIT

Instituto de Desarrollo Experimentalde la ConstrucciónFacultad de Arquitectura y Urbanismo- IDEC/FAU/UCV

C.A. La Electricidad de Caracas

AGRADECIMIENTOS ESPECIALES:Arq. Marlene Pérez FONACIT

Lic. Lunia Bentancour IDEC/FAU/UCV

Arq. Milena Sosa GriffinIDEC/FAU/UCV

Diseñadora Michela BaldiIDEC/FAU/UCV

Lic. Carmen Barrios IDEC/FAU/ UCV

Caracas, 2004

El IDEC mantiene una política imparc i a lcon respecto a cuestiones de políticapública, con el fin de garantizar la libertad intelectual de sus i n v e s t i g a d o res. Por consiguiente, las interpretaciones o conclusiones contenidas en las publicaciones estaedición deben atribuirse a sus autore s ,y no al Instituto, a sus directivos, a supersonal académico o a las instituciones que apoyan sus pro y e c t o sde investigación.

Ninguna parte de esta publicación, incluido el diseño de la cubierta, puedeser re p roducida, almacenada o transmitida de manera alguna ni pormedio alguno, sea electrónico, químico, mecánico, óptico, de grabación o fotocopia, sin permisoescrito previo del editor.

Derechos exclusivosPrimera edición, 2004© IDEC

Hecho el depósito de leyDepósito legal: lf17520047201851ISBN: 980-00-2184-1

DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN:Impressum c.a. / Laura Morales Balza

DISEÑO DE CARÁTULA:Impressum c.a. / Laura Morales Balza

IMPRESIÓN:

C.A. La Electricidad de Caracas

TIRAJE:500

www.arq.ucv.ve/idec/habitabilidad/racionalidad/

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Prólogo 4Introducción 6

1. Fundamentación 81.1. Edificación y consumo de energía 81.2. Confort y clima 101.3. Estrategias de diseño 13

1.3.1. Mitigación de las cargas de calor solar 151.3.2. Aprovechamiento de la ventilación natural 171.3.3. Control de la iluminación natural 19

2. Recomendaciones de diseño arquitectónico 21

2.1. Implantación y forma 222.2. Espacios interiores 352.3. Techos 502.4. Paredes 662.5. Ventanas y otras aberturas 77

3. Recomendaciones de diseño de instalaciones y equipos 99

3.1. Instalaciones y equipos eléctricos 1043.2. Instalaciones y equipos mecánicos 1173.3. Instalaciones y equipos sanitarios 1243.4. Otras instalaciones y equipos 126

4. Glosario 1275. Referencias bibliográficas 1386. Referencias bibliográficas en internet por país 141

7. Apéndices 145Mapa de Zonas climáticas de Venezuela 145Propiedades termofísicas de materiales y componentes constructivos 146

í n d i c e

4

p r ó l o g o

La progresiva especialización y disgregación que ha caracterizado la evolucióndel conocimiento ha dificultado el abordaje de ciertos problemas ambientalescontemporáneos que son de carácter global. Los intentos realizados desde di-versas disciplinas por superarlos se ven facilitados en aquellas profesiones convocación integral, como es el caso de la arquitectura. Conforme a esto y acep-tando el concepto de ambiente como sinónimo de totalidad, es fácil inferir laextrema consistencia de las relaciones ambiente-arquitectura. Este vínculo estan estrecho y obvio que hablar de arquitectura contextualizada, como diríaMario Botta, es tan redundante como hablar de música fónica.

No obstante, el excesivo culto por las imágenes que ha prevalecido en ciertasetapas de la práctica profesional de la arquitectura –en detrimento de los con-ceptos acerca de lo que debe ser una edificación acoplada a su contexto– hadesvirtuado el gran potencial integrador de esta profesión. Ejemplo de ello eslo acontecido en el campo energético y, más específicamente, en el tema de lasenergías incorporadas al ciclo de vida de las edificaciones, donde el estudio desus diversos aspectos (económicos, tecnológicos, de salud pública o impactoambiental) ha carecido de una plataforma de conceptos comunes que facilitensu debida integración. Afortunadamente, existen también tendencias dentro dela arquitectura que bajo diversas denominaciones (arquitectura orgánica, arco-logía, arquitectura verde, cibertectura, arquitectura sostenible, arquitectura bio-climática, «baubiologie», etc.) han logrado preservar en el tiempo este carácteresencial del oficio. En el caso de la arquitectura bioclimática se le exige al dise-ñador el manejo de nociones tan disímiles como pueden ser las relativas a cli-matología, termodinámica o fisiología humana, así como sus necesarias vincu-laciones con aquellas otras funciones con las cuales también debe cumplir unaedificación (económicas, simbólicas, de contención y o rdenamiento de activida-des, etc.). Adicionalmente, la concreción del diseño re q u i e re del manejo de tecno-logías constructivas incorporadas a las grandes tendencias actuales que pro c u r a ndes-materializar y des-energizar el entorno artificial, apoyándose para ello en eluso de técnicas intensivas en conocimiento.

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La expresión más reciente y llamativa de estos esfuerzos la constituyen los llama-dos edificios inteligentes, gracias a su capacidad para adaptarse en forma automa-tizada a los cambios ambientales mediante el uso de sofisticadas tecnologías. Noobstante, existen también edificaciones que gracias a sus características intrínsecas(orientación, configuración, disposición de aberturas, tratamiento de fachadas,etc.) logran un excelente comportamiento bioclimático a menores costos, menorconsumo energético y menor dependencia tecnológica, a los cuales pudiera con-siderárseles igualmente inteligentes y, quizás, hasta sabias. Ejemplo de ello enn u e s t ro país lo ha sido, entre otras, las obras de arquitectos como C. R. Villanue-va, F. Vivas, T. y E. Sanabria, G. Legórburu y J. Alcock. Estas referencias locales,junto a los aportes en el plano teórico iniciados a mediados del siglo pasado poraut o res como D. Lee, G. Atkinson, J. Page, D. Oakl e y, O. Koenigsberger, B. Givoni,V. Olgyay y S. Szokolay en torno a los atributos que deben poseer las edificacionesen el trópico, influyeron notablemente en los primeros intentos hechos en nuestrasescuelas de arquitectura por incorporar y sistematizar la enseñanza de estos impor-tantes aspectos del diseño.

Todo lo anterior constituye, sucintamente, el marco dentro del cual se inscribela presente obra. Ella es producto del esfuerzo sostenido durante años en el Ins-tituto de Desarrollo Experimental de la Construcción de la Facultad de arquitec-tura y Urbanismo UCV por contribuir a consolidar estas tendencias. Así, esteManual de Diseño para Edificaciones Energéticamente Eficientes en elTrópico representa un valioso testimonio de ese esfuerzo, el cual ha contadopara su materialización con el generoso respaldo del Fondo Nacional deC i e ncia y Tecnología y de la C. A. La Electricidad de Caracas.

Ernesto C. Curiel CaríasProfesor Asociado

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i n t ro d u c c i ó nEl crecimiento de la población y el desarrollo tecnológico de nuestros tiempos han origi-nado novedosas formas de confort para los habitantes, lo cual a su vez se traduce en ma-yor variedad de instalaciones y equipos, y, en consecuencia, en una demanda creciente deenergía difícilmente satisfecha por la oferta convencional. Estudios y aproximaciones re-cientes —como las conclusiones de la Cumbre de Río en junio de 1992, el Protocolo deKyoto en diciembre de 1997 y la Cumbre de Johannesburgo en 2002— han identificadola necesidad de re o rdenar y repensar el consumo de energía en el mundo, para re d u c i rasí las emisiones de gases al ambiente; también se ha concentrado la mirada en el temade las edificaciones, responsables del consumo de alrededor de 40% de energía en lasciudades. En consecuencia, disciplinas como la Arquitectura e Ingeniería se han visto enla necesidad de repensarse en una mayor armonía con el medio ambiente y en conse-cuencia una reducción del consumo de energía.

Este cambio de paradigma mundial con respecto al consumo de energía tiene especialresonancia en Venezuela, donde comienzan a emerger dificultades para satisfacer la de-manda. En los últimos años el diseño arquitectónico y tecnológico ha descuidado su con-dición de país con clima tropical húmedo. Por otra parte, la disminución pro g resiva de laslluvias interanuales ha producido una merma en la capacidad de generación hidro e l é c-t r ica, como consecuencia de la reducción del nivel de agua de la re p resa del Guri. Por elloes fundamental adoptar estrategias a corto, mediano y largo plazo, para enfrentar estoscambios y alcanzar el equilibrio entre la oferta y el consumo de energía en el país.

Una interacción adecuada entre la arquitectura y el medio ambiente debe extraerbeneficios de las condiciones climáticas particulares y de los recursos naturales pa-ra elaborar soluciones propias, en función de un mayor ahorro de energía sin me-noscabo de la calidad de vida. Los criterios de diseño para concebir edificacionescon alta eficiencia energética deben estar dirigidos a privilegiar el acondiciona-miento pasivo y la iluminación natural, así como a usar racionalmente el acondicio-namiento mecánico cuando las necesidades de uso así lo requieran.

El Manual de diseño para edificaciones energéticamente eficientes en el trópico,constituye una publicación idónea para el contexto antes descrito, está dirigido a arq u i-tectos, ingenieros, diseñadores y constructores. Contiene recomendaciones para el dise-ño arquitectónico y la dotación de instalaciones y equipos de edificaciones residenciales yde oficinas, basados en criterios de eficiencia energética. Este objetivo se integra en cual-quier etapa del proceso de diseño con el cumplimiento de las exigencias humanas fisioló-gicas, sociológicas, psicológicas y económicas, de tal manera que se preserve la calidad devida de los usuarios y la pro d u c t i v i d a d .

Por razones prácticas, el contenido del M A N U A L se ha agrupado en tres capítulos inte-r relacionados entre sí; no obstante su aplicación dentro de un proyecto específico deberesponder a una visión integradora, coherente y funcional

En el primer capítulo, F u n d a m e n t a c i ó n, se presentan de manera compendiada los prin-cipales fundamentos del confort, características del clima tropical venezolano y las estra-tegias básicas para el diseño energéticamente eficiente en el trópico: mitigación del calors o l a r, aprovechamiento de la ventilación natural y control de la iluminación natural.

7

En el segundo se exponen las Recomendaciones de diseño arquitectónicoagrupadas según los diferentes elementos de diseño de la edificación: implanta-ción y forma, espacios interiores, techos, paredes, ventanas y otras aberturas, enfunción a las estrategias básicas.

Finalmente, en el tercero se introducen Recomendaciones de diseño de insta-laciones y equipos agrupadas según las diferentes dotaciones: mobiliarios, equi-pos de oficinas y electrodomésticos, instalaciones y equipos eléctricos, mecánicos,sanitarios y otras instalaciones.

Para el desarrollo del contenido algunos datos y figuras se inspiraron en experiencias simi-l a res desarrolladas en Australia, Hawai, Filipinas, Singapur, India, Colombia y Brasil, paísesque poseen regiones climáticas semejantes a las de Ve n e z u e l a .

Con el fin de facilitar el uso del M A N U A L, las recomendaciones se presentan según eldiseño gráfico que se muestra a continuación:

Como complemento a este MANUAL se desarrolló la Guía del consumidor deenergía eléctrica en viviendas y oficinas, la cual permite orientar al público noespecializado en la toma de decisiones para la adquisición, la remodelación, el usoy el mantenimiento de edificaciones y equipamientos, con criterios de eficiencia.Ambos instrumentos son el resultado práctico de la investigación «Técnicas de Re-ducción del Gasto Energético en Edificaciones» financiada por Fondo Nacional deCiencia y Tecnología (FONACIT), ejecutada por Instituto de Desarrollo Experimentalde la Construcción IDEC/FAU/UCV con el apoyo logístico y de financiamiento a lapublicación de C.A. La Electricidad de Caracas.

Folio

Estrategia para seraplicada a cada unode los componentes

arquitectónicos

Técnica a ser aplicadadentro de la estrategia sugerida

Banda que indica larecomendación de

diseño arquitectónicodesarrollada

en esa sección

Ilustración, figura o gráfico

Título de la ilustración, figura o gráfico

Desarrollo y explicación de la t é c n i c a

Banda que indica elcapítulo de consultadentro de la publicación

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EDIFICACIÓN Y CONSUMO DE ENERGÍA EN VENEZUELAf u n d a m e n t a c i ó n

Las edificaciones constituyen elescenario fundamental de lasactividades humanas, a la vezque son grandes consumidorasde energía. Según estadísticasi n t e rnacionales, alrededor del40% de la energía total consu-mida se destina a ellas, y el re s-to está repartido entre la in-d u stria y el transporte. Este he-cho hace relevante la necesidadde establecer criterios para di-señar edificaciones que haganun uso racional de la energía.Tal como lo muestra el gráfico1, el sector residencial y el co-m e rcial re p resentan el 60% delconsumo de energía eléctricaen Venezuela, por lo cual se ha-ce necesario orientar las re c o-mendaciones de diseño haciaestos sectores. En particular elsector residencial es el de ma-yor consumo de energía eléctri-ca per cápita en América Latina(ver gráfico 2).

El mayor porcentaje de consu-mo energético en una edifica-ción se produce a través de lossistemas de aire acondicionadoy de iluminación. En oficinas,tal como se muestra en el grá-fico 3, el consumo de energíagenerado por esos sistemas re-p resenta más del 60%, aunq u eeste porcentaje puede variar li-geramente en otros usos: e d u-

cacional, residencial, médic o -asistencial, recreacional, etc. Enconsecuencia, las estrategiasde eficiencia energética debenestar dirigidas en primer lugara reducir el consumo en losequipos de aire acondicionadoe iluminación.

Se han identificado varias causasdel aumento constante y soste-nido del consumo de energíaeléctrica en Venezuela:

Hábitos de consumoinadecuados:estimulados por un costo muybajo de la energía, debido a lacondición de Venezuela comopaís productor de energía hi-droeléctrica y termoeléctrica.

Arquitecturaincompatible con lasvariables geoclimáticas:la incorporación indiscriminad ade criterios de diseño y tecn o l o-gía que responden a tendenc i a sforáneas ha dado como re s u l t adouna arquitectura que desatien-de los requerimientos clim á t i c o sculturales y tecnológicos.

Deficientes regulacionesen el sector construcción:no existen normativas de habit a-bilidad o normativas energétic a sque salvaguarden la calidad

Repartición del consumo energético total por sectores económicosFuente: Caveinel, estadísticas del 2000

35

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Distribución del consumo eléctricoen oficinasFuente: Elaboración propia IDEC basado en Caveinel 2000

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A i re acondicionado 46%

I l u m i n a c i ó nE x t e rna 1%

I l u m i n a c i ó nI n t e rna 21%

O t ro sequipos 32%

1 0 6 . 6 2 9k w h / m e s

2 . 9 4 3k w h / m e s

4 8 . 0 3 9k w h / m e s

7 2 . 6 1 8k w h / m e s

Gráfico 1

Gráfico 2Consumo anual per cápita en KW-HFuente: Cier 1999

Gráfico 3

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EDIFICACIÓN Y CONSUMO DE ENERGÍA EN VENEZUELAf u n d a m e n t a c i ó n

térmica y lumínica de los am-bientes construidos y su racion a-lidad en el consumo energético,y esta circunstancia favorece elincumplimiento de las orient a-ciones de eficiencia energética.

La contribución de este MANUALestá orientado a corregir las dosprimeras causas del elevadoconsumo de energía apuntadasa n t e r i o r m e n t e .

Una razón para adoptar d e c i d i-damente las pro p o s i c i ones de es-te MANUAL es la pre o c u p a n t ereducción de las reservas hidro l ó-gicas –y la disminución de la

d i sponibilidad de energía eléctri-ca– ocasionada por los cambiosclimáticos que se han pro d u c i d oen los últimos años; así como lagran inversión que significaríap ara el país tener que aumentarla generación de energía termoe-léctrica la cual impacta el am-biente por la emision de gases.Esta situación ha obligado alg o b i e rno a tomar medidas deemergencia, como en el caso delP rograma Nacional de Ahorro deEnergía Eléctrica para Edifica-c i ones Públicas, el cual estuvoenfocado a reducir 20% delconsumo en las edificacionesp úblicas a lo largo del año 2002.

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CONFORT Y CLIMA EN VENEZUELA

El confort térmico es un conceptosubjetivo que expresa el bienestarfísico y psicológico del individuocuando las condiciones de tem-peratura, humedad y movimientodel aire son favorables a la activi-dad que desarrolla.

Con base en la experiencia en eldiseño de sistemas de aire acondi-cionado, se ha determinado quela mayoría de la gente se sienteconfortable cuando la temperatu-ra oscila entre 21º C y 26º C, y lahumedad relativa entre 30% y70%. Estos valores se aplicancuando las personas están vesti-das con ropa ligera, a la sombra yrelativamente inactivas.

El exceso de calor, sea pro v e n i e n t edel ambiente o generado por elp ropio metabolismo, debe ser eli-minado para mantener una tem-peratura constante en el cuerpo yasegurar el confort térmico.

Este intercambio de calor con elentorno se realiza a través delos siguientes mecanismos: • Por enfriamiento convectivo,

cuando el aire está más fríoque el cuerpo que ro d e a .

• Por enfriamiento radiante, cuando el calor es irradiadodesde la piel hacia el ambiente.

• Por evaporación y perspiracióndesde la piel y también pormedio de la respiración.

• Por conducción por contacto directo con superficies a menor temperatura quela piel humana.

Recientes investigaciones —pro-movidas por la American Societyof Heating, Refrigeration and AirConditioning Engineers (ASH-RAE)— indican que los usuarios deedificaciones ventiladas natural-mente se sienten confortables enun mayor rango de condiciones detemperatura y humedad, que lagente habituada al aire acondicio-nado. El confort percibido en edi-ficios ventilados naturalmente seve afectado por las expectativasclimáticas locales y mayores ni-v eles de control personal, debidoa que los ocupantes tienen lao pción de seleccionar la ro p aa p ropiada, abrir las ventanas oencender los ventiladores, con unconsumo mínimo de energía.Figura 1 I n t e rcambios de calor

del cuerpo humano con el ambiente

C o n v e c c i ó n

R a d i a c i ó n

C o n d u c c i ó n

f u n d a m e n t a c i ó n

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En definitiva, las reacciones deconfort o incomodidad térmicavienen dadas por las condicionesclimáticas, por la producción decalor del metabolismo humano ypor la trasferencia de calor con elambiente. Para una mejor com-p resión de los requerimientos tér-micos de las edificaciones debeestudiarse el balance térmico delcuerpo humano y de las edifica-ciones, así como las variables am-bientales que participan en estep ro c e s o .

Las condiciones climáticas estándadas por la ubicación geográfi-ca, y pueden categorizarse encondiciones macroclimáticas ymicroclimáticas.

Las condiciones macroclimáticasse originan por la pertenencia auna latitud y región determina-da, y las variables ambientalesmás importantes son:• Temperaturas medias,

máximas y mínimas. • Humedad relativa.• Radiación solar.• Dirección y velocidad del

viento.• Niveles de nubosidad. • Pluviometría.

Las condiciones micro c l i m á t i c a ssurgen de la existencia de acci-dentes geográficos locales que

pueden modificar las anteriore scondiciones de forma significati-va. Las más relevantes son:• Pendiente del terreno.• Montañas o colinas

aledañas que actúan comobarrera a la radiación solar omodifican la dirección y velocidad del viento.

• Masas de agua cercanas que reducen las variacionesbruscas de temperatura e incrementan la humedaddel ambiente.

• Masas boscosas cercanas. • Contexto urbano,

representado por edificioscercanos, calles, aceras, parques, etc.

La elección del sitio de la edifica-ción constituye una decisión muyimportante en el proceso de dise-ño sustentable, tan importantecomo el diseño de la edificaciónen sí misma. Además de seleccio-nar la ubicación más adecuada,se debe tener en cuenta ques i e m p re es posible actuar sobre ele n t o rno inmediato (añadiendo oquitando vegetación o agua, porejemplo) para modificar las condi-ciones microclimáticas.

En general, las condiciones climá-ticas de Venezuela permiten cons-truir edificaciones térmicamenteconfortables en forma natural.


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Sin embargo, en ciertos casos quere q u i e ren sistemas mecánicos,una arquitectura adecuada al cli-ma permitiría alcanzar el conforttérmico con un uso racional de lae n e r g í a .

Venezuela, localizada entre 1° y12° latitud norte, en la zona in-t e r t ropical de bajas pre s i o n e secuatoriales, posee un clima quea grandes rasgos se caracterizapor escasas variaciones entre unaestación de lluvia (de mayo a o c-t u b re) y otra seca (de noviembre aabril), con una humedad re l a t i v aalta a lo largo de todo el año.

Las temperaturas medias varíane n t re 23º C y 29º C, y pre s e n t a npocas variaciones entre el día y lanoche. A manera de ejemplo, enlas zonas costeras el salto térmicodiario está por el orden de 6º C.

La amplitud térmica anual (difere n-cia entre el mes más frío y más cá-lido) es muy baja, en general me-

nor de 5º C, por lo que el clima delpaís puede calificarse de isotermo.No obstante, en las zonas monta-ñosas se presentan fuertes gra-dientes de temperatura. Por ejem-plo, en El Vigía (a 130 msnm) yMucubají (a 3650 msnm) las tem-peraturas del mes más frío varíande 26,3º C a 5,4º C en una distan-cia horizontal menor de 100 Km.

La distribución de las tempera-turas media, máxima y mínimaen función de la altitud consti-tuye el criterio básico que hapermitido establecer cuatro zo-nas climáticas en Venezuela.

Sin embargo, al introducir nuevasvariables, tales como la humedad,la precipitación, el viento y fenó-menos meteorológicos de ord e nlocal, que afectan una región enp a r t i c u l a r, se obtiene un conoci-miento más completo que condu-ce a la definición de las subzonasclimáticas. (ver Mapa de las zonas climáti-

cas en Venezuela, Apéndices, pág. 143)

Nivel

Zona I

Zona IIZona IIIZona IV

Intervalos de altituden msmm

Nivel del mar hasta 500metros

500 a 1000 metros1000 a 1500 metros

Mayores a 1500 metros.

Tabla 1 Zonas climáticas en función de la altitud

21º C

26º CNivel del mar


C a r a c a s

B a rq u i s i m e t o

La Guaira

Gráfico 4 Variación de la t e m p e r a t ura en función

de la altitud

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ESTRATEGIAS DE DISEÑO ENERGÉTICAMENTE EFICIENTES

La obra arquitectónica debeconcebirse en armonía con elclima y con las característicassocioculturales, económicas ytecnológicas del país, pues susefectos se reflejan en la calidadde los espacios habitables, eluso racional de la energía y elimpacto ambiental.

En materia ambiental, las tenden-cias mundiales exigen normas yp a t rones que respondan a políti-cas energéticas cada vez más re s-trictivas, con lo que se persigueuna disminución en las emisionesde gases contaminantes.

Los criterios iniciales de diseñode una edificación definirán sucomportamiento futuro, en re-lación a la demanda de energía.Tal como lo muestra el gráfico,

la potencialidad de establecereste comportamiento es mayoral inicio del proceso de diseño,disminuye a medida que seavanza en el proceso y se hacecasi nula al finalizar la construc-ción y el equipamiento. En esteúltimo caso, las medidas paraahorrar energía estarán princi-palmente orientadas a actuarsobre la aplicación de tecnolo-gías de uso y mantenimiento enequipos e instalaciones.

Una edificación de alta calidadarquitectónica puede represen-tar una inversión importantedurante el proyecto y la cons-trucción, pero esos no son losúnicos elementos a consideraren el costo global. Un criterioamplio de sostenibilidad tam-bién toma en cuenta los costos

P o t e n c i a lde ahorro

de energía

N i v e lde compro m i s o

de diseño

Gráfico 5 Fases del proceso de diseñoFuente: ENSAR Group y E. Sourc e


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ESTRATEGIAS DE DISEÑO ENERGÉTICAMENTE EFICIENTES

de operación y mantenimientoa lo largo del ciclo de vida de laedificación.

Venezuela no cuenta actualmen-te con suficientes mecanismos le-gales y técnicos para respond e radecuadamente a esta situa-ción, por lo cual este MAN U A L–a través de una serie de re c o-mendaciones prácticas– constitu-ye una respuesta parcial parasolventar esta falta.

La edificación debe entendersecomo una barrera selectiva en-t re las condiciones climáticase x t e r i o res y las condicionesa mbientales interiores desea-das. La envolvente de la edifica-ción es por lo tanto un filtro qued ebe excluir las influencias in-deseadas, mientras admiteaquéllas que son beneficiosas.

Las soluciones adecuadas de-ben por tanto considerar lascondiciones climáticas, geofísi-cas y urbanas, las cuales se hanagrupado en tres grandes estra-tegias para los propósitos de es-te MANUAL:

• Mitigación de las cargas de calor solar

• Aprovechamientode la ventilación natural

• Control de la iluminaciónnatural

Estas estrategias servirán deguía para ser aplicadas a cadauno de los diferentes compo-nentes arquitectónicos y de lasinstalaciones, equipos y mobilia-rio. Sin embargo, su aplicacióndentro del proyecto debe res-ponder a una concepción inte-gradora, coherente y funcional.


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MITIGACIÓN DE LAS CARGAS DE CALOR SOLAR

La envolvente de una edifica-ción, al actuar como un filtro alpaso de la radiación solar, elviento, la humedad y la lluvia,modula el intercambio de calorentre el exterior y el interior.

El calor que penetra en las edifi-caciones proviene de diversasfuentes: • El sol: la radiación solar

directa y difusa llega a laedificación desde el sol y delcielo, así como por reflexión de las superficiescercanas (albedo).

• El aire: en el día el sol aumenta la temperatura delaire exterior por intermedio del suelo y laspartículas contenidas en él.En las noches, en ausenciadel sol, el aire, por acumulación de calor,mantiene un nivel de temperatura exterior que enel trópico no presenta ungran salto térmico entre eldía y la noche.

• Otras fuentes de calor: losusuarios, de acuerdo a sumetabolismo y actividad,emiten calor al ambiente.Igualmente, las instalaciones,equipos y electro d o m é s t icosgeneran calor en mayor omenor medida de acuerdo asu finalidad y su eficiencia.

En el clima tropical, la causa másimportante de calentamiento enel interior de las edificaciones esel sol, el cual actúa esencialmen-te de dos maneras:• Penetración directa por las

aberturas y las superficies vidriadas.

• Calentamiento de los cerramientos exteriores opacos, y transmisión posterior al interior.

En el ambiente exterior tanto laradiación solar como la tempera-tura del aire obedecen a ciclos de24 horas que se repiten constan-temente. En el exterior, la tempe-ratura del aire y de las superficiese x t e rnas de la envolvente de laedificación se encuentra a su ni-vel mínimo antes del amanecer.A medida que el sol se eleva en elcielo la temperatura del aire exte-rior aumenta hasta que alcanzasu valor máximo, y al mismotiempo se almacena en la envol-vente un flujo de calor originadopor la radiación solar recibida enforma directa, difusa o reflejada.

La envolvente almacena caloren mayor o menor medida yluego lo transmite al interior;este proceso depende de laspropiedades termofísicas y ca-racterísticas superficiales de loscomponentes constructivos.


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MITIGACIÓN DE LAS CARGAS DE CALOR SOLARf u n d a m e n t a c i ó n

El mecanismo de transmisión decalor está asociado a dos con-ceptos muy importantes:• Amortiguamiento:

representado por la diferencia entrela temperatura máxima interior y la máxima exterior.

• Desfase o retardo:re p resentado por la difere n c i aen unidades de tiempo, e n t re la máxima temperatura exterior e interior.

El concepto de masa térmica oi n e rcia térmica de una edificaciónse re f i e re a la característica quetiene la edificación en su con-junto de amortiguar el calor queincide sobre ella y transmitirlo alinterior con re t a rdo.

• Si la inercia térmica es fuerte, el tiempo de retardoy el amortiguamiento son grandes y se dice que la edificación es pesada.

• Si la inercia térmica es débil, el tiempo de retardo yel amortiguamiento son pequeños y se dice que laedificación es liviana.

La inercia térmica fuerte es adec u a-da para edificaciones diseñad a spara funcionar en horas diurn a scon sistemas de aire acondiciona-

do, por ejemplo para edificiosg ub e rnamentales y de oficinas.

La inercia débil y la media son másadecuadas para edificaciones deuso diurno y nocturno acondicio-nadas con ventilación natural.

Las edificaciones, de acuerdo alas necesidades de uso y de lascaracterísticas climáticas, pued e nacondicionarse ambientalment ede manera activa o pasiva. Encualquier caso, una adecuadaestrategia de diseño debe se-guir los siguientes lineamientos:• Adecuada implantación,

forma y orientación de laedificación.

• A p rovechamiento del contextourbano y del paisajismo para el s o m b re a d o .

• Utilización de proteccionessolares y otras técnicas debloqueo solar.

• Selección de los componentes constructivosopacos en función de suinercia térmica y características superficiales.

• Adecuada selección de tecnologías de ventanas yde fachadas de vidrios.

En el apéndice de este M a n u a lse incluyen tablas con las pro p i e-dades termofísicas de materialesy componentes constructivos.

Gráfico 6 Mecanismo de inercia térmica

Medianoche Mediodía Medianoche

Temperatura media

D e s f a s e

A m o r t i g u a m i e n t o

Te m p e r a t u r ai n t e r i o r

Te m p e r a t u r ae x t e r i o r

17

APROVECHAMIENTO DE LA VENTILACIÓN NATURALf u n d a m e n t a c i ó n

P l a n t a S e c c i ó nFigura 2 Campos de presión y comportamiento del aire alrededor de la edificación

Se denomina ventilación naturalal proceso de intercambio de airedel interior de una edificaciónpor aire fresco del exterior, sin eluso de equipos mecánicos queconsuman energía tales comoa c o n d i c i o n a d o res de aire o venti-l a d o res. El movimiento del aire seorigina por la diferencia de pre-siones, la cual tiene dos fuentes:gradiente de temperaturas oefecto dinámico del viento alchocar contra la edificación.

En las regiones tropicales, el mo-vimiento del aire de origen térmi-co puede ser despreciable, dadala poca diferencia de temperatu-ra entre el aire interior y exterior.Por el contrario, la fuerza dinámi-ca provee mayor velocidad y re-moción del aire a los ambientesi n t e r i o res, factor de suma impor-tancia para el confort térmico enclimas cálidos.

La ventilación natural, utilizada encombinación con el aislamiento, lamasa térmica y las pro t e c c i o n e s

s o l a res, puede reducir o eliminar lanecesidad del aire acondicionadoen los espacios interiores.

Para maximizar las oportunida-des de ventilar naturalmenteuna edificación debe asegurarseun irrestricto acceso a los vien-tos exteriores. La velocidad delaire en un ambiente está condi-cionada por la velocidad delviento incidente y de los cam-pos de presión que se generanalrededor de la edificación, loscuales están determinados porla implantación y forma de laedificación, la permeabilidad delas fachadas y la distribución in-terior de los ambientes.

El comportamiento del aire alre-dedor y dentro de la edificaciónestá regido por los siguientesp r i n c i p i o s :• El movimiento del aire dentro

de las edificaciones se basa en el principio básico del«equilibrio de presiones» e n t re los ambientes. En la

+ Presión positiva- Presión negativa

18

APROVECHAMIENTO DE LA VENTILACIÓN NATURALf u n d a m e n t a c i ó n

medida en que se mantengauna diferencia de presiones, sep roduce un proceso continuode circulación del aire .

• Al chocar con la edificación elviento provoca diferencias dep resión entre los lados. De estamanera, el aire se desplazadesde la zona de barlovento( p resión +) a la de sotavento( p resión - ), a través de lasa b e r t u r a s .

• Una forma de la edificaciónque produzca mayores perturbaciones en el movimiento del viento cre a r ám a y o res diferencias de presión.

• El aire tiende a entrar por lasaberturas de cara a la incidencia del viento y a salirpor las aberturas restantes, enfunción de las dimensiones, de la ubicación y del tipo de ventana.

• Si un ambiente tiene sólo unorificio hacia el exterior, allí sec rea una zona neutral dondeel aire entra por arriba y salepor debajo, con escasa renovación del mismo.

Para aprovechar eficientemente laventilación natural, la edificacióny los componentes constructivosdeben orientarse conveniente-mente; también deben dispo-n e rse aberturas y ventanas que

p romuevan la ventilación cruzadaen el interior de los ambientes.

En Venezuela, algunas regionespresentan condiciones de vientoy de temperatura del aire quepermiten acondicionar los espa-cios de forma natural sin usarequipos de aire acondicionado.Una apropiada respuesta arqui-tectónica debe tomar en cuentaademás las características de laparcela y del contexto urbano.

Las estrategias de diseño pue-den resumirse entonces, en lassiguientes recomendaciones:• Adecuada implantación y

forma de la edificación parap roducir mayor movimientodel aire alrededor y dentro delas edificaciones.

• Utilización del paisajismo paracanalizar el movimiento del aire dentro de la parc e l a .

• Ubicación y tamaños de ventanas y/o aberturas que estimulen la circulación yrenovación del aire .

• Alta permeabilidad en las fachadas y en los cerramientos interiore s .

El aire sale

E la i r es a l e

El aire sale

F a c h a d ade incidencia del viento

El aire interiores empujado

Figura 3

+ –


19

CONTROL DE LA ILUMINACIÓN NATURALf u n d a m e n t a c i ó n

El sol es la fuente natural de lailuminación diurna, y su efectodepende de la localidad geo-gráfica, por lo cual las caracte-rísticas lumínicas del cielo estándeterminadas por la latitud, laaltitud y las condiciones climáti-cas de cada región.

Lo que percibimos como luz es ele s p e c t ro visible de la radiacióne l e c t romagnética proveniente delsol, comprendido entre 380 a 780nm. Esta luz se recibe de manerad i recta en las fachadas orientadasen el eje este-oeste, y de maneradifusa, debido a las múltiples re f l e-xiones de la luz en la bóveda celes-te en las otras orientaciones.

Un adecuado uso de la luz natu-ral re q u i e re un conocimiento desus propiedades fundamentales,de transmisión y re f l e x i ó n :• Tr a n s m i s i ó n : los cuerpos

denominados opacos, al serexpuestos a la radiación solar,bloquean el paso de la luz,por lo que producen sombrasdetrás de ellos. Otros cuerpostransmiten gran parte de laluz incidente, por lo que se denominan transparentes otranslúcidos.

La luz incidente se distribuye det res formas: reflectancia (r), ab-sorbancia (a) y transmitancia (t),

las cuales definen las pro p i e d a-des de los cuerpos, mediante lare l a c i ó n :

r + a + t = 1

En el caso de cuerpos opacost = 0 y así r + a = 1

Los materiales translúcidostransmiten gran parte de la luzincidente, pero al interrumpirsu trayectoria recta, ésta se dis-persa en todas las dire c c i o n e sy da lugar a la luz difusa.

• Reflexión: es una propiedad asociada al comportamiento de la luz alser reflejada por una superficie. Si los rayos paralelos de la luz incidenteal ser reflejados por una superficie continúan siendoparalelos, se denomina reflexión especular, y la superficie en este caso es unespejo plano. A este tipo desuperficie se le aplican lasreglas básicas de la ópticageométrica.

En una superficie mate, la luzincidente se refleja en todaslas direcciones y produce luzdifusa. Con frecuencia, y se-gún el material y el color dela superficie, se pro d u c i r á

E s p e c u l a r

S e m i d i f u s a

D i s p e r s a

D i f u s a

Figura 4 Tipos de re f l e x i ó nde la luz en función del material y color

de la superficie

20

CONTROL DE LA ILUMINACIÓN NATURALf u n d a m e n t a c i ó n

una mezcla de las reflexionesespecular y difusas, por loque se generan dos tipos dereflexiones denominadas se-midifusa y dispersa.

Materiales y colores de una altatransmitancia y/o reflectancia sonf a c t o res de diseño determinantespara el aprovechamiento de lailuminación natural y para racio-nalizar el consumo de energía. Lap ropiedad de reflexión de los es-pejos permite su utilización prác-tica en la arquitectura para laconducción o redistribución de laluz natural, como en el caso delos ductos de iluminación y ban-dejas solares.

En Venezuela, por ser un paísubicado en el trópico, el criteriode diseño prevaleciente debe es-tar orientado a un buen apro v e-chamiento de la abundante luznatural con un buen control dela radiación térmica (calor) que laacompaña. Esta acción pro d u c eambientes de mayor calidad tér-mica y, en el caso de acondicio-namiento activo, menor consum ode energía de enfriamiento.

En resumen, una estrategia ade-cuada para el aprovechamientocontrolado de la luz natural de-be estar basada en las siguien-tes recomendaciones:

• Orientación y protección delas ventanas y otras aberturas, con parasoles,aleros, celosías, persianas uotro medio de bloqueo delas ganancias solares.

• Uso de cristales de alta tecnología que permitanuna apropiada transmisiónde luz natural con una controlada ganancia de calor solar.

• Ubicación y tamaños adecuados de las ventanas yotras aberturas en funcióndel uso y proporciones volumétricas del ambiente.

• Utilización de acabados finales interiores de coloresclaros y reflectivos.

• Empleo de superficies reflectantes para reorientarla luz, y dotar los ambientesde mayor y mejor iluminación natural.

• C o n t rol del deslumbramientoexterior e interior de las edificaciones.

re c o m e n d a c i o n e sde diseñoa rq u i t e c t ó n i c o

22

IMPLANTACIÓN Y FORMArecomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c o

La presencia de elementos del entorno urbano o ambiental talescomo desniveles topográficos, masas de vegetación o edificioscercanos puede arrojar sombras en la parcelas que pueden seraprovechados como protectores solares.

Implante laedificación en la

p a rcela de form aque se aprovechen

elementos del contexto urbano

para bloquear lasganancias de calor

Figura 5 A p rovechamiento del contexto urbano y ambiental existente


La implantación en la parcela y la forma arquitectónica de la edi-ficación pueden ser decisivas para aminorar las ganancias de ca-lor por radiación solar y promover el movimiento del aire alre-d edor y dentro de los ambientes. Para ello es necesario conside-rar todas las posibilidades de la orientación solar, los vientosdominantes, los accesos, los árboles existentes y el contextou rbano, y valorar en cada caso las limitaciones impuestas por lascaracterísticas del terreno y la normativa vigente.

Es importante resaltar que en el caso de edificios cuyas exigen-cias de ocupación impongan el uso de aire acondicionado, lasolución adecuada debe considerar volúmenes compactos y ce-rrados a las brisas.

23

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oLa ganancias solares de calor tienen su mayor impacto en las su-perficies perpendiculares a los rayos del sol, es decir en los techosy las paredes este y oeste durante todo el año, y en la pared suren los meses del invierno boreal (noviembre, diciembre, enero).En las edificaciones orientadas con las fachadas más estrechashacia el este y el oeste se reduce la exposición al sol en su ángu-lo más bajo y se obtienen mejores posibilidades de sombreado.

Limite la asimilaciónde calor de lae d i f i c a c i ó norientando lasfachadas máse s t rechas hacia el este y el oeste

Plantas alargadas con las fachadas más estrechas orientadas dentro deun ángulo de 15º a 20° este-oeste, reducirán las ganancias de calor enlas mañanas y en las tardes cuando el sol actúa con sus ángulos másbajos. Aunque la fachada sur reciba alta insolación durante el inviern ob o real, ésta puede reducirse con aleros de techo.

Figura 6 Ángulo de inclinación recomendada para reducir las ganancias de calor en las fachadas este y oeste

Te c h oPlano horizontal

F a c h a d aS u r

F a c h a d aSuroeste = Sureste

F a c h a d aOeste = Este

F a c h a d aNoroeste = Noreste

Fachada NorteE n e F e b M a r A b r M a y J u n J u l A go S e p O c t N o v D i c

6 . 0 0 05 . 5 0 05 . 0 0 04 . 5 0 04 . 0 0 03 . 5 0 03 . 0 0 02 . 5 0 02 . 0 0 01 . 5 0 01 . 0 0 0

5 0 00

N o r t e

S u rE n e r o

J u l i o

2 0 °

N

2 0 °

Gráfico 7 Ganancia solar mensual según la superficie para la orientación 10° latitud norte

IMPLANTACIÓN Y FORMA

24


Se puede mejorar el microclima de la parcela con la ayuda demasas de vegetación, espejos de agua, veredas, setos, jardinerasy otros elementos. El sombreado de paredes y techos con arbus-tos, árboles frondosos y pérgolas puede reducir las ganancias decalor solar a través de estos cerramientos.

Utilice elementosde paisajismo para

mejorar elm i c roclima de la

p a rcela y sombre a rla edificación

Figura 7 Uso del paisajismo para sombrear la edificación

N

P l a n t a F a c h a d a

Figura 8 Pérgolas integradas al paisajismo

25

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oLa vegetación absorbe la radiación solar y sombrea el suelo, porlo que contribuye a bajar la temperatura de la superficie. Al mis-mo tiempo refresca el aire circundante mediante la transpiracióndel vapor de agua.

Los árboles y arbustos que están cerca de la edificación deben se-leccionarse de manera que produzcan la sombra adecuada y almismo tiempo permitan el paso del aire.

Utilice el sombre a d oen superficies pavimentadas e x t e r i o res para disminuir la temperatura

Figura 9 S o m b reado de superficies exteriores con vegetación

Las superficies pavimentadas asoleadas aumentan la temperatura dele n t o rno y afectan el confort visual.

Las temperaturas del aire encima de las áreas pavimentadas asoleadas,tales como estacionamientos, caminerías, patios y calles internas pue-den ser hasta 7º C más altas que en las superficies no pavimentadasasoleadas, y hasta 14º C más altas que las áreas no pavimentadass o m b re a d a s .

Los materiales de color oscuro tales como el asfalto, absorben, condu-cen y re-irradian calor. Los materiales de colores claros tales como elc o n c reto, absorben, conducen y re-irradian significativamente menoscalor pero causan deslumbramiento.

Limite las áreas e x t e r i o res pavimentadas paraevitar la reflexión del calor superf i c i a ldel entorno i n m e d i a t o

Figura 10 Reflexión del calor en áreas pavimentadas


26


Los adoquines calados permiten que la vegetación crezca en losespacios vacíos. Están fabricados en concreto o plástico, por locual son apropiados para áreas de tránsito liviano tales como ca-minerías, estacionamientos y garajes. Son un buen sustituto pa-ra el asfalto o el concreto pues disminuyen el área total de estosmateriales sin eliminar la función como superficie rodante o deestacionamiento.

Utilice comopavimento de

tránsito exteriorelementos livianos y

de poca superf i c i epavimentada, para

reducir lasganancias de calor

solar y eld e s l u m b r a m i e n t o

Figura 11 Detalle de adoquín calado

Relleno de grama

Pavimento p o r o s o

Beneficios potenciales para el enfriamiento

Los árboles y arbustos convenientemente ubicados pueden pro p o r-cionar sombras y enfriamiento evaporativo, los cuales pueden re d u-cir los requerimientos de aire acondicionado entre 10% y 50%.

Simulaciones por computadora han mostrado que las superficiesexteriores de colores claros pueden reducir las necesidades deenergía de enfriamiento entre 30% y 50%, en comparación concolores oscuros. EPA, 1992.

Los adoquines calados favorecen mayor disponibilidad de áreas verd e sy contribuyen a una reducción adicional de energía de enfriamiento.

Elemento

Vegetación

Colores claros

Superficies livianas

Tabla 2 Comparación de los beneficios de los elementos de paisajismo en la reducción de aire acondicionado

27

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oVolúmenes en diferentes pla-nos, con salientes y entrantes,p roducen un conjunto de som-bras propias, arrojadas por eledificio, que disminuye la asimi-lación de calor a través de la en-volvente y favorecen ambientesi n t e r i o res menos calurosos.

Utilice juegode volúmenesen las fachadaspara crearsombras

Figura 12 Fachadas con juegos volumétricos que arrojan sombras pro p i a sFuente: Goldberg M., Guía de Edificaciones Contemporáneas en Ve n e z u e l a. Caracas. Parte I. Edificio Altamira Suites, Altamira, Caracas. Arq. Tomas Stranky.

El volumen de las jard i n e r a sp roduce sombras, mientras sumasa de tierra y concreto re t i e-ne las ganancias de calor solar.Al estar en la fachada de la edi-ficación, las corrientes de airecontribuyen a evacuar por con-vección el calor almacenado. Alentrar en contacto con la vege-tación, el aire mejora su tempe-ratura y re f resca el interior delos ambientes ventilados.

Utilice las jard i n e r a scomo elementos de volumetría para el amort i g u a m i e n t ode las ganancias de calor solar

Figura 13 Jardineras en fachadas, típica en la arquitectura tropicalFuente: L i b ro Anuario de Arquitectura en Ve n e z u e l a. Caracas. Tomo II. Residencias Oasis II y III. Arq. Helene de Garay.


28


A una determinada profundidad la temperatura del suelo perma-nece constante y suele ser menor que la temperatura exterior. Ade-más, una capa de tierra puede actuar como aislante adicional.

Esta técnica tiene dos grandes desventajas: ausencia de luz y al-ta humedad relativa. Sin embargo, se puede emplear para cier-tas áreas de servicios tales como estacionamientos, desvanes,áreas de circulación, etc. En estas condiciones la luz podría entrarpor el techo a través de claraboyas.

A p roveche la elevada inerc i at é rmica del suelo

como elemento de diseño

Figura 14 D i f e rentes soluciones para el aprovechamiento climático del suelo

Utilice formas abiertas, alargadas o segmentadas, ubicadas según unl i g e ro ángulo en relación a los vientos principales, teniendo cuidado deorientar las fachadas más estrechas hacia el este y el oeste. Esta dispo-sición reducirá las ganancias de calor solar y pro p o rcionará mayore soportunidades de ventilación cruzada.

Oriente la edificaciónpara maximizar

el potencial de enfriamiento

de los vientos p re d o m i n a n t e s

APROVECHAMIENTO DE LA VENTILACIÓN NAT U R A L

Figura 15 Ubicación adecuada según la dirección de los vientosp re d o m i n a n t e s

N o r t e

29

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oUna distancia entre edificaciones de al menos 5 veces la altura dela edificación aguas arriba ofrece mayores oportunidades de ven-tilación para la edificación aguas abajo.

P ro p o rcione ampliosespacios entre edificaciones siguiendo la d i rección del flujo de viento

Figura 17 Buena ventilación por una adecuada distanciae n t re edificaciones

Fuente: Basado en Field Guide for Energy Perf o rmance, Confort and Value in Hawai Home.

El flujo de aire alrededor de una edificación crea una zona de alta pre-sión en la cara de frente y de baja presión en la cara de atrás y en lascaras paralelas a la dirección del viento. Las edificaciones alineadas enla dirección del viento crean sombras de viento a las otras edificacio-nes que están aguas abajo y en consecuencia una mala ventilación. Es-ta situación puede mejorarse orientando las edificaciones en un ciertoángulo en relación a la dirección predominante del viento. De esta for-ma también se incrementa la distancia efectiva entre las edificaciones.

Ubique convenientemente las edificaciones parap ro p o rcionar buenaventilación alre d e d o rde la estru c t u r au r b a n a

Figura 16 Ventilación pobre por la estrecha distanciae n t re edificaciones

X

< 5 X

> 5 X

Figura 18 Ventilación pobre enuna disposición lineal de las

edificaciones, con carasparalelas a la dirección del

v i e n t o

Figura 19 Buena ventilación en una disposición lineal de las

edificaciones, con carasoblicuas a la dirección del

v i e n t o

Figura 20 Buena ventilaciónindependiente de la dire c c i ó ndel viento, en una disposición

escalonada de las e d i f i c a c i o n e s



30


Muchas veces, la orientación de la edificación según la trayecto-ria solar está en contradicción con la de los vientos dominantes,pero una estudiada disposición de los elementos constructivosexteriores, de la volumetría y de la vegetación pueden cambiar ladirección del aire en movimiento.

Utilice masasde vegetación para

orientar lasc o rrientes de aire

Figura 21 Vegetación ubicada para favorecer la ventilación natural

Figura 22 C e rcas o arbustos que restringen y desvían el flujode aire de su trayectoria hacia su interior

Figura 23 C e rcas o arbustos situados convenientemente para permitir un buen flujo de aire hacia el interior de la edificación


31

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oEs conveniente un buen mantenimiento de la vegetación parapermitir el libre flujo de aire hacia las ventanas. Un árbol bienseleccionado y adecuadamente mantenido y podado arro j asombras, lo cual reduce el calor radiante, pro p o rciona vistasa d ecuadas y permite el paso de los vientos a su alrededor.

Figura 24 Árbol convenientemente ubicado y mantenido permitebuena ventilación, sombreado y vista

Cuando la orientación solar óptima de la edificación plantea unconflicto con la orientación óptima del viento, se puede utilizar eljuego de volúmenes en fachadas para orientar la trayectoria delviento a través de la edificación (ver Aprovechamiento de la ventilación natu-

ral, pág. 17). Esto es de especial importancia en el trópico, donde conf recuencia los vientos predominantes vienen del este; en este casose aconseja orientación norte-sur para las fachadas con mayor área.

Utilice la volumetríade la edificación para estimular la circulación del aireen el interior de la edificación

Figura 25 Diseño adecuado para conciliar la orientación del soly de los vientos

Fuente: Basado en Hawai and Design.

La configuración externa de la edificación puede reforzar las difere n-cias de presión entre barlovento y sotavento, lo cual, combinado conla permeabilidad de las fachadas, impulsará un mayor flujo de aire ha-cia el interior de los ambientes.

Ubicación adecuada al sol, pero no al viento

Ubicación adecuada al viento, pero no al sol

Utilización de la volumetría paraaprovechar el viento con la adecuadaimplantación al sol



32


Mientras mayor sea el desvío de la trayectoria del viento producido porel volumen del edificio, mayor será la zona de calma o sombra de vien-to. En la figura se muestran diversas configuraciones geométricas y lamagnitud de la sombra de viento pro d u c i d a .

R e c t a n g u l a r En forma de L En forma de U

Figura 26 Sombra de viento para diferentes geometríasFuente: Basado en Poler, M. Clima y Arquitectura

El cierre de la separación entre dos edificaciones o dos volúmenes, conuna pared alzada cara al viento, aumentará la presión positiva, lo cualacelera el aire dentro de la edificación.

En una fachada con ventanas, orientada 45° en relación al viento, lacolocación de una pared o volumen saliente al final puede duplicar lap resión positiva del viento. Si por el contrario se coloca la pared o vo-lumen antes de las ventanas, se reduce la presión frente a éstas y sedisminuye el caudal hacia el interior.

33

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oEl ángulo de inclinación y la orientación de las aguas de un techo pue-den emplearse para desviar la trayectoria original del viento, y de estamanera aprovechar mejor su fuerza dinámica para ventilar los ambien-tes. La figura 27 muestra el comportamiento del viento según difere n-tes configuraciones de techo.

Techos inclinados a favor del viento producirán mayor presión en la fa-chada de incidencia que techos planos, por cuanto la trayectoria delviento se desvía hacia arriba y produce una mayor masa de aire a pre-sión negativa a sotavento. Mientras mayor es la pendiente mejor es ele f e c t o .

Techos con pendientes opuestas a la incidencia de los vientos pro d u-cen un efecto de presión negativa menor, debido a que el aire tende-rá más rápidamente a restaurar su trayectoria original para volver a lasuperficie del suelo.

Los techos a dos aguas con orientación perpendicular a la incidenciade los vientos y con poca pendiente permitirán la restauración más rá-pida de la trayectoria del viento a sotavento, por lo tanto menor serála diferencia entre sobre p resión y depresión alrededor del volumen.Con techos a cuatro aguas el efecto es más evidente.

Techos planos con aleros tipo corredor perimetral disminuirán los cam-pos de presión alrededor del volumen. Esta situación se puede mejo-rar creando remates ascendentes al perímetro de los alero s .

Utilice las formas y orientación de los techos para estimularla circulación del aire dentro de las edificaciones

Figura 27 Influencia de la configuración del techoen la ventilación natural

Fuente: Basado en CSTB, Guide sur la climatisation naturelle de l´habitat en climat Tropical-Humide.


Techo plano

Techo inclinado a favor del viento, casa elevada

Techo inclinado en contra del viento

Techo inclinado a favor del viento

Techo a dos aguas

Techo a cuatro aguas

Techo plano, casa elevada

34


El roce del viento contra el suelo reduce el movimiento del aire yhace necesario elevar la edificación o parte de la misma median-te pilotes o columnas, para que así la velocidad del aire que laatraviesa sea mayor. Esto permite a la envolvente desprender ca-lor por convección. Es importante destacar que el espacio infe-rior libre puede ser usado como estacionamiento, sala de usosmúltiples o como áreas de circulación.

Eleve la edificacióndel suelo para

estimular lac i rculación del airea l rededor y dentrode los ambientes.

Figura 28 Vivienda elevada del suelo para estimular la circ u l a c i ó ndel aire alrededor y dentro de los ambientes

35

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c o

Para estimar las ganancias de calor por insolación en el interiorde cada uno de los ambientes que conforman una edificación,deben tomarse en cuenta tanto la trayectoria solar diaria comola que se da a lo largo del año. Es importante considerar el tipode actividad y las horas de ocupación de cada espacio, de mane-ra que se integren racionalmente las necesidades de iluminaciónnatural con las de temperaturas adecuadas, para lograr así unamejor utilización en cada momento del día.

Los ambientes que se utilizan por corto tiempo, tales como nú-cleos de circulación, áreas de servicios y garajes, pueden ubi-c a rse en las zonas este y oeste de la edificación, donde actuaráncomo amortiguadores de las ganancias de calor solar.

Los ambientes con actividades de alta permanencia deberán ubi-carse preferiblemente en fachadas norte o sur, dependiendo desu horario de ocupación. Estos ambientes serán de mayor calidadtérmica y requerirán menos cargas de enfriamiento en caso deacondicionamiento activo.

Ubique los ambientes en funcióndel tipo de actividady del régimen deo c u p a c i ó n


Los ambientes interiores deben adecuarse para aprovechar la ilumi-nación natural, aminorar las ganancias de calor por radiación solar y,al mismo tiempo, deben estimular la ventilación para asegurar unabuena calidad del aire y la eliminación del calor por convección.

El proceso de diseño y ubicación de los espacios que conforman laedificación debe mantener un balance entre los re q u e r i m i e n t o stérmicos, de iluminación y de ocupación de cada ambiente. Desdeel punto de vista de la calidad ambiental, las ganancias de calorpor radiación solar pueden anular las ventajas de la iluminaciónnatural, por lo cual la orientación y las protecciones solares en ven-tanas y aberturas son factores claves. Estos principios también sonválidos cuando se re q u i e re acondicionamiento activo, pues pro p i-cia la disminución de las cargas de enfriamiento y demanda menorpotencia para los equipos de aire acondicionado.

AMBIENTES INTERIORES

36

AMBIENTES INTERIORESrecomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c o

Los ambientes interiores deben adecuarse a las necesidades deiluminación natural de los ocupantes. Así, las actividades conmayores requerimientos de iluminación deberían ubicarse en laperiferia de la edificación, donde el acceso a la luz natural serámayor (cocina, oficinas, sala, etc.). Las actividades con menor de-manda de iluminación natural (pasillos, depósitos, baños, clóset,etc.) pueden ser localizadas en el interior. Sin embargo, las solu-ciones adoptadas deben atender las necesidades particulares delusuario. En algunos casos la ocupación de un espacio se adaptamejor a la iluminación matutina (por ejemplo un cuarto de estu-dio, una sala comedor ), lo cual permite su ubicación en la fachadaeste; sin embargo, esta solución podría ser inconveniente en elcaso de dormitorios. Una orientación oeste para dormitorio nuncaserá adecuada en el trópico; según esta orientación, el dormitoriorecibirá todo el sol de la tarde y los componentes constructivosacumularán calor que será trasladado en las horas nocturnas, porlo cual se producirán ambientes calurosos (ver Paredes, pág. 69).

Tabla 3 Identificación de las zonas según las temperaturas y las actividades recomendables de la edificación

Ambientes de alta permanencia y requerimientos de iluminación

y ventilación natural o de acondicionamiento activo

Ambientes con bajos requerimientos de iluminación y ventilación natural:

•Depósitos •Baños •Clóset •etc.(a menos que se hagan patios interiore s )

Ambientes de alta permanencia y requerimientos de iluminación natural

o de acondicionamiento activo:• P rotección solar

Ambientes de bajapermanencia en lat a rde y en la noche

Ambientes de baja

permanencia en las mañanas

o con re q u e r i m i e n t o s

de luz m a t u t i n a :

•Cocinas • C o m e d o re s

•Salas de estudio

• e t c .

Radiación solar de mayo a agosto (NORT E )

R a d i a c i ó ns o l a ren las

m a ñ a n a s( E S T E )

Radiación s o l a r

en las tard e s( O E S T E )

Radiación solar de noviembre a abril (SUR)

37

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oLas normas vigentes en el país exigen una altura mínima de en-trepiso libre de 2,40 m (uso residencial). Un aumento de esta al-tura produce un mayor volumen de aire contenido dentro delambiente, por lo cual se distribuye mejor la cantidad de calorrecibido del sol y el aire acepta una mayor cantidad de humedadp roducida internamente. Adicionalmente, una elevación de laa ltura de entrepiso permite incorporar cielo raso, el cual puedeactuar como aislante del techo. En la gráfica se observa la dis-m inución de la temperatura interior al variar la altura, con lo cualse logra disminuir la temperatura de 0,50º C hasta 1,50 ºC conaumentos de 10 cm hasta 90 cm.

La decisión de aumentar la altura del entrepiso en los espaciospuede acarrear un costo mayor en la construcción de la obra; sinembargo, está inversión podría verse compensada con los costosde funcionamiento y mantenimiento de la edificación en todoslos año de vida útil. Además, también redundaría en la produc-ción de espacios de mayor habitabilidad y calidad espacial, tér-mica y lumínica.

Aumente la alturae n t re piso acabado y techo, con lo cualse ganará mayorcalidad térmica y lumínica en los e s p a c i o s

Gráfico 8 Variación de la temperatura en función de la altura libre (caso sin ventilación)

Temp. Ext.

h = 2,5 m

h = 2,8 m

h = 3,1 m

h = 3,4 m

3 9 , 0 0

3 8 , 0 0

3 7 , 0 0

3 6 , 0 0

3 5 , 0 0

3 4 , 0 0

3 3 , 0 0

3 2 , 0 0

3 1 , 0 0

3 0 , 0 0

2 9 , 0 0

2 8 , 0 0

2 7 , 0 0

2 6 , 0 0

2 5 , 0 0

1 0 : 0 0 1 1 : 0 0 1 2 : 0 0 1 3 : 0 0 1 4 : 0 0 1 5 : 0 0 1 6 : 0 0 1 7 : 0 0 1 8 : 0 0 1 9 : 0 0 2 0 : 0 0

Hora (de 10 am a 8 pm)


38


Una adecuada ventilación requiere al menos dos (2) aberturasefectivas en cada ambiente (ventilación cruzada).

Las configuraciones más comunes se detallan en la siguiente figura:aberturas en paredes adyacentes (A) y aberturas en paredes opuestas(B). Cuando el ambiente posee una sola pared exterior, lo adecuadoes diseñar dos ventanas en vez de una grande; para mejorar laventilación se recomienda instalar una pared pantalla o deflectora dela i re entre las dos ventanas (C).

Las configuraciones escalonadas de los espacios y el uso de pare d e ss o b resalientes en fachadas pueden favorecen la circulación del aire enlos ambientes interiore s .

Diseñe los ambientesi n t e r i o res para

facilitar una ventilación natural

efectiva y una buenac i rculación de aire al nivel del cuerpo


N

A C B

Dirección del viento

Figura 29 Uso adecuado de aberturas para la ventilación natural.

39

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oLos ambientes caracterizados por producción interna de calor yhumedad, tales como cocinas, lavaderos y salas de baño, debenestar bien ventilados y ubicados aguas abajo del flujo de viento;de esta manera se evitará que el aire húmedo y caliente, ademásde los olores, penetren a otros ambientes. En la figura 30, el di-seño de los espacios permite que el calor fluya desde la cocina yel lavadero hacia el exterior.

En la figura 31, la ubicación del garaje bloquea la incidencia delviento y la ubicación del área de servicio provoca que el calor yvapores producidos en la cocina y el lavandero se trasladen aotros ambientes.

Ubique los ambientes en loscuales se pro d u c e nc a l o r, humedad y/oo l o res a sotaventodel flujo de viento

Figura 30 Ubicación adecuada de los espacios para apro v e c h a rla ventilación cruzada

Figura 31 Diseño inadecuado para la ventilación cruzadaFuente: Basado en Field Guide for Energy Perf o rmance, Confort and Value in Hawai Home.

C o c i n a

G a r a g e

S a l a

H a b .


N

C o c i n a

G a r a g e

S a l a

H a b .

L a v a d e r o



40


Esta configuración produce mayor turbulencia y un mejoramien-to de 20% en el flujo de aire, en relación a la otra con la facha-da perpendicular a la dirección del viento.

Oriente las fachadasde los ambientes con

a b e rturas situadas enp a redes opuestas,45º respecto a la

d i rección del vientop re d o m i n a n t e

La ventilación natural es óptima cuando el área de la abertura deentrada es ligeramente más pequeña que la correspondiente a laabertura de salida. En estos casos se considera que la proporcióncorrecta es 1:1.25.

Diseñe la ventanade entrada

ligeramente máspequeña que la

de salida, en el casode ventilación

c ru z a d a

Figura 33 Dimensión de la abertura de entrada en relación a la de salida

Figura 32 Orientación adecuada de las fachadas en relación a la dirección del viento

E n t r a d a

S a l i d a

Solución adecuada Solución inadecuada

41


Sitúe las abert u r a sde paredes adyacentes con unaseparación máximae n t re ellas, de modoque fomen una d i a g o n a l

Figura 34 Aberturas ubicadas en paredes adyacentes

Solución pobre Solución óptima

Cuando un espacio no se puede dotar de ventilación cruzada esaconsejable colocar dos ventanas en una misma pared. Las venta-nas batientes son convenientes en estos casos, pues la hoja de vi-drio actúa como una pantalla o deflector que impulsa el flujo dea i re hacia el interior del ambiente. También es recomendable el usode una pared deflectora o pantalla exterior ubicada entre las ven-tanas. Para una solución óptima se deben ubicar las dos ventanaslo más distantes entre sí sobre la misma pared, y hacer sobre s a l i rdos paredes deflectoras (que pueden servir adicionalmente comoparasoles), tal como se muestra en la figura.

Utilice ventanasbatientes o dos ventanas con unapantalla deflectorae n t re ellas en ambientes con a b e rturas en unamisma pared

Figura 35 Aberturas ubicadas en una misma pare d

La ventilación natural es más eficaz cuando hay un mayor re c o r r i d odel aire dentro del espacio antes de salir, lo cual puede lograrse ubi-cando las aberturas en los puntos más distantes entre sí en el casode paredes adyacentes, expresados en una diagonal. En la figura sep resenta el caso de un ambiente de planta cuadrada.

Solución buena Solución óptima


42


Ubique las abert u r a sa una altura que

a s e g u re el confort delos usuarios

Es importante asegurar que los ocupantes de un espacio disfru-ten del movimiento del aire y de los intercambios de calor que segeneran entre la piel y aire en renovación.

La altura de ubicación de la abertura de entrada del aire influyedirectamente en el patrón de flujo del mismo, mientras que laubicación de las aberturas de salida no afectan significativamen-te el comportamiento del aire.

Las aberturas de entrada ubicadas a mucha altura producen unmovimiento del aire muy por encima del nivel del cuerpo de losusuarios. Este efecto no puede corregirse aun cuando la aber-t ura de salida se coloque a baja altura.

La altura adecuada para ubicar ventanas o aberturas dependeráde las actividades dentro del ambiente. Por ejemplo, las abertu-ras en niveles bajos funcionan mejor en dormitorios y en aulas deestudio.

Figura 36 Altura de ubicación adecuada de las aberturas

Figura 37 Patrón de flujo del aire según la altura de ubicación de las ventanas

Salida a igual altura Salida a mayor altura

Salida a mayor altura Salida a menor altura

43


Utilice los parasolespara mejorar la ventilación natural

Figura 38 Uso de parasoles para dirigir la ventilación natural en el interior de los espacios

Los parasoles de las ventanas pueden emplearse para dirigir y au-mentar la circulación del aire hacia el interior de los ambientes. Losparasoles horizontales separados de la pared constituyen una mejorsolución, pues el aire que penetra por la separación empuja el flujodel aire a nivel de los ocupantes, debido a la diferencia de pre s i ó n .

Solución mejorada Solución buena

P romueva la integración de ambientes afines y/o la utilización deambientes colectivos con tendencias a plantas abiertas, separadaspor mobiliario o con un número mínimo de divisiones interiores. Asímejorará la circulación del aire a través de los espacios y se obten-drá un mejor aprovechamiento de la iluminación natural y artificial.

I n t e g re ambientespara minimizar las divisiones i n t e r i o res

Figura 39 Ejemplo de oficinas de planta abierta, separadas por mobiliario y/o tabiques interiores a media altura


44


U t i l i c ec e rr a m i e n t o s

i n t e r i o re sp e rmeables

Las romanillas, celosías, bloques de ventilación, persianas y otroscomponentes permeables al aire utilizados en cerramientos,puertas o ventanas, permiten la libre circulación de éste y man-tienen al mismo tiempo la privacidad visual.

Figura 40 Cerramientos permeables para ambientes interiore sFuente: Basada en CSTB. Guide sur la climatisation naturelle de l´habitat en p. 97.

Las paredes interiores opacas deben serparalelas al flujo transversal del aire

Las paredes interiores perpendicularesal flujo transversal de aire deben ser

p e r m e a b l e s

C e l o s í a s Tabiques correderos con o sinromanillas regulables

Bloques de ventilación Puertas conr o m a n i l l a s

c o n t r o l a b l e s

45


Utilice ventiladore smecánicos cuandolas condiciones ambientales nof a v o rezcan la ventilación natural

Figura 41 Patrón de velocidad y del flujo del aire producido por un ventilador de techo

Aun cuando la edificación sea diseñada para acondicionamiento pa-sivo, los ventiladores constituyen una alternativa a la ventilación na-tural en períodos de ausencia de vientos o cuando la lluvia impidemantener las ventanas abiertas.

Los ventiladores actúan aumentando el movimiento del aire dentrode un ambiente y contribuyen a expulsar calor y humedad desde eli n t e r i o r.

Con un buen diseño, los ventiladores pueden ayudar a alcanzar losniveles de confort térmico; se estima una velocidad máxima de 7,5 m e-t ros por segundo. Velocidades mayores no producirán mayor enfria-miento y por el contrario pueden causar incomodidades y molestias.

Esta solución es económica en dinero y energía en relación a los sis-temas de aire acondicionado, además de ser menos contaminante.

C o r t e

P l a n t a

8 º

6 º

3 º

06º 3º 0º 3º 6º


46


Los ambientes interiores pueden tener acceso a una mejor iluminaciónnatural por medio de atrios, patios y pozos de iluminación. Así selogra reducir considerablemente el consumo de energía por ilu-minación artificial.

Los atrios, patios o pozos de iluminación deben estar abiertos alcielo, preferiblemente. Evite techar los patios con cerramientostrasparentes fijos y sin ventilar (ver Techos, pág. 60), debido a que lasganancias de calor por radiación solar anulan las ventajas de lailuminación natural y desmejoran la calidad térmica, por lo quese requerirá mayor potencia del sistema de aire acondicionadoen caso de acondicionamiento activo.

O rganice los ambientes de form a

que se promueva la iluminación cenital

a través de atrios,patios interiores o

pozos de iluminación

CONTROL DE LA ILUMINACIÓN NAT U R A L

Figura 42 A p rovechamiento de la iluminación naturala través de patios

Figura 43 Ejemplo de patio de iluminación adicionadocon elementos especiales para re d i reccionar la luz disponible

C o r t e

47


F a v o rezca la penetración de la iluminaciónnatural pre s e rv a n d olas pro p o rc i o n e sadecuadas de los espacios

El efecto de la iluminación natural depende de las pro p o rciones delespacio interior y del número, tamaño, ubicación y tipo de abertu-ras por donde penetra la luz solar (ver Ventanas. pág. 77). Un diseño apro-piado debe seguir las siguientes re c o m e n d a c i o n e s :

• Techos altos y edificaciones de formas alargadas y con aberturasen los lados facilitan una penetración efectiva de la luz natural.

• Diseño de plantas libres con pocas divisiones interiores favo-recen la penetración de la luz natural, lo cual es muy impor-tante en oficinas.

• Edificaciones de una sola planta se pueden iluminar más fácil-mente que una de muchas plantas, pues permiten un mejor usode claraboyas (ver Techos, pág. 63), o de abertura en techos.

Las pro p o rciones de un espacio interior tienen particular importan-cia en la penetración de la luz. Una altura de techo de 2,4 m permi-te suficiente luz natural para las actividades normales hasta una dis-tancia de 4,5 m hacia el interior. Entre 4,5 m y 9,0 se necesitará elaporte de la luz eléctrica para mejorar la iluminación. Más allá de los9,0 m la luz eléctrica suministrará la mayor parte de la iluminación.

La profundidad de los ambientes iluminados sólo por un lado nodebería ser mayor de 2,5 veces la altura de la pared que contienela(s) abertura(s).

Figura 44 Efecto de la penetración de la luz natural según la profundidad del espacio

Figura 45 P ro p o rciones del ambiente interior adecuadas a la penetración de la luz


4,5 m 9 m

h

2,5 h


48


Los colores de los acabados interiores pueden afectar la distribu-ción de la luz. Los colores claros y brillantes reflejan mejor la luzque los oscuros o mates, y mejoran su distribución en el espacio.En general los colores de los techos y paredes tienen una mayorinfluencia en la distribución de la luz que los del piso.

Aunque los colores claros y brillantes reflejan mejor la luz, debenusarse cuidadosamente para evitar el deslumbramiento. Las su-perficies claras y mates reflejan y difunden la luz, y crean un am-biente más controlado y armónico.

El nivel de iluminación sobre la superficie de trabajo proviene di-rectamente de las fuentes luminosas (luz natural y/o artificial) yde las múltiples reflexiones en techo paredes y pisos. Según elcolor de las superficies, se puede aumentar la reflectividad y lo-grar un ahorro aproximado del 15% de la energía consumida ensistemas de iluminación artificial.

PAREDES TECHOS PISOS

50% 30% 20% (colores semioscuros) 80% 60% 40% (colores claros)

Emplee colores claro sen los acabados

i n t e r i o re s

Tabla 4 P o rcentaje de reflectividad de paredes, techos y pisos según el color

Fuente: Elaboración propia en base a los datos de Guía de Ahorro Energético para Edificaciones Públicas-MEM-IDEC-UCV

49

Emplee elementos de cerramiento interior translúcidos

En ambientes donde la naturaleza de la actividad y de privacidad lopermitan se pueden utilizar puertas, ventanas o tabiques translúci-dos para favorecer la iluminación natural, tal como en oficinas, sa-las, cocinas y pasillos.

Figura 46 Ejemplo de iluminación natural de una cocina a través de puertas y ventanas translúcidas

Figura 47 Cerramientos translúcidos para favorecer la iluminación natural

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oAMBIENTES INTERIORES

Fotografía: Paul Downton

Fotografía: Siem - Sosa

50

TECHOSrecomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c o

En las zonas tropicales, próximas a la línea ecuatorial, las superficieshorizontales reciben la máxima intensidad solar, puesto que el ángu-lo de incidencia es muy cercano a la perpendicular a la superficie du-rante un gran número de horas al día. Estos techos pueden re c i b i rhasta 50% más de calor que los techos inclinados.

Evite utilizartechos horizontales

Figura 48 Incidencia solar sobre un techo plano en el trópico, latitud norte


A través del techo puede penetrar gran cantidad de calor a losambientes interiores. Debido a su posición recibe radiación solaren cualquier época del año, por lo cual alcanza temperaturas su-perficiales exteriores de hasta 65°C cuando la temperatura exte-rior del aire, a la sombra, es de sólo 27 °C.

El techo es la mayor fuente de calor en el caso de edificacionesde baja altura, pues la radiación solar que recibe puede alcanzarhasta un tercio (1/3) de las ganancias de calor de una casa y pro-vocar altas temperaturas en el interior.

Debe prestarse una gran atención al diseño y los materiales del techopara garantizar el confort de los ambientes interiores y reducir el con-sumo de electricidad en el caso de acondicionamiento activo.

Julio Diciembre

Oeste EsteNorte Sur

Trayectoria diaria del sol Trayectoria anual del sol

51


Utilice techos inclinados p referiblemente orientados sur- n o rt e

Los techos de una sola agua deben inclinarse hacia el norte pues elsol incidirá con un ángulo muy pequeño la mayor parte del año,mientras que con dos aguas deben orientarse pre f e r i b l e m e n t en o rt e - s u r. En todo caso la inclinación no debe exceder 30º y la orien-tación de la edificación puede oscilar alrededor de 20º en sentido es-te-oeste. La ubicación definitiva debe considerar la dirección delviento y la implantación del conjunto en la parcela.

Figura 49 Orientación de un techo a 4 aguas con las mayore ssuperficies orientadas sur y norte

Utilice los techoscomo pro t e c c i ó nsolar de las s u p e rficies vert i c a l e sde la edificación

Los aleros de techo, pérgolas y corredores perimetrales son unasolución apropiada para minimizar las ganancias solares sobreparedes y ventanas.

Figura 50 Utilización del techo como protección solar de la envolvente

52


Proteja de la radiación solar los techos con plantaciones de árbo-les (ver Implantación y forma, pág. 24), o produzca juego de volúmenestechando los espacios a diferentes alturas, de forma tal quea r rojen sombra propia.

Utilice elementosde la volumetría

para p roducir sombras

s o b re los techos

Figura 51 Techos a diferentes alturas para producir sombras pro p i a s

Fuente: Revista Entre Rayas, No. 26, Sep. 98. Edificio Banco Provincial La Florida. Arq. Juan Carlos Parilli.

Los colores claros en el techo pueden reflejar entre 25% y 30%de la energía radiante del sol. Las superficies claras, lisas y brillan-tes suelen tener reflectancia elevada en relación a la superficieblanca teórica de perfecta reflectancia, la cual absorbe 0% y re-fleja el 100% de la radiación.

Use acabados e x t e r i o res de

materiales y colore sre f l e c t a n t e s

Figura 52 Efecto de los materiales y color de techo en la absorción de calor

Calor reflejado Calor absorbidoTemperatura superficial 54º C Temperatura superficial 61ª C

53


Tanto el color como el tipo de material afectan la cantidad de calorreflejado, medido como reflectancia. A continuación se indican losv a l o res de reflectancia para diferentes materiales de techo:

M a t e r i a l Reflectancia con Reflectancia conde techo acabado original acabado blanco

% %Capa de asfalto 5-15 31-35Teja de arcilla 25-35 70-80

Teja de concreto 10-30 70-80Capa o lámina

de metal 70 70-80

Tabla 5 Reflectancia para diferentes materiales de techoFuente: Green Seal, Energy Star Home Project

Figura 53 Ejemplo de color inadecuado para techo en clima c a l i d o - h ú m e d o


54


La modulación del calor a través del techo depende de las pro-piedades termofísicas de sus componentes constructivos. La iner-cia térmica es la capacidad de un componente para almacenarcalor, amortiguar su efecto y transmitirlo con desfase hacia el in-terior de los ambientes, y puede expresarse como débil, media yfuerte (ver Mitigación de la carga de calor solar, pág. 15).

Seleccione los componentes c o n s t ructivos

de techo en funciónde su inercia térmica

Tabla 6 Coeficientes de amortiguamiento y desfase para componentes y materiales de techo

Composición (desde el ext. hacia el int.)

ConcretoLana de vidrioLana de vidrio

ConcretoConcreto

ConcretoMadera

Madera

Espesor(cm)

1044

1015

2010

15

Coeficiente deamortiguamiento

0,046

0,45

0,30

0,200,23

0,11

Desfase(horas)

3 h

11 h 50 min

4 h 40 min

6 h5 h

40 min8 h

Figura 54 Mecanismo de inercia térmica en una pare dFuente: Basado en Santimouris et al. Pasive cooling of Building . James & James (1996).

Hora O M a ñ a n a M e d i o d í a

Ta r d e Final de tarde N o c h e

T1 T2

T1

T2

T1

T2

T1T2 T1

T2T1

T2

T1 = Te m p e r a t u r asuperficial exterior

T2 = Te m p e r a t u r asuperficial interior

55


La selección adecuada de los materiales deberá tomar en cuentael horario de uso de la edificación y el tipo de acondicionamien-to, de acuerdo a las siguientes reglas básicas:

En el caso de acondicionamiento pasivo: • En edificaciones de uso diurno y nocturno, tales como resi-

dencias, son aconsejables componentes con inercia térmicadébil o media que no acumulen calor en el día y presenten po-co tiempo de desfase, para que así la onda de calor no se tras-lade a las hora de la tarde o de la noche cuando se producela mayor ocupación de los espacios. En el primer caso es acon-sejable la colocación de una capa de material aislante térmicocolocado hacia la cara exterior.

• En edificaciones de uso diurno, tales como escuelas, sonaconsejables componentes con inercia térmica media o fuerteque acumulen calor en el día y retarden la onda de calor pa-ra las horas de la noche, cuando la edificación está desocupa-da. En la noche el calor se evacuará por reirradiación hacia elcielo y por movimiento convectivo con la ayuda del viento.

En el caso de acondicionamiento activo: • Para edificios de uso diurno, por ejemplo comercio u oficina,

son aconsejables componentes con inercia térmica fuerte. Es-tos son materiales con una alta capacidad calórifica que acumu-lan calor en el día, de forma tal que amortiguan la curva detemperatura interior y presentan un desfase de varias horas.

Figura 55 Ejemplo de diseño y materiales constructivos adecuados para el acondicionamiento pasivo en el trópico

Fuente: Energy Efficient Building Design in Australia.

56


Cuando se utilizan materiales aislantes en el techo se pueden re-ducir sustancialmente las ganancias de calor a través de estoscomponentes. El aislante puede ser instalado en el material deltecho por el lado exterior (que es lo más efectivo para el climacálido) o como cielo raso internamente; también puede utilizar-se la combinación de ambas técnicas. Con 2 ó 3 cms de materialaislante es suficiente, aunque dependerá del tipo de material uti-lizado. Los más adecuados son los que presentan las siguientespropiedades térmicas baja capacidad calorífica y alta resistenciatérmica, es decir, con muy baja conductancia. También es impor-tante que el material aislante mantenga indefinidamente su coe-ficiente de conductividad y que no sea higrospónico, es decir,que no absorba humedad, lo cual disminuye su propiedad de ais-lante con el paso del tiempo.

Los materiales aislantes son costosos, pero su utilización debe serevaluada por sus buenos resultados para controlar los valoresmáximos de temperatura. En el caso de acondicionamiento acti-vo permite disminuir los costos de instalación, uso y manteni-miento de los sistemas de aire acondicionado. En la gráfica sepueden comparar los valores de temperatura máxima y mediapara dos sistemas constructivos con y sin material aislante comocielo raso.

Utilice materialesaislantes en techos

para mitigarlas gananciasde calor hacia

el interiorde los ambientes

Figura 56 Detalle de la colocación de material aislante en techo

D e t a l l e

Con aislante Techo exteriorsin aislante

S u p e r f i c i etecho 65º C

Te m p e r a t u r adel aire28,8º C

Te m p e r a t u r asuperior interior

38º C

Te m p e r a t u r asuperficial interior

28,5º C

Incorporando cieloraso aislante

57


3 53 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 42 32 22 12 0

Paredes de bloques de arcilla y friso • Te c h ode láminas de cementoreforzado sin cielo raso

Paredes de bloques de arcilla y friso • Te c h ode láminas de cementoreforzado • Cielo raso

de corcho

Paredes y techo decemento reforzado sin

cielo raso

Paredes y techo decemento reforzado •Cielo raso de corcho

Temp. máxima (cálculo) • Temp. media (cálculo) • Temp. máxima externa Temp. media externa

Gráfico 9 Va l o res de temperatura obtenidos analíticamente parad i f e rentes sistemas constructivos sin y con material aislante

Fuente: Datos tomados de Hobaica-Sosa-Rosales «Influencia de las características térmicas de los componentes constructivos en la temperatura del aire interior de viviendas»,

Revista Interciencia.

Utilice cámaras dea i re ventiladas entechos para mitigarlas ganancias de calor al interiorde los ambientes

El empleo de cámaras de aire en los cerramientos constructivoses adecuado para mitigar las ganancias de calor, debido a que elaire es un material aislante con un coeficiente de conductividadtérmico K= 0,028, igual al de la fibra de vidrio.

Las cámaras de aire pueden ser ventiladas o no ventiladas; lasque funcionan mejor son las ventiladas, debido a que eliminanpor convección las ganancias de calor rápidamente hacia el exte-rior. Esto se logra con un buen diseño, tal como se muestra en lasiguiente figura.

Figura 57 Detalle de techo con cámara de aire ventilada

C u m b re r a

Cámara de aire ventilada

58


Las cámaras de aire no ventiladas no son tan efectivas como lasventiladas o como la utilización de un material aislante. Aunquela sencillez del procedimiento constructivo y lo costoso de losmateriales aislantes justifica su aplicación.

Figura 58 Comparación de los efectos de áticos ventilados y no ventilados en la temperatura del aire

de los espacios interior

En la práctica, las cámaras aislantes no ventiladas en techos ho-rizontales o inclinados tienen mayor poder aislante que en cerra-mientos verticales (paredes). Asimismo, la cámara de aire máseficaz responde a unos 5 cms de espesor, ya que en espesoresmayores los intercambios de calor convectivos y radiactivos au-mentan, y por lo tanto disminuyen los efectos de la propiedad dematerial aislante del aire.

Ático ventiladoTe m p e r a t u r as u p e r f i c i a l

46º C

Te m p e r a t u r as u p e r f i c i a l

60º C

Ático sin ventilar

59


M e j o re el funcionamiento de las cámaras de aire no ventiladascon barreras aislantes

El efecto de transmisión de calor por radiación dentro de las cáma-ras de aire se puede reducir aplicando sobre una o ambas caras ma-teriales de bajo poder de emisión y de elevado poder re f l e c t o r, co-mo por ejemplo los metales, el aluminio entre ellos.

Las técnicas de barreras radiantes elimina en un 95% la ganan-cia de calor radiante del sol, por lo cual reduce la asimilación decalor del componente constructivo. También puede ser colocadaen la cara externa antes del acabado final exterior.

Su utilización debe ser evaluada técnica y económicamente, de-bido a que en pruebas de laboratorio los efectos han sido inte-resantes y efectivos, pero en ciertas condiciones los resultadosson poco duraderos por la vertiginosa oxidación del metal quehace aumentar rápidamente su coeficiente de radiación.

Figura 59 Detalle de barreras radiantes en techos

Reflección del calor

B a r reras radiantes

C o nb a r re r ar a d i a n t e

Te m p e r a t u r adel aire 26,5º C

Sin barre r ar a d i a n t e

Te m p e r a t u r adel aire 28,8º C

Te m p e r a t u r as u p e r f i c i a l

exterior 65,5º C

60


En el trópico, los techos de vidrio deben utilizarse con criteriosadecuados, ya que los grandes aportes de calor al interior pue-den opacar los beneficios por iluminación y calidad espacial.

En el caso de acondicionamiento pasivo se pueden utilizar techostranslúcidos, combinados con una adecuada ventilación naturalque permita evacuar las ganancias de calor al exterior.

Para el acondicionamiento activo no es aconsejable utilizar cerra-mientos de techo de vidrio expuestos directamente al sol. Laspropiedades termofísicas de este materia permiten una gran trasmi-tancia de calor directo (ver Ventanas, pág. 77) por lo que requeriría unagran demanda de potencia del sistema de aire acondicionado.

Actualmente se utilizan técnicas como la quinta fachada, que noson más que techos transparentes pero permeables a la ventila-ción que arropan otros techos opacos o translúcidos y que, even-tualmente, tienen mecanismos para abrirse o cerrarse.

Evite el uso de techoso cerramientos

horizontales de vidrio expuestos

al sol

Figura 60 Ejemplo de techo translúcido combinado con ventilación y vegetación

61


Utilice techos con vegetación

La vegetación absorbe la radiación solar, aísla térmicamente y som-b rea los cerramientos de la envolvente, por lo cual, al colocarse so-b re los techos, produce ambientes de una gran calidad térmica. Sinembargo, al re p resentar una sobrecarga a la estructura portante sedeberá evaluar económica y técnicamente su aplicación. Se re c o-mienda principalmente para corre d o res, accesos, galerías, camine-rías exteriores y garajes.

Figura 61 Uso de la vegetación en los techos

Figura 62 Ejemplo de uso de vegetación en techos Caracas, Museo de Arte Contemporáneo Sofía Ímber (MACCSI), Parque Central. Arq. Siso y Shaw Asociados.

Fuente: Libro Anuario de arquitectura Venezuela, Tomo 2.

62


Usar una combinación o todas las estrategias de techo permitelograr ambientes interiores más confortables. Al utilizar materia-les aislantes y técnicas de diseño indicadas para los techos sereduce la ganancia de calor y también puede reducirse o elimi-narse la necesidad de sistemas de aire acondicionado.

I n t e g re todas las estrategias

de techo para ela c o n d i c i o n a m i e n t o

p a s i v o

Figura 63 Integrando estrategias de diseño en los techosFuente: Basado en Field Guide for Energy Perf o rmance, Confort and Value in Hawai Home.

C u m b re r a

B a r re r a sr a d i a n t e s

A i s l a n t e

Cámara de aire ventilada

La circulación del aire por las superficies exteriores e interiores deltecho estimula las pérdidas de calor por convección. Una ventila-ción suficiente se alcanza frecuentemente a través de espacios dea i re a lo largo de las cumbreras o con aberturas a ras del techo.

P romueva la ventilación natural

a l rededor del techo o a través

de aberturas


Figura 64 Ejemplos de ventilación natural alrededor del techo

En la figura de la izquierda hay una efectiva ventilación natural que permite la evacuación del calor solar acumulado por los cerramientos hacia el exterior.

En el otro caso la ventilación es ineficiente.

63


Ubique aberturas en techos p e r p e n d i c u l a res a laincidencia del viento,con esto logrará unaventilación naturalmás efectiva para losambientes interiores

Figura 65 Influencia de la ubicación de las aberturas en techos Fuente: Basado en CSTB. Guide sur la climatisation naturelle de l´habitat en climat Tropical-Humide.


P romueva la iluminación natural a través de a b e rturas en techo

Ventilación re p a r t i d au n i f o r m e m e n t e

Zona sub-ventilada

Figura 66 A p rovechamiento de la iluminación natural a través de aberturas en techo

A través de aberturas en techo se pueden iluminar en forma natu-ral los ambientes interiores. Se deben controlar las ganancias de ca-lor con las propiedades termofísicas de los vidrios. Para aumentar laeficiencia de la iluminación natural se pueden utilizar superficies re-flectivas, tal como se muestra en la figura.

Las aberturas podrán ser para entrada de aire a la edificación opara salida de éste desde los ambientes al exterior, permitiendoasí la ventilación transversal (ver Aprovechamiento de la ventilación natural,

pág. 17). Ahora bien, la ubicación de la abertura en techo, re s p e ctoa la volumetría y distribución interior, será clave para aumentar laeficiencia de la ventilación natural, tal como se demuestra en las iguiente figura.

64


Las claraboyas o cúpulas de techo pueden ser una vía para brin-dar iluminación natural al interior de los ambientes. Sin embar-go, en el trópico estos dispositivos pueden ser causa de una granganancia de calor y de luz deslumbrante. Existen diferentes tiposde cúpulas que permiten minimizar estos efectos.

Las cúpulas de iluminación con dispositivos para ventilación per-miten minimizar las ganancias de calor al contribuir a evacuar ela i re caliente. Sólo deben ser utilizadas en caso de acondicio-n amiento pasivo de ambientes interiores. Para que funcionenadecuadamente, la instalación de la cúpula debe ser ubicadade forma tal que la brisas del viento contribuyan al movimientodel aire interior, evacuando el aire caliente hacia el exterior, talcomo se muestra en la siguiente figura.

Utilice claraboyas o cúpulas para

iluminación cenital,c o n t rolando las

ganancias de calor

Figura 67 Ubicación respecto al viento de cúpula para iluminación y ventilación


65


Evite el s o b recalentamiento y el deslumbramientoa través declaraboyas y cúpulasde techo expuestas al sol. Para elloseleccione el vidrioa p ropiado y limite elá rea de las mismas

Cuando utilice vidrios, seleccione un coeficiente de ganancia so-lar SHGC de 0.5 o menor. El SHGC mide la cantidad de calor ad-mitida por el vidrio según sus propiedades termofísicas (ver Venta-

nas, pág. 84) . Para disminuir el encandilamiento se ha incorporadoel uso de materiales translúcidos, difusores y plásticos blancos.Otra opción para reducir el encandilamiento es reflejar y produ-cir luz difusa utilizando deflectores o pantallas con espejos, talcomo se indica en la figura.

Figura 68 Opciones de cúpulas cenitales con difusores y espejos

Utilice ductos de iluminación entechos para iluminarde forma naturalambientes interiore s

Se han desarrollado tecnologíasbasadas en los principios físicosde reflexión y transmisión de laluz (ver Control de iluminación natural,

pág. 19). Estas tecnologías se aco-plan al proyecto arquitectónicopara dirigir y hacer más eficientela iluminación, o para proveerde luz natural ambientes interio-res sin ventanas hacia el exterior.

Figura 69 Ejemplo de iluminación natural a través de ductos

66

PAREDESrecomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c o

La vegetación colocada en elementos verticales absorbe la radia-ción solar y sombrea los cerramientos. Al mismo tiempo refrescael aire que circunda la envolvente, mediante la transpiración delvapor de agua.

P roteja las pare d e scon elementosde paisajismo

Figura 70 Ejemplo de uso de mata enredadera en cerramientos verticales

Fuente: Landscaping for Energy Efficiency FD OE/GO 10095-046-FS 220-abril 1995.


Las paredes están expuestas a altos niveles de radiación solar,con mayor influencia en el caso de edificaciones de gran altura.Las fachadas este y oeste pueden tener ganancias de calor dehasta 3000 w/m2/día, al percibir en forma perpendicular los ra-yos solares durante una buena parte del día. Parte de la ganan-cia de calor es absorbida por los componentes opacos y reirradia-da a los ambientes interiores.

Las técnicas utilizadas para controlar el acceso de calor a travésde las paredes deben darle prioridad a la orientación, a los ele-mentos de protección solar y a los materiales constructivos. Estasacciones concebidas en forma coherente podrán garantizar unabuena calidad térmica en el caso de acondicionamiento pasivo, yun uso racional de la energía cuando se empleen sistemas de ai-re acondicionado.

67


P roteja las pare d e se x t e r i o res de laradiación solar destacando elementos e s t ructurales y/ov o l u m é t r i c o s

En algunos casos los elementos estructurales y/o volumétricos ta-les como balcones, techos, galerías, atrios, corredores, pantallasy columnas pueden concebirse para actuar adicionalmente comoprotectores solares, al proyectar sombra sobre las fachadas.

Figura 71 Gran atrio central que tamiza el calor y la luz

en fachadas Edificio Procter & Gamble, Caracas. Arqtos. Diquez, González y Rivas.

Figura 72 Mitigación de lasganancias solares con

p royección del techo sobrep a redes y galería de acceso

Edif. Centro Río de Janeiro. Av. Río de Janeiro. Caracas.

Utilice elementos p e rmeables enfachadas para disminuir las carg a sde enfriamiento

Figura 73 Uso de bloques caladospara permitir la ventilación

natural en ciertas áreas Edificio sede de La General de Seguros, Caracas. Diquez, González

y Rivas Arquitectos. Fuente: Guía de edificaciones contemporáneasen Venezuela, Caracas. Parte I.

Figura 74 Combinación deacondicionamiento pasivo y

activo mediante fachada p e r m e a b l e

Urbanización Prados del Este, Caracas.

Una estrategia para disminuir las cargas de enfriamiento en edificiosde oficinas es el uso de doble fachada, una exterior permeable al ai-re y que filtre el sol al cerramiento interior de vidrio. Otra técnica esel uso de elementos permeables en áreas de circulación y acceso demanera que ventilen en forma natural, mientras el resto de los espa-cios funcionan con aire acondicionado, racionalizando de esta mane-ra el uso de la energía eléctrica.

Fotografías: Siem - Sosa

Fotografía: Laura Morales

68


Los tonos y materiales oscuros absorben mayor cantidad de ca-lor, por lo cual el revestimiento exterior de las paredes debe serde una alta reflectancia. Para lograr esto, las pinturas blancas sonlas más recomendables, pues reflejan entre un 70% y 80% de laradiación solar incidente. Si se re q u i e re combinar materiales ot onos de colores oscuros, úselos en los elementos menos expues-tos al sol o aislados térmicamente del exterior, ya sea en corredo-res, atrios o galerías.

Utilice acabadosfinales de pare d e sde alta re f l e c t a n c i a

Figura 75 Los colores claros en paredes permiten rechazar parte del calor incidente

Baja absorc i ó ndel calor

Alta absorc i ó ndel calor

Tabla 7 Datos de reflectancia y absortancia para diferentes materiales y pinturas de pare d e s

Material de pare d e s

Ladrillo ro j oMadera lisaC o n c re t o

Hoja de aluminio pulido re f l e c t o r aPintura negra

Pintura gris oscuraPintura marrón media

Pintura blanca semi-brillantePintura blanca brillante

Reflectancia%1222358859164375

Absortancia%888065129591845725

Las propiedades de reflectancia y absortancia para diferentes mate-riales y acabados de paredes se indican en la tabla a continuación:

69


Seleccione la inerc i at é rmica en funcióndel tipo de acondicionamiento y del horario de ocupación de la edificación

La inercia térmica es la capacidad de un componente para almacenarc a l o r, amortiguar su efecto y transmitirlo con desfase hacia el interiorde los ambientes; puede expresarse como débil, media y fuerte ( v e r

Mitigación de las cargas de calor solar, pág. 15). La selección adecuada de loscomponentes deberá tomar en cuenta la orientación, el horario deuso de la edificación y el tipo de acondicionamiento. Por ejemplo,una pared de inercia fuerte, caracterizada por elevada resistencia ygran capacidad calorífica, transmitirá la máxima temperatura al inte-rior con un tiempo de re t a rdo de 8 a 10 horas, con una importanteamortiguación de la temperatura externa; mientras que una pared dei n e rcia débil, de baja resistencia y poca capacidad calorífica pro d u c i r áuna temperatura interna máxima muy cercana a la temperatura ex-terior con un desfase de aproximadamente 2 horas.

Gráfico 10 Esquema del mecanismo de inercia en pare d e s

3 am 6 am 9 am 1 2 3 pm 6 pm 9 pm

P a re di n e rc i af u e r t e

Te m p .e x t e r i o r P a re d

i n e rc i ad o b l e

D e s f a s e :Fuerte: 8 hrs.Débil: 2 hrs.

70


Tabla 8 Datos de propiedades termofísicas de materiales y componentes de techo

Composición (desde el ext. hacia el int.)

FrisoBloque hueco

Terracota Friso

AdobeCámara de aire

AdobeConcreto

ConcretoMadera

Madera

Espesor(cm)

2,5

102,515

1515

2010

15

Coeficiente deamortiguamiento

0,10

0,073

0,30

0,200,23

0,11

Desfase(horas)

8 h

10 h

4 h 40min6 h

5 h 40min8 h

Según el mecanismo de inercia térmica, un diseño adecuado de-berá seguir las siguientes reglas básicas:

Acondicionamiento pasivo• En edificaciones de uso diurno y nocturno tales como residen-

cias, es aconsejable utilizar paredes con inercia débil o media,que no acumulen calor en el día y de poco desfase, de formaque no se traslade la onda de calor para las horas de la nochecuando los usuarios estén descansado.

• En edificaciones de uso diurno tales como escuelas, es acon-sejable utilizar paredes con inercia media o fuerte, de maneraque acumulen calor en el día y retarden la onda de calor pa-ra las horas de la noche, cuando se evacuará con la ayuda delmovimiento del aire y por reirradiación al cielo.

71


Acondicionamiento activo• En edificaciones de uso diurno tales como comercios y ofici-

nas es aconsejable utilizar paredes con inercia media a fuerte,de forma que se amortigüe el comportamiento de la curva detemperatura interior y se traslade el pico de la onda de calorhacia la noche, cuando el edificio está desocupado. Una es-trategia básica complementaria para este caso es la ventila-ción natural nocturna.

Figura 76 Ejemplo de diseño y materiales constructivos adecuados para el acondicionamiento activo en el trópico

Fuente: Hawai in Design.

Utilice materiales aislantes y/o b a rreras aislantes en paredes opacasexpuestas al sol

Los materiales aislantes presentan propiedades termofísicas debaja capacidad calórica y alta resistencia térmica. En paredes conalta insolación se puede amortiguar la temperatura interior utili-zando 2 o 3 cm de aislantes en la cara exterior antes del acaba-do exterior, como se muestra en la siguiente figura:

Figura 77 Detalle de pared con material aislanteFuente: Basado en Field Guide for Energy Perf o rmance, Confort and Value in Hawai Home.

El material aislante

reduce lat r a n s f e re n c i a

de calor

72


Figura 78 Detalle de pared con barrera radiante

Utilizar barrera radiante contribuye a reirradiar el calor haciafuera en paredes con alta insolación. Consiste en la colocaciónde una lámina liviana metálica con bajo poder de emisión y ele-vado poder reflector (por ejemplo, una hoja de aluminio) en lacara exterior, antes del acabado final. Esta solución debe serevaluada técnicamente, debido a que en ciertas condiciones lavertiginosa oxidación del metal produce una rápida disminu-ción de su propiedad de reflector de la radiación solar.

Utilizar barrera radiante enel interior o exterior de lasp a redes reirradia el calor

hacia afuera

Las fachadas de vidrios son tecnologías muy costosas y deben serutilizadas racionalmente en climas cálidos. Dependiendo de latecnología de vidrio, éste puede dejar pasar o absorber una grancantidad del calor incidente del sol y reirradiarlo hacia el interior(ver Ventanas, pág. 77). Debería ser utilizado sólo en fachadas norte yeventualmente en fachadas sur. Su uso indiscriminado y sin pro-tecciones solares no es adecuado para países tropicales; provocaaltos costos energéticos y económicos por instalación, uso ymantenimiento de equipos de aire acondicionado.

Racionalice el usode fachadas

de vidrio (c u rt a i nw a l l) sobre todo en

las orientacionese s t e - o e s t e

Figura 79 Ejemplo de sistema estructural realizado enteramente en fachadas de vidrio, tecnología adecuada

para climas templadosFuente: www.cistaledo.com

73


Varíe el ángulo de inclinación de las fachadas de vidrio (c u rt a i nw a l l) para reducir la irradiación admitida de calor

Al inclinar los vidrios se atenúa notablemente las irradiacionessolares transmitidas por los cristales. Con ángulos de inclinaciónde 15° respecto a la vertical (hacia adentro), se obtiene unareducción de las ganancias solares del 14% para ventanas en fa-chada norte, 28% para orientación este-oeste y 32% para vi-drios al sur (Nedianni, 1997). Para obtener atenuaciones del50% en las fachadas más críticas (este-oeste), se podrían diseñarfachadas de vidrio (curtain wall) con ángulos de 35° respecto ala vertical (135° de la horizontal).

Figura 80 Ejemplo arquitectónico de la inclinación de fachadasEdificio Mirador del Campo de Carabobo. Edo. Carabobo.

Transmisión igual a 8%

1 0 %2 0 %

2 0 %1 %

3 %

35% re f l e j a d a

40% absorbida

(20% es reirradiado al

interior y 20% es reirradiado al

e x t e r i o r )

1 0 0 %

4 5 º

2 5 %


74


E n t re las innovaciones para reducir la ganancias de calor al in-t erior a través fachadas de vidrio se encuentra el doble vidrioconvectivo. Sistema de enfriamiento pasivo que se combinaadecuadamente con los sistemas de acondicionamiento activopara disminuir la potencia y el consumo de energía del aireacondicionado. Consiste en una fachada doble de vidrios venti-lada por la parte inferior y superior (como muestra la figura); es-to permite que flujos convectivos de aire ascendentes se llevenparte del calor re i r r a d i a d o .

Utilice la doblefachada de vidrio

ventilada paradisminuir las

ganancias de calor yexigir menos energ í a

del sistema de airea c o n d i c i o n a d o

Figura 81 Esquema de doble fachada ventilada

Acceso del aire

Salida del aire

75



Utilice fachadas p e rmeables paraestimular la ventilación natural

Los cerramientos exteriores verticales (bloques de ventilación, ce-losías, enrejillados, calados, etc.) favorecen la ventilación naturalde los ambientes interiores y permiten el paso controlado de lailuminación natural.

Figura 82 Combinación de fachadas y cerramientos e x t e r i o res permeables

Edificio Residencial Alta Florida, Caracas.


P romueva entradasde luz natural a través de las fachadas

Los ambientes interiores pueden ser iluminados naturalmente a tra-vés de componentes translúcidos y/o permeables en fachadas talescomo ventanas, vitrales, aberturas, bloques de vidrios y calados. Deesta manera se producen espacios de mayor calidad lumínica y se lo-gra mayor racionalidad energética al combinar luz natural y artificial.

Figura 83 Elemento translúcido en fachada Vitral, UCV. Arq. Carlos Raúl Vi l l a n u e v a .


76


Figura 84 Fachadas translúcidas Sede de Bodegas Pomar. Arq. Carlos A. Remers Fuente: Revista Entre Rayas, Nº. 26, Sept. 98.

Para la ubicación de estos elementos en la envolvente debenconsiderarse las recomendaciones de orientación y protecciónsolar, de forma tal que las ganancias de calor a través de ellos noeleven inadecuadamente la temperatura del aire interior ( v e r

Ventanas, pág. 77).

77


Limite el uso de ventanas yfachadas de vidriosc l a ros simples sinp rotección solar en orientación este y oeste


Las ventanas y otras aberturas ofrecen vista al paisaje y permitenel paso de luz y ventilación natural. En contraposición, la luz so-lar con entrada directa a través de las ventanas puede represen-tar una alta ganancia de calor hacia el interior de los ambientes.Esto puede significar más de la mitad de las cargas de energía deenfriamiento en una edificación con aire acondicionado.

Las técnicas de mitigación de las ganancias solares relacionadascon el sombreado, ubicación y orientación de las aberturas oventanas y con la calidad de los vidrios, deberán estar en armo-nía con las decisiones de implantación y distribución de los espa-cios interiores. El uso de estas estrategias, o la combinación deellas, es la forma más efectiva de alcanzar el confort térmico y lu-mínico en forma natural, o de reducir significativamente el con-sumo de energía del sistema de aire acondicionado.

Figura 85 Esquema del efecto invern a d e roFuente: Elaboración propia en base a datos en Field Guide for Energy Perf o rmance, Confort and Value in Hawai Home.

RI onda larga atrapadapor la ventana

Re-irradiación del calorRI onda larga

Radiación solar - RIonda corta

VENTANAS Y OTRAS ABERTURAS

RI = Radiacióni n f r a ro j a

La radiación solar que entra a través de una ventana sin pro t e c c i o-nes solares re s p resenta un gran aporte calorífico a los ambientes. Es-ta radiación es espectralmente muy cercana a la radiación infrarro j a ,por lo que este calor podría aumentar muy por encima la tempera-tura interior respecto a la temperatura del aire exterior, debido al de-nominado efecto invern a d e ro. Los vidrios simples de las ventanasson transparentes a la radiación infrarroja (RI) de onda corta, por loque ésta es absorbida y reirradiada entre las superficies y objetos in-t e r i o res en forma de radiación infrarroja (RI) de onda larga. El vidrioresulta opaco para la radiación de onda larga, por lo cual este calorradiante quedará atrapado dentro del ambiente. Este es el mismop roceso de generación de calor que ocurre cuando se deja un carroexpuesto al sol con los vidrios cerrados.

78

VENTANAS Y OTRAS ABERTURASrecomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c o

Según las características del vidrio, la radiación solar que llega a unaventana es reflejada, transmitida y/o absorbida, y luego re-irradiada. Elvidrio simple claro transmite más del 80% de la radiación incidente.

Figura 86 Comportamiento térmico del vidrio

El área total de las aberturas con vidrios afectará de manera determi-nante la cantidad de luz y calor solar transmitidos hacia el interior delas edificaciones. La mejor técnica para favorecer la calidad térmica ylumínica de los ambientes –y para reducir la carga de enfriamiento delsistema de acondicionamiento activo– es proteger las ventanas yf achadas de vidrios de la radiación solar. Se debe limitar el área de ven-tanas y vidrios sin parasoles, especialmente en las fachadas este y oes-te; otra opción puede ser utilizar cristales de alta tecnología.

Radiación solar

Radiación re f l e j a d a

R a d i a c i ó na b s o r b i d a

R a d i a c i ó nre i r r a d i a d aA m b i e n t e

i n t e r i o r

R a d i a c i ó nt r a n s m i t i d a

Los pro t e c t o res solares exteriores son el método más efectivopara reducir las ganancias de calor a través de las aberturas yventanas. Esta reducción puede estimarse hasta en 80% en elcaso de ventanas con vidrios claros simples (ASHRAE 1989).

Los pro t e c t o res solares deben adaptarse a la latitud del sitio, esd e c i r, a la trayectoria y ángulo solar a lo largo del año, así comoa la orientación de las ventanas en cada fachada. Estos factore sdefinirán el tipo de protector solar más conveniente; los paraso-les fijos más utilizados son horizontales, verticales y fro n t a l e s .

Las protecciones horizontales y los aleros de techo funcionanbien para ventanas y aberturas en fachadas norte y sur. En laorientación sur y para la latitud de Venezuela, el alero horizon-tal debe ser mas largo, tal como se indica en la figura. Paraá ngulos elevados de incidencia del sol, es decir, a las horas del

Utilice pro t e c t o re ss o l a res exteriore s

en ventanas

79

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c omediodía, las protecciones horizontales protegen para todas laso r i e n t a c i o n e s .

La figura que se presenta a continuación re p resenta un ejemplopráctico para calcular –según la ruta solar de la ciudad de Caracas–a l e ros como pro t e c t o res solares horizontales en fachadas norte y sur,para bloquear así elevados ángulos de incidencia solar (1:00 pm).

1 7 : 0 01 6 : 0 0

1 5 : 0 01 4 : 0 0 1 3 : 0 0 1 2 : 0 0 1 1 : 0 0 1 0 : 0 0 9 : 0 0

8 : 0 07 : 0 0

6 : 0 0

N O RT E

S U R

E S T E O E S T E

Figura 87 Localización: Caracas • Latitud: 10.6º N • Longitud: 67,0º Este • Hora: 2:00 pmJunio 21 • Marzo 21 • S e p t i e m b re 21 • E n e ro 1 • D i c i e m b re 31 • D i c i e m b re 21

Fuente: Elaboración propia en base al software P rograma IES, Sunpath.


80


Figura 88 Detalle de aleros y/o protecciones horizontalesen fachadas sur y norte

Para fachada sur calcular ela l e ro con un ángulo de 50º

Para fachada norte calcular ela l e ro con un ángulo de 70º

Para ángulos bajos de incidencia del sol, es decir, en las horasdel sol poniente al este y al ocaso en el oeste, los pro t e c t o res so-l a res verticales y frontales son adecuados para ventanas en fa-chadas este, oeste, noreste, noroeste, sureste y suro e s t e .

Figura 89 Detalle de planta e isometría de protector solar vertical para bloquear ángulos bajos del sol en fachadas

este y oeste

El diseño y dimensionamiento preciso de los pro t e c t o res solare sdeberá tomar en cuenta la latitud del lugar, la orientación y laaltura de la ventana. Existen programas de simulación para eva-luar la eficiencia de los pro t e c t o res en el bloqueo solar y en ladisminución de las cargas de enfriamiento en el caso de acondi-cionamiento activo. En la tabla que aparece a continuación semuestra la eficiencia de pro t e c t o res solares tipo según la posi-ción del sol y la orientación de la fachada.

P l a n t aI s o m e t r í a

81


C e n i t a l

E f i c i e n t e

E f i c i e n t e

D e f i c i e n t e

D e f i c i e n t e

L a t e r a l

S e m i - e f i c i e n t e

Semi-eficiente

Semi-eficiente

Semi-eficiente

H o r i z o n t a l

D e f i c i e n t e

Deficiente

Eficiente

Deficiente

F ro n t a l

S e m i - e f i c i e n t e

Semi-eficiente

Deficiente

Semi-eficiente

C o n d i c i o n e sde asoleo

T i p o l o g í a

H o r i z o n t a l

D e c l i n a n t eh o r i z o n t a l

Vetical l a t e r a l

Ve r t i c a lf ro n t a l

Variación de la eficiencia

según d i f e rentes

o r i e n t a c i o n e s

N

S

O E

N E

S E

N O

S O

N

S

O E

N E

S E

N O

S O

Tabla 9 Eficiencia de pro t e c t o res solares tipo según la posición del sol y la orientación de la fachada

Fuente: Recomendaciones para mejorar la calidad térmica de las edificaciones. Comisión para el mejoramiento de la calidad térmica de las edificaciones y el espacio urbano. Maracaibo, 1999.


82


Una buena solución para el trópico, en donde el sol es fuerte to-do el año y lo que varía es el ángulo de incidencia, son los pa-rasoles solares móviles exteriores. Éstos presentan mecanismosde adaptación, por lo cual se pueden ir ajustando a las necesi-dades de protección solar en las diferentes épocas del año. Enla siguiente figura se presenta un ejemplo de parasol móvil queademás de proteger de la incidencia del sol favorece la ventila-ción natural, esto debido a que es de romanillas.

Figuras 90 y 91 Detalle de protecciones solares ajustablesen fachada este

Edificio de Ingeniería Sanitaria UCV. Arq. Carlos Raúl Vi l l a n u e v a

Los protectores solares fijos en ventanas son elementos que re-quieren una importante inversión económica inicial, por lo cualen muchos casos se descarta su aplicación. Sin embargo, es re-comendable realizar una evaluación técnica y económica, debidoa que este tipo de protectores reporta altos beneficios en la cali-dad térmica de los ambientes y en la disminución de la carga deenfriamiento del sistema de aire acondicionado.

Para las ventanas expuestas al sol se puede disponer de elementosindividuales de protección solar ligeros, como toldos, estructurastensibles, romanillas o persianas exteriores, los cuales permitenc o n t rolar –a requerimiento de la ocupación del espacio– la cantidadde luz solar con entrada directa hacia el interior de los e s p a c i o s ;además, estos elementos reducen las ganancias de calor interno.

Instale toldos,romanillas

o persianas e x t e r i o res

en ventanas expuestas al sol


83


Figura 92 El sistema estructural todo realizado enteramente en fachadas de vidrio, tecnología adecuada

para climas templadosFuente: Basado en Cooling your Home Naturally - Energy Efficiency and Renewable Energ y.

To l d o Ve n e c i a n a R o m a n i l l a

Instale pro t e c c i o n e ss o l a res interiores en ventanas expuestas al sol

Arreglos interiores en ventanas –tales como cortinas, persianas,mallas y pantallas– reducen las ganancias de calor al disminuir lacantidad de luz solar directa hacia el interior de los espacios. Sinembargo, estos elementos no trabajan tan eficientemente comolas protecciones exteriores, debido a que el aire que circula entreel vidrio y el protector se calienta y, eventualmente, se transmiteal interior del ambiente.

Figura 93 Esquema del comportamiento térmico del calor en una ventana con cortina

Adicionalmente, las protecciones interiores pueden reducir latemperatura interior, pues evitan el contacto de los rayos solarescon los materiales de elevada masa térmica, tales como los pisosde concreto. Las protecciones solares interiores protegen losmuebles de la radiación directa.


84


La radiación solar que penetra a través de ventanas o de facha-das de vidrio aporta luz y calor. La luz visible admitida a través deuna ventana se registra por el Coeficiente de Transmisión de LuzNatural VLTC (Visible Light Transmisión Coefficient). Un valor al-to de VLTC representa una alta trasmisión de luz.

La ganancia de calor solar admitida a través de una ventana esmedida por el Coeficiente de Ganancia de Calor Solar SHGC (So-lar Heat Gain Coefficient) que incluye la cantidad de calor trans-mitido y absorbido por el vidrio. Un valor bajo de SHGC repre-senta una menor ganancia de calor.

Los cristales de alto rendimiento o espectralmente selectivos re-ducen la cantidad de calor transmitido a través de las ventanas,a la vez que permite el paso de altos niveles de luz visible. De es-ta manera puede reducirse la necesidad de energía para enfria-miento y, al mismo tiempo, se reducen las necesidades de luzeléctrica. Adicionalmente, este tipo de cristales reduce el deterio-ro de los muebles debido a la radiación ultravioleta.

Se han desarrollado vidrios espectralmente selectivos y de bajaemisividad (Low-e). No todos son adecuados para climas tropica-les; algunos sistemas de vidrio (Low-e) han sido diseñados paraclimas templados y funcionan manteniendo los espacios fríos enverano y cálidos en invierno. Para climas tropicales el vidrio debecomportarse como indica la figura:

A continuación se presentan algunos indicadores para seleccio-nar las características termo físicas de vidrios adecuados para elclima de Venezuela:

Emplee cristalesde alto re n d i m i e n t o

en ventanasexpuestas al sol

y en fachadasde vidrio

(c u rtain wall)

Figura 94 Comportamiento adecuado de cristales de alto rendimiento en el trópico

Radiación solar

Más calor es re i r r a d i a d o

R e i r r a d i acalor IR deonda larga

Calor transmitido al interior

(luz natural)

85

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c o• Un valor bajo de Coeficientes de Ganancia Solar SHGC es la

propiedad más importante en climas cálidos. Seleccione ven-tanas con un SHGC de 0,40 o menos.

• Seleccione ventanas con un valor alto de Coeficiente de luz visibleV LT C de 0,7 o más, para maximizar la luz natural y las visuales.

• La tasa de flujo de calor a través de la unidad de área del v i-drio (W/m2 grado C) es otra propiedad que debe conside-r a rse. Un factor U bajo es útil cuando resulta importante man-tener el calor fuera, pero es menos importante que el SGHCen climas cálidos. Seleccione ventanas, claraboyas y ventanascon un factor U menor a 4,00

Código Ventana con vidrio CaracterísticasSHGC VLTC Factor U

A Simple claro 0,86 0,9 6,59B Simple bronce/gris 0,73 0,68 2,09C Doble claro 0,76 0,81 4,48D Doble bronce/gris 0,62 0,62 3,41E Doble alta tecnología Low E 0,48 0,69 2,04F Doble alta ganancia solar Low E 0,71 0,75 1,82G Doble moderada ganancia solar Low E 0,53 0,75H Doble baja ganancia solar Low E 0,39 0,7I Triple moderada ganancia solar Low E 0,5 0,65J Triple baja ganancia solar Low E 0,33 0,56

Gráfico 11 Coeficiente de ganancia solar (SHGC) y Coeficiente de transmisión de luz natural (VLT C )

0.00 0.20 0.10 0.60 0.80 1.00a

bc

d

e

fg

h

i

j

S H G CV LT C

Tabla 10 Datos de Coeficiente de Transmisión de Luz NaturalV LT C (Visible Light Transmisión Coeff i c i e n t) y Coeficiente

de Ganancia de Calor Solar S H G C (Solar Heat Gain Coeff i c i e n t)para diferentes tipos de vidrios de ventanas

Fuente: Datos de SGHC y VLTC tomados de www. e ff i c i e n t w i n d o w s . o rg/glazing double.html


86


Otra tecnología de ventana desarrollada a fin de reducir las ga-nancias de calor es la de doble cristal con cámara de aire u otrogas, tal como argón. A continuación se indican las propiedades:

Desafortunadamente, las tecnologías de vidrios espectralmenteselectivos y de doble vidrio con gas son muy costosas en Ve n e z u e l a ,sobre todo si se compara con el precio y la eficiencia de vidriossimples con protectores solares exteriores.

Figura 95, Gráfico 12 Comportamiento térmicode ventana de doble cristal con cámara de gas

Fuente: Datos tomados de www. e ff i c i e n t w i n d o w s . o rg/glazing double.html

Vidrio b ronce o gris

Cámara degas u otro s

Vidrio claro

Radiación transmitidapor el vidrio exterior

Vidrio interior filtra yreduce la ganancia del

calor al interior del espacio

Radiación re f l e j a d a

Radiación absorbida y posteriormente irradiadaal exterior y al interior

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0

P o rcentaje (%) de control solar

Doble vidrio de color con baja ganancia solarDoble vidrio con alta ganancia solar

Vidrio simple con baja ganancia l o w - e

87

recomendaciones de diseño arq u i t e c t ó n i c oVENTANAS Y OTRAS ABERTURAS

Seleccione adecuadamente elcolor de los cristalesde fachadas de vidrioy ventanas expuestasal sol

Es importante no confundir vidrios espectralmente selectivos yLow-e con el color del vidrio. Los vidrios con tinte no reflejan laradiación infrarroja, por el contrario, la absorben. Al absorber laradiación se acumula calor que eventualmente puede ser re i r r a d i adoal interior como energía calórica. Algunos tintes oscuros admitenmás calor que luz visible. Por ejemplo, un cristal con tinte colorgris oscuro puede tener un alto SHGC de 0,58 y un bajo VLTCde 0,30. Adicionalmente, el color del cristal puede producir am-bientes en penumbra y mayor consumo de energía y costos poriluminación. Los vidrios espectralmente selectivos y L o w - e de c o-l o res verdes y azules transmiten mejor la luz solar. A continuaciónse presentan datos del Coeficiente de Ganancia Solar (SHGC) yCoeficiente de Trasmisión de Luz Visible (V LT C) para difere n t e st ipos y colores de cristales.

Tabla 11 Comparación del comportamiento térmico y lumínicode diferentes tipos y colores de cristales

Fuente: Elaboración propia en base a datos en Field Guide for Energy Perf o rmance, Confort and Value in Hawai Home.

Hoja de vidrio simple-estándar

C l a ro 0 , 8 5 0 , 9 0B ro n c e 0 , 7 2 0 , 6 7G r i s 0 , 6 8 0 , 6 0Gris Oscuro 0 , 5 8 0 , 3 0Hoja de vidrio simple-espectralmente selectivo

Estándar tinte verd e 0 , 7 0 0 , 8 3Alta tecnología tinte verd e 0 , 6 1 0 , 7 6Alta tecnología tinte azul 0 , 5 7 0 , 7 7Doble hojas de vidrios

C l a ro 0 , 7 6 0 , 8 1Estándar Low-e 0 , 6 5 0 , 7 6Espectralmente selectivo Low-e 0 , 3 8 0 , 7 1

Coeficientede ganancia

de calor solar(SHGC)

Coeficiente detransmisión

de luz natural(VLTC)

Tipos de vidrios

88


El área y la orientación de las ventanas y/o fachadas de vidrios(curtain wall), así como la tecnología de los cristales y la presen-cia o no de protecciones solares, pueden tener un gran impactoen los costos económicos y energéticos de las edificaciones (ver

Instalaciones de aire acondicionado, pág. 103).

Una técnica tradicional para reducir las ganancias de calor inter-no y la carga de enfriamiento del sistema de aire acondicionadoes aquélla por medio de la cual se reduce el área total de super-ficies de vidrio claro simple sin protección solar, en especial en lasorientaciones este y oeste.

En las zonas cálidas –con latitudes similares a la de Venezuela– loideal es ubicar la mayor área de ventanas o fachadas de vidrios ha-cia el norte, donde es mínima la radiación directa, o en el sur, endonde pueden ser diseñadas con protecciones solares horizontalespara re s g u a rdarlas de la radiación solar que incide de noviembre amarzo. Los parasoles en fachadas este y oeste no protegen todo elaño los ángulos de incidencia del sol. En este caso, la mejor técnicaes no proponer fachadas de vidrio en las fachadas este y oeste.

En el cuadro expuesto a continuación se presentan los resultados deuna simulación realizada en el sector residencial, que demuestra elefecto en la demanda de la carga por enfriamiento de aire acondicio-nado para diferentes cristales de ventanas y para diferentes orienta-ciones de las mismas. Los datos fueron obtenidos con el programa desimulación APACHE para el mes de marzo del año 2003.

Se simuló una casa de construcción convencional de aproxima-damente 178 m2, de forma rectangular, con áreas de ventanasde 25,5 m2 (15% del área del piso) sin protecciones solares. Unade las fachadas largas se dejó ciega, mientras que en la otra secontempló el 10% del área de ventanas. Esta última fachada –lacual constituyó el caso de estudio– se rotó en los cuatro puntoscardinales: norte, sur, este y oeste, modificando sucesivamentelos tipos de vidrios. La simulación se realizó para las condiciones cli-máticas de la ciudad de San Juan de Los Morros, estado Guárico, Ve-nezuela, para el día 14 de marzo a la 1 pm. Los resultados re f l e j a ro n :

Disminuya la demanda de energ í a

y costos de los sistemas de aire

acondicionado conuna adecuada

orientación y tecnología

de las ventanas y/ofachadas de vidrio

89


• Disminución en la carga de enfriamiento como resultado deutilizar ventanas con cristales de alta tecnología.

• Influencia de la orientación de la fachada con ventanas en elaumento de las cargas de enfriamiento del sistema de AA (aireacondicionado). Es importante destacar los resultados para lafachada sur que corresponden, por la fecha de la simulación,con la época del año en el cual el sol está inclinado hacia elsur para la latitud de Venezuela.

A continuación se muestra el resultado de simulaciones para de-mostrar el impacto del área de ventanas y tipos de cristales en loscostos anuales del consumo eléctrico. Para ello se aumenta elárea cristalizada al doble, es decir 30% del área del piso. La ven-tanas se repartieron equitativamente en las cuatro orientaciones(para descartar la influencia de las mismas).

1 2 0

1 0 0

8 0

6 0

4 0

2 0

0N o r t e E s t e S u r O e s t e

O r i e n t a c i ó n

ABCDEF

Ve n t a n aA

S i m p l eC l a ro

Ve n t a n aB

S i m p l eB ro n c eo Gris

Ve n t a n aC

D o b l eC l a ro

Ve n t a n aD

D o b l ev i d r i o

G a n a n c i as o l a r

M e d i a

Ve n t a n aE


G a n a n c i asolar Alta

Ve n t a n aF


G a n a n c i aSolar Baja

Vi d r i o s

Gráfico 13, Tabla 12 Impacto de diferentes cristales y orientacionesde ventanas en la carga de enfriamiento en kw/h

90


Las ventanas con vidrios simples claros o con tintes grises o bro n c ep resentan un significativo impacto en la carga de enfriamiento cuan-do se duplica el área de cristales. El análisis indica que el incre m e n t odel área cristalizada aumenta el uso de energía en climas cálidos, pe-ro tiene un menor impacto en el consumo cuando se usan cristalesde alta tecnología (ejemplo: vidrio doble con baja ganancia solar).

P o rcentaje de aumento del costo anual del consumo eléctrico

Vidrios claro ss i m p l e

5 0 %

30% del área delpiso de ventanas

Vidrios griso bronce simple

4 0 %

Vidrio doblecon baja

ganancia solar

3 3 %

Tabla 13 P o rcentaje de aumento del costo anual de consumoeléctrico al aumentar el área de ventana 30% del área del piso

Fuente: Elaboración propia, inspirado en el estudio www. e ff i c i e n t w i n d o w s . o rg / o r l a n d o _ c . h t m l

Un estudio comparativo del porcentaje de reducción de las ga-nancias de calor interno en el que se aplicaron diferentes técni-cas a una ventana fija de vidrio simple claro de 1/4” expuesta alsol, indica los siguientes resultados (ASHRAE: 1989):

Estime los costos asociados al

sistema de aireacondicionado

en función del tipode protección solar

P rotector solar exterior 80 %Papel o capa reflectiva en vidrio 37 - 68 %Cristal espectralmente selectivo 37 - 58 %Cristal de tinte bronce o gris 26 - 37 %Persiana interior de color claro 30 %Persiana interior de color medio 22 %Cortina interior translúcida 54 %Cortina interior opaca de color blanco 59 %Cortina interior opaca de color oscuro 15 %

Reducción de la GananciaSolar vs. una ventana de

vidrio claro simple de 1/4”

Sistema o técnica

Tabla 14 C u a d ro comparativo de la reducción de la gananciasolar de una ventana de vidrio claro simple

al aplicar cristales eficientes y pro t e c t o res solare sFuente: Datos tomados de ASHRAE Handbook of foundamentals, 1989.

91


Un criterio importante a tomar en cuenta es el consumo eléctricorequerido para el sistema de aire acondicionado, por cuanto re-p resenta los costos de funcionamiento de la edificación a lo largode su ciclo de vida.

Porcentaje dereducción anual

del consumoeléctrico

Protector solar

P ro t e c t o res solare sh o r i z o n t a l e s 1 3 %

P ro t e c t o res solares i n t e r i o re s 1 5 %

P rotección parc i a lcon vegetacióne x t e r i o r 2 0 %

P rotección solarmáxima aleros y vegetación exterior 3 0 %

Tabla 15 P o rcentaje de reducción del consumo anual por la presencia de diferentes pro t e c t o res solares respecto

a ventanas con vidrio simple sin pro t e c c i ó nFuente: Elaboración propia en base al estudio www. e ff i c i e n t w i n d o w s . o rg / o r l a n d o _ c . h t m l

Nota: El estudio se realizó para una casa típica de 180 mt2,con ventanas que re p resentan el 95% del área de piso. Lasventanas se re p a r t i e ron equitativamente en las 4 fachadasorientadas N, S, E, O.

92


La capacidad de renovación del aire de cada modelo de ventanaestá indicada por el Índice de Eficiencia de Ventilación Natural.Sin embargo, éste no es el único criterio válido de selección, puesdeben tomarse en cuenta otras exigencias de diseño, re l a c i o n adascon el uso de los espacios, la estética, seguridad, calidad térmi-ca, calidad lumínica, costos de construcción y mantenimiento,además de otros requerimientos particulares del usuario.

En las normas venezolanas se establece para el área de ventana el15% del área del piso, pero este criterio no es garantía de buena ca-lidad de iluminación, pues dependerá de la ubicación, de las pro p o r-ciones del espacio habitable, del modelo de ventana y tipo de vidrio.De la misma manera, la ventilación natural no está garantizadapuesto que, tal como se muestra en la gráfica, la eficiencia dependetanto del modelo de ventana como de la ubicación y las alturas delas aberturas. Por ejemplo, una ventana tipo corredera presenta unaeficiencia para la iluminación natural del 100% del área, en el casode vidrio simples claros, mientras su eficiencia para la ventilación na-tural es de aproximadamente un 50% respecto a su área total, porcuanto mantiene un paño fijo.

El modelo de ventana más eficiente para la ventilación natural es elde hojas batientes con un índice de eficiencia de 90%; aunque enVenezuela el modelo de romanillas, de una eficiencia de 75%, re s u l-ta más aconsejable por su funcionalidad en caso de lluvias.

En el caso de acondicionamiento activo las ventanas deben ase-gurar cierre hermético para reducir las infiltraciones; pero al mism otiempo deben contemplar la posibilidad de su apertura event u a lpor seguridad y mantenimiento, así como también para efectos derenovación del aire (por razones de higiene) y para entrada de airenatural en el caso de fallas en el sistema de aire acondicionado.

Un buen diseño arquitectónico debe incorporar la selecciónadecuada de las ventanas, al integrar exigencias de ventilación,iluminación, seguridad y mantenimiento.

Seleccione el tipode ventana que

se adapte mejor a losre q u e r i m i e n t o sde ventilacióne iluminación


93


Ve n t a n ag u i l l o t i n a

4 5 %Ventana de

doble guillotina4 5 %

Ve n t a n ac o r re d e r a4 5 % - 5 0 %

Ventana abatible con eje

horizontal i n f e r i o r

4 5 %

Ve n t a n ab a t i e n t e

9 0 %Ventana doble

b a t i e n t e9 0 %

Ve n t a n aro m a n i l l a

7 5 %

Ventana abatible con eje

horizontal s u p e r i o r

7 5 %

Figura 96 Índices de efectividad para la ventilación natural ded i f e rentes modelos de ventana

Fuente: Elaboración propia en base al estudio www. e ff i c i e n t w i n d o w s . o rg / o r l a n d o _ c . h t m l

94


En el caso de ventilación cruzada, la altura de la ventana de entra-da definirá el patrón de flujo interno del aire. Ventanas de entradaubicadas muy altas producen un movimiento del aire muy pobre anivel del usuario. Sin embargo, una ventana de salida a baja alturano corrige el mal flujo de aire, la ubicación de las ventanas de sali-da no afectan significativamente el patrón de flujo de aire dentrodel ambiente (ver Ambientes interiores, pág. 40-42).

Cuando no pueda colocar dos ventanas en paredes opuestasasegure la ventilación cruzada con aberturas en techos o con ce-rramientos permeables, como puertas con romanillas.

Ubique las ventanasde modo quef a v o rezca un

adecuado patrón deflujo interno del aired e n t ro del ambiente

Figura 97 P romueva aberturas en techo.

Figura 98 A s e g u re la ventilación cruzada con puertas de ro m a n i l l a .

95


Utilice ventanas dediseños innovadore sque permitan unamejor ventilación n a t u r a l

En ventanas y aberturas es factible desarrollar diseños innovadore sy aerodinámicos que hagan más efectiva la ventilación natural. Sepueden combinar técnicas tales como vidrios fijos con romanillas ocelosías, pérgolas verticales y/o bloques calados.

A manera de ejemplo, en la siguiente figura se presenta un diseñoinnovador de ventana.

Figura 99 Detalle de ventana innovadora

Figura 100 Detalle de ventana doble vidrio ventilada

96


Una bandeja de luz es un reflector horizontal empleado para con-ducir la luz natural hacia el interior de una edificación, la cual pued eademás servir como protector solar de ventanas y pare d e s .

Una bandeja de luz en una ventana reduce las ganancias de calora través de la sección inferior y permite el paso de la luz reflejada através de la superior.

Si se integra este concepto al diseño de las instalaciones se lograreducir parcialmente el consumo de energía, debido a la ilumina-ción artificial y al sistema de aire acondicionado de la edificación.

Emplee bandejasde luz para dirigirc o n v e n i e n t e m e n t e

la iluminación natural hacia

el interior

CONTROL DE LA ILUMINACIÓN NATURAL

Figura 101 Ejemplo de bandeja de luz en ventanas

Figura 102 Detalle de coordinación de aleros y bandejas de luz

97


Aplique técnicas notradicionales parac e rramientos de ventanas y a b e rturas, como bloques de iluminación y vitralespara una mayor calidad lumínica delos espacios interiore s

El uso de diversos materiales, elementos y técnicas como cerra-mientos de ventanas y aberturas en paredes, ofrece muchas posibi-lidades al diseñador para crear matices y tonalidades de iluminaciónnatural, al tiempo que se respetan las exigencias de habitabilidad.E n t re las opciones deben considerarse los bloques de iluminación,vitrales, claraboyas, espejos, etc. Esto –en combinación con el dise-ño y la ubicación de la abertura en pro p o rción al espacio, y con unaestudiada iluminación artificial– produce ambientes confortables yenergéticamente eficientes.

Figura 103 Detalles de bloques de iluminación

Figura 104 Ejemplo de cerramientos translúcidos en fachadasSede de Bodegas Pomar. Arq. Carlos A. Reimers.Fuente: Revista Entre Rayas No. 26, Sept. 98.

re c o m e n d a c i o n e sde diseñode instalacionesy equipos

100

recomendaciones de diseño de instalaciones y equiposEn Venezuela el diseño arquitectónico de edificaciones ha desatendid oel aspecto climático como criterio de diseño. Este factor, erróneament e ,es considerado posteriormente, y la solución más expedita a esteproblema constituye, en la mayoría de los casos, la instalación depotentes sistemas de aire acondicionado que vienen a suplir la cargade enfriamiento (que seguramente hubiera podido ser menor). Laomisión del aspecto climático es también común en el diseño ar-quitectónico de edificaciones en las que no se prevé enfriamiento conaire acondicionado, por lo que el problema de calidad térmica enestos casos queda sin solución.

De la misma forma, ignorar los criterios arquitectónicos destinadasa aprovechar el potencial de la luz natural del cielo para iluminarlos espacios, eleva considerablemente la necesidad posterior de ilu-minar por medio de luz artificial.

Las instalaciones de una edificación no deben ser concebidas comoun aditamento ulterior al diseño arquitectónico, sino como parteintegral del mismo.

Las instalaciones, tecnologías, mobiliario y equipos no deben seruna solución para remediar un diseño arquitectónico inadecuado alas condiciones ambientales; por el contrario, en el diseño arquitec-tónico deben estar implícitas las soluciones de instalaciones y equi-pamientos. De esta forma se logran altos niveles de calidad de vidacon eficiencia energética.

101

recomendaciones de diseño de instalaciones y equiposMOBILIARIO, EQUIPOS DE OFICINAS Y ELECTRODOMÉSTICOS

Figura 105 Ejemplo de tabiques interiores a media altura y translúcidos en oficinas

Fotografía: Claudia Uribe Tauri. Revista Axxis Arquietctura-Diseño-Decoración. Marzo 2000, Nº 89. Bogotá, Colombia.

El adecuado diseño de los ambientes y de sus instalaciones, y ladotación de mobiliario y equipos adecuados, puede reducir lademanda de energía eléctrica en el hogar y en la oficina, lo cualredunda en niveles apropiados de calidad de vida.

Ubique el mobiliarioy tabiques intern o spara aprovechar lailuminación natural

La paredes interiores y la distribución del mobiliario deben apro v e-char las entradas de luz natural a través de ventanas y/o de cerra-mientos translúcidos como bloques de iluminación, vitrales, etc.

Se recomienda el uso de tabiques y separaciones interiores a me-dia altura. No coloque bibliotecas, archivos u otro mobiliario contralas ventanas y/o translúcidos.

En la fase dea n t e p royecto, planifique adecuadamente los requerimientos de instalaciones y equipos, y su ubicación para un mejora p rovechamiento de la energ í a

Durante el anteproyecto arquitectónico es indispensable realizarla distribución espacial del mobiliario, instalaciones y equipos. Deesta forma se determina con precisión el número y ubicación delos usuarios y los requerimientos de energía; esto se traduce enun uso balanceado de cargas eléctricas, iluminación artificial y declimatización.

102

recomendaciones de diseño de instalaciones y equiposEn el funcionamiento de las edificaciones es frecuente la pro l i f e-ración sin control –y a veces innecesaria– de equipos como foto-c o p i a d o res, impresoras, hornos de microondas, cafeteras eléctri-cas, neveras ejecutivas, etc., los cuales sobrecargan la línea de su-m i n i s t ro eléctrico en forma excesiva.

En la fase de diseño es conveniente definir las necesidades re a l e sde los futuros usuarios y realizar un inventario de los ambientes yequipos de servicios requeridos. Es beneficioso pro p o n e r, desde elinicio del proyecto arquitectónico, espacios integrados organiza-dos por zonas o áreas de actividades para servicios complementa-rios que sirvan a todos los usuarios.

Es importante considerar que los equipos de neveras y re f r i g e r a-ción deben ubicarse en un lugar fresco, alejado de otros equiposque generen calor; también debe evitarse la exposición directa delsol a través de ventanas o aberturas.

P roponga espaciosde servicios integrados en edificios de oficinas

Los ambientes como salas de computación, quirófanos, labora-torios, etc., que requieren acondicionamiento con bajas tempe-raturas, deben estar ubicados en espacios interiores y nunca enfachadas orientadas al oeste; esto con el fin de mitigar las ganan-cias solares a través de los componentes constructivos.

Ubique los ambientes con

requerimientos debaja temperaturas

alejados de la exposición

d i recta del sol

MOBILIARIO, EQUIPOS DE OFICINAS Y ELECTRODOMÉSTICOS

103

recomendaciones de diseño de instalaciones y equipos

Utilice equipos de oficina y electro d o m é s t i c o seficientes e n e rg é t i c a m e n t e

En el mercado existe una gran oferta de equipos de oficina yelectrodomésticos eficientes energéticamente. Algunos de estosequipos poseen la etiqueta «Energy Star» y pueden tener la op-ción de apagado automático.

Los equipos eficientes energéticamente re q u i e ren una mayor inver-sión inicial, pero sus costos son recuperados en poco tiempo debidoa la disminución del consumo de energía eléctrica en el funciona-miento de la edificación. Por ejemplo, un fax eficiente energética-mente, en modo de reposo (s t a n d b y), puede ahorrar alrededor del75% de la energía total respecto a un modelo tradicional.

Figura 106 Ejemplos de etiquetados de eficiencia energética

MOBILIARIO, EQUIPOS DE OFICINAS Y ELECTRODOMÉSTICOS

Utilice sistemasautomáticos paraencendido y apagado de losequipos de oficina

Se puede disponer de sistemas automáticos para apagar los equi-pos de oficina cuando el edificio no esté en operación (por las no-ches, los fines de semana y durante largos períodos de inactividad).Esta es una solución adecuada en especial para equipos tales comocomputadoras, impresoras, equipos audiovisuales, fotocopiadoras,máquinas expendedoras de alimentos, cafeteras, etc. Estos equiposconsumen «energía de espera», cuando están conectados al servi-cio eléctrico aunque estén apagados.

Figura 107 Sistemas automáticos para encendido y apagadode equipamientosFuente: www.almaluz.com/catalogo

www.electrobras.com.procel1/ www.energystar.gov www.iconect.org.co

104


El proyecto del sistema eléctrico de una edificación debe concebir-se bajo una óptica amplia de sostenibilidad que incluya la raciona-lidad energética. Se deben cubrir los requerimientos del pro y e c t oa rquitectónico y contemplarse reservas eléctricas para modificacio-nes y cambios de uso tecnológico o en los años de vida útil de laedificación. De esta manera se evitan picos de demanda y sobre c a r-gos de las líneas o circuitos de suministro eléctrico.

Se deben considerar los siguientes aspectos:• Ta b l e ros con espacio de reserva para futuros desarrollos,

ampliaciones, remodelaciones o cambios de tecnologías, como por ejemplo un cambio en el sistema de aire acondicionado.

P royecte el sistemaeléctrico y la

acometida eléctricacon suficiente capacidad y

flexibilidad para la vida útil

de la edificación

Para el mejor aprovechamiento de las instalaciones y de los equiposeléctricos, el diseño arquitectónico debe considerar y promover lossiguientes aspectos:• Aprovechamiento óptimo de la iluminación natural

y de la iluminación artificial.• Utilización de tecnologías novedosas compro b a d a s .• Buena distribución espacial de las fuentes de luz y

de los tomacorrientes.• Adecuación de las instalaciones y equipos eléctricos

a las tareas que se llevarán a cabo en cada uno de los espacios.• Uso de equipos energéticamente eficientes.

INSTALACIONES Y EQUIPOS ELÉCTRICOS

Gráfico 14 Acometida y sistema eléctrico para vivienda bifamiliarFuente: Guías Docentes del Profesor Juan Cámara UCV.

Distribución local (13.800/4.800 volts.)

Transformador (Alta a baja tensión)

C o n d u c t o re sA c o m e t i d a B a j a n t e

A c o m e t i d a

Ta b l e ro principalC i rcuitos

i l u m i n a c i ó n

C i rcuitos TC’s

C i rcuitos e s p e c i a l e s

C i rcuitos TC’s

C i rcuitos i l u m i n a c i ó n

C i rcuitos e s p e c i a l e s

Ta b l e ro p r i n c i p a l( Vi v. #1)

Interruptor p r i n c i p a l( Vi v. #1)

M e d i d o r( Vi v. #1)

Distribución local en baja tensión

Tanquilla o caja dee m p a l m e Alimentador principal

( Vi v. #1)

105

recomendaciones de diseño de instalaciones y equiposINSTALACIONES Y EQUIPOS ELÉCTRICOS

• C i rcuitos con suficiente capacidad para la demanda actual y una proyección de la demanda futura.

• N ú m e ro suficiente de tomacorrientes y otras salidas colocadosestratégicamente. Es necesario contemplar puntos de re s e r v a s .Por cada tomacorriente se debe conectar un sólo aparato, p o rque enchufar varios equipos de oficina o electrodomésticos a un mismo tomacorriente contribuye al desperdicio de energíaeléctrica; utilizar enchufes múltiples y extensiones puede p rovocar sobrecalentamientos y cortocirc u i t o s .

• Balanceo de las cargas.• Canalización de reserva para circuitos que se puedan requerir

en el futuro (tuberías libres por donde pasar otros circ u i t o s ) .• Instalar bancos de condensadores para mejorar el factor

de potencia del sistema eléctrico del edificio.

Estudie incorporarsistemas inteligentespara encendido yapagado automáticodel sistema eléctricosegún el horario de ocupación de la edificación

Los sistemas inteligentes, aunque re q u i e ren una alta inversión ini-cial, son una opción a considerar en edificios de oficinas y comer-ciales. Ellos permiten la coordinación entre el consumo eléctrico, elhorario de ocupación de los espacios y la racionalidad en el uso delsistema eléctrico y del sistema de aire acondicionado; esto contri-buye notablemente a que los costos de funcionamiento y manteni-miento del edificio disminuyan considerablemente.

Gráfico 15 Repartición típica del consumo en edificaciones de oficinas

Fuente: Elaboración propia IDEC basado en Caveinel 2000

A i re acondicionado 46%

I l u m i n a c i ó ne x t e rna 1%

I l u m i n a c i ó ni n t e rna 21%

O t ro sequipos 32%

106


El diseño y la ubicación adecuada de las ventanas y aberturas enlos ambientes permite el acceso a la iluminación natural, con-trolando al mismo tiempo las ganancias de calor solar. En el di-seño y la construcción de edificios debe estimularse una efic i e n-te iluminación natural complementada con luz artificial, sobre todoen espacios de ocupación diurna como viviendas, oficinas y es-cuelas. El objetivo es obtener los niveles requeridos para usodiurno con iluminación natural o combinando iluminación artifi-cial y natural (iluminación mixta).

Para aprovechar y controlar la calidad de la iluminación natural quepenetra a los espacios interiores, deben contemplarse técnicas co-mo el uso de patios interiores, aberturas entre techos, cerramientosi n t e r i o res translúcidos, ductos de iluminación y bandejas solares ( v e r

Ventanas y otras aberturas, pág. 77; y Espacios interiores, pág. 35).

Estimule la iluminación mixta,

combine iluminaciónnatural con

iluminación art i f i c i a l

Figura 108 A p rovechamiento de la iluminación natural en ambientes de uso diurn o


107


Use colores claros en acabados finalesde las paredes, pisos y techos i n t e r i o re s

El nivel de iluminación sobre la superficie de trabajo proviene dire c-tamente de las fuentes luminosas y de múltiples reflexiones en te-cho y paredes. Por ello, la utilización de colores claros, cuyo índicede reflexión sea cercano a uno (1), permite la reflexión de una ma-yor porción de la luz incidente en estas superficies.

Al utilizar colores claros en los cerramientos se logra aumentar lareflectividad entre paredes-techos-pisos desde 50%-30%-20%(común) a 80%-60%-40%. Con ello se logra elevar el llamado«Coeficiente de utilización» del sistema de iluminación de 0,53a 0,63. Estos datos indican que con colores claros, preferible-mente de la gama de los blancos, se puede ahorrar cerca de un15% de la energía consumida en sistemas de iluminación (ver

E s p a c i o s interiores, pág. 35).

Figura 109 Utilización de colores claros en cerramientos interiore spara aumentar la reflectividad de la luz natural


108

INSTALACIONES Y EQUIPOS ELÉCTRICOSrecomendaciones de diseño de instalaciones y equipos

Las luminarias se ubican sobre un área destinada a alguna tareaespecífica, por lo que generan un nivel de iluminación menor enlas zonas circundantes y/o en las áreas de circulación. Pueden uti-lizarse lámparas de pared y/o de techo para el alumbrado localdel área de trabajo. Esta nueva tendencia de iluminación locali-zada por tarea es conveniente cuando no se requiere un nivel deiluminación homogéneo para todo el ambiente, además dedotar al espacio de mayor contraste y calidad lumínica.

Utilice sistemas de iluminación

localizada por áre a scuando no re q u i e r a

un nivel de iluminación homogéneo

por ambiente

Figura 110 Oficinas con iluminación localizada por áreas de trabajo


109


Ajuste los niveles de iluminación del espacio de a c u e rdo a las actividades y tare a s

La Norma COVENIN 2249-93, «ILUMINANCIAS EN TAREAS YÁREAS DE TRABAJO», regula los niveles de iluminación re q u e r i d o sde acuerdo a la dificultad visual de las tareas, tal como se muestraen las siguientes tablas extraídas de la mencionada norma.

Á reas o tipo de actividad Iluminancias (Lux) Tipo deBajo Medio Alto I l u m i n a n c i a

Á reas públicas con alre d e d o re s

Simple orientación para visitascortas periódicasÁ reas de trabajo donde las ta-reas visuales se realizan sóloo c a s i o n a l m e n t eRealización de tareas visualescon objetos de tamaño grandeo contraste elevado Realización de tareas visualescon objetos de tamaño peque-ño o contraste medioRealización de tareas visualescon objetos de tamaño muy pe-queño o contraste bajoRealización de tareas visualescon objetos de tamaño muyp equeño y bajo contraste, porperíodos pro l o n g a d o s

Realización de tareas visualesque re q u i e ren exactitud por pe-ríodos pro l o n g a d o sRealización de tareas visualesmuy especiales, con objetos detamaño muy pequeño y con-traste extremadamente bajo

2 0 3 0 5 0

5 0 7 5 1 0 0

1 0 0 1 5 0 2 0 0

2 0 0 3 0 0 5 0 0

5 0 0 7 5 0 1 . 0 0 0

1 . 0 0 0 1 . 5 0 0 2 . 0 0 0

2 . 0 0 0 3 . 0 0 0 5 . 0 0 0

5 . 0 0 0 7 . 5 0 0 1 0 . 0 0 0

1 0 . 0 0 0 1 5 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0

General entoda el áre a( G )

Local en elá rea de lat a rea (L)

C o m b i n a c i ó nde general yl o c a l i z a d as o b re la tare a( G + L )

Tabla 16 Tipos generales de actividad en áreas interiore sFuente: Elaboración propia con base en los datos de COVENIN 2249-93, «ILUMINANCIAS EN TAREAS Y ÁREAS DE TRABAJO».


110


Á reas o tipo de actividad Iluminancias (Lux) Tipo deBajo Medio Alto I l u m i n a n c i a

Á reas de oficinasÁ reas de re u n i o n e sSalas de confere n c i a sÁ reas de estacionamiento ( a c c e s o s )Á reas de estacionamiento (rampas y esquinas)Á reas de estacionamiento ( á reas generales)Á reas de servicio (sanitarios públicos)Á reas de circulación (pasillos y escaleras)

5 0 0 7 5 0 1 . 0 0 0

1 0 0 1 5 0 2 0 0

2 0 0 3 0 0 5 0 0

5 4 0 S / I S / I

1 1 0 S / I S / I

5 4 S / I S / I

1 0 0 1 5 0 2 0 0

1 0 0 1 5 0 2 0 0

L o c a l i z a d aG e n e r a lG e n e r a lS / I

S / I

S / I

G e n e r a l

G e n e r a l

Tabla 17 Tipos particulares de actividad en áreas interiore sFuente: Elaboración propia con base en los datos de COVENIN 2249-93, «ILUMINANCIAS EN TAREAS Y ÁREAS DE TRABAJO».

Las diferentes tablas de la norma están estructuradas de la si-guiente forma:• Área o actividad: clasifica diversas actividades de acuerdo a

la dificultad visual.• Iluminancia (Lux): se refiere a la cantidad de luz que se re-

quiere sobre la superficie de trabajo, se clasifica en nivel bajo(A), nivel medio (B) y nivel alto (C). A fines de hacer los ajus-tes en los niveles de iluminación se recomienda el nivel bajo(A), a menos que existan condiciones anormales en los usua-rios tales como:Edad del usuario: mayor de 50 años, las exigencias lumíni-cas aumentan.Velocidad relativa observador-objeto: aumentan los re-querimientos de iluminación a altas velocidades.Horas de trabajo: supone jornadas de 8 horas; para una me-nor o mayor duración de la tarea debe disminuirse o aumen-tar la iluminancia, respectivamente.


111

recomendaciones de diseño de instalaciones y equipos• Tipo de iluminancia: se refiere a la forma en que se distribu-

yen las luminarias con respecto al espacio:General (G): Las luminarias se disponen de forma que el ni-vel de iluminación sea homogéneo en todo el espacio ilumi-nado, generalmente extenso. Se utiliza cuando en el espaciocoexisten tareas diferentes pero con los mismos requerimien-tos lumínicos, o cuando la ubicación de la tarea es variable enel tiempo.Localizada (L): Las luminarias se ubican en la cercanía de losobjetos que se iluminarán. Se caracteriza por ser una ilumina-ción de alto nivel en un área reducida, debido a la precisiónde la tarea, sin contribuir a la iluminación general.

P roponga lámparas,b a l a s t ros magnéticosy luminariase n e rgéticamente e f i c i e n t e s

La eficacia de los sistemas de iluminación artificial se mide en lúme-nes por vatio de consumo (lm/W). A su vez, los proyectistas debendiseñar los sistemas de iluminación para que en cada ambiente sep roduzcan los adecuados lúmenes por m2 (lux), mientras que losrendimientos energéticos de los sistemas de iluminación se midenen W/m2. Con las modernas y eficientes luminarias de hoy en díase han logrado reducir los consumos por concepto de iluminacióndesde los anteriores índices de 30 W/m2 hasta 15-10 W/m2.

En el mercado existe una gran gama de equipos para iluminacióncomo lámparas, balastros y luminarias eficientes energéticamente,los cuales permiten los mismos niveles de iluminación con un bajoconsumo de energía. Estos equipos son más costosos que los tradi-cionales, pero su inversión se justifica por su gran ahorro energéti-co y mayor año de vida útil que pre s e n t a n .

LF Convencional P o t e n c i a Flujo E f i c a c i a I n c a n d e s c e n t e A h o r ro deElectrónica circ u l a r ( W ) luminoso (lm) ( l m / W ) sustituida (W) e n e r g í a

1 8 W 1 0 0 0 5 6 7 5 W 7 6 %2 4 W 1 4 5 0 6 0 1 0 0 W 7 6 %3 2 W 2 0 0 0 6 3 1 5 6 W 7 8 , 6 %


112


LF Convencional P o t e n c i a Flujo E f i c a c i a I n c a n d e s c e n t e A h o r ro deElectrónica circ u l a r ( W ) luminoso (lm) ( l m / W ) Sustituida (W) e n e r g í a

5 W 2 0 0 4 0 2 5 5 W 8 0 %7 W 4 0 0 5 7 4 0 W 8 2 , 5 %9 W 4 0 0 4 4 4 0 W 7 7 , 5 %1 1 W 6 0 0 5 5 6 0 W 8 2 %1 5 W 9 0 0 6 0 60 y 75W 7 5

y 80%2 0 W 1 2 0 0 6 0 1 0 0 W 8 0 %2 3 W 1 5 0 0 6 5 1 0 0 W 7 7 %


9 W 4 5 0 5 0 4 0 W 7 7 , 5 %1 3 W 6 5 0 5 0 6 0 W 7 8 %1 8 W 9 0 0 5 0 7 5 W 7 6 %2 5 W 1 2 0 0 4 8 1 0 0 W 7 5 %


1 1 W 5 0 0 4 5 6 0 W 8 1 , 6 %1 5 W 8 0 0 5 3 6 0 W 7 5 %2 0 W 1 1 0 0 5 5 1 0 0 W 8 0 %2 3 W 1 3 5 0 5 9 1 0 0 W 7 3 %

LF Convencional P o t e n c i a Flujo E f i c a c i a Eficacia con E f i c a c i aElectrónica circ u l a r ( W ) luminoso (lm) ( l m / W ) B a l a s t ro con Balastro

C o n v e n c i o n a l E l e c t r ó n i c o( l m / W ) ( l m / W )

5 W 2 5 0 5 0 3 0 3 37 W 4 0 0 5 7 3 6 3 39 W 6 0 0 6 7 4 6 5 01 1 W 9 0 0 8 2 6 3 6 4

113


LF Convencional P o t e n c i a Flujo E f i c a c i a Eficacia con E f i c a c i aElectrónica circ u l a r ( W ) luminoso (lm) ( l m / W ) B a l a s t ro con Balastro

C o n v e n c i o n a l E l e c t r ó n i c o( l m / W ) ( l m / W )

1 0 W 6 0 0 6 0 4 2 5 01 3 W 9 0 0 6 9 5 2 6 41 8 W 1 2 0 0 6 7 5 3 6 02 6 W 1 8 0 0 6 9 5 4 6 43 2 W 2 4 0 0 7 5 - - 6 9

Fuente: Siem Et al. Guía de Operaciones de Ahor ro de Energía Eléctrica en Edificaciones Públicas. MEM - 2002.

Las lámparas fluorescentes tubulares de ahorro energético con lamisma emisión de flujo luminoso de una convencional consumena p roximadamente 10% menos de energía:

Lámpara tubular convencional Lámpara de ahorro energético20 Wa t t s 17 Wa t t s40 Wa t t s 32 Wa t t s

Utilice espejos ore f l e c t o res e s p e c u l a res parai n c rementar la eficiencia de la iluminación art i f i c i a l

Las lámparas o luminarias eficientes energéticamente usualmenteestán dotadas de re f l e c t o res especulares o espejos.

Los re f l e c t o res especulares son elementos que redirigen el haz lu-minoso. Generalmente se construyen de metal pulido y alcanzanuna reflectancia de hasta un 99%, por lo que se logran niveles deiluminación apropiados con un menor consumo energético. Segúnel ángulo bajo el cual se encuentra el valor máximo del flujo lumi-noso, los re f l e c t o res pueden ser:

Ángulo del máximo flujo luminoso Tipo de re f l e c t o rDe 0º a 10º H i p e r i n t e n s i v oDe 10º a 20º S u p e r i n t e n s i v oDe 20º a 30º I n t e n s i v oDe 30º a 40º S e m i - i n t e n s i v oDe 40º a 50º D i s p e r s i v oDe 50º a 60º S e m i - e x t e n s i v oDe 60º a 70º E x t e n s i v oDe 70º a 90º H i p e re x t e n s i v o

N o t a : Para evitar el deslumbramiento, sólo deben utilizarse re f l e c t o res semi-extensivos, extensi-vos o hipere x t e n s i v o s

114

INSTALACIONES Y EQUIPOS ELÉCTRICOSrecomendaciones de diseño de instalaciones y equipos

Esta técnica permite ahorrar en el uso de luz artificial cuando sedispone de fuentes importantes de luz natural (ver Ventanas y otras

aberturas, pág. 77). Sin embargo, deben tenerse en cuenta las reco-mendaciones de iluminancias por actividad contenidas en lasNormas COVENIN.

Los atenuadores de luz permiten, adicionalmente, ajustar la ilu-minación artificial a los requerimientos de ocupación y de activi-dad de los espacios.

Instale atenuadore sde luz (d i m m e r s)

electrónicos y c o n t ro l a d o res con lafinalidad de ajustar

la luz artificial con laluz natural y/o conlos re q u e r i m i e n t o s

de ocupación yactividad del espacio

Los sensores de presencia son principalmente de dos tipos: rayos in-f r a r rojos y ultrasonidos. Ambos sirven para detectar la presencia depersonas en los ambientes donde están instalados y se pueden apli-c a r, de acuerdo a las características, en: pasillos de circulación, ba-ños, garajes, áreas exteriores, áreas de uso común, etc.

P romueva el uso de temporizadores

y sensores de p resencia para

encendido eventual

Figura 112 Ejemplos de luminarias con sensores de pre s e n c i aFuente: www.almaluz.com/catalogo/

Figura 111 Ejemplos de d i m m e r s para ajustar los niveles de iluminación

Fuente: www.almaluz.com/catalogo/

115


Cuando se toman decisiones relacionadas con el alumbrado delas áreas exteriores de viviendas y edificaciones en general, debepensarse también en la seguridad; por esto es necesario consi-derar el tipo de luminaria adecuado y seleccionar las opcionesmás convenientes que permitan lograr la mejor iluminación almenor costo posible. Para lograr esto pueden utilizarse reflecto-res exteriores con detectores de presencia.

S e p a re los circ u i t o sde iluminación a rtificial en funcióndel horario de ocupación de los espacios

Para el diseño de las instalaciones eléctricas es adecuado sectorizarla edificación de acuerdo al horario de ocupación futura de los es-pacios, para independizar así los circuitos. Podrán existir circ u i t o sp ropios de las áreas de trabajo, los correspondientes a los pasillosde circulación y otros para los ambientes de uso poco frecuente (sa-las de reunión, auditorios, depósitos, sanitarios, etc.). Esto permiteun uso más racional de la iluminación artificial.

Para las áreas de circulación vertical y horizontal puede diseñarse unc i rcuito vigía que en horas no laborables suministre luz sólo con fi-nes de vigilancia y control.

El Código Eléctrico Nacional y la norma ASHRAE 90.1 contemplanespecificaciones y el número de circuitos de control que deben exis-tir en un área determinada.

Figura 113 Ejemplos de ambientes con circuitos de iluminaciónindependientes: salas de reuniones y áreas de circ u l a c i ó n


116

recomendaciones de diseño de instalaciones y equiposEl uso de reflectores exteriores resalta las fachadas del edificio yal mismo tiempo elimina la práctica muy extendida de dejar en-cendido el sistema de iluminación interior durante las noches.

Utilice iluminaciónmonumental paradestacar el valor

a rquitectónico de laedificación o

por razones des e g u r i d a d

Figura 114 R e f l e c t o res exteriores para iluminación exterior de lasedificaciones. Iluminación Monumental


Fuente: www.deconews.net/dn23/23.iluminacion.html www. almaluz.com/catalogo/

117

recomendaciones de diseño de instalaciones y equiposINSTALACIONES Y EQUIPOS MECÁNICOS

Seleccione losequipos de a s c e n s o res y/o m o n t a c a rgas segúnlas necesidades de uso real de la edificación

Se debe adaptar el diseño, la ubicación y la selección de los equi-pos de ascensores y/o montacargas a las necesidades de uso dela edificación bajo una óptica de funcionalidad y eficiencia ener-gética. Esto es importante pues en muchos casos los edificios sediseñan suponiendo un nivel de ocupación notablemente supe-rior o inferior al uso real. En términos generales los ascensoresdeben manejar alrededor de un 12% de la población del edificioen sólo cinco minutos.

Las instalaciones mecánicas comprenden el conjunto de instalacio-nes, obras, equipos y/o ductería que se incorpora a la edificaciónpara el traslado vertical de los usuarios (ascensores); para mantenerpor medios mecánicos las condiciones ambientales y la re n o v a c i ó ndel aire (aire acondicionado y ventilación forzada) y otros reque-rimientos dinámicos de la edificación (motores de puertas). El usoadecuado de estas instalaciones debe tomar en cuenta los horariosde uso, las características de las actividades y el número de usuar i o s .

Figura 115 Dotación de unidades de ascensores en función al usoy horario de ocupaciónFuente: www. acae.es/acae1/t/tke1/tke1.html

118


La automatización permite establecer programas de funcionamien-to de acuerdo a las necesidades de uso y evita los picos de demand a ,lo cual ocurre cuando varios ascensores arrancan al mismo tiempo.También controla el uso durante los períodos de baja demanda (hor a sn o c t u rnas, fines de semana y días de asueto).

Instale sistemasautomáticos que

c o n t rolen el funcionamiento

de los ascensores de acuerdo a los

requerimientos de serv i c i o

Figura 116 P rograme los tiempos de arranque y abertura de los ascensore s

Fuente: www. acae.es/acae1/t/tke1/tke1.html

Existen modelos de ascensores basados en sistemas eficientesenergéticamente, tales como los de velocidad variable y contro-les mediante tiristores (scr), u otras tecnologías adecuadas a losrequerimientos de uso. La inversión inicial en estos equipos pue-de ser importante pero puede justificarse por su impacto en elahorro energético y en los costos de funcionamiento de las edi-ficaciones durante su ciclo de vida.

P roponga unidadesde ascensores

basados en sistemaseficientes

e n e rg é t i c a m e n t e

119


Reduzca la demandade energía eléctricay los costos de instalación y funcionamiento del sistema de aireacondicionado utilizando tecnologías de ventanas y cristales

Las nuevas tecnologías de ventanas, cristales y marcos (ver Ventanas y

otras aberturas, pág. 77) no sólo reducen los picos de demanda eléctricay los costos económicos anuales de electricidad, sino que influyen enla reducción del tamaño del sistema de aire acondicionado y en ladisminución en la emisión de gases al ambiente.

Los requerimientos de cargas de enfriamiento determinan la poten-cia del equipo, y tamaño de ventiladores, bombas, ductos y del re s-to de las instalaciones, por lo cual se disminuyen los costos inicialesde inversión, además de disminuir los costos por uso y manteni-miento del sistema de aire acondicionado de la edificación.

Gráfico 16 Requerimientos de potencia total del sistema de aire acondicionado con vidrios dobles claros

y espectralmente selectivosFuente: DOE Building America Program / National Renewable Energy Laboratory.

6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 0 1 2 3 4 5

6 0 0 0

5 0 0 0

4 0 0 0

3 0 0 0

2 0 0 0

1 0 0 0

0

Doble hoja con vidrios claro sDoble hoja con vidrios especialmente selectivos

120

recomendaciones de diseño de instalaciones y equiposLa eficiencia de uso de los sistemas de aire acondicionado en Ve-nezuela generalmente se expresa en m2/ton, equivalente al áreade construcción acondicionada por tonelada de refrigeración ins-talada. Es común conseguir edificaciones que trabajan con índi-ces de 20 m2/ton, mientras que en otros países, en los cuales seaplican adecuadas normas energéticas, se logra diseñar edifica-ciones con índices de aproximadamente 40 m2/ ton.

Es aconsejable realizar un estudio técnico y económico de las di-ferentes ofertas del mercado en sistemas de aire acondicionados,que incluya: costo inicial, costo de uso y mantenimiento, poten-cia, consumo eléctrico, impacto ambiental, etiquetado de efi-ciencia, garantías, uso de fluidos contaminantes, etc.

Otros aspectos a considerar acerca de la instalación para lograrsu óptimo rendimiento son: condiciones generales de la acome-tida eléctrica, ubicación del sistema de aire acondicionado y pro-tección de la radiación solar directa.

Evalúe la eficienciae n e rgética

de los diferentes sistemas de

a c o n d i c i o n a m i e n t oactivo existentes en

el merc a d o

Este rango de temperatura es adecuado como temperatura dediseño y funcionamiento para el sistema de acondicionamientoactivo. Por debajo de las temperaturas de las franjas de confortde uso internacional se requiere más potencia del sistema de ai-re acondicionado. Es importante resaltar que por cada grado °Cpor debajo de estas temperaturas, el sistema de aire acondicio-nado consume aproximadamente 3% más de energía.

Establezca las temperaturas

i n t e rnas de confortrecomendadas entre

22°C y 25°C para edificios con sistemas

de aire a c o n d i c i o n a d o

Gráfico 17 Zona de confort en verano e invierno según ASHRAEFuente: Siem Et al. Guía de Operaciones de Ahorro de Energía Eléctrica en Edificaciones Públicas. MEM - 2002.

INSTALACIONES Y EQUIPOS MECÁNICOS

121

recomendaciones de diseño de instalaciones y equiposPara sistemas de acondicionamiento central, según el tamaño yuso de la edificación, son recomendables sistemas que permitanuna atención individual a cada ambiente o grupos de ambientes,de acuerdo a sus exigencias particulares; estos sistemas debenposibilitar un uso más racional de acuerdo a las tareas, horariosde uso y cantidad de personas de los diferentes espacios.

Instale el sistema dea i re acondicionadopor sectores, segúnla ocupación de lae d i f i c a c i ó n

Es recomendable sectorizar la edificación en función de las activida-des y horarios de ocupación de los espacios, para así acondicionarcada sector por medio de sistemas centrales de aire acondicionado.Se pueden reducir los flujos de aire acondicionado en ambientes debaja ocupación como por ejemplo, pasillos de circulación, hall de as-c e n s o res, accesos, depósitos, etc.

Es importante disponer de equipos de aire acondicionado indepen-dientes en los espacios de usos eventuales, como por ejemplo salasde usos múltiples, anfiteatros, salas de conferencia y ciertas oficinasg e renciales. De esta manera se racionaliza el consumo de energía ená reas desocupadas y el sistema central trabaja más eficientemente alverse aliviado de estas cargas térmicas de usos temporales.

Figura 117 Ejemplos de diferentes componentesde sistemas de aire acondicionado

Fuente: www.almaluz.com/catalogo/

INSTALACIONES Y EQUIPOS MECÁNICOS

122


Se debe aprovechar la luz natural, proteger la edificación de laradiación solar, e incorporar instalaciones, equipos y accesoriosenergéticamente eficientes, los cuales producen menos calor, pa-ra reducir así las exigencias al sistema de aire acondicionado. Porcada kW ahorrado en el sistema de iluminación se reduce la ca-pacidad del sistema de aire acondicionado en aproximadamente0,28 toneladas de refrigeración.

Disminuya las carg a st é rmicas en los

ambientes pararacionalizar el

uso de aire a c o n d i c i o n a d o

La calidad en el diseño y en la construcción es un factor clave pa-ra la racionalidad energética. Durante la construcción se debendisponer las instalaciones y equipos del sistema de aire acondi-cionado de acuerdo con las indicaciones del proyecto: potenciade los equipos, tamaño y trayectoria de la ductería, tamaño yubicación de las rejillas, etiquetado de eficiencia energética delos equipos y otras especificidades.

Deben evitarse infiltraciones a través de los ductos de suministrodel aire, así como a través de las ventanas y los marcos que con-forman los cerramientos de la edificación

Verifique la calidadde ejecución

del sistema de aireacondicionado para

garantizar su e f i c i e n c i a

El sistema de ventilación forzada generalmente se diseña para undeterminado nivel de ocupación máximo que en general sóloocurre durante un corto período. Esa posible sobre-estimacióndel número de ocupantes conduce a un sobre-diseño del sistemade inyección de aire fresco, lo cual afecta notablemente la capacidady consumo energético del sistema. Debe resaltarse que general-mente se recomienda que la extracción sea inferior a la inyección,esto para que la edificación sea presurizada positivamente re d u-ciendo así posibles infiltraciones.

Verifique que elp royecto de

ventilación forz a d ase ajuste a las

necesidades re a l e sde ocupación

del edificio

123


Utilice ventiladore spara estimular elmovimiento del aire

Un método económico para renovar el aire es la utilización dev e nt i l a d o res para estimular el movimiento del aire en ambientesacondicionados en forma natural. Un ventilador de techo puedecontribuir de manera determinante a mejorar el confort térmico delos espacios. Los ventiladores presentan bajo consumo de energía,son económicos y no producen emisiones de gases al ambiente.

En la combinación de un buen diseño que incluya pro t e c c i o n e ss ol a res y aberturas, los ventiladores pueden contribuir con el ade-cuado re f rescamiento de las viviendas y espacios acondicionados enforma pasiva en países de clima tropicales como el de Ve n e z u e l a .Son artefactos que por su bajo consumo o potencia no re q u i e re nuna instalación especial. Sin embargo, como norma de seguridad,deben poseer un enchufe con conexión a tierra. Al usar alargadorde corriente es importante re c o rdar que también debe poseer cone-xión a tierra.

Figura 118 Ejemplo de diversos modelos de ventiladorFuente: www.almaluz.com/catalogo/

124

recomendaciones de diseño de instalaciones y equiposINSTALACIONES Y EQUIPOS SANITARIOS

Es inadecuado colocar el calentador eléctrico de agua cerca delas corrientes de aire (ventanas o aberturas), ya que se producenperdidas de calor por convección hacia el ambiente, generandoun mayor consumo de energía.

Un desperdicio de energía se presenta cuando se ubica una co-cina eléctrica o un calentador de agua en un lugar fresco y ven-tilado, o un refrigerador en un lugar caluroso. En estos casos elentorno inmediato contrarresta la función del equipo, lo que es-timula una mayor demanda energética.

Existen forros térmicos para envolver el calentador y disminuir latransferencia de calor.

Ubique el calentadoreléctrico de agua

alejado de ventanaso abert u r a s

Figura 119 Ubicación inadecuada y adecuada de calentadores eléctricos

Fuente: Peter Burberry, Ahorro de Energía. Madrid - España, 1983. 1ra Edición.

125


Adecúe el sistema de bombeo de aguasblancas a las necesidades re a l e sdel edificio

Se debe evitar la práctica generalizada de sobredimensionar el siste-ma de bombeo de aguas blancas y verificar que se ajuste a las ne-cesidades reales del edificio. La potencia del motor debe corre s p o n-der a las indicaciones del proyecto, para así preservar una mejor usoy mantenimiento de las instalaciones y un uso más racional de laenergía eléctrica.

Figura 120 Sistema de bombeo de aguas blancasFuente: Normas Sanitarias publicadas en Gaceta Oficial Nº. 4.044 para el 8 de septiembre de 1988. Caracas, Venezuela.

Utilice equipos a h o rr a d o res dee n e rgía para el sistema de bombeode aguas blancas

Los sistemas de bombeo con variadores de frecuencia y contro-ladores digitales suelen ser más eficientes energéticamente en elcaso de edificaciones de gran ocupación. Aunque representanuna considerable inversión inicial, su adquisición debe tomar encuenta su impacto en el ahorro y consumo de energía, así comotambién en los costos de funcionamiento y mantenimiento de lasedificaciones en su ciclo de vida.

Utilice grifería especial de ahorrode energía y deagua para las piezass a n i t a r i a s

En el mercado existen sistemas y grifería para las piezas sanita-rias y de riego que permiten no sólo el ahorro de energía, sinotambién el uso racional de otro recurso tan importante como elagua. Entre estos sistemas podemos mencionar:• Grifos con sensores infrarrojos. Se activan colocando las manos

bajo el grifo. Se consiguen ahorros de agua entre el 70% y 80%.• Grifos con pulsador temporizador. Se cierran después de un

tiempo establecido.

1 Conexión flexible2 B o m b a3 M o t o r4 C o m p resor de aire5 Tanque hidro n e u m á t i c o6 Válvula de seguridad7 M a n ó m e t ro metálico8 Ta b l e ro de control automático y manual9 Interruptor del flotante1 0 Válvula de re t e n c i ó n1 1 Soporte de bombas, motores y tuberías1 2 F i l t ro de aire en el compre s o r1 3 Indicador exterior del nivel de agua y aire14 C o n t rol automático de aire y agua

Nivel de interrupción

Estanque subterráneo

A la cloaca

A la distribución

Al tablero de distribución

INSTALACIONES Y EQUIPOS SANITARIOS

126

OTRAS INSTALACIONES Y EQUIPOSrecomendaciones de diseño de instalaciones y equipos

Las fuentes de energía alternativas a la electricidad permiten alusuario mayor autonomía de adaptación a los futuros cambiosen la tecnología y en la reglamentación sobre emisiones de ga-ses y ahorro de energía.

Es conveniente tomar esta previsión en la etapa inicial del proyec-to, pues de esta manera se incorporan a la estructura las facili-dades y seguridad para su futura instalación, lo cual se reflejaráen los costos de inversión.

Entre las opciones disponibles, el gas es una de las más econó-micas y de mayor sencillez de instalación y mantenimiento. Suuso abarca calentadores de agua, cocinas y calderas.

I n c o r p o reinstalaciones

y equipos que funcionen con

e n e rgías alternativas

Figura 121 Puntos de gas para calentadores de aguaFuente: www.ifecgaspereira.com/imaxes/fotos/quent.jpg

127

g l o s a r i oA

A b s o rc i ó n : es la transformación de la energía radiantea una forma diferente por interacción con la materia.Absortividad (también conocida como absorbancia):es la razón entre la radiación térmica absorbida por unasuperficie y la que incide sobre ella.Acondicionamiento activo: ver Climatización activa.Acondicionamiento pasivo: ver Climatización pasiva.Acometida eléctrica: la acometida es una derivacióndesde la red de distribución de la empresa de servicioeléctrico hacia edificación. Termina en el interruptor prin-cipal de servicio instalado después del medidor de ener-gía eléctrica que es el punto de entrega de la energía. Es-te es el punto donde comienza las instalaciones internas. Admitancia: la proporción de energía calórica porunidad de superficie, producida por la diferencia de latemperatura entre el aire (temperatura envolvente) yla superficie. Es la medida de la capacidad que tieneuna superficie para reducir la temperatura.Aire fresco: aire exterior que se debe inyectar al in-terior del edificio para controlar los niveles de CO2 yotros gases contaminantes por debajo de ciertos nive-les máximos. Este aire está reglamentado mediante laaplicación obligatoria de la Norma Sanitaria. Aire húmedo: mezcla de aire seco y vapor de agua.Aire interior: se trata del aire que las personas respi-ran en el interior de las edificaciones.Aire seco: aire atmosférico una vez eliminados tantoel vapor de agua como los contaminantes presentes.Aislamiento térmico: material que presenta una re-sistencia térmica relativamente alta al paso del calor.Albedo: flujo radiactivo que se origina de la reflexióndel suelo.Almacenamiento de calor: proceso mediante elcual un material almacena calor aumentando su tem-peratura. Para una cantidad de calor suministrada, elgrado de calentamiento de un material depende desu calor específico y su densidad.Ambiente: el conjunto de elementos naturales y ar-tificiales o inducidos por el hombre que hacen posiblela existencia y desarrollo de los seres humanos y de-más organismos vivos que interactúan en un espacioy tiempo determinados.Amortiguamiento térmico: cociente entre la ampli-tud de la onda de temperatura que llega a un lado deun cerramiento y la amplitud de la onda de tempera-tura en el lado antepuesto. Por extensión, cocienteentre la amplitud de la temperatura interior y la tem-peratura exterior de una edificación. El amortigua-miento (junto con el desfase) traduce la influencia dela inercia térmica del cerramiento o de la edificación.

Ángulo de incidencia: ángulo que forma un rayo lu-minoso con la perpendicular a un plano; sirve paradeterminar la iluminancia de una superficie.Á reas de oficinas: espacios de uso restringido dispues-tos como áreas de trabajo colectivas o individuales.Á reas de re u n i o n e s : espacios de uso eventual; incluyesalas de reuniones, usos múltiples y confere n c i a s .Áreas de circulación: superficie de una edificacióndestinada al uso de los ocupantes para la circulacióntanto vertical como horizontal, así como para el acce-so a oficinas o servicios (áreas de distribución, pasi-llos, escaleras, ascensores, etc). Áreas de estacionamiento: corresponden a lasáreas del edificio, techadas o al descubierto donde seguardan vehículos automotores, destinados al trans-porte de personas o de carga que pertenecen a losusuarios de los edificios.Á reas exteriores y jard i n e s : patios, caminerías y áre a sv e rdes de terreno generalmente abierto, cuyo uso estádeterminado a la re c reación o a la ventilación e ilumina-ción natural de otros espacios en la edificación.Áreas de servicios: corresponden a los espacios des-tinados a servicios de apoyo de los ocupantes, talescomo: sanitarios, lavamopas, cocinas, etc.ASHRAE: American Society of Heating, Refrigeratingand Air-Conditioning Engineers. Azimut: ángulo horizontal entre uno de los ejes car-dinales (generalmente el sur) y la proyección horizon-tal de una recta dada (que pudiera ser la proyecciónhorizontal de la normal a una superficie o la proyec-ción horizontal de la recta que une a un observadorcon el disco solar).

B

Balance térmico: balance de las entradas y salidasde calor de un cerramiento o una edificación. El resul-tado es positivo si el cerramiento o la edificación secalienta y negativo si se enfría.Barlovento: dirección de donde viene el viento (versotavento).B a r rera radiante: sistema que restringe la transfe-rencia de radiación infrarroja de onda larga a travésde un espacio de aire con uno de sus limites funcio-nando como barrera radiante, al reflejar la radia-ción que Ie llega y al mismo tiempo al no irradiare n e r g í a .Bienestar térmico: rango de condiciones bioclimáti-cas consideradas aceptables en el interior de una edi-ficación. Implica una ausencia de cualquier sensaciónde incomodidad o malestar térmico producido por ex-ceso de frío o calor (ver Confort Térmico).

128

g l o s a r i oC

Calentamiento: transferencia de energía calórica ha-cia un cuerpo o hacia el aire, producto de un gra-d i e nte térmico entre la fuente de calor y el cuerpo oel aire. La transferencia se lleva a cabo mediante con-ducción y/o convección y/o radiación.Calidad ambiental: capacidad relativa de un medioambiente para satisfacer las necesidades o los deseosde un individuo o sociedad.Calor: forma de energía que aparece como movi-miento molecular en las sustancias o como calorradiante, una banda de longitudes de onda de ra-d i ación electromagnética en el espacio, se mide enu n idades de energía julios (J).Calor basal: cantidad de calor que produce el ser hu-mano en estado de reposo, cuyo promedio en eladulto es de 88 W/h. Calor latente: cantidad de energía calorífica absorbi-da, por unidad de masa de una sustancia, durante uncambio de estado (de sólido a líquido, de líquido agas) sin que haya un cambio de temperatura. Para elcaso especifico del aire, se refiere a la cantidad deenergía debido al vapor de agua presente. Calor específico: cantidad de calor que se requierepara aumentar en una unidad de temperatura unaunidad de masa de un material. Calor radiante: cantidad de calorías que lleva unaradiación de una cierta longitud de onda y es trans-mitida de un material a uno receptor.Calor sensible: cantidad de energía calorífica queabsorbe una sustancia, por ejemplo un fluido, al ele-var su temperatura sin cambiar su estado físico.Caloría: unidad que se emplea para evaluar las can-tidades de calor. Una caloría permite elevar un gradocentígrado la temperatura de un gramo de agua, de14,5 ºC a 15,5 ºC a una presión atmosférica normal.Cámara de aire: espacio de aire delimitados por dosplanos, el cual puede estar ventilado o no.Cambio de estado: cambio de una fase (sólido, lí-quido o gas) a otra.Cambio de aire : forma de expresar la cantidad de aireque se desaloja o entra en un recinto, en términos de lasrenovaciones del volumen de aire de dicho re c i n t o .Candela: es la unidad básica reconocida en el Siste-ma Internacional a partir de la cual se originan lasd emás unidades fotométricas. Se define como la in-tensidad de un cuerpo negro emisor uniforme de1/60 cm2 a la temperatura de fusión del platino. Capacidad calorífica (Ca): cantidad de calor que sedebe suministrar a un cerramiento o a la envolventeen su conjunto (de manera uniformemente repartida)

para aumentar su temperatura la cantidad de 1ºC. Semide en J/ºC.Carga de enfriamiento: Es la cantidad de energíaque se requiere vencer en un área para mantener de-terminadas condiciones de temperatura y humedadpara una aplicación especifica Carta bioclimática: instrumento gráfico que permi-te, al conocer las condiciones climáticas, proporcionarlos principios básicos para el diseño de edificacionestérmicamente confortables, o sea ubicados dentro dela zona de bienestar térmico.Caudal másico (Qm): cantidad de aire renovado porventilación y expresado en unidad de peso por unidadde tiempo (kg/s o kg/h). Caudal volumétrico (Qv): cantidad de aire renova-do por ventilación y expresado en unidad de volumenpor unidad de tiempo (m3/s o m3/h). Cerramiento: delimitación o cubrimiento perimetral,parcial o total de un área dada de una edificación, ori-ginalmente abierta, para que deje de estarlo. Divisiónhecha con tabique en una estancia o pieza.CFM: cubic feet per minute (pies cúbicos por minute)Ciencias del ambiente: estudio de los procesos na-turales que conforman los sistemas del aire, de lat i erra, del agua, de la energía y de la vida de su inte-racción entre sí y con el ser humano.C i rculación horizontal: desplazamiento entre ambientesde un mismo nivel a través de pasillos, corre d o res, etc.Circulación vertical: desplazamiento entre dos pla-nos situados a diferente alturas, a través de escaleras,ascensores, montacargas, etc. Claraboya: panel transparente o translúcido situadosobre una cubierta para que penetre la luz solar den-tro de una edificación.Clima: condiciones meteorológicas prevalecientes yhasta cierto punto predecibles de un área geográfica.Los principales elementos que lo identifican son latemperatura del aire, la humedad, la radiación solar,el viento, la nubosidad y las precipitaciones.Climatización: proceso fisiológico mediante el cualun organismo se adapta a su nuevo ambiente.Climatización pasiva: procedimiento de diseño o detécnica suplementaria que da como resultado edifi-c aciones en las que el consumo de electricidad o decarburantes o de cualquier otro tipo de energía nore n ovable a los efectos de climatizar los espacios seanulo (o casi) y cuya finalidad es que las edificacionescumplan con los requerimientos de confort térmico.Climatización activa: procedimiento de diseño otécnica que utiliza equipamiento electro-mecánicopara climatizar los espacios, tal como el caso del aireacondicionado.

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g l o s a r i oCoeficiente de absorción: cociente entre el flujo ra-diante absorbido por un cuerpo y el flujo que incidesobre él.Coeficiente de transmitancia térmica: transmisiónde calor en la unidad de tiempo a través de la unidadde área de un material y capa de aire en contacto, in-ducido por la unidad de diferencia de temperaturaentre los contornos de cada lado.Coeficiente superficial: relación de intercambio decalor en estado estacionario entre la superficie y sumedio externo o la diferencia de temperatura entre lasuperficie y su medio circundante.Coeficiente de Ganancia de Calor Solar SHGC(Solar Heat Gain Coefficient): la radiación solar quepenetra a través de una ventana o de fachadas dev idrio aporta luz y calor. La ganancias de calor solaradmitido través de una ventana es medido por elCoeficiente de Ganancia de Calor Solar SHGC ( SolarHeat Gain Coefficient). Un bajo SHGC representa unamenor ganancia de calor solar a través del vidrio.Coeficiente de Transmisión de Luz Natural (Visi-ble Light Transmisión Coefficient): la luz visible ad-mitida a través de una ventana o fachada de vidrio seregistra a través del VLTC.Un valor alto de VLTC repre-senta una alta trasmisión de luz. Condiciones ambientales interiores: síntesis de to-das las variables ambientales que al interior de lase d ificaciones afectan la salud o el confort de los ocu-pantes (temperatura, humedad, radiación, velocidadde aire, etc.)Conducción: transferencia de calor desde una molé-cula a otra a modo de impacto inelástico en el casode los fluidos, a modo de oscilaciones en el caso delos sólidos no conductores de electricidad y a modode movimiento de electrones en el caso de los sólidosconductores de electricidad (caso de los metales). Esel único mecanismo de transporte de calor en el inte-rior de los sólidos opacos.Conductividad térmica (_): cantidad de calor que pa-sa en la unidad de tiempo a través de la unidad de áre ade una muestra de extensión infinita y caras plano-para-lelas y de espesor unidad, cuando se establece una dife-rencia de temperatura entre sus caras de un grado.La conductividad térmica es una propiedad característicade cada material, su valor puede depender de la tempe-ratura y de una serie de factores tales como la densidad,p o rosidad, contenido de humedad, diámetro de fibra,tamaño de los poros y tipo de gas que encierre el mate-rial. Se expresa en Unidades: kcal/m h °C (W/m °C)Conductancia térmica (C): cantidad de calor trans-mitida a través de la unidad de área de una muestrade material o de una estructura de espesor L, dividida

por la diferencia de temperatura entre las caras ca-liente y fría, en condiciones estacionarias.Cuando las caras caliente y fría no constituyan dos su-perficies planas paralelas es necesario aclarar en quécondiciones se da la conductancia térmica. La conduc-tancia térmica depende del espesor L del material, mien-tras la conductividad se re f i e re a la unidad de espesor delmaterial. Se expresa en kcal/h m2 °C (W/m2 °C).Confort en edificaciones: grado de aceptación deun ambiente con referencia a diversos parámetrosambientales relativos a la temperatura, la velocidaddel aire, la iluminación, el ruido, etc.Confort térmico: se define generalmente como la si-tuación en la cual los individuos expresan estar com-placidos con las condiciones climáticas que los ro-dean. En vista de que ello involucra cierta subjetiv i-dad, los diseñadores se plantean como meta satisfa-cer al mayor número de personas (generalmente másdel 80%). El malestar puede resultar de ambientesfríos o calientes o puede expresarse como molestia enalguna parte específica del cuerpo (inconfort local).Contaminación: la presencia en el ambiente de unoo más contaminantes o de cualquier combinación deellos que cause desequilibrios ecológicos o disconti-nuidad de los procesos naturales.Convección: transferencia de calor entre un fluido enmovimiento y una superficie en contacto con él. Elmovimiento del fluido puede generarse por diferen-cias de temperatura (convección natural) o puede in-ducirse en forma mecánica (convección forzada).COP (Coefficient of Performance): medida de laeficiencia instantánea de un equipo de calentamientoo enfriamiento. Representa el cociente de la energíade salida sobre la energía de entrada en estado esta-cionario, expresada en unidades consistentes (watts-/watts o Btu/hr / Btu/hr), por lo cual el resultado esadimensional. Cuerpo negro: cuerpo emisor y absorbedor ideal dela radiación térmica. Emite y absorbe energía radian-te en cada longitud de onda a la máxima razón posi-ble como una consecuencia de su temperatura y ab-sorbe toda la radiancia incidente.Curtain wall: pared exterior que no soporta cargas.Puede estar fija a columnas, piso u otras paredes pe-ro no necesariamente construidas entre elementosestructurales. Las fachadas de vidrio son representati-vas de este componente.

D

Deflectores: son planos, generalmente metálicos, si-tuados dentro de la luminaria, con acabados absor-

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g l o s a r i obentes de la luz. Se utilizan para reducir o eliminar eldeslumbramiento directo o para recortar la porcióndel haz luminoso. Demanda eléctrica: requerimiento de electricidadde un usuario, área o sistema.Densidad de flujo energético: cantidad de energía(ej: calor) que pasa a través de una superficie por uni-dad de área y de tiempo (J/s.m2 = W/m2).Densidad superficial: peso por metro cuadrado deun cerramiento (Kg/m2).D e s a r rollo sustentable: el proceso evaluable median-te criterios e indicadores del carácter ambiental, econó-mico y social que tiende a mejorar la calidad de vida y lap roductividad de las personas, que se funda en medidasa p ropiadas de preservación del equilibrio ecológico, pro-tección del ambiente y aprovechamiento de recursos na-turales, de manera que no se comprometa la satisfac-ción de las necesidades de las generaciones futuras.Desfase térmico: diferencia horaria entre los valorespico de las ondas de temperatura en ambas caras deun cerramiento o entre las temperaturas exterior e in-terior de una edificación. Junto con el amortigua-miento, traduce el efecto de la inercia térmica del ce-rramiento o de la edificación. Deshumidificación: proceso mediante el cual se dis-minuye la humedad de una masa de aire con la fina-lidad de aumentar su capacidad evaporativa. Diferencia de presión: diferencia de presión (en elaire) entre dos zonas de una edificación o el interiorde la edificación y el exterior. Es la fuerza motriz delos movimientos de aire.Diferencia de temperatura: diferencia entre lastemperaturas del espacio exterior y el interior.Difusión térmica: cociente entre la conductividadtérmica y la capacidad calórica. Capacidad calórica esel producto de la densidad por el calor específico.Difusores: actúan sobre el flujo luminoso de la fuen-te de luz, ampliando la superficie y por consiguientereduciendo la luminancia. Para ello se utilizan super-ficies translúcidas que presenten una superficie lumi-nosa homogénea. Tambien se denomnan así a las re-jiilas de suministro de aire acondicionado.D i f u s i v i d a d : p a r á m e t ro que rige la propagación del ca-lor al interior de los materiales (conducción + almacena-miento). Relaciona la variación de la temperatura en eltiempo con la variación de la temperatura en el espacioen el interior de un material. La difusividad es dire c t a m e n-te pro p o rcional a la conductividad e inversamente pro p o r-cional al calor específico y a la densidad. Se mide en m2/s.DISC: del inglés, discomfort. Índice de confort que to-ma como referencia el grado de sudoración de la per-sona y el potencial evaporativo del ambiente.

E

Ecología: ciencia que estudia las relaciones existentesentre los organismos y el medio; se define como el es-tudio de la estructura y función de la naturaleza.EER (Energy Efficiency Ratio): capacidad de enfria-miento (en Btu/hr) dividida por la potencia eléctrica(en watios) de una unidad de aire acondicionado a95º de acuerdo al Conditioning and Refrigeration Ins-titute's (ARI). Efecto de chimenea: la ventilación natural y la infil-tración son producidas por diferencia de presión cau-sadas por el viento o las diferencias de temperaturasentre el aire del interior y el aire del exterior.Efecto invern a d e ro : se origina porque la energía quellega del sol, al proceder de un cuerpo de muy elevadatemperatura, está formada por ondas de frecuencias al-tas que traspasan la atmósfera con gran facilidad. Laenergía remitida hacia el exterior, desde la Tierra, al pro-ceder de un cuerpo mucho más frío, está en forma deondas de frecuencias mas bajas, y es absorbida por losgases, resultando en una elevación de la temperaturadel aires. Se aplica esta expresión para las edificacionescon techos o paredes de materiales translúcidos que notienen un adecuado sistema de expulsión del calor. Eficiencia energética: obtener el mayor rendimien-to con el menor consumo de energía. Por ejemplo,bombillos que producen el mismo nivel de ilumina-ción con menor consumo de electricidad.Eficiencia luminosa: relación entre el flujo luminosoemitido por la fuente luminosa y la potencia absorbi-da por la lámpara. Se expresa en Lm/W.Emitancia: cociente entre el flujo radiante emitidopor una muestra y el medio por un cuerpo negro a lamisma temperatura y bajo las mismas condiciones.Emisividad: capacidad de una sustancia para emitirenergía radiante. Se expresa como la relación del flu-jo de energía que emite un cuerpo con respecto alque emite un cuerpo negro ideal a la misma tempe-ratura. Energía eléctrica: potencia eléctrica producida, trans-mitida o consumida en un período de tiempo. Se midey se expresa en Kilovatio hora (Kwh), Megavatio hora(Mwh), Gigavatio hora (Gwh) o Teravatio hora (Tw h ) .Energía neta generada: energía generada una vezdescontado el monto consumido por los equipos auxi-l i a res y otras pérdidas en las centrales de generación.Enfriamiento: transferencia de energía desde un só-lido, líquido o gas, generada por un gradiente detemperatura que va desde ese sólido, líquido o gashacia su entorno o hacia un sumidero de calor, el cualse encuentra a menor temperatura.

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g l o s a r i oEnfriamiento convectivo: enfriamiento producidopor el cambio de aire interior por aire exterior, si esteúltimo está a una temperatura más baja que la del ai-re interior.Enfriamiento de aire: reducción de la temperaturadel aire causada por la extracción del calor, comoresultado de su contacto con un medio que se man-tiene a una temperatura menor que el aire. El enfria-miento puede estar acompañado por adicción deh umedad (evaporación) o reducción de la misma(deshumidificación), o bien puede realizarse sin cam-bio de humedad.Enfriamiento evaporativo: proceso que involucrael intercambio adiabático entre el aire y una superfi-cie húmeda o agua esperada. El agua adquiere latemperatura de bulbo húmedo del aire, la cual per-manece constante a lo largo del intercambiador.Energía: capacidad que tiene la materia de producirtrabajo en forma de movimiento, luz, calor, etc.Energía radiante: aquella que a partir del punto deorigen se manifiesta en todas direcciones. Energía renovable: energía obtenida de fuentes na-turales inagotables como el sol, el viento, etc. Energía solar: energía producida por el sol y capta-da por un dispositivo receptor que concentra los ra-yos solares, convirtiéndolos en flujo constante deelectricidad. Energía altern a t i v a : sistema de generación de energíacon base en el aprovechamiento de luz solar, de la ener-gía de las mareas, viento o la incineración de basura.Entalpía: propiedad termodinámica de una sustanciadefinida como la suma de sus energía interna más lacantidad Pv/J, donde P= presión, v= volumen, J =equivalente mecánico del calor.Envolvente de la edificación: conjunto de compo-nentes que representan la frontera entre la edifica-ción y su entorno y a través del cual se transfiere elcalor, la luz, la humedad, el aire y los sonidos.Equipamiento: componente de la estructura de unasentamiento humano que está formado por el con-junto de inmuebles, instalaciones, construcciones,mobiliario, edificios y espacios, en los que se realizanactividades complementarias a las de habitación y tra-bajo, o bien, en lo que se proporcionan a la poblaciónservicios de bienestar social y de apoyo a las activida-des económicas, culturales y recreativas.Equilibrio ecológico: la relación de interdependen-cia entre los elementos que conforman el ambienteque hace posible la existencia, transformación y desa-rrollo del hombre y demás seres vivos.E s p e c t ro visible: parte de la energía radiante que pue-de ser detectada por el ojo humano. Es una franja de

radiaciones comprendida entre 380 y 780 nm. de lon-gitud de onda, pasando por el azul, verde, amarillo yrojo. Por debajo de los 380 nm. se ubica la radiación ul-travioleta y, por encima de los 780 nm. la radiación in-f r a r roja, ambas invisibles para el ojo humano.Estratificación de la temperatura: tendencia de losfluidos, como aire y agua para formar capas cuandose calientan uniformemente. El fluido más caliente seeleva a la parte alta del recinto y el fluido frío baja alfondo.Espacio abierto: espacio o área de una edificación,no techado, ya sea de carácter público o privado. Espacio techado: espacio o parte de una edificacióncubierta con un techo construida con cualquier clasede material.Espacios de almacenaje: áreas destinadas a guar-dar, cosas u objetos de cualquier índole.Estacionamiento descubierto: espacio que permitedejar inmóviles a los vehículos y que se encuentran enlotes sin ningún tipo de cubierta.Estacionamiento techado: lugar o área donde seestacionan los vehículos, que dispone de una estruc-tura techada.Estar: sala de estar, o sector de estar cuando la mis-ma habitación cumple dos o mas cometidos.E s t r u c t u r a : conjunto de elementos convenientementedispuestos para soportar distintas cargas de una cons-trucción. Forma y manera en que han sido distribuidaslos apoyos de un edificio para soportar el peso.Evaporación: proceso a presión y temperatura cons-tante mediante el cual una sustancia pasa de la faselíquida a la fase gaseosa.Evapotranspiración: suma total del agua que seevapora del suelo y la transpiración de las plantasque en él crecen.

F

Factor de potencia: el factor de potencia es un indi-cador de la eficiencia con que se está utilizando laenergía eléctrica, para producir un trabajo útil. Es larelación entre la potencia activa (kW) usada en un sis-tema y la potencia aparente (KVA) que se obtiene dela compañía eléctrica. Varía entre 0 y 1. Fenómeno hidro m e t e o ro l ó g i c o : fenómeno naturalrelacionado con la presencia de vientos muy fuertes quese mueven en rotación como un torbellino, describiendograndes círculos, su diámetro aumenta a medida que seavanza apartándose de la zona tropical en donde tienensu origen (huracanes, trombas, chubascos, etc.).Flujo de ventilación: movimiento de aire natural oartificial.

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g l o s a r i oFlujo de aire: desplazamiento de un volumen de ai-re entre dos puntos, dos superficies o dos ambientes.Flujo de aire inter-zona: flujo de aire que se generaentre diferentes ambientes de una edificación.Flujo de calor: cantidad de calor que pasa por un deter-minado perímetro en una unidad de tiempo (J/s=W).Flujo luminoso: cantidad de luz emitida por una fuen-te luminosa en una unidad de tiempo (segundo). Su uni-dad de medida es el Lumen (lm). El lumen se definió enla IX Conferencia de Pesas y Medidas en el año 1948 co-mo: «Flujo Luminoso emitido dentro del ángulo sólidounidad (un estereorradián), por una fuente luminosapuntual uniforme, que tiene una intensidad luminosa deuna candela».

G

Grifos con sensores infrarrojos: poseen un sensorque se estimula al colocar las manos debajo del grifo,permitiendo así el paso del agua.Grifos con pulsador temporizador: poseen un sis-tema que al pulsarlo permite el paso del agua y cierraautomáticamente después de un tiempo establecido.

H

Habitación: cada una de las piezas o estancias enque se divide un departamento habitable, excluyendola cocina, pasillos y los servicios higiénicos.Hábitat: sitio específico en un medio ambiente físico,ocupado por un organismo, por una población, poruna especie o por comunidades de especies en untiempo determinado.Hp: caballos de fuerza (Medida de Potencia). Un hpequivale a 746 W.Humedad: medida del grado de vapor de agua con-tenido en el aire.Humedad absoluta: cantidad de agua presente enla unidad de masa o de volumen de aire expresada engramos por kilogramo (g/kg) o gramos por metro cú-buico (g/m3).Humedad re l a t i v a : relación entre la cantidad de vaporde agua contenida en el aire y la cantidad máxima que escapaz de contener a la misma temperatura y a la mismap resión atmosférica. Se expresa en porc e n t a j e .Humidificación: proceso en el que se aumenta el va-por de agua contenido en el aire.

I

Impacto ambiental: modificación del ambiente oca-sionada por la acción del hombre o de la naturaleza.

Índices de confort: parámetros que valoran la con-junción de las variables que intervienen en los in-t e rcambios térmicos entre el cuerpo humano y ela mbiente ante las respuestas fisiológicas y sensorialesde las personas. Se determinan generalmente pormedio de encuestas basadas en una escala de valoresque las personas deben contestar mientras se some-ten a diversas combinaciones de dichas variables.Inercia o masa térmica: concepto que expresa la ca-pacidad de un cerramiento o de la envolvente de unaedificación de almacenar calor y transmitirlo con re-tardo. Dependiendo de qué tan grande sea la inerciatérmica, se habla de edificaciones o componentes li-vianos, medianos o pesados.I n f r a e s t r u c t u r a : conjunto de obras mayores de in-geniería y fuentes de energía que dan soporte a lamovilidad y funcionamiento de las actividades pro-ductivas, haciendo posible el uso del suelo, la acce-sibilidad, el transporte, el saneamiento, el encauza-miento y distribución de agua y energía, las comu-n icaciones telefónicas, etc; fuera de asentamientosh u m a n o s .Infiltración: flujo de aire no controlado a través degrietas, intersticios y otras aberturas no intencionales.Infiltración, exfiltración y flujo de ventilación naturalson causados por diferencias de presión debido alviento, diferencia de temperatura interior-exterior yoperaciones de aplicaciones o dispositivos.Infrarrojo: gama de radiaciones invisibles con unaslongitudes de onda que van de 0,7 a 2,5 micras parael infrarrojo próximo y de 2,5 micras a 1 mm para elinfrarrojo lejano.Insolación diaria: cantidad de horas de un día enque la radiación solar directa alcanza el suelo.Insolación: magnitud de energía solar que incide so-bre un componente de la edificación (W/m2). Se in-cluye tanto la radiación solar directa como la difusaInstalaciones eólicas: son aquellas que producenelectricidad a partir de la energía del viento. Intensidad luminosa (I): intensidad del flujo lumino-so proyectada en una determinada dirección. Se ex-presa en candelas (cd). Es una cantidad fotométricade referencia. Las curvas fotométricas expresan la dis-tribución de las intensidades luminosas en los dis-t i ntos planos del espacio y según las diferentes direc-ciones en que cada uno de estos planos pasa por elcentro fotométrico de la fuente luminosa. Interruptor mecánico de caudal: dispositivo senci-llo que se cierra o abre al pulsar una palanca con lasmanos o los objetos que se sitúan debajo del grifo.

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g l o s a r i oJ

Joule (J): medida de trabajo o de energía (Fuerza xdistancia). 1J = 1N.m. (1J = 0,24cal).

K

kW: kilovatios (1 kw = 1000 vatios).kWh: kilovatios hora (Medida de energía).Kilocalorías: cantidad de calor necesaria para elevarun kilogramo masa de agua a 1 ºC de temperatura.

L

Lámparas de descarga: son aquellas que producenluz mediante el proceso de electroluminiscencia, queconsiste en la emisión de radiaciones electromagnéti-cas por electrones previamente excitados. Dentro deeste grupo de lámparas se ubican las lámparas dedescarga de alta intensidad como vapor de mercurioy sodio. Las lámparas de descarga de alta intensidadgeneran luz por electroluminiscencia, átomos de unvapor metálico excitados por el paso de una corrien-te eléctrica. Lámparas de halógeno: lámparas dicroicas que re-ducen el consumo de energía en 30%, debido a unacapa de material reflejante de radiaciones infrarrojasen el interior de la cápsula de halógeno.Lámparas de inducción: lámpara de inducción fluo-rescente sin cátodos, con distribución puntual o deforma cuadrada.Lámparas fluore s c e n t e s : las lámparas fluore s c e n t e sgeneran la luz por fotoluminiscencia, sustancias fluore s-centes excitadas por radiaciones electro m a g n é t i c a s .Lámparas fluorescentes compactas: lámparas con dosniveles de intensidad luminosa, o con capacidad de ate-nuación. Con balastros mucho más reducidos en tamañoy con características muy deseables de calidad de energía. Lámparas incandescentes: p roducen luz median-te un mecanismo llamado termo radiación, queconsiste en la generación de radiaciones por eleva-ción de la temperatura de un cuerpo, la incandes-cencia de un filamento contenido en una ampollade vidrio al vacío o llena de algún gas. Incluyen laslámparas halógenas.Ley de fourier de la conducción de calor: Estable-ce que la rapidez de flujo por conducción en un sen-tido dado es proporcional al gradiente de temperatu-ra en ese sentido y al área normal a la dirección delflujo de calor.Lumen (lm): unidad de flujo luminoso equivalente alflujo emitido por una fuente luminosa de una cande-

la de intensidad e interceptado por una superficie es-férica de un centímetro de radio.Luminancia (L): intensidad luminosa emitida en unadirección determinada por una superficie luminosa(fuente primaria de luz) o reflejada por una superficieiluminada (fuente secundaria). Se designa con la letraL. Su unidad de medida es la Candela/m_ (cd/m_) oCandela/cm_ (cd/cm_).Luminaria: aparato de iluminación fijo o móvil queincluye una o más fuentes de luz y que sirve paraorientar el flujo luminoso, reducir o eliminar el des-lumbramiento y dar terminaciones estéticas delc o njunto. La luminaria comprende también todos loselementos para fijar y proteger las lámparas para co-nectarlas con una red de alimentación. Lux: unidad de intensidad luminosa, equivale a 1 lu-men/m2.Luz visible: angosta franja del espectro completo deradiación, constituido por longitudes de onda entre0,4 u y 0,7 u.

M

Materiales aislantes: materiales que poseen bajaconductividad, por lo que son malos conductores decalor.Modos de ocupación: patrón de actividad de los ocu-pantes de las edificaciones, incluyendo el número depersonas, su distribución, las actividades que realizan, eltiempo que permanecen adentro, así como la forma enque interactúan con los componentes, servicios y fun-ciones, como la ventilación, las ventanas, etc.

O

Ocupación: tiempo en el que una edificación estáocupada (horas/día).Opaco: que impide el paso de los rayos luminosos.Oscuro, sombrío.

P

Pared de ladrillo hueco: pared conformada por la-drillo macizo o perforado, posee menor costo, mejoraislamiento térmico y acústico, menor peso propio,pero tiene como inconveniente su menor resistencia ala compresión y el que facilita la entrada de humedadal interior de la obra.Pared opaca: elemento estructural o divisor que sir-ve para cerrar un espacio que no da paso de luz.Pared translúcida: división que permite el paso de laluz pero no deja ver lo que hay detrás.

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g l o s a r i oP M V: del inglés, predicted mean vote. Índice de confortque consiste en una ecuación estadística basada en en-cuestas realizadas a un gran número de personas varian-do los parámetros básicos que afectan el confort y cuyoresultado, el cual varía de –3 a +3, se coteja con una ta-bla que indica la sensación térmica corre s p o n d i e n t e .Polución lumínica: puede definirse como la luz que nose aprovecha con la finalidad de iluminar distintas zonasde la ciudad como calles, edificios, rutas, carteles, etc...y se difunde en la atmósfera, generando una ilumina-ción deficiente y un gasto energético inútil.Potencia de la ventilación: cantidad de calor eva-cuado con el aire interior de un local mediante venti-lación natural. Se mide en W o en W/m3.Potencia: cantidad de trabajo o de energía desplega-da por unidad de tiempo. Se mide en Vatios (W).Potencia eléctrica: capacidad de pro d u c i r, transmitir oconsumir electricidad en forma instantánea que se midegeneralmente en Kilovatios (Kw) o Megavatios (Mw).Potencia de arranque: potencia eléctrica disponibleen unidades de generación, que tienen como carac-terísticas común la de poder efectuar un arranque in-dependiente para dar inicio al proceso de restableci-miento del servicio eléctrico de un área o sistema.Potencia reactiva: parte de la potencia aparente queno produce trabajo y corresponde al intercambio deenergía entre los campos eléctricos y magnéticos deun circuito. Se expresa en Voltio amperio reactivo(Var), Kilo voltio amperio reactivo (KVAr) o Mega vol-tio amperio reactivo (MVAr).Precipitación: término colectivo que se utiliza paralluvia, nieve, rocío y escarcha, o sea para todo tipo deagua que se deposita (precipita) de la atmósfera.Presión de aire (P): fuerza por unidad de área que elaire ejerce sobre cualquier superficie en contacto conél. Se mide en N/m2 (Newton por metro cuadrado) oen Pa (Pascal).Principio de conservación de energía: la energíano puede crearse o destruirse, sólo transformarse (porejemplo, de energía electromagnética a calor).Propiedades termodinámicas: propiedades básicasque definen el estado de una sustancia (presión, tem-peratura, volumen, entalpía, entropía). Puente térmico: elemento o parte de la pared quepor su naturaleza o su aplicación se revela como pun-to débil del aislamiento y no ofrece el mismo coefi-ciente de resistencia térmica.

R

Racionalidad energética: aplicación de medidas pa-ra el ahorro de energía sin afectar el funcionamiento

normal de las operaciones, ni disminuir la calidad devida y la productividad.Radiación: transmisión de calor de una superficie aotra mediante la propagación de ondas electromag-néticas. Esta transferencia no necesariamente calien-ta el espacio que separa a las dos superficies. La ra-diación no requiere de un medio de transporte, pu-diéndose efectuar en el vacío.Radiación difusa: radiación solar difundida por la at-mósfera (por lo que no llega directamente del sol).Radiación directa: radiación solar que llega directa-mente del disco solar.Radiación solar: principal fuente de calentamientode las edificaciones en regiones de clima tropical. Laradiación emitida por el sol es parcialmente absorbi-da por los cerramientos expuestos, calentándose ytransmitiendo el calor absorbido al interior. La radia-ción solar puede así mismo penetrar directamente porlas aberturas. La cantidad de radiación solar que llegaa la edificación depende sobre todo de la latitud, laépoca del año, la orientación, el ángulo de la superfi-cie receptora y las condiciones de la atmósfera.Radiación térmica: ondas caloríficas emanadas porlos cuerpos, que se diferencian de las ondas lumino-sas por su mayor longitud y menor frecuencia.R e f l e c t o re s : elementos que redirigen el haz luminoso.E n t re los re f l e c t o res podemos mencionar dos tipos: losre f l e c t o res especulares y los re f l e c t o res difusore s .Reflexión: fenómeno físico en el cual una onda elec-tromagnética que incide sobre una superficie que se-para dos medios es devuelta total o parcialmente ha-cia el medio de donde provino.Reflectividad: propiedad del material que indica suhabilidad de resistir el flujo calórico. Régimen tarifario: conjunto de normas y reglas apli-cables para la fijación o modificación de las tarifas.Rendija: intersticio en los alrededores de las puertas,las ventanas u otro componente de la edificación y através del cual se produce una transferencia de aire.Resistencia térmica: medida del grado de oposiciónque ofrece un cerramiento al paso de calor por con-vección, radiación y conducción. Resulta de sumar to-das las resistencias térmicas parciales superficiales yconductivas. Se mide en m2ºC/W.Retardo: desfase de la onda de calor entrante y sa-liente de un cerramiento con inercia térmica (horas).Rueda de entalpía (Energy recovery wheel): sis-tema que permite aprovechar la energía del aireacondicionado de salida de un ambiente para enfriaro deshumidificar el aire de entrada. Una rueda entál-pica está dividida en dos semicírculos. El primero reci-be aire fresco del exterior el cual se acondiciona a me-

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g l o s a r i odida que pasa a través de la rueda por disminución dela temperatura o por deshumidificación. El segundosemicírculo recibe aire de retorno, creando un contra-flujo. Al mismo tiempo la rueda rota lentamente(aprox. 20 RPM). Rugosidad: coeficiente entre el área real y la aparen-te de una superficie, que influye en la convección.

S

Sala: área o ambiente principal de dimensiones rela-tivamente grandes, limitada por cuatro paredes. Lasala puede tener carácter social, administrativo o re-creativo, público o privado.SHGC ( Solar Heat Gain Coefficient): ver Coeficien-te de Ganancia de Calor Solar.Síndrome de edificio enfermo: conjunto de pato-logías o defectos ambientales de un edificio que per-judica la salud o comodidad de sus ocupantes.Sistema de enfriamiento pasivo: son aquellos enlos cuales la edificación en sí misma funciona comomoderadoras del clima exterior, así como las técnicasdestinadas a evacuar por medios pasivos el sobrantede calor que pudiera presentarse al interior de unaedificación. La evacuación del calor se realiza haciasumideros de calor como el aire exterior, la bóvedaceleste, el suelo, etc.Sistema eléctrico nacional: conjunto de instalacio-nes para la generación, transmisión y distribución deelectricidad en el territorio nacional y sus equipos ybienes asociados, destinados a realizar intercambiosde potencia y energía eléctrica dirigidos a la presenta-ción del servicio eléctrico.Sistema independiente: parte del sistema eléctriconacional conformado por una o más centrales de ge-neración e instalaciones para transporte y consumode energía eléctrica, que opera aislada del sistema In-terconectado Nacional.Sistema interconectado nacional: parte del siste-ma eléctrico nacional constituida por las instalacioneseléctricamente conectadas, directa o indirectamente,a las líneas de transmisión de mayor nivel de tensiónubicadas en el territorio nacional.Soleamiento: cantidad de luz y calor que percibeuna edificación determinada o un elemento configu-rativo de la misma (paredes, techos y ventanas) en unespacio de tiempo dado, teniendo en cuenta la som-bra eventual proyectada por obstáculos naturales y/oconstruidos.Sostenibilidad o sustentabilidad: satisfacción delas necesidades de la generación presente sin afectarla capacidad de las generaciones futuras de satisfacer

sus propias necesidades. La sostenibilidad se basa entres componentes: el económico, el social y el am-biental. Los aspectos económicos comprenden, entreotros, el rendimiento financiero, la remuneración deempleados y las contribuciones a la comunidad. Co-mo ejemplos de los aspectos sociales están las políti-cas de beneficio público, las normas de equidad labo-ral y el trato justo de empleados. En los aspectos am-bientales se incluyen los efectos en el aire, agua, tie-rra, recursos naturales y salud de los humanos.Sotavento: dirección hacia donde va el viento (verbarlovento).

T

Tabique: elemento clásico de distribución interior delos espacios de cualquier tipo de edificación. Normal-mente se elaboran con ladrillo hueco, su campo deaplicación se extiende a naves industriales, despa-chos, oficinas, locales de negocios, etc. El empleo debaldosas de vidrio se hace necesario cuando se quie-re obtener una buena luminosidad del espacio.Tarea visual: la selección del tipo y el nivel de ilumi-nación está relacionado con el aseguramiento de larealización de un trabajo específico, para evitar erro-res que pueden ser catastróficos, y no solamente to-mando en consideración la seguridad del entorno. Enotras palabras, es importante que el diseñador consi-dere la cantidad de luz requerida, y cómo debe de serproporcionada.Techo: cubierta de una casa, tejado, casa, morada,habitación, de Togo, etc. Parte superior de una edifi-cación, lo que cubre o cierra. Vivienda o domicilio.Acabado o revestimiento superior interno de una ha-bitación que, a menudo, oculta la cara inferior delforjado o cubierta superiorTemperatura: propiedad de los cuerpos que deter-mina la cantidad de calor que tienen y la dirección delos flujos de calor. Se mide bien sea mediante una es-cala empírica basada en una propiedad convenientede un material o instrumento (caso de los grados cel-sius (ºC), basados en la dilatación del mercurio conrespecto a los estados del agua) o mediante la escalaabsoluta (grados Kelvin). (ºK=ºC+273).Temperatura de bulbo húmedo (TBH): temperatu-ra que se mide con un termómetro envuelto en ma-terial saturado (generalmente algodón). La evapora-ción del agua produce un enfriamiento que dependede la capacidad evaporativa del aire, lo que da unamedida de la humedad.Temperatura del aire o temperatura de bulbo se-co (TBS): temperatura que se mide mediante un ter-

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g l o s a r i omómetro protegido del viento y la radiación electro-magnética del entorno.Temperatura efectiva (TE): índice de confort quetoma en cuenta únicamente los intercambios de calorradiativos y latentes.Temperatura efectiva estándar: índice de confortque toma en cuenta los efectos de la radiación elec-tromagnética y las transferencias de calor latentes.Temperatura radiante media (TRM): temperaturaque traduce el efecto promedio de calentamiento dela radiación electromagnética de un entorno. Se ob-tiene indirectamente al medir la temperatura de bul-bo negro TBN=(TBS+TRM)/2.Temperatura de bulbo negro (TBN): temperaturaque comprende los efectos combinados de la tempe-ratura radiante media y la temperatura de bulbo se-co. Se mide mediante un termómetro inserto en unabola negra y opaca, de modo de que a la temperatu-ra del aire registrada se agrega el efecto de calenta-miento de la radiación del entorno.Temperatura máxima media mensual: es un pro-medio aritmético de las temperaturas máximas diur-nas registradas durante un mes por un lapso de variosaños.Temperatura mínima media mensual: es un pro m e-dio aritmético de las temperaturas mínimas diurnas re-gistradas durante un mes por un lapso de varios años.Temporizador: dispositivo eléctrico o electrónicoque sirve para prender y apagar equipos eléctricos yelectromecánicos, de acuerdo a un horario determi-nado previamente. Termografía: fotografía en la que se visualiza pormedio de colores el calor que una superficie emite ba-jo la forma de energía electromagnética. Se le usa pa-ra estudiar la distribución de la temperatura a lo lar-go y ancho de una superficie.Trabajo o energía: producto de una fuerza por ladistancia recorrida en dirección de esa fuerza. Se mi-de en Joules (J).Transferencia de calor latente: calor que se gana ose pierde durante un cambio de fase de una substan-cia, sin que haya cambio de temperatura en esa subs-tancia (de sólido a líquido o gaseoso o viceversa).Transferencia de calor radiativa: transferencia decalor que se genera por emisión de ondas electro-magnéticas entre dos superficies que se encuentran adiferente temperatura y están expuestas la una a laotra, pero sin tocarse.Transferencia de calor sensible: cantidad de calorque absorbe o transfiere una substancia produciendoun cambio de temperatura y sin que se produzca uncambio de fase.

Transferencia de calor: cantidad de calor que setransfiere de un cuerpo a otro siguiendo las siguien-tes modalidades: conducción, convección o radiación.El calor sólo puede transferirse si existe una diferenciade temperatura y únicamente se transfiere en el sen-tido de caliente a frío.Transferencia térmica: flujo de calor por conduc-ción, convección y/o radiación en estado estacionariodesde o hacia un cuerpo a través de un aislante tér-mico con los medios circundantes externos. Es expre-sado como la relación de tiempo de flujo de calor porunidad de área de la superficie del cuerpo entre la di-ferencia de temperatura unitaria de la superficie delcuerpo con su medio circundante.Transmisión de calor: cantidad de calor que fluye através de la unidad de área debido a cualquier modode transferencia de calor inducidas por las condicio-nes prevalecientes. Transmisión: proceso mediante el cual la radiaciónatraviesa un medio material translúcido.Tr ó p i c o : son las regiones situadas entre las latitudes 2327’ Norte (trópico de Cáncer) y 23 27’ (trópico de Capri-c o rnio). Aquí se ubican las regiones donde el calor es do-minante. «Venezuela se encuentra entre los paralelos 1 y12 de latitud Norte. Su clima se caracteriza por tempera-turas medias elevadas. Va l o res máximos de temperaturano muy altos. Poca oscilación de temperatura entre el díay la noche. Ausencia de enfriamiento nocturno. Hume-dad relativa elevada. Brisas limitadas a la zona costera.Elevada intensidad de radio solar directa y /o difusa».

U

UMA: unidad de manejo de aire en determinados sis-temas activos de acondicionamiento ambiental.Unidad de generación: conjunto de equipos capazde producir potencia y energía eléctrica y de entregar-las de manera individual a un sistema eléctrico parasu transporte o consumo.Usuario: persona natural o jurídica que se beneficiacon la prestación del servicio eléctrico bien como titu-lar de un contrato de servicio o como receptor direc-to del mismo, sujeto a los derechos y obligacionesque establece la ley y sus reglamentos.

V

Válvulas antirretorno: válvulas que evitan que elagua utilizada vuelva al circuito de agua potable.También conocidas con el nombre de válvulas check. Velocidad de aire: velocidad del aire relativa a losobjetos de su entorno.

137

g l o s a r i oVentilación forzada: es intencional, es un intercam-bio de aire propulsado por un ventilador y con venta-nillas de toma y descarga o escapes que son especial-mente designadas e instaladas para ventilación.Ventilación natural: es aquella que se obtiene me-diante fenómenos naturales, sin necesidad de em-plear ningún dispositivo mecánico. Es activada porpresiones de viento, diferencias de temperatura ydensidad, entre el interior y el exterior de un recinto.VLTC (Visible Light Transmisión Coefficient): verCoeficiente de Transmisión de Luz Natural. Volumen de local por hora (Vol/h) o cambios deaire por hora (CAH): caudal de aire renovado me-diante ventilación y referido al volumen del local.

W

Watt o vatio (W): medida de potencia. Trabajo oenergía desplegada por unidad de tiempo. 1W=1J/s.

Z

Zona de confort: rango de condiciones ambientalesy (eventualmente) condiciones relativas al individuodefinidas por determinados parámetros y con respec-to al cual la mayoría de las personas manifiesta agra-do o conveniencia en concordancia con la actividadque llevan a cabo.

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a p é n d i c e sMAPA DE ZONAS CLIMÁTICAS DE VENEZUELA

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a p é n d i c e sPROPIEDADES TERMOFÍSICAS DE MATERIALES Y COMPONENTES CONSTRUCTIVOS

PROPIEDADES TERMO FÍSICAS DE MATERIALES CONSTRUCTIVOS

Denominación Conductividad Densidad Calor específico Cap. Calorífica DifusividadW/mºC Kg/m3 J/kgºC KJ/m3ºC 10-6 m2/s

METALESAcero 60 7860 460 3616 16.59Aluminio 206 2700 970 2619 78.66Bronce 26 8660 340 2944 8.83Cobre 396 8930 380 3393 116.70Hierro 79 7800 450 3510 22.51Latón 111 8520 390 3323 33.41Plomo 34.9 11340 130 1474 23.67Zinc 110 7130 388 2766 39.76MADERASMaderas livianas (pino, cedro, etc.) 0.14 420 2720 1142 0.12Maderas pesadas (roble, encina, etc.) 0.2 800 2400 1920 0.10Contrachapado ligero 0.15 560 2500 1400 0.11Contrachapado pesado 0.15 700 1420 994 0.15Aglomerado 0.15 800 2100 1680 0.09CONCRETOConcreto armado 1.8 2400 1080 2592 0.69Concreto celular 0.16 500 840 420 0.38Concreto con arcilla expansiva 0.5 1250 1000 1250 0.40Concreto refractario 0.25 1050 837 879 0.28MAMPOSTERÍABloque hueco de concreto 0.5 1200 1000 1200 0.42Bloque hueco de arcilla 0.47 1000 930 930 0.51Bloque de agregado liviano (Alivén) 0.19 600 1000 600 0.32Ladrillo macizo 0.84 1700 800 1360 0.62Ladrillo holandés 1.8 1800 940 1692 1.06Bloque de concreto celular 0.24 760 1000 760 0.32Ladrillo refractario 0.84 1800 880 1584 0.53PASTAS Y MORTEROSMortero de cemento 0.87 1600 1000 1600 0.54Enlucido de yeso 0.3 800 780 624 0.48Enlucido de cemento y cal o yeso 0.87 1800 1000 1800 0.48Mortero sintético 1 1900 1000 1900 0.53Mastique de pared 0.5 1300 1000 1300 0.38Pasta de arcilla y materia vegetal 1.18 1800 1250 2250 0.52SUELOS Y ROCASArena seca 0.7 1800 790 1422 0.49Grava 0.36 1840 840 1546 0.23Arcilla 1.41 1900 1000 1900 0.74Granito 2.9 2650 900 2385 1.22Mármol 2.8 2600 800 2080 1.35Roca porosa en general 2.3 2200 710 1562 1.47Piedra caliza 3.5 2700 840 2268 1.54

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Denominación Conductividad Densidad Calor específico Cap. Calorífica DifusividadW/mºC Kg/m3 J/kgºC KJ/m3ºC 10-6 m2/s

PANELES COMUNESPanel de fibrocemento 0.12 1161 1512 1058 0.11Panel de asbesto cemento 0.36 700 1050 735 0.49Panel de cartón yeso 0.16 950 840 798 0.20Panel de cartón yeso con perlita 0.18 800 817 654 0.28Panel de fibra de vidrio 0.035 25 1000 25 1.40Panel de corcho 0.042 120 1500 180 0.23MATERIALES AISLANTESFibra vegetal 0.1 500 1000 500 0.20Fibra de vidrio 0.04 200 670 134 0.30Fibra de coco 0.05 100 612 61 0.82Corcho granulado 0.06 100 1500 150 0.40Fibra mineral 0.06 300 610 183 0.33Perlita expandida 0.06 170 610 104 0.58Perlita, vermiculita sueltas 0.07 100 610 61 1.15Poliestireno expandido (baja densidad) 0.042 15 1400 21 2.00Poliestireno expandido (densidad mediana)0.038 24 1400 34 1.13Poliestireno expandido (alta densidad) 0.036 40 1400 56 0.64Poliestireno extruído 0.036 30 1400 42 0.86Poliuretano 0.03 50 1400 70 0.43Algodón 0.06 50 1750 88 0.69Tejido de lana 0.05 240 1340 322 0.16MATERIALES BITUMINOSOSAsfalto 0.5 1700 1000 1700 0.29Fieltro bituminoso 0.5 1700 1000 1700 0.29Paños de asfalto y asbesto 0.55 1900 837 1590 0.35Impermeabilizante de mastique y asfalto1.15 2325 837 1946 0.59OTROS MATERIALES SINTÉTICOSP.V.C 0.16 1379 1004 1385 0.12Silicón 0.18 700 1004 703 0.26Goma 0.163 1200 1380 1656 0.10Goma porosa 0.1 400 1360 544 0.18Acrílico 0.14 1400 1000 1400 0.10Caucho 0.13 950 2090 1986 0.07REVESTIMIENTOS HOMOGÉNEOSTeja de arcilla 0.84 1900 800 1520 0.55Baldosas de gres 1.4 2400 1100 2640 0.53Baldosas de pizarra 2 2700 753 2033 0.98Baldosas plásticas 0.5 1950 837 1632 0.31Baldosas de goma sintética 0.3 1600 2000 3200 0.09Alfombra sintética 0.06 160 2500 400 0.15VIDRIOSVidrio en general 0.77 2500 670 1675 0.46Vidrio de espejo 0.78 2950 738 2177 0.36

Fuente: Elaboración propia con base a estas diferentes fuentes: CSTB (1979) MEMOSOL Memento d heliotechnique. Energies nouvellesI FA-Luz (2000) Recomendaciones para mejorar la calidad termica de edificaciones. Comisión para el mejoramiento de la calidad.KOENIGSBERBE; INGERSOLL, MAYHEW y SZOKOLAY (1977) Viviendas y edificios en zonas Tropicales. Ediciones Paraninfos S.A MadridZielinsky J. ( 1984) Principios térmico de ingeniería ambiental Apuntes del profesor recopilado por los ingenieros mecánicos Luis Ossa y Armando Rodríguez, FI-UCV

148

a p é n d i c e sPROPIEDADES TERMOFÍSICAS DE MATERIALES Y COMPONENTES CONSTRUCITVOS

PROPIEDADES SUPERFICIALES DE ACABADOS, MATERIALES Y COMPONENTES OPACOS

Denominación Absortividad Reflectividad Transmisividad

CERRAMIENTOS OPACOSVidrio negro 1 0 0Concreto negro 0.91 0.09 0Ladrillo azul Stafford 0.89 0.11 0Fieltro bituminoso 0.88 0.12 0Pizarra azul grisácea 0.87 0.13 0Cubierta verde 0.86 0.14 0Concreto marrón 0.85 0.15 0Pavimento de asfalto 0.82 0.18 0Madera lisa 0.78 0.22 0Concreto 0.65 0.35 0Mármol blanco 0.58 0.42 0Azulejos blancos 0.58 0.42 0Ladrillos de brillo claro 0.55 0.45 0Tejado blanco 0.5 0.5 0Fieltro bituminoso aluminizado 0.4 0.6 0Acero galvanizado blanco 0.26 0.74 0Ladrillo blanco vidriado 0.25 0.75 0Hoja de aluminio pulido reflectora 0.12 0.88 0Película aluminzada de mylar 0.12 0.88 0Superficie de latón 0.05 0.95 0PINTURASPintura negra 0.95 0.05 0Laca negra 0.92 0.08 0Pintura gris oscuro 0.91 0.09 0Laca azul oscuro 0.91 0.09 0Pintura de aceite negra 0.9 0.1 0Laca azul o verde oscuro 0.88 0.12 0Pintura marrón oscuro 0.88 0.12 0Pintura azul grisácea oscuro 0.88 0.12 0Pintura marrón media 0.84 0.16 0Pintura marrón media claro 0.8 0.2 0Laca marrón o verde 0.79 0.21 0Pintura de óxido media 0.78 0.22 0Pintura de aceite gris claro 0.75 0.25 0Pintura de aceite roja 0.74 0.26 0Pintura verde media opaca 0.59 0.41 0Pintura anaranjada media 0.58 0.42 0Pintura amarilla media 0.57 0.43 0Pintura azul media 0.55 0.45 0Pintura verde kelly media 0.51 0.49 0Pintura verde claro 0.47 0.53 0Pintura de aluminio 0.4 0.6 0Pintura blanca semi brillante 0.3 0.7 0Pintura blanca brillante 0.25 0.75 0Pintura plateada 0.25 0.75 0Laca blanca 0.21 0.79 0

Fuente: IFA-LUZ, Recomendaciones para mejorar la calidad térmica de las edificaciones. Comisión para el mejoramiento de la calidad térmica de las edificaciones yel espacio urbano, Maracaibo, 2000.

149


PROPIEDADES TERMICA DE VIDRIOS

Denominación Absortividad Reflectividad Transmisividad

VIDRIOSVidrio plano (flotado) de 4 mm 0.11 0.07 0.82Vidrio plano (flotado) de 6 mm 0.15 0.07 0.78Vidrio plano (flotado) de 10 mm 0.23 0.07 0.7Vidrio plano (flotado) de 12 mm 0.27 0.06 0.67Vidrio plano (flotado) ahumado gris de 4 mm 0.4 0.05 0.55Vidrio plano (flotado) ahumado gris de 6 mm 0.53 0.05 0.42Vidrio plano (flotado) ahumado gris de 10 mm 0.71 0.04 0.25Vidrio plano (flotado) ahumado gris de 12 mm 0.77 0.04 0.19Vidrio plano (flotado) ahumado bronce de 4 mm 0.36 0.06 0.58Vidrio plano (flotado) ahumado bronce de 6 mm 0.49 0.05 0.46Vidrio plano (flotado) ahumado bronce de 10 mm 0.67 0.04 0.29Vidrio plano (flotado) ahumado bronce de 12 mm 0.73 0.04 0.23Vidrio plano (flotado) ahumado azul o verde de 6 mm 0.49 0.05 0.46Vidrio reflectivo plano (flotado) plata de 6 mm ("Suncool classic" 10/23) 0.6 0.32 0.08Vidrio reflectivo plano (flotado) plata de 10 mm ("Suncool classic" 10/23) 0.62 0.3 0.08Vidrio reflectivo plano (flotado) bronce de 6 mm ("Suncool classic" 10/24) 0.73 0.21 0.06Vidrio reflectivo plano (flotado) bronce de 10 mm ("Suncool classic" 10/24) 0.76 0.19 0.05Vidrio reflectivo plano (flotado) azul de 6 mm ("Suncool classic" 20/33) 0.64 0.21 0.15Vidrio reflectivo plano (flotado) azul de 10 mm ("Suncool classic" 20/33) 0.66 0.19 0.15Vidrio reflectivo claro tipo Stopsol de 4mm 0.22 0.25 0.53Vidrio reflectivo claro tipo Stopsol de 6mm 0.25 0.25 0.5Vidrio reflectivo claro tipo Stopsol de 8mm 0.28 0.25 0.47Vidrio reflectivo claro tipo Stopsol de 10mm 0.31 0.24 0.45Vidrio reflectivo plata tipo Stopsol de 6mm 0.37 0.2 0.43Vidrio reflectivo bronce tipo Stopsol de 4mm 0.38 0.27 0.35Vidrio reflectivo bronce tipo Stopsol de 6mm 0.45 0.26 0.29Vidrio reflectivo bronce tipo Stopsol de 8mm 0.51 0.26 0.23Vidrio reflectivo bronce tipo Stopsol de 10mm 0.56 0.26 0.18Vidrio laminado corriente (PVB) claro de 6.38 mm 0.17 0.07 0.76Vidrio laminado corriente (PVB) claro de 8.38 mm 0.2 0.07 0.73Vidrio laminado corriente (PVB) gris de 6.38 mm 0.44 0.05 0.51Vidrio laminado corriente (PVB) gris de 8.38 mm 0.47 0.05 0.48Vidrio laminado corriente (PVB) bronce de 6.38 mm 0.43 0.05 0.52Vidrio laminado corriente (PVB) bronce de 8.38 mm 0.45 0.05 0.5Vidrio laminado corriente (PVB) verde de 6.38 mm 0.3 0.06 0.64Vidrio laminado corriente (PVB) verde de 8.38 mm 0.33 0.06 0.61

Fuentes: Elaboración propia con base a estas diferentes fuentes: Base de datos del software de computación APACHE (2002) IES Integrated Envoromental Solutions LTD – Glasgow www. Efficient window.org/glazing

150

a p é n d i c e s

EMISIVIDAD DE DIVERSOS MATERIALES Y ACABADOS

Fuente: Elaboración propia con base a estas diferentes fuentes: CSTB (1979) MEMOSOL Memento d heliotechnique. Energies nouvellesI FA-Luz (2000) Recomendaciones para mejorar la calidad termica de edificaciones. Comisión para el mejoramiento de la calidad.Zielinsky J. ( 1984) Principios térmico de ingeniería ambiental Apuntes del profesor recopilado por los ingenieros mecánicos Luis Ossa y Armando Rodríguez, Escuela de Ingeniería Mecanica FI-UCV

Denominación Emisividad

Acero inoxidable pulido 0.27Acero niquelado pulido 0.05Acero oxidado 0.7Alquitrán 0.8Aluminio bruto 0.05Aluminio pulido 0.07Arcilla 0.9Arcilla cocida 0.6Arena 0.6Barniz de aluminio sobre superficie áspera 0.4Asbesto cartón 0.96Asbesto papel 0.93Barniz blanco 0.9Cal áspera 0.35Calcio cal 0.78Concreto rugoso 0.92Enlucido de yeso liso 0.6Enlucido de yeso rugoso 0.74Esmalte blanco en superficie de hierro 0.9Fundiciones de hierro 0.8Granito 0.43Hierro brillante corroído 0.16Hierro cubierto con óxido rojo 0.7Hierro estirado en caliente 0.77Hierro lámina cubierta con zinc brillante 0.23Laca negra brillante 0.89

Denominación Emisividad

Laca negra brillante sobre hierro 0.82Laca negra mate 0.9Ladrillo 0.92Ladrillo refractario 0.59Latón mate 0.21Latón pulido 0.05Madera blanca 0.75Madera lisa 0.72Mampostería en general 0.91Marmol blanco pulido 0.6Mármol gris pulido 0.93Mortero rugoso 0.88Pared de ladrillos frisados 0.94Piedra calcárea 0.6Pintura de aceite mate 0.76Pintura de aluminio 0.5Pintura de cromo verde 0.7Pintura de óleo de distintos colores 0.95Pintura de vcobalto azul 0.75Pizarra 0.66Porcelana 0.94Porcelana blanca brillante 0.75Vidrio 0.9Vidrio mate 0.96Yeso 0.85Zinc mate 0.12

PROPIEDADES TERMOFÍSICAS DE MATERIALES Y COMPONENTES CONSTRUCITVOS

151


D E S FASE Y AMORTIGUAMIENTO DE MATERIALES Y CERRAMIENTOS HOMOGÉNEOS

D e n o m i n a c i ó n E s p e s o r D e s f a s e Coef. de ( c m ) ( h o r a s ) ( m i n ) ( s e g . ) a m o r t i g u a m i e n t o

M E TA L E SA c e ro 0 . 5 0 2 4 2 0 . 9 9A l u m i n i o 0 . 5 0 1 4 7 1 . 0 0H i e r ro 0 . 5 0 1 2 7 0 . 9 9L a t ó n 0 . 5 0 1 1 2 0 . 9 9Z i n c 0 . 5 0 1 6 1 . 0 0M A D E R A SMaderas livianas (pino, cedro, etc.) 1 0 3 9 2 5 0 . 8 4

2 . 5 1 3 9 3 3 0 . 6 55 3 1 7 6 0 . 4 2

Maderas pesadas (roble, encina, etc.) 1 0 4 3 4 5 0 . 8 32 . 5 1 4 7 5 4 0 . 6 35 3 3 4 4 7 0 . 3 9

Contrachapado ligero 1 0 4 2 1 0 0 . 8 32 . 5 1 4 5 2 4 0 . 6 35 3 3 1 4 8 0 . 4 0

Contrachapado pesado 1 0 3 6 3 1 0 . 8 62 . 5 1 2 9 4 9 0 . 6 85 2 5 8 3 7 0 . 4 6

A g l o m e r a d o 1 0 4 6 1 1 0 . 8 22 . 5 1 5 5 2 8 0 . 6 15 3 5 1 5 5 0 . 3 7

C O N C R E T OC o n c reto armado 5 1 2 3 4 8 0 . 7 0

1 0 2 4 6 3 6 0 . 4 91 5 4 8 2 4 0 . 3 42 0 5 3 1 1 2 0 . 2 43 0 8 1 7 4 8 0 . 1 2

C o n c reto celular 5 1 5 2 4 8 0 . 6 21 0 3 4 4 3 5 0 . 3 81 5 5 3 5 2 3 0 . 2 32 0 7 2 7 1 0 0 . 1 43 0 1 1 1 1 4 5 0 . 0 5

C o n c reto con arcilla expansiva 5 1 4 9 6 0 . 6 21 0 3 3 8 1 2 0 . 3 91 5 5 2 7 1 8 0 . 2 42 0 7 1 6 2 4 0 . 1 53 0 1 0 5 5 3 5 0 . 0 6

C o n c reto re f r a c t a r i o 5 2 9 2 2 0 . 5 71 0 4 1 9 4 5 0 . 3 21 5 6 2 8 7 0 . 1 82 0 8 3 7 2 9 0 . 1 13 0 1 2 5 6 1 4 0 . 0 3

Fuentes: Elaboración propia con base a los datos de la tabla P ropiedades termofísicas de materiales constructivos. p. 146, 147

152

a p é n d i c e s

D E S FASE Y AMORTIGUAMIENTO DE CERRAMIENTOS HOMOGÉNEOS

D e n o m i n a c i ó n E s p e s o r D e s f a s e Coef. de ( c m ) ( h o r a s ) ( m i n ) ( s e g . ) a m o r t i g u a m i e n t o

M A M P O S T E R Í ABloque hueco de concre t o 6 2 8 1 6 0 . 5 7

1 0 3 3 4 4 7 0 . 3 91 5 5 2 1 4 1 0 . 2 52 0 7 8 3 5 0 . 1 6

Bloque hueco de arc i l l a 6 1 5 6 2 8 0 . 6 01 0 3 1 4 7 0 . 4 31 5 4 5 1 1 1 0 . 2 82 0 6 2 8 1 4 0 . 1 8

Bloque de agregado liviano (Alivén) 1 0 4 5 1 4 0 . 3 41 5 6 8 5 1 0 . 2 02 0 8 1 0 2 8 0 . 1 2

Ladrillo macizo 6 1 4 5 2 1 0 . 6 31 0 2 5 6 3 6 0 . 4 71 5 4 2 3 2 3 0 . 3 22 0 5 5 1 1 1 0 . 2 2

Bloque de concreto celular 1 0 4 6 3 4 0 . 3 41 5 6 8 2 2 0 . 2 02 0 8 1 1 9 0 . 1 2

Ladrillo re f r a c t a r i o 6 1 5 4 4 2 0 . 6 11 0 3 1 0 3 0 0 . 4 41 5 4 4 4 1 5 0 . 2 92 0 6 1 9 0 0 . 1 9

PANELES COMUNESPanel de fibro c e m e n t o 2 1 2 2 5 8 0 . 7 0Panel de asbesto cemento 2 0 3 9 2 6 0 . 8 4Panel de cartón yeso 2 1 2 3 8 0 . 7 6Panel de cartón yeso con perlita 2 0 5 3 3 6 0 . 8 0Panel de fibra de vidrio 2 0 2 3 2 0 0 . 9 0Panel de corc h o 2 0 5 7 8 0 . 7 8Panel de junco 2 0 4 4 4 0 . 8 3Panel de concreto pre f a b r i c a d o 2 0 3 5 5 3 0 . 8 6M ATERIALES AISLANTESP o l i e s t i reno expandido (baja densidad) 5 0 4 9 4 7 0 . 8 1P o l i e s t i reno expandido (densidad mediana) 5 1 5 5 3 0 . 7 5P o l i e s t i reno expandido (alta densidad) 5 1 2 6 3 0 . 6 9P o l i u re t a n o 5 1 4 5 2 4 0 . 6 3M ATERIALES ASFÁLT I C O SF i e l t ro bituminoso 1 0 2 5 2 7 0 . 9 0V I D R I O SVidrio corriente 0 . 6 0 1 2 1 3 0 . 9 5


PROPIEDADES TERMOFÍSICAS DE MATERIALES Y COMPONENTES CONSTRUCITVOS

153


AMORTIGUAMIENTO Y DESFASE DE CERRAMIENTOS HETEROGÉNEOS DE TECHOS Y PAREDES

Tipo de componente Composición Espesor de cada Desfase Coeficiente de Clasificación (*)(Ext._ Int.) capa (cm) amortiguamiento Inercia Térmica

Techo Fibra de vidrio 4Concreto 10 11 h 50´ 0,046 fuerte

Techo Concreto 10Fibra de vidrio 4 3 h 0,45 media

Techo Lamina de Zinc 0.5 0 h 16´ 1,00 débilPared Yeso

Concreto macizo 1,5Cámara de aire 10

Concreto macizo 10Yeso 10 h 0,073 fuerte

Pared Yeso 1,5Concreto poroso 10Cámara de aire 10

Concreto poroso 1,5 10 h 50´ 0,056 fuertePared Yeso 1,5

Bloques huecos 10Cámara de aireBloques huecos 10 8 h 45´ 0,10 fuerte

Pared Adobe 15Cámara de aire

Adobe 15 10 h 0,073 fuertePared Friso 2,5

Bloque hueco terracota 10Friso 2,5 8 h 0,10 fuerte

Pared Concreto 15 4 h 40” 0,30 fuerte

(*)Se establecieron los rangos de la siguiente manera: Baja (desfase entre 0 h a 1h 30´) Media (desfase entre 1h 35´a 3h 30´) y Fuerte (desfase mas de 3h 35´)

Fuentes: Cálculo propio con base a datos de propiedades térmicas de estas fuentes:Dreyfus J. (1960) Le confort dans l habitat en pays tropical, Edictions Eyrolles Paris.KOENIGSBERBE; INGERSOLL, MAYHEW y SZOKOLAY (1977) Viviendas y edificios en zonas Tropicales. Ediciones Paraninfos S.A Madrid

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T R A N S M I TA N C I A Y RESISTENCIA TÉRMICA DE COMPONENTES DE PAREDES

Tr a n s m i t a n c i a R e s i s t e n c i a( W / m2º C ) ( m2º C / W )

PAREDES DE BLOQUES DE ARCILLAP a red de bloques de arcilla de 10 cmFriso exterior de cemento y cal 2 . 4 5 0 . 4 1Friso interior de yesoP a red de bloques de arcilla de 15 cmFriso exterior de cemento y cal 1 . 9 4 0 . 5 1Friso interior de yesoP a red de bloques de arcilla de 20 cmFriso exterior de cemento y cal 1 . 6 1 0 . 6 2Friso interior de yesoP a red de bloques de arcilla de 15 cmRevestimiento exterior de lajas de ladrillos de arc i l l 1 . 8 5 0 . 5 4Friso interior de yesoP a red doble de bloques de arcilla de 10 cmCámara de aire de 10 cmFriso exterior de cemento y cal 1 . 2 5 0 . 8 0Friso interior de yesoP a red aislante doble de bloques de arcilla de 10 cmPanel de poliuretano de 6 cm embutidoFriso exterior de cemento y cal 0 . 2 6 3 . 7 8Friso interior de yeso

PAREDES DE BLOQUES DE CONCRETOP a red de bloques de concreto de 10 cmFriso exterior de cemento y cal 2 . 5 3 0 . 4 0Friso interior de yesoP a red de bloques de concreto de 15 cmFriso exterior de cemento y cal 2 . 0 2 0 . 5 0Friso interior de yesoP a red de bloques de concreto de 20 cmFriso exterior de cemento y cal 1 . 6 8 0 . 6 0Friso interior de yesoP a red de bloques de concreto de 20 cmRevestimiento exterior de piedra natural 1 . 6 7 0 . 6 0Friso interior de yesoP a red de bloques de arcilla de 15 cmRevestimiento exterior de lajas de ladrillos de arc i l l 1 . 9 2 0 . 5 2Friso interior de yesoP a red doble de bloques de concreto de 10 cmCámara de aire de 10 cmFriso exterior de cemento y cal 1 . 2 9 0 . 7 8Friso interior de yesoP a red aislante doble de bloques de concreto de 10 cmPanel de poliuretano de 6 cm embutidoFriso exterior de cemento y cal 0 . 2 5 3 . 9 3Friso interior de yeso

155



PAREDES DE BLOQUES DE CONCRETO DE AGREGADO LIVIANO (ALIVÉN)P a red de bloques Alivén de 10 cmFriso exterior de cemento y cal 1 . 3 9 0 . 7 2Friso interior de yesoP a red de bloques Alivén de 15 cmFriso exterior de cemento y cal 1 . 0 2 0 . 9 8Friso interior de yesoP a red de bloques Alivén de 20 cmFriso exterior de cemento y cal 0 . 8 0 1 . 2 5Friso interior de yesoP a red de bloques Alivén de 15 cmRevestimiento exterior de lajas de ladrillos de arc i l l 0 . 9 9 1 . 0 1Friso interior de yesoP a red doble de bloques Alivén de 10 cmCámara de aire de 10 cmFriso exterior de cemento y cal 0 . 7 0 1 . 4 3Friso interior de yesoP a red aislante doble de bloques Alivén de 10 cmPanel de poliuretano de 10 cm embutidoFriso exterior de cemento y cal 0 . 2 2 4 . 5 8Friso interior de yeso

PAREDES DE LADRILLOS MACIZOS DE ARCILLAP a red de ladrillos macizos de arcilla de 6 cmFriso exterior de cemento y cal 3 . 7 5 0 . 2 7Friso interior de yesoP a red de ladrillos macizos de arcilla de 10 cmFriso exterior de cemento y cal 3 . 1 8 0 . 3 1Friso interior de yesoP a red de ladrillos macizos de arcilla de 12 cmFriso exterior de cemento y cal 2 . 9 6 0 . 3 4Friso interior de yesoP a red doble de ladrillos macizos de arcida de 6 cmCámara de aire de 6 cmFriso exterior de cemento y cal 1 . 6 3 0 . 6 1Friso interior de yesoP a red aislante doble de ladrillos de arcilla de 6 cmPanel de poliuretano de 5 cm embutidoFriso exterior de cemento y cal 0 . 4 8 2 . 1 0Friso interior de yeso

PAREDES DE PANELES DE CONCRETO PREFA C R I C A D OP a red de paneles de concreto prefabricado de 3 cmFriso exterior de cemento y cal 4 . 6 2 0 . 2 2Friso interior de yesoPanel de paneles de concreto prefabricado de 5 cmFriso exterior de cemento y cal 4 . 3 3 0 . 2 3Friso interior de yeso

156



P a red doble de paneles de concreto prefabricado de 3 cm c/uCámara de aire de 5 cmFriso exterior de cemento y cal 2 . 3 9 0 . 4 2Friso interior de yesoP a red doble de paneles de concreto prefabricado de 5 cm c/uCámara de aire de 5 cmFriso exterior de cemento y cal 2 . 2 4 0 . 4 5Friso interior de yesoP a red doble aislante de paneles concreto prefabricado de 3 cm c/uPanel de poliuretano de 5 cm embutidoFriso exterior de cemento y cal 0 . 2 7 3 . 6 7Friso interior de yeso

PAREDES DE PANELES DE FIBROCEMENTOP a red de paneles de fibrocemento de 1,1 cm 3 . 5 3 0 . 2 8P a red doble de paneles de fibrocemento de 1,1 cm c/uCámara de aire de 5 cmFriso exterior de cemento y cal 1 . 1 5 0 . 8 7Friso interior de yesoP a red doble aislante de paneles de fibrocemento de 1,1 cm c/uPanel de poliuretano de 5 cm embutidoFriso exterior de cemento y cal 0 . 1 9 5 . 1 9Friso interior de yeso

PAREDES DE MADERAP a red de madera pesada de 3 cm 3 . 4 3 0 . 2 9P a red de madera pesada de 5 cm 2 . 2 6 0 . 4 4P a red de madera liviana de 3 cm 2 . 9 9 0 . 3 3P a red de madera liviana de 5 cm 1 . 8 2 0 . 5 5Doble pared de madera liviana de 2 cm cada capa 1 . 5 2 0 . 6 6Cámara de aire de 5 cmDoble pared de madera liviana de 2 cm cada capa 1 . 2 3 0 . 8 1F i e l t ro de fibra mineral embutido de 2 cmDoble pared aislante de madera liviana de 2 cm cada capa 0 . 4 7 2 . 1 4Panel de poliuretano de 5 cm embutido

PAREDES DE VIDRIOP a red de vidrio laminado convencional (PVB) claro o coloreado de espesor de 8 a 10 mm. 5 . 9 0 . 1 7P a red de vidrio plano (flotado) claro de espesor de 10 a 15 mm 5 . 7 0 . 1 8P a red de vidrio plano (flotado) claro de espesor 12 mm 5 . 6 0 . 1 8P a red de vidrio plano (flotado) coloreado de espesor 20 mm 6 . 1 0 . 1 6

PAREDES DE CARTÓN YESOP a red de cartón yeso de 3 cm 2 . 6 4 0 . 3 8P a red de cartón yeso de 5 cm 1 . 9 8 0 . 5 0P a red de cartón yeso de 10 cm 1 . 2 2 0 . 8 2Doble pared de cartón yeso de paneles de 3 cm c/u con cámara de aire de 5 cm 1 . 3 4 0 . 7 5Doble pared de cartón yeso de paneles de 3 cm c/u con panel de poliuretano embutido de 5 cm 0 . 5 6 1 . 7 9


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T R A N S M I TANCIA Y RESISTENCIA TÉRMICA DE COMPONENTES DE DE TECHOS


TECHOS A BASE DE CONCRETO VA C I A D OLosa maciza de concreto de 10 cm obra limpia 4 . 5 3 0 . 2 2Losa maciza de concreto de 15 cm obra limpia 4 . 0 3 0 . 2 5Losa maciza de concreto de 20 cm obra limpia 3 . 6 2 0 . 2 8Losa maciza de concreto de 25 cm obra limpia 3 . 2 9 0 . 3 0Losa maciza de concreto de 20 cm 3 . 0 7 0 . 3 3Machihembrado de madera de 0.8 cmLosa maciza de concreto de 20 cmImpermeabilizante asfáltico 3 . 0 5 0 . 3 3Machihembrado de madera de 0.8 cmLosa maciza de concreto de 20 cmTeja criolla 3 . 2 5 0 . 3 1Friso interiorLosa maciza de concreto de 20 cmCon revestimiento de pliego asfáltico o teja asfáltica 3 . 3 3 0 . 3 0Friso interiorLosa maciza de concreto de 20 cmTeja criolla 1 . 6 1 0 . 6 2Pliego de fibra mineral de 2 cmLosa maciza de concreto de 20 cmTeja criolla 1 . 0 6 0 . 9 5Panel de poliuretano de 2 cmLosa maciza de concreto de 20 cmTeja criolla 0 . 5 1 1 . 9 5Panel de poliuretano de 5 cmLosa maciza de concreto de 20 cmTeja criolla 0 . 6 8 1 . 4 6Cámara de aire de 10 cm y cielo raso de poliuretano de 2 cmLosa nervada o reticular de concreto de 20 cmTeja criolla 2 . 3 2 0 . 4 3Tabelones de arcilla de 6 cmFriso interiorLosa nervada o reticular de concreto de 25 cmTeja criolla 1 . 5 9 0 . 6 3Bloques de arcilla de 15 cmFriso interiorLosa nervada o reticular de concreto de 25 cmTeja criolla 0 . 4 8 2 . 0 8Tabelones de arcilla de 6 cmPanel aislante de poliuretano de 5 cm

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Losa nervada o reticular de concreto de 25 cmTeja criolla 0 . 9 2 1 . 0 9Bloques de concreto de agregado liviano de 15 cmFriso interiorLosa nervada o reticular de concreto de 25 cmTeja criolla 0 . 3 7 2 . 7 3Bloques de concreto de agregado liviano de 15 cmPanel aislante de poliuretano de 5 cmLosa nervada o reticular de concreto de 25 cmTeja criolla 0 . 3 4 2 . 9 1Bloques de concreto de agregado liviano de 15 cmCielo raso de poliuretano de 5 cm y cámara de aire de 10 cmLosa nervada o reticular de concreto de 25 cmTeja criolla 0 . 7 6 1 . 3 2Bloques de concreto de agregado liviano de 15 cmMachihembrado de madera de 1 cm

TECHOS A BASE DE PANELES DIVERSOS Y TA B E L O N E STecho de paneles de concreto prefabricado de 3 cmTeja criolla 4 . 2 8 0 . 2 3Impermeabilizante asfálticoFriso interiorTecho de paneles de concreto prefabricado de 3 cmLámina asfáltica 4 . 4 7 0 . 2 2Impermeabilizante asfálticoFriso interiorTecho de paneles de fibrocemento de 1.1 cmImpermeabilizante asfáltico 3 . 6 5 0 . 2 7Cubierta de lámina asfálticaFriso interior de mastiqueTecho de paneles de fibrocemento de 1.1 cmTeja criolla 3 . 5 1 0 . 2 8Impermeabilizante asfálticoFriso interior de mastiqueTecho de paneles de fibrocemento de 1.1 cmTeja criolla 0 . 7 9 1 . 2 7Impermeabilizante asfálticoPaneles de poliuretano de 3 cmTecho de paneles de fibrocemento de 1.1 cmTeja criolla 0 . 6 9 1 . 4 5Impermeabilizante asfálticoCielo raso de paneles de poliuretano de 3 cm con cámara de aire de 10 cm

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Techo de paneles de fibrocemento de 1.1 cmCapa vaciada de mortero de 1.5 cm 3 . 4 0 0 . 2 9Friso interiorTecho de paneles de fibrocemento de 1.1 cmCapa vaciada de mortero de 1,5 cm 3 . 2 3 0 . 3 1Teja criollaFriso interiorTecho de tabelones de 6 cmImpermeabilizante asfáltico 3 . 3 7 0 . 3 0Cubierta metálica de aluminioTecho de tabelones de 6 cmImpermeabilizante asfáltico 3 . 3 5 0 . 3 0Cubierta de lámina asfálticaTecho de tabelones de 6 cmImpermeabilizante asfáltico 0 . 7 7 1 . 3 0Cubierta de lámina asfálticaCapa de aislante de poliuretano de 3 cmTecho de tabelones de 6 cmImpermeabilizante asfáltico 0 . 6 8 1 . 4 8Cubierta de lámina asfálticaCapa de aislante de poliuretano de 3 cm dejando cámara de aire de 10 cm

TECHOS DE MADERATecho de madera pesada de 3 cmF i e l t ro bituminoso 2 . 8 6 0 . 3 5Teja criollaTecho de madera liviana de 3 cmF i e l t ro bituminoso 2 . 4 2 0 . 4 1Teja criollaTecho de madera pesada de 3 cmF i e l t ro bituminoso 2 . 9 9 0 . 3 4Lámina de aluminioTecho de madera pesada de 3 cmF i e l t ro bituminoso 2 . 9 9 0 . 3 4Lámina asfálticaTecho de madera liviana de 3 cmPliego asfáltico 0 . 7 1 1 . 4 1Capa de mortero de 2 cmPaneles de poliuretano de 3 cmTecho de madera liviana de 3 cmPliego asfálticoTeja criolla 0 . 7 0 1 . 4 2Capa de mortero de 2 cmPaneles de poliuretano de 3 cm

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Techo de madera liviana de 3 cmPliego asfálticoTeja criolla 0 . 6 3 1 . 6 0Capa de mortero de 2 cmPaneles de poliuretano de 3 cm dejando cámara de aire de 5 cm

TECHOS LIVIANOSTecho de lámina de aluminio 6 . 0 6 0 . 1 7Techo de lámina de zinc 6 . 0 6 0 . 1 7Techo de lámina asfáltica 5 . 9 9 0 . 1 7Techo de lámina de aluminio 0 . 8 6 1 . 1 7Panel de poliuretano de 3 cmTecho de lámina de aluminio 0 . 7 4 1 . 3 5Panel de poliuretano de 3 cm dejando cámara de aire de 10 cm


MANUAL DE DISEÑO PARA EDIFICACIONES ENERGETICAMENTE EFICIENTES EN EL TRÓPICO

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