AMBIENTE TERMICO

23
r .,,-' \ PNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUEIA FACULTAD DE ESCUELA DE INGENIERlA l'lECAIHCA DEPARTAMENTO DE f.:- APUNTES -DE AIRE ACONDICIONADO , TEMA: AMBIENTE TER}1ICO j Prof. Miguel Cohen Caracas, Septiembre de 1975.

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Page 1: AMBIENTE TERMICO

r -

PNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUEIA FACULTAD DE I~GENIERIA

ESCUELA DE INGENIERlA llECAIHCA DEPARTAMENTO DE ~ERMODINfu~ICA

f- APUNTES -DE AIRE ACONDICIONADO

TEMA AMBIENTE TER1ICO

j

Prof Miguel Cohen

Caracas Septiembre de 1975

CURS0 AIRE ACONDICIONADO

TEMA AMBIENTE TElUgtfCO

I N DIe E

1 Introducci6n

2 Propiedades termicas de los materiales de construcci6n

3 An~lisis de las propiedades termicas

4 Orientaci6n y protecci6n solar para losmiddot ambientes

5 middotVidrios An~lisis termico

6_ Referencia y bibliografa

7 Problemas

Indice de Figuras

Ndeg 1 Variaci6n de la temperatura en las superf eies exterior e interior de un material

Ndeg 2 Transmisi6n de radiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

Ndeg 3 Transmisi6n de radiaci6n solar directaa traves de un vidrio no coloreado 6 mm de espesor con persiana blanca

Indice de Tablas

bull Ndeg 1 Coeficientes totales de transferencia de calor para distintos materiales de consshytrucci6n

Pligina

1

1

3

12

17

17

3

14

15

8

ii

P~gina

Ndeg 2 Inso1aci6n sobre superficies vertica1es para 10 norte 10

Ndeg 3 Orientaciones solares recomendadas paraambientes en edificio tipo 11

Ndeg 4 Factores deganancia solar a traves de vidrios 16

shy

II

i

1

I I I

i

j

bull i

1

AMBIENTE IEamp~ICO

1 INIRODUCCION

Un ambiente en contacto con el exterior recibe calor de el

As el aire exterior de tener una temperatura superior a

la del ambiente provoca un flujo de calor por conduccion y

conveccion hacia adentro proporcional a la diferencia de

temperaturas esta transferencia de calor se produce a trashy

ves de las pared~s ventanas y techos exteriores yes deshy

pendiente de las caracterlsticas de los materiales cie consect

_ truccion de susmiddotdimensiones tanto en area como espesor y

de su colory acabado ex~erior

2 PROPIEDADES TERNICAS DE LOS JfATERIALES DE CONSTRUCCION

Para el analisis de los fenomenos transitorios de transfeshy

rencia de calor a traves de paredes y techos exteriores se i debe considerar la inercia 0 capacidad termica de los mat~ I II riales propiedad que tienen los materiales de almacenar I

calor y transmitirlo despues de un cierto tiempo al exteshy

rior 0 interior del ambiente

Asl el calorque recibe el material por radiacion y convepound

cion es realmente recibido por un elemento de espesor dif~

rencial situado en la superficie exterior Una fraccion de 1

2

es ta energa es utilizada en aumentar la temperatura de dl

cho elemento diferencial ~ien~rasel resto de la eperga

es transmitida por conduccion al siguiente elemento dife shy

rencial Debido a que el calor incidente se alma~ena denshy

tro del elemento en cuesti6n para aumentar su temperatura

transcurre un cierto tiempo antes de que pase calor al sishy

guiente elemento luego existe un ndepoundasaje entre la enshy

trada del impulso de calor a la superficie exterior y su

llegada a la superficie interior Por 10 tanto el depoundasaj eshy

cent indica el tiempo que transcurre desde la ocurrencia de

la maxima temperatura en el exterior hasta el momento en

que la superpoundicieinterior alcanza el maximo valor de su

temperatura Por otra parte debido a que el impulso de c

lor utiliza cierta parte de su energia en el aumento de

la temperatura del material la amplitud de dicho impulso

se encuentra reducida al llegar a la superficie interior I del material En base a 10 anterior se define el fac tor d

cremento Iff el cual viene dado por la razon de la maxima I

temperatura interior a la maxima temperatura exteriorbull

En la siguientefigura se observan losconceptos anterioshyi

res ~

3

FIGURA Ndeg 1

Variac ion de la temperatura en las superficies ~~terior (a) e interiQr (b) d up ~at~rial

-

La variacion de la temperatura debido a la radiacionsolar

de una superficie corresponde a una forma sinusoidal

3 I ANALISIS DE LAS PROPIEDADES IERHICAS

Un ndice de la inercia termica de un material 10 consti shy

tuye la difusividad termicamiddotlta tl lacual se expresa median I te lao siguiente ecuacion

(1)a=~ ~CP -

I

siendo

4

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

k Conductfvidad termic~ del material JJTU ( Kcal )hr pie of hr m Vc

~ Densidad lbpie3 (~gm3)

Cp Calor especfico del material (Kcal)KgOC

Mediante las siguientes ecuaciones se puede determinar el

defasaje y el factor decremento para cualquier material

(Ver referencia 4 parala deduccion de estas ecuaciones)

cent = L ~ (2) 2 V rra

siendo

shy

0 Defasaje (0 retraso de tranmision)horas

L Espesor del material pie (m)

To

Perodo de la onda de calor horas

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

I

f - EXPmiddot (~L I TT ) (3) To a

siendo

f Factor decremento (0 amortiguamiento)

L Espesor del materialmiddot pie (m) bullbull

bull To Perodo 4e la onda de calorhoras

I

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

5

Analicemos la expresi6n para determinar la difusividad tar-mica (ecuacion 1)

La mayor(a de los materia1es de construccion tienen un cashy

lor especfico aproximadamente constante (Cp 020 BTU) y lboF

entonces podemos obtener el valor optimo dela difusividad

en base a la conductividad y la densidad del material

As un material puede presentar una difusividad baja ya

sea debido a una alta densidad 6 a un valorrelativamente

bajo de la conductividad En el caso de presentar una gran

deosidad el material al recibir el calor por convecci6ny

por radiacion comienzaa cargarse es decir aumenta su shy

-- energa interna ydespues de cierto tiempo transfiere el

calor al ambiente por 10 tanto presenta un alto valor del

defasaje El defasaje depende esencialmente de lamiddotmasa de

los materiales (0 sea de la densidad) y del espesor Enel

caso de que el material presente un valor bajo de la condupound

tividad el factor decremento sera bajo El factor decremenshy

to depende de la conductividad de los materiales y delesp~

sor (Los aislantes termicos se caracterizan por el bajo

factor decremento)

En los graficosque se obtienen con la resolucion del pro-

blema propuesto Ndeg 2 sepuede observar como vara el defashyI

saje y el factor decremento con el espesor para un determi

nlldo matorial

6

En 10 que se refiere al confort interior las 0Lstintas zo

nas climCltologicas exigen qiferentes propiedades de los rna

terlales de construcci6n y en este sentido 1a difusividad

termica constituye un concepto de gran utilidad en la seshy

leccion de los materiales

Un clima desertico se caracteriza por bruscas variaciones

de las condiciones exteriores es decir altas temperatushy

ras durante el da y bajas temperaturas en la noche Para

contrarrestar este efecto se requieren materiales can baja

difusividad termica 10 eual se debe lograr en base a gra~

-- des masas y una conductividad no muy alta con el objeto de

conseguir altos valores deldefasaje y quese produzcan en

el ambiente 0 vivienda temperaturas relativamente altas du

rante la noche 1 Imiddot I

En nuestro clima debido a que la variac ion de temperatura

entre el dLa y la noche es pequena se recomienda utilizar

matarialos do difusividlld bajl c1cbido a una conduc tivid~d

baja sin quela densidad alcance altos valores 6 sea se

trata de que el factor decremento sea bajo ya que general

mente se presentan temperaturas relativamente altas tanto J

en e1 dia como en 1a noche y es por esto que en nuestro

c1imn so ha gcncrnlizado 01 uso de b10qucs hUCCOG tanto en

techos como en paredes

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 2: AMBIENTE TERMICO

CURS0 AIRE ACONDICIONADO

TEMA AMBIENTE TElUgtfCO

I N DIe E

1 Introducci6n

2 Propiedades termicas de los materiales de construcci6n

3 An~lisis de las propiedades termicas

4 Orientaci6n y protecci6n solar para losmiddot ambientes

5 middotVidrios An~lisis termico

6_ Referencia y bibliografa

7 Problemas

Indice de Figuras

Ndeg 1 Variaci6n de la temperatura en las superf eies exterior e interior de un material

Ndeg 2 Transmisi6n de radiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

Ndeg 3 Transmisi6n de radiaci6n solar directaa traves de un vidrio no coloreado 6 mm de espesor con persiana blanca

Indice de Tablas

bull Ndeg 1 Coeficientes totales de transferencia de calor para distintos materiales de consshytrucci6n

Pligina

1

1

3

12

17

17

3

14

15

8

ii

P~gina

Ndeg 2 Inso1aci6n sobre superficies vertica1es para 10 norte 10

Ndeg 3 Orientaciones solares recomendadas paraambientes en edificio tipo 11

Ndeg 4 Factores deganancia solar a traves de vidrios 16

shy

II

i

1

I I I

i

j

bull i

1

AMBIENTE IEamp~ICO

1 INIRODUCCION

Un ambiente en contacto con el exterior recibe calor de el

As el aire exterior de tener una temperatura superior a

la del ambiente provoca un flujo de calor por conduccion y

conveccion hacia adentro proporcional a la diferencia de

temperaturas esta transferencia de calor se produce a trashy

ves de las pared~s ventanas y techos exteriores yes deshy

pendiente de las caracterlsticas de los materiales cie consect

_ truccion de susmiddotdimensiones tanto en area como espesor y

de su colory acabado ex~erior

2 PROPIEDADES TERNICAS DE LOS JfATERIALES DE CONSTRUCCION

Para el analisis de los fenomenos transitorios de transfeshy

rencia de calor a traves de paredes y techos exteriores se i debe considerar la inercia 0 capacidad termica de los mat~ I II riales propiedad que tienen los materiales de almacenar I

calor y transmitirlo despues de un cierto tiempo al exteshy

rior 0 interior del ambiente

Asl el calorque recibe el material por radiacion y convepound

cion es realmente recibido por un elemento de espesor dif~

rencial situado en la superficie exterior Una fraccion de 1

2

es ta energa es utilizada en aumentar la temperatura de dl

cho elemento diferencial ~ien~rasel resto de la eperga

es transmitida por conduccion al siguiente elemento dife shy

rencial Debido a que el calor incidente se alma~ena denshy

tro del elemento en cuesti6n para aumentar su temperatura

transcurre un cierto tiempo antes de que pase calor al sishy

guiente elemento luego existe un ndepoundasaje entre la enshy

trada del impulso de calor a la superficie exterior y su

llegada a la superficie interior Por 10 tanto el depoundasaj eshy

cent indica el tiempo que transcurre desde la ocurrencia de

la maxima temperatura en el exterior hasta el momento en

que la superpoundicieinterior alcanza el maximo valor de su

temperatura Por otra parte debido a que el impulso de c

lor utiliza cierta parte de su energia en el aumento de

la temperatura del material la amplitud de dicho impulso

se encuentra reducida al llegar a la superficie interior I del material En base a 10 anterior se define el fac tor d

cremento Iff el cual viene dado por la razon de la maxima I

temperatura interior a la maxima temperatura exteriorbull

En la siguientefigura se observan losconceptos anterioshyi

res ~

3

FIGURA Ndeg 1

Variac ion de la temperatura en las superficies ~~terior (a) e interiQr (b) d up ~at~rial

-

La variacion de la temperatura debido a la radiacionsolar

de una superficie corresponde a una forma sinusoidal

3 I ANALISIS DE LAS PROPIEDADES IERHICAS

Un ndice de la inercia termica de un material 10 consti shy

tuye la difusividad termicamiddotlta tl lacual se expresa median I te lao siguiente ecuacion

(1)a=~ ~CP -

I

siendo

4

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

k Conductfvidad termic~ del material JJTU ( Kcal )hr pie of hr m Vc

~ Densidad lbpie3 (~gm3)

Cp Calor especfico del material (Kcal)KgOC

Mediante las siguientes ecuaciones se puede determinar el

defasaje y el factor decremento para cualquier material

(Ver referencia 4 parala deduccion de estas ecuaciones)

cent = L ~ (2) 2 V rra

siendo

shy

0 Defasaje (0 retraso de tranmision)horas

L Espesor del material pie (m)

To

Perodo de la onda de calor horas

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

I

f - EXPmiddot (~L I TT ) (3) To a

siendo

f Factor decremento (0 amortiguamiento)

L Espesor del materialmiddot pie (m) bullbull

bull To Perodo 4e la onda de calorhoras

I

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

5

Analicemos la expresi6n para determinar la difusividad tar-mica (ecuacion 1)

La mayor(a de los materia1es de construccion tienen un cashy

lor especfico aproximadamente constante (Cp 020 BTU) y lboF

entonces podemos obtener el valor optimo dela difusividad

en base a la conductividad y la densidad del material

As un material puede presentar una difusividad baja ya

sea debido a una alta densidad 6 a un valorrelativamente

bajo de la conductividad En el caso de presentar una gran

deosidad el material al recibir el calor por convecci6ny

por radiacion comienzaa cargarse es decir aumenta su shy

-- energa interna ydespues de cierto tiempo transfiere el

calor al ambiente por 10 tanto presenta un alto valor del

defasaje El defasaje depende esencialmente de lamiddotmasa de

los materiales (0 sea de la densidad) y del espesor Enel

caso de que el material presente un valor bajo de la condupound

tividad el factor decremento sera bajo El factor decremenshy

to depende de la conductividad de los materiales y delesp~

sor (Los aislantes termicos se caracterizan por el bajo

factor decremento)

En los graficosque se obtienen con la resolucion del pro-

blema propuesto Ndeg 2 sepuede observar como vara el defashyI

saje y el factor decremento con el espesor para un determi

nlldo matorial

6

En 10 que se refiere al confort interior las 0Lstintas zo

nas climCltologicas exigen qiferentes propiedades de los rna

terlales de construcci6n y en este sentido 1a difusividad

termica constituye un concepto de gran utilidad en la seshy

leccion de los materiales

Un clima desertico se caracteriza por bruscas variaciones

de las condiciones exteriores es decir altas temperatushy

ras durante el da y bajas temperaturas en la noche Para

contrarrestar este efecto se requieren materiales can baja

difusividad termica 10 eual se debe lograr en base a gra~

-- des masas y una conductividad no muy alta con el objeto de

conseguir altos valores deldefasaje y quese produzcan en

el ambiente 0 vivienda temperaturas relativamente altas du

rante la noche 1 Imiddot I

En nuestro clima debido a que la variac ion de temperatura

entre el dLa y la noche es pequena se recomienda utilizar

matarialos do difusividlld bajl c1cbido a una conduc tivid~d

baja sin quela densidad alcance altos valores 6 sea se

trata de que el factor decremento sea bajo ya que general

mente se presentan temperaturas relativamente altas tanto J

en e1 dia como en 1a noche y es por esto que en nuestro

c1imn so ha gcncrnlizado 01 uso de b10qucs hUCCOG tanto en

techos como en paredes

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 3: AMBIENTE TERMICO

ii

P~gina

Ndeg 2 Inso1aci6n sobre superficies vertica1es para 10 norte 10

Ndeg 3 Orientaciones solares recomendadas paraambientes en edificio tipo 11

Ndeg 4 Factores deganancia solar a traves de vidrios 16

shy

II

i

1

I I I

i

j

bull i

1

AMBIENTE IEamp~ICO

1 INIRODUCCION

Un ambiente en contacto con el exterior recibe calor de el

As el aire exterior de tener una temperatura superior a

la del ambiente provoca un flujo de calor por conduccion y

conveccion hacia adentro proporcional a la diferencia de

temperaturas esta transferencia de calor se produce a trashy

ves de las pared~s ventanas y techos exteriores yes deshy

pendiente de las caracterlsticas de los materiales cie consect

_ truccion de susmiddotdimensiones tanto en area como espesor y

de su colory acabado ex~erior

2 PROPIEDADES TERNICAS DE LOS JfATERIALES DE CONSTRUCCION

Para el analisis de los fenomenos transitorios de transfeshy

rencia de calor a traves de paredes y techos exteriores se i debe considerar la inercia 0 capacidad termica de los mat~ I II riales propiedad que tienen los materiales de almacenar I

calor y transmitirlo despues de un cierto tiempo al exteshy

rior 0 interior del ambiente

Asl el calorque recibe el material por radiacion y convepound

cion es realmente recibido por un elemento de espesor dif~

rencial situado en la superficie exterior Una fraccion de 1

2

es ta energa es utilizada en aumentar la temperatura de dl

cho elemento diferencial ~ien~rasel resto de la eperga

es transmitida por conduccion al siguiente elemento dife shy

rencial Debido a que el calor incidente se alma~ena denshy

tro del elemento en cuesti6n para aumentar su temperatura

transcurre un cierto tiempo antes de que pase calor al sishy

guiente elemento luego existe un ndepoundasaje entre la enshy

trada del impulso de calor a la superficie exterior y su

llegada a la superficie interior Por 10 tanto el depoundasaj eshy

cent indica el tiempo que transcurre desde la ocurrencia de

la maxima temperatura en el exterior hasta el momento en

que la superpoundicieinterior alcanza el maximo valor de su

temperatura Por otra parte debido a que el impulso de c

lor utiliza cierta parte de su energia en el aumento de

la temperatura del material la amplitud de dicho impulso

se encuentra reducida al llegar a la superficie interior I del material En base a 10 anterior se define el fac tor d

cremento Iff el cual viene dado por la razon de la maxima I

temperatura interior a la maxima temperatura exteriorbull

En la siguientefigura se observan losconceptos anterioshyi

res ~

3

FIGURA Ndeg 1

Variac ion de la temperatura en las superficies ~~terior (a) e interiQr (b) d up ~at~rial

-

La variacion de la temperatura debido a la radiacionsolar

de una superficie corresponde a una forma sinusoidal

3 I ANALISIS DE LAS PROPIEDADES IERHICAS

Un ndice de la inercia termica de un material 10 consti shy

tuye la difusividad termicamiddotlta tl lacual se expresa median I te lao siguiente ecuacion

(1)a=~ ~CP -

I

siendo

4

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

k Conductfvidad termic~ del material JJTU ( Kcal )hr pie of hr m Vc

~ Densidad lbpie3 (~gm3)

Cp Calor especfico del material (Kcal)KgOC

Mediante las siguientes ecuaciones se puede determinar el

defasaje y el factor decremento para cualquier material

(Ver referencia 4 parala deduccion de estas ecuaciones)

cent = L ~ (2) 2 V rra

siendo

shy

0 Defasaje (0 retraso de tranmision)horas

L Espesor del material pie (m)

To

Perodo de la onda de calor horas

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

I

f - EXPmiddot (~L I TT ) (3) To a

siendo

f Factor decremento (0 amortiguamiento)

L Espesor del materialmiddot pie (m) bullbull

bull To Perodo 4e la onda de calorhoras

I

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

5

Analicemos la expresi6n para determinar la difusividad tar-mica (ecuacion 1)

La mayor(a de los materia1es de construccion tienen un cashy

lor especfico aproximadamente constante (Cp 020 BTU) y lboF

entonces podemos obtener el valor optimo dela difusividad

en base a la conductividad y la densidad del material

As un material puede presentar una difusividad baja ya

sea debido a una alta densidad 6 a un valorrelativamente

bajo de la conductividad En el caso de presentar una gran

deosidad el material al recibir el calor por convecci6ny

por radiacion comienzaa cargarse es decir aumenta su shy

-- energa interna ydespues de cierto tiempo transfiere el

calor al ambiente por 10 tanto presenta un alto valor del

defasaje El defasaje depende esencialmente de lamiddotmasa de

los materiales (0 sea de la densidad) y del espesor Enel

caso de que el material presente un valor bajo de la condupound

tividad el factor decremento sera bajo El factor decremenshy

to depende de la conductividad de los materiales y delesp~

sor (Los aislantes termicos se caracterizan por el bajo

factor decremento)

En los graficosque se obtienen con la resolucion del pro-

blema propuesto Ndeg 2 sepuede observar como vara el defashyI

saje y el factor decremento con el espesor para un determi

nlldo matorial

6

En 10 que se refiere al confort interior las 0Lstintas zo

nas climCltologicas exigen qiferentes propiedades de los rna

terlales de construcci6n y en este sentido 1a difusividad

termica constituye un concepto de gran utilidad en la seshy

leccion de los materiales

Un clima desertico se caracteriza por bruscas variaciones

de las condiciones exteriores es decir altas temperatushy

ras durante el da y bajas temperaturas en la noche Para

contrarrestar este efecto se requieren materiales can baja

difusividad termica 10 eual se debe lograr en base a gra~

-- des masas y una conductividad no muy alta con el objeto de

conseguir altos valores deldefasaje y quese produzcan en

el ambiente 0 vivienda temperaturas relativamente altas du

rante la noche 1 Imiddot I

En nuestro clima debido a que la variac ion de temperatura

entre el dLa y la noche es pequena se recomienda utilizar

matarialos do difusividlld bajl c1cbido a una conduc tivid~d

baja sin quela densidad alcance altos valores 6 sea se

trata de que el factor decremento sea bajo ya que general

mente se presentan temperaturas relativamente altas tanto J

en e1 dia como en 1a noche y es por esto que en nuestro

c1imn so ha gcncrnlizado 01 uso de b10qucs hUCCOG tanto en

techos como en paredes

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 4: AMBIENTE TERMICO

1

AMBIENTE IEamp~ICO

1 INIRODUCCION

Un ambiente en contacto con el exterior recibe calor de el

As el aire exterior de tener una temperatura superior a

la del ambiente provoca un flujo de calor por conduccion y

conveccion hacia adentro proporcional a la diferencia de

temperaturas esta transferencia de calor se produce a trashy

ves de las pared~s ventanas y techos exteriores yes deshy

pendiente de las caracterlsticas de los materiales cie consect

_ truccion de susmiddotdimensiones tanto en area como espesor y

de su colory acabado ex~erior

2 PROPIEDADES TERNICAS DE LOS JfATERIALES DE CONSTRUCCION

Para el analisis de los fenomenos transitorios de transfeshy

rencia de calor a traves de paredes y techos exteriores se i debe considerar la inercia 0 capacidad termica de los mat~ I II riales propiedad que tienen los materiales de almacenar I

calor y transmitirlo despues de un cierto tiempo al exteshy

rior 0 interior del ambiente

Asl el calorque recibe el material por radiacion y convepound

cion es realmente recibido por un elemento de espesor dif~

rencial situado en la superficie exterior Una fraccion de 1

2

es ta energa es utilizada en aumentar la temperatura de dl

cho elemento diferencial ~ien~rasel resto de la eperga

es transmitida por conduccion al siguiente elemento dife shy

rencial Debido a que el calor incidente se alma~ena denshy

tro del elemento en cuesti6n para aumentar su temperatura

transcurre un cierto tiempo antes de que pase calor al sishy

guiente elemento luego existe un ndepoundasaje entre la enshy

trada del impulso de calor a la superficie exterior y su

llegada a la superficie interior Por 10 tanto el depoundasaj eshy

cent indica el tiempo que transcurre desde la ocurrencia de

la maxima temperatura en el exterior hasta el momento en

que la superpoundicieinterior alcanza el maximo valor de su

temperatura Por otra parte debido a que el impulso de c

lor utiliza cierta parte de su energia en el aumento de

la temperatura del material la amplitud de dicho impulso

se encuentra reducida al llegar a la superficie interior I del material En base a 10 anterior se define el fac tor d

cremento Iff el cual viene dado por la razon de la maxima I

temperatura interior a la maxima temperatura exteriorbull

En la siguientefigura se observan losconceptos anterioshyi

res ~

3

FIGURA Ndeg 1

Variac ion de la temperatura en las superficies ~~terior (a) e interiQr (b) d up ~at~rial

-

La variacion de la temperatura debido a la radiacionsolar

de una superficie corresponde a una forma sinusoidal

3 I ANALISIS DE LAS PROPIEDADES IERHICAS

Un ndice de la inercia termica de un material 10 consti shy

tuye la difusividad termicamiddotlta tl lacual se expresa median I te lao siguiente ecuacion

(1)a=~ ~CP -

I

siendo

4

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

k Conductfvidad termic~ del material JJTU ( Kcal )hr pie of hr m Vc

~ Densidad lbpie3 (~gm3)

Cp Calor especfico del material (Kcal)KgOC

Mediante las siguientes ecuaciones se puede determinar el

defasaje y el factor decremento para cualquier material

(Ver referencia 4 parala deduccion de estas ecuaciones)

cent = L ~ (2) 2 V rra

siendo

shy

0 Defasaje (0 retraso de tranmision)horas

L Espesor del material pie (m)

To

Perodo de la onda de calor horas

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

I

f - EXPmiddot (~L I TT ) (3) To a

siendo

f Factor decremento (0 amortiguamiento)

L Espesor del materialmiddot pie (m) bullbull

bull To Perodo 4e la onda de calorhoras

I

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

5

Analicemos la expresi6n para determinar la difusividad tar-mica (ecuacion 1)

La mayor(a de los materia1es de construccion tienen un cashy

lor especfico aproximadamente constante (Cp 020 BTU) y lboF

entonces podemos obtener el valor optimo dela difusividad

en base a la conductividad y la densidad del material

As un material puede presentar una difusividad baja ya

sea debido a una alta densidad 6 a un valorrelativamente

bajo de la conductividad En el caso de presentar una gran

deosidad el material al recibir el calor por convecci6ny

por radiacion comienzaa cargarse es decir aumenta su shy

-- energa interna ydespues de cierto tiempo transfiere el

calor al ambiente por 10 tanto presenta un alto valor del

defasaje El defasaje depende esencialmente de lamiddotmasa de

los materiales (0 sea de la densidad) y del espesor Enel

caso de que el material presente un valor bajo de la condupound

tividad el factor decremento sera bajo El factor decremenshy

to depende de la conductividad de los materiales y delesp~

sor (Los aislantes termicos se caracterizan por el bajo

factor decremento)

En los graficosque se obtienen con la resolucion del pro-

blema propuesto Ndeg 2 sepuede observar como vara el defashyI

saje y el factor decremento con el espesor para un determi

nlldo matorial

6

En 10 que se refiere al confort interior las 0Lstintas zo

nas climCltologicas exigen qiferentes propiedades de los rna

terlales de construcci6n y en este sentido 1a difusividad

termica constituye un concepto de gran utilidad en la seshy

leccion de los materiales

Un clima desertico se caracteriza por bruscas variaciones

de las condiciones exteriores es decir altas temperatushy

ras durante el da y bajas temperaturas en la noche Para

contrarrestar este efecto se requieren materiales can baja

difusividad termica 10 eual se debe lograr en base a gra~

-- des masas y una conductividad no muy alta con el objeto de

conseguir altos valores deldefasaje y quese produzcan en

el ambiente 0 vivienda temperaturas relativamente altas du

rante la noche 1 Imiddot I

En nuestro clima debido a que la variac ion de temperatura

entre el dLa y la noche es pequena se recomienda utilizar

matarialos do difusividlld bajl c1cbido a una conduc tivid~d

baja sin quela densidad alcance altos valores 6 sea se

trata de que el factor decremento sea bajo ya que general

mente se presentan temperaturas relativamente altas tanto J

en e1 dia como en 1a noche y es por esto que en nuestro

c1imn so ha gcncrnlizado 01 uso de b10qucs hUCCOG tanto en

techos como en paredes

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 5: AMBIENTE TERMICO

2

es ta energa es utilizada en aumentar la temperatura de dl

cho elemento diferencial ~ien~rasel resto de la eperga

es transmitida por conduccion al siguiente elemento dife shy

rencial Debido a que el calor incidente se alma~ena denshy

tro del elemento en cuesti6n para aumentar su temperatura

transcurre un cierto tiempo antes de que pase calor al sishy

guiente elemento luego existe un ndepoundasaje entre la enshy

trada del impulso de calor a la superficie exterior y su

llegada a la superficie interior Por 10 tanto el depoundasaj eshy

cent indica el tiempo que transcurre desde la ocurrencia de

la maxima temperatura en el exterior hasta el momento en

que la superpoundicieinterior alcanza el maximo valor de su

temperatura Por otra parte debido a que el impulso de c

lor utiliza cierta parte de su energia en el aumento de

la temperatura del material la amplitud de dicho impulso

se encuentra reducida al llegar a la superficie interior I del material En base a 10 anterior se define el fac tor d

cremento Iff el cual viene dado por la razon de la maxima I

temperatura interior a la maxima temperatura exteriorbull

En la siguientefigura se observan losconceptos anterioshyi

res ~

3

FIGURA Ndeg 1

Variac ion de la temperatura en las superficies ~~terior (a) e interiQr (b) d up ~at~rial

-

La variacion de la temperatura debido a la radiacionsolar

de una superficie corresponde a una forma sinusoidal

3 I ANALISIS DE LAS PROPIEDADES IERHICAS

Un ndice de la inercia termica de un material 10 consti shy

tuye la difusividad termicamiddotlta tl lacual se expresa median I te lao siguiente ecuacion

(1)a=~ ~CP -

I

siendo

4

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

k Conductfvidad termic~ del material JJTU ( Kcal )hr pie of hr m Vc

~ Densidad lbpie3 (~gm3)

Cp Calor especfico del material (Kcal)KgOC

Mediante las siguientes ecuaciones se puede determinar el

defasaje y el factor decremento para cualquier material

(Ver referencia 4 parala deduccion de estas ecuaciones)

cent = L ~ (2) 2 V rra

siendo

shy

0 Defasaje (0 retraso de tranmision)horas

L Espesor del material pie (m)

To

Perodo de la onda de calor horas

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

I

f - EXPmiddot (~L I TT ) (3) To a

siendo

f Factor decremento (0 amortiguamiento)

L Espesor del materialmiddot pie (m) bullbull

bull To Perodo 4e la onda de calorhoras

I

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

5

Analicemos la expresi6n para determinar la difusividad tar-mica (ecuacion 1)

La mayor(a de los materia1es de construccion tienen un cashy

lor especfico aproximadamente constante (Cp 020 BTU) y lboF

entonces podemos obtener el valor optimo dela difusividad

en base a la conductividad y la densidad del material

As un material puede presentar una difusividad baja ya

sea debido a una alta densidad 6 a un valorrelativamente

bajo de la conductividad En el caso de presentar una gran

deosidad el material al recibir el calor por convecci6ny

por radiacion comienzaa cargarse es decir aumenta su shy

-- energa interna ydespues de cierto tiempo transfiere el

calor al ambiente por 10 tanto presenta un alto valor del

defasaje El defasaje depende esencialmente de lamiddotmasa de

los materiales (0 sea de la densidad) y del espesor Enel

caso de que el material presente un valor bajo de la condupound

tividad el factor decremento sera bajo El factor decremenshy

to depende de la conductividad de los materiales y delesp~

sor (Los aislantes termicos se caracterizan por el bajo

factor decremento)

En los graficosque se obtienen con la resolucion del pro-

blema propuesto Ndeg 2 sepuede observar como vara el defashyI

saje y el factor decremento con el espesor para un determi

nlldo matorial

6

En 10 que se refiere al confort interior las 0Lstintas zo

nas climCltologicas exigen qiferentes propiedades de los rna

terlales de construcci6n y en este sentido 1a difusividad

termica constituye un concepto de gran utilidad en la seshy

leccion de los materiales

Un clima desertico se caracteriza por bruscas variaciones

de las condiciones exteriores es decir altas temperatushy

ras durante el da y bajas temperaturas en la noche Para

contrarrestar este efecto se requieren materiales can baja

difusividad termica 10 eual se debe lograr en base a gra~

-- des masas y una conductividad no muy alta con el objeto de

conseguir altos valores deldefasaje y quese produzcan en

el ambiente 0 vivienda temperaturas relativamente altas du

rante la noche 1 Imiddot I

En nuestro clima debido a que la variac ion de temperatura

entre el dLa y la noche es pequena se recomienda utilizar

matarialos do difusividlld bajl c1cbido a una conduc tivid~d

baja sin quela densidad alcance altos valores 6 sea se

trata de que el factor decremento sea bajo ya que general

mente se presentan temperaturas relativamente altas tanto J

en e1 dia como en 1a noche y es por esto que en nuestro

c1imn so ha gcncrnlizado 01 uso de b10qucs hUCCOG tanto en

techos como en paredes

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 6: AMBIENTE TERMICO

3

FIGURA Ndeg 1

Variac ion de la temperatura en las superficies ~~terior (a) e interiQr (b) d up ~at~rial

-

La variacion de la temperatura debido a la radiacionsolar

de una superficie corresponde a una forma sinusoidal

3 I ANALISIS DE LAS PROPIEDADES IERHICAS

Un ndice de la inercia termica de un material 10 consti shy

tuye la difusividad termicamiddotlta tl lacual se expresa median I te lao siguiente ecuacion

(1)a=~ ~CP -

I

siendo

4

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

k Conductfvidad termic~ del material JJTU ( Kcal )hr pie of hr m Vc

~ Densidad lbpie3 (~gm3)

Cp Calor especfico del material (Kcal)KgOC

Mediante las siguientes ecuaciones se puede determinar el

defasaje y el factor decremento para cualquier material

(Ver referencia 4 parala deduccion de estas ecuaciones)

cent = L ~ (2) 2 V rra

siendo

shy

0 Defasaje (0 retraso de tranmision)horas

L Espesor del material pie (m)

To

Perodo de la onda de calor horas

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

I

f - EXPmiddot (~L I TT ) (3) To a

siendo

f Factor decremento (0 amortiguamiento)

L Espesor del materialmiddot pie (m) bullbull

bull To Perodo 4e la onda de calorhoras

I

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

5

Analicemos la expresi6n para determinar la difusividad tar-mica (ecuacion 1)

La mayor(a de los materia1es de construccion tienen un cashy

lor especfico aproximadamente constante (Cp 020 BTU) y lboF

entonces podemos obtener el valor optimo dela difusividad

en base a la conductividad y la densidad del material

As un material puede presentar una difusividad baja ya

sea debido a una alta densidad 6 a un valorrelativamente

bajo de la conductividad En el caso de presentar una gran

deosidad el material al recibir el calor por convecci6ny

por radiacion comienzaa cargarse es decir aumenta su shy

-- energa interna ydespues de cierto tiempo transfiere el

calor al ambiente por 10 tanto presenta un alto valor del

defasaje El defasaje depende esencialmente de lamiddotmasa de

los materiales (0 sea de la densidad) y del espesor Enel

caso de que el material presente un valor bajo de la condupound

tividad el factor decremento sera bajo El factor decremenshy

to depende de la conductividad de los materiales y delesp~

sor (Los aislantes termicos se caracterizan por el bajo

factor decremento)

En los graficosque se obtienen con la resolucion del pro-

blema propuesto Ndeg 2 sepuede observar como vara el defashyI

saje y el factor decremento con el espesor para un determi

nlldo matorial

6

En 10 que se refiere al confort interior las 0Lstintas zo

nas climCltologicas exigen qiferentes propiedades de los rna

terlales de construcci6n y en este sentido 1a difusividad

termica constituye un concepto de gran utilidad en la seshy

leccion de los materiales

Un clima desertico se caracteriza por bruscas variaciones

de las condiciones exteriores es decir altas temperatushy

ras durante el da y bajas temperaturas en la noche Para

contrarrestar este efecto se requieren materiales can baja

difusividad termica 10 eual se debe lograr en base a gra~

-- des masas y una conductividad no muy alta con el objeto de

conseguir altos valores deldefasaje y quese produzcan en

el ambiente 0 vivienda temperaturas relativamente altas du

rante la noche 1 Imiddot I

En nuestro clima debido a que la variac ion de temperatura

entre el dLa y la noche es pequena se recomienda utilizar

matarialos do difusividlld bajl c1cbido a una conduc tivid~d

baja sin quela densidad alcance altos valores 6 sea se

trata de que el factor decremento sea bajo ya que general

mente se presentan temperaturas relativamente altas tanto J

en e1 dia como en 1a noche y es por esto que en nuestro

c1imn so ha gcncrnlizado 01 uso de b10qucs hUCCOG tanto en

techos como en paredes

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 7: AMBIENTE TERMICO

4

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

k Conductfvidad termic~ del material JJTU ( Kcal )hr pie of hr m Vc

~ Densidad lbpie3 (~gm3)

Cp Calor especfico del material (Kcal)KgOC

Mediante las siguientes ecuaciones se puede determinar el

defasaje y el factor decremento para cualquier material

(Ver referencia 4 parala deduccion de estas ecuaciones)

cent = L ~ (2) 2 V rra

siendo

shy

0 Defasaje (0 retraso de tranmision)horas

L Espesor del material pie (m)

To

Perodo de la onda de calor horas

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

I

f - EXPmiddot (~L I TT ) (3) To a

siendo

f Factor decremento (0 amortiguamiento)

L Espesor del materialmiddot pie (m) bullbull

bull To Perodo 4e la onda de calorhoras

I

a Difusividad termica pie2hr (m2hr)

5

Analicemos la expresi6n para determinar la difusividad tar-mica (ecuacion 1)

La mayor(a de los materia1es de construccion tienen un cashy

lor especfico aproximadamente constante (Cp 020 BTU) y lboF

entonces podemos obtener el valor optimo dela difusividad

en base a la conductividad y la densidad del material

As un material puede presentar una difusividad baja ya

sea debido a una alta densidad 6 a un valorrelativamente

bajo de la conductividad En el caso de presentar una gran

deosidad el material al recibir el calor por convecci6ny

por radiacion comienzaa cargarse es decir aumenta su shy

-- energa interna ydespues de cierto tiempo transfiere el

calor al ambiente por 10 tanto presenta un alto valor del

defasaje El defasaje depende esencialmente de lamiddotmasa de

los materiales (0 sea de la densidad) y del espesor Enel

caso de que el material presente un valor bajo de la condupound

tividad el factor decremento sera bajo El factor decremenshy

to depende de la conductividad de los materiales y delesp~

sor (Los aislantes termicos se caracterizan por el bajo

factor decremento)

En los graficosque se obtienen con la resolucion del pro-

blema propuesto Ndeg 2 sepuede observar como vara el defashyI

saje y el factor decremento con el espesor para un determi

nlldo matorial

6

En 10 que se refiere al confort interior las 0Lstintas zo

nas climCltologicas exigen qiferentes propiedades de los rna

terlales de construcci6n y en este sentido 1a difusividad

termica constituye un concepto de gran utilidad en la seshy

leccion de los materiales

Un clima desertico se caracteriza por bruscas variaciones

de las condiciones exteriores es decir altas temperatushy

ras durante el da y bajas temperaturas en la noche Para

contrarrestar este efecto se requieren materiales can baja

difusividad termica 10 eual se debe lograr en base a gra~

-- des masas y una conductividad no muy alta con el objeto de

conseguir altos valores deldefasaje y quese produzcan en

el ambiente 0 vivienda temperaturas relativamente altas du

rante la noche 1 Imiddot I

En nuestro clima debido a que la variac ion de temperatura

entre el dLa y la noche es pequena se recomienda utilizar

matarialos do difusividlld bajl c1cbido a una conduc tivid~d

baja sin quela densidad alcance altos valores 6 sea se

trata de que el factor decremento sea bajo ya que general

mente se presentan temperaturas relativamente altas tanto J

en e1 dia como en 1a noche y es por esto que en nuestro

c1imn so ha gcncrnlizado 01 uso de b10qucs hUCCOG tanto en

techos como en paredes

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 8: AMBIENTE TERMICO

5

Analicemos la expresi6n para determinar la difusividad tar-mica (ecuacion 1)

La mayor(a de los materia1es de construccion tienen un cashy

lor especfico aproximadamente constante (Cp 020 BTU) y lboF

entonces podemos obtener el valor optimo dela difusividad

en base a la conductividad y la densidad del material

As un material puede presentar una difusividad baja ya

sea debido a una alta densidad 6 a un valorrelativamente

bajo de la conductividad En el caso de presentar una gran

deosidad el material al recibir el calor por convecci6ny

por radiacion comienzaa cargarse es decir aumenta su shy

-- energa interna ydespues de cierto tiempo transfiere el

calor al ambiente por 10 tanto presenta un alto valor del

defasaje El defasaje depende esencialmente de lamiddotmasa de

los materiales (0 sea de la densidad) y del espesor Enel

caso de que el material presente un valor bajo de la condupound

tividad el factor decremento sera bajo El factor decremenshy

to depende de la conductividad de los materiales y delesp~

sor (Los aislantes termicos se caracterizan por el bajo

factor decremento)

En los graficosque se obtienen con la resolucion del pro-

blema propuesto Ndeg 2 sepuede observar como vara el defashyI

saje y el factor decremento con el espesor para un determi

nlldo matorial

6

En 10 que se refiere al confort interior las 0Lstintas zo

nas climCltologicas exigen qiferentes propiedades de los rna

terlales de construcci6n y en este sentido 1a difusividad

termica constituye un concepto de gran utilidad en la seshy

leccion de los materiales

Un clima desertico se caracteriza por bruscas variaciones

de las condiciones exteriores es decir altas temperatushy

ras durante el da y bajas temperaturas en la noche Para

contrarrestar este efecto se requieren materiales can baja

difusividad termica 10 eual se debe lograr en base a gra~

-- des masas y una conductividad no muy alta con el objeto de

conseguir altos valores deldefasaje y quese produzcan en

el ambiente 0 vivienda temperaturas relativamente altas du

rante la noche 1 Imiddot I

En nuestro clima debido a que la variac ion de temperatura

entre el dLa y la noche es pequena se recomienda utilizar

matarialos do difusividlld bajl c1cbido a una conduc tivid~d

baja sin quela densidad alcance altos valores 6 sea se

trata de que el factor decremento sea bajo ya que general

mente se presentan temperaturas relativamente altas tanto J

en e1 dia como en 1a noche y es por esto que en nuestro

c1imn so ha gcncrnlizado 01 uso de b10qucs hUCCOG tanto en

techos como en paredes

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 9: AMBIENTE TERMICO

6

En 10 que se refiere al confort interior las 0Lstintas zo

nas climCltologicas exigen qiferentes propiedades de los rna

terlales de construcci6n y en este sentido 1a difusividad

termica constituye un concepto de gran utilidad en la seshy

leccion de los materiales

Un clima desertico se caracteriza por bruscas variaciones

de las condiciones exteriores es decir altas temperatushy

ras durante el da y bajas temperaturas en la noche Para

contrarrestar este efecto se requieren materiales can baja

difusividad termica 10 eual se debe lograr en base a gra~

-- des masas y una conductividad no muy alta con el objeto de

conseguir altos valores deldefasaje y quese produzcan en

el ambiente 0 vivienda temperaturas relativamente altas du

rante la noche 1 Imiddot I

En nuestro clima debido a que la variac ion de temperatura

entre el dLa y la noche es pequena se recomienda utilizar

matarialos do difusividlld bajl c1cbido a una conduc tivid~d

baja sin quela densidad alcance altos valores 6 sea se

trata de que el factor decremento sea bajo ya que general

mente se presentan temperaturas relativamente altas tanto J

en e1 dia como en 1a noche y es por esto que en nuestro

c1imn so ha gcncrnlizado 01 uso de b10qucs hUCCOG tanto en

techos como en paredes

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

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0595

0541

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0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

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0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

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N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

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~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

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-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 10: AMBIENTE TERMICO

7

En aquellos ambientes en los cuales se dispandra de un sis-~~~~ d~ ~~r~ qCQndi~iDngdo S~ tendra Qye mientrqs mas lapound

go as l prodo d oper4clon m~s imporeante es el factor

decremento mientras que cuando el perodo de operaci6n es

corto mas importancia tiene el defasaje de los materiales

de construccion

La tabla Ndeg 1 presenta las conductividades termicas cambi

nadas para distintos elementos de construccion utilizados

en Venezuela ~

4_ ORIENTACION Y PROTECCION SOLAR PARA LOS ANBIENTES

En la orientacion de un edificio y en la ubicacion de sus

distintos ambientes debera tomarse en cuenta las caracteshy

rsticas de incidencia solar en las diferentes epocas del

ano y horas del da as como tambien las funciones y hoshy

rarios de utilizacion de los distintos ambientes

Entre las influencias negativas del sol sobre el confort

se tiene el aumento producido en la temperatura del aire y

temperatura media radianteCinfluencias termicas) as coshy

mo el resplandor excesivo (influencia optica) Un estudio I

de estes factores comobase para la orientacion de un edi

ficio es bastante complicado sin embargo en una forma g~

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 11: AMBIENTE TERMICO

lABlA Ndeg 1 (IJ----- )

Coeficientestota1es de transferencia de calor U (Biuhr pie2 degF)

Acabado ext~rior

Ninguno

15 cm mortero de yeso y cal

Tabli11as de obra limpia

Granito lavado 0 marti11ado de 25 cms

Ccraica gres

paradistintos materia1es de construccion

Espesor (em)

15

20

15

20

15

20

15

20

15

20 -

Ladri110 macizo

-0435

0371

0430

0364

0417

0358

0440

0378

0 454

0388

concreto macizo

0586

0520

0556

0500

0543

0490 w bullbull__

0595

0541

0613shy

0549

B10ques huecos arci11a

2 ee1das 3 eeldas -

0327 0272

0315 0257

0324 0270

0310 0254

0309 0261

0298 0247

0331 0274

0317 0258

0344 0283

0329 0267

bull

B10ques huecos concreto

2 celdas 3 ee1das

0479 0485

0470

0476shy

0 466

0474

0447 0449

0468 0466

0439 0439

0521 ol~94

04790488

05210555 04930518

NOTA E1 acabado interior es comun de 15 cm de mortero 5e incluyert efectos de pe1cu1as de aire co

I

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 12: AMBIENTE TERMICO

9

neral se puede hacer uso de la tabla Ndeg 2 para la determi-nacion de ~q or~entaci6n de un edificio en la cual sa pre

santa informac16n sabre superficies da vidrio no protegishy

das de distintas orientaciones agrupadas de acuerdo con la

severidad de la carga termica radiante y la profundidadde

penetracion de la luz al ambiente

Se considera como Practicamente en sombra tt cuando se tie-

ne sombra natural total con mlnima penetracion 0 con ca

ga termica menorde 18 BTUhr por pie2 de ~idrio (50Kcal

hr por m2 de vidrio) Iinsolacion mediana If sino se s~br

_ pasa 60 BTUhr por pie2 (162 Kcalhr por m2 de vidrio) y

Severas cuando se tiene maxima penetracion yo ganacia

termica mayor que el valor indicado anteriormente

En la tabla Ndeg 3 se presenta una lista de orientaciones s2shyi II lares recomendadas para diferentes ambientes en edificios I

tipo 10deg LN (residencias escuelas hospitales y ofici shy

nas) bull bull I I I

I

En general se recomienda una orientacion al norte si se

quiere evitar rayos directos 0 una variacion apreciable

del nivel de tluminacion con lashoras del dla y unaorie~

tacion al sur cuando se quiere iluminacion brillante

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

I------~ --------shyTOlA$ L ~S MANANAS DE I ANO EXCEPTO bull IANA ~AS DE DICIEICBpoundE TOOAS L S TttRDES Dr AO EXCErSUlCOESTC OCI J)ElE TARCgtCS DE MAYO JUNIO JULIO TO MAYO tlWO HJL(_____-l

OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

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TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

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LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

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ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

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12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

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69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

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Color medio

65

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_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

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57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

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20 -17

-

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1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 13: AMBIENTE TERMICO

______ ~-- w~_---_~--

TABLA N2 2 tIl

INSOLACION SOBRE SUPERFICIES VERTICALES PARA LATfTUDIOo NORTE

bull

oRIENTACIO N PRACTICAMENTE EN SOMORA INSOLACION MEDIANA INSOLACION SE~ - --~NOilTE TODO EL OIA DURANTE TODO EL ANO EXCEPTO bull

1m10 bull JULIO1------+~YO

TCOAS LAS TAnOES DEL A NO Y LAS MANANAS DE MAiiANAS DE TOOA$ LAS fJARAtlhS ExctTOHOROESTE I ~OVIEManE OICIEtORE EtiERO OCTUDRE Y FEDRER~ DCTUIlRE Y FEBreno

ESTE 0 TODAS LAS TAROES DEL ANO TOOAS LAS MANAflAS DEL ANO TODAS LAS IAUJNM OEL Afio

TOOt$ LAS TARDES OEL ANO EXCEPTO TAR DES DE OICIEMBRE TOOA9 LAS IUUIH AS eXCCPTO IGURESiE ~______~I_~CIE~B~ LlANAN~S Ot MAYO JUNlOULlO MAYO11m O JULIO

ToJO EL OA EtlTR eo TOOOEL CIA EN TODO EL OIA ENTRE sur NOVIEPIDflE Y EIJEnO I eLUSIVEI~ZO Y SEPTIEM snE INCLUSIVE ~OCTuaRE Y fEBRERO

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OESTE TODAS LAS MANANAS OEl A NO TOO AS LAS TAR DES DEL ANO

NOROESTE GTOOts LAS MANANAS DEL A~O TAROES DE OCTUtJRE Y FEORCRO TO[)lS LAS TAROE$ ENTRE ~ TtPOES ENTRE NOVEMeRt Y ENERO INCLUSIVE M~RO Y SEPTfEM BRE INCLUSIVE

I ---- shy

--1

J-gt o -~

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

0000

~~88888 00

N NE E SE S SO 0 NO

~sectsectO 88000008

LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

sect~~o 00

8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

~ ~ shy

~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 14: AMBIENTE TERMICO

TAB LA N9 3 r 1

middotORIENTACtONES SOLARES RECOMENDADAS PARA AMBIENTES EN EDFleIO TIPO

RESIDENCIAS

DORMITORIOS ESTARES

COMEOOR COCINA ESTUDIO JUE~S LAVANOERO BANOS GARAGE TALLER- DE TENDEDERO

HOSPITALES

CUARTOS DE PACIENTES TERRAZAS AOM INISTRllCIOtJ COCINAS SERVICtOS QUIROFANOS-PARiQ LABORAiORIOS RAYOS X SANllARlOS FISIOTERAPlA RETEN INFANTES FARMACIA CONSULTORtOS RESIDENCIA ENFERMERAS

iii NE E IE S SO 0 NO

00~~~80 00 0

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N NE E SE S SO 0 NO

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LUZ SOLJlR INNECESARIA

o o

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8888

ESCUELAS

AULAS

KINDERGARTEN TALLERES 818UOTECAS SANITARIOS CAFETERIAS

ADM IN ISrnAClON OAC PROFESORES SAlON PROFESORES LABORATORIOS AUDITO~UMS

GIMNASIO SERVICIOS

OFICINAS

EJECUTIVOS OFICINAS GENERALES AREAS DE RECEPCION OflCINAS DE OIBJJO SALA DE LECTUAA SANITARIOS SEFMCIOS RESTAURANT eAR

N NE E Spound S SO 0 NO

0088

08

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~~8oooo~ iii HE E SE So SO 0 NO

88gsectsect0 0

~~sectsectsectsect8~ Iv

-

__~t4~

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

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O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

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A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

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~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

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32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

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Color medio

65

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Color oscuro

75

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57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

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16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

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12 11 16 20

12 10

11

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20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

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CZ 005

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O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 15: AMBIENTE TERMICO

12

Con la orientacion de un edificio en base a los criterios

anteriores se puede lograr que 1a carga ~-eriTica debida a lq

tadiacion sectolar se mantenga en el edificio por dcbajo de

ciertos limites sin embaJgo no basta para evitar apreciabl~

mente los efectos negativos de la insolacion en orientacioshy

nes criticas como son 1a este y 1a oeste y as por ella que se

hace necesario e1 uso de artefactos exteriores de sombra

Entre los dispositivos estructurales de protecci6n solar

mas comunmente utilizados se tienen

1) E1 de amplios modulos de ventana definidos por parales

verticales para1es fronta1es ya1eros horizontales

2) E1 de los quiebra - solo brise - solei1 C9esarrol1ado shy

por Le Corbusier) los cua1es pueden ser verticales u

horizonta les fij os 0 moviles perpendiculares u ob u cuos a la superficie que protegen

5 VIDRlOS ANALlSlS TEIDUCO I Cuando la energia radiante incide sobre la superfi~ie de

un cuerposera afectada por tras propiedades

a) Absortividad C~) Fraccion de la radiacion inciden shyI i te absorbida por e1 cuerpo

b) Reflectividad (~) Fraccion de 1a radiacion inciden shy

te reflejada por la superficie del

i cuerpo

c) Tranomisividad (7) Fraccion de la radiacion incidenshy

te tranomitida a trav6s del cucrpo bull

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 16: AMBIENTE TERMICO

13

Se debe cumplir que

(4)

Los vidrios secaracterizan porque su inercia termica es

despreciable 6 sea no se tiene el efecto de almacenamienshy

to de energa y la transferencia de calor se produce casi

estacionariamente

En nuestro clima se trata de lograr una minima ganancia de

calor a traves de los vidrios y esto es posible si anall

zando las propiedades anteriores se tiene una alta reflepound

tividad (vidriosmiddotlisos 6 brillantes)y una bajatransmisi shy

vidad (vidrios opacos)~

- Consideremos un vidrio no coloreado) 14 pulg (6 mm) Esect

te vidrio absorbe una porci6n del calor solar (15) y reshy

fleja 6 transmite el resto La cantidad reflejadamiddot6

transect

mitida depende del angulo de incidencia (angulo entre la

perpendicular ala superficie del vidrio y los rayos del

sol) Para un angulo de incidencia de 30deg 77 es transmi

tido y 8 reflejado A medida que el angulo de incidencia I aumente la cantidad de calor solar reflejado se incrementaI

y disminuye la cantidad transmitida La ganancia de calor

en el ambiente esta constituida por el calor transmitido

mas el 40 de~ calor absorbido por el vidrio bull i

1

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 17: AMBIENTE TERMICO

14

FIGURA Ndeg 2

Transmision de ~adiaci6n solar directa a traves de un vidrio no coloreado 6 mm

c 015 z 008 lt 077

_+---v-----i~ 040 1I

OI5R

OI~R

O77R i

Tra n Imtuja

Ganancia de calor del ambiente

040 x O15R + 077R = 083R

1

r I I i

A continuacion se estudiara la efectividad de una protec shy

cion interior ymiddotpara ella analizaremos la combinacion vi shy

drio 6 mm - p~rsiana color claro

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 18: AMBIENTE TERMICO

15

FIGURA Ndeg 3 (2]

Transmision de radiacion solar directa a traves ~~=un vidrio no coloreado 6 mm de espesor eon persiana blanca

cL Vidrio 015 077

Persiana 031 012

o4015~ t07 07 7 R

~o77

-

Ganancia de calor del ambiente (04 x 0 bull15 R) + (037 x 077 R)+ (012 x 077middotR)

+ (008x 051x 077R)+(0~4x 015 x 051 x 077R)

t = 049 R

f Es importante destacar que las persianas exteriores son mas

eficaces ya que el calor reflejado y absorbido se disipa en

el exterior mientras que cuando las persianas son interioshy

res el calor absorbido se disipa en el interior del ambieu

te y parte del calor reflejado es absorbido a su paso a

travcs del vidrio

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 19: AMBIENTE TERMICO

~ABlA Ndeg 4 [2J

Factores de ganancia solar a trav~s de vidrios

Angulo deincidencia 30deg Velocidad del viento 8 Kmhr -I

Tipo de vidrio

-

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

VidriosD5Drvente

40 a 48 absorci6n 48 a 56 absorci6n 56 a 70 absorci6n

Doble capa

Vidrio ordinario Vidrio regular 6 mm

Triple capa

Vidrio ordinario

Vidrio regular 6 mm

Vidrio de ealor Color ambar Rojo oscuro Azul oscuro Verde oscuro Verde grisaceo

Factor de vidrio sin

sombra

tOO

bull 94

80

73

62

-

90

80

a3

69

70

56

60

32 shy

46 -

Persiana

veneciana interior a 45deg

Color claro

56

56

56

53

51

54

52

48

47

Color medio

65

65

62

59

54

61

59

56

52

_- ----~---- L-o-----shy

Color oscuro

75

74

72

62

56

67

65

64

57

r~-

Persiana veneciana exterior a 45 0 Toldo exterior

Color claro

Claro afuera oscuro

Color claro

Color medio u

adentro oscuro

15 13 20 25

14 12 19 24

12 11

16 20 11 10 15 18 10 10 12 16

14 12 18 22

12 11 16 20

12 10

11

10 bull 16 14

20 -17

-

J-l 0

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 20: AMBIENTE TERMICO

1 17

En la tabla Ndeg 4 se incluyen los factores de ganancia ao

lar a traves de v~dtios d~ diferentes tipos y en combinashy

g16n con ViUiHi Plot~QCiOrUU1 ampstQfj QQefigientie lie ltono

cen como factores deimplementos de sombran

6 REFERENCIA Y BIBLIOGRAFIA

1) Confort termico

middotW Corrales

lire acondicionado y arquitectura

2) Modern Air Conditioning System Design Carrier

3)

Cherne Grant Roberts 1959

lnvestigacion sobre comportamiento termico de techos

-4)

y paredes C~ne16n Silveira 197Q

lnvestigacion sobre proteccion de techos contra radi~

cion solar con aplicaci6n de materiales se~ectivos

ColmenaresRo4rguez 1973

l

5) Air Conditionlng Engineering ~v Jones 1967

bull

I I

(

1

6) Aislamientos reflectivosCohe~ Santaua1969

PROBLENAS

1) Para un material de construccion se tiene a temperashy

tura ambiente los siguientes valores en sus propiedashy des f~sjcas

Conductividad

Densidad

Calor especfico

038 BTUhr pieoF

106 lb-mpic3

020 BTUlboF

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 21: AMBIENTE TERMICO

18

Considere

Espesor materiat 20 em

Fr~gdg Q 11 gndamp d oalori 12 horeB

a) Determine el fac tor deeremento

b) Determine el retraso de transmision (hr)

c) Determine los valores de middotla eonduetividad denshyI

sidad calor especfico) y difusividad tenniea en las unidades metrieas correspondientes (Keal Kg-m m degC)

d) Investigue el nombre del material que presentamiddot los valores considerados (indique la refer~ncia)

Para las mismas condiciones del problema anterior r~

presente grafieamente

a) Factor de deeremento vs espesor del material (em)

b) Retraso de transmision (hr) v~ espesor del mate~ rial (em) para los siguientes espesores del mashyterial de eonstrueeion

) I 10 15 20 30 y 40 centmetros

I Considere ~ pulgada ~ 1 1 tiemiddot -1 I 25 cm 12 pu gadasI

3) Cuatro materiales WXYZ presentan a temperatura amshy

biente los siguientes valores en sus propiedades fsi

bull cas

I

i

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 22: AMBIENTE TERMICO

middot 1 191

NATERIAL CONDUCIVIDAP DENSIDAD CALOR ESPECIFICO llTUhr pieoF lb-rnpie3 BTUlboF

W 050 140 020shyX OOS 35 025 Y 0025 10 004 Z 120 170 020

En base a las propiedades anteriores (no 1dentifique

los materiales) diga

a) Cual (es) material (es) podrian ser clasificados

como material (es) aislante (s) Razone

b) Cual (es)ma~erial (es) podrian ser clasificados

como material (es) de construcciOn Razone

4) Determine el factor de implementos de sombra (gananshy

cia de calor al ambiente) para la combinacion persi~

na exterior - vidrio Asuma que 40 del calor ab~orbi

do por el vidrio fluye hacia adentro 1 ( d ~

Considere Persiana 037 012 Vidrio 015 008 077 f I

5) Para la combinacion vidrio - persiana - vidrio deterrni

ne el factor de implementos desombra Asuma que 13

del caldr encerrado 0 acumulado entre los dosvidrios

fluye alambiente y 23 al exterior

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012

Page 23: AMBIENTE TERMICO

201

As mismo 40 del calor absorb ida por vidrio fluye h~

cia aclentq

Considere los siguientes casos bull

d a) Vidria ext e int 015

Persiana 037

oG b) Vidrio exterior 048

Persiana 037

Vidriointerior 015

~ ~

c) Vidrio ext e int 048

Persiana 037

) shy

i I

-

r I

j

e 008

051

CZ 005

051

008

O~5 -051

077

012

(0

047

012 077

6 047

012