PERFIL BIOCLIMATICO VIVIENDA TIPO: BAHAREQUE

UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAESCUELA DE ARQUITECTURA

ANALISIS BIOCLIMÁTICO DE VIVIENDA TIPO BAHAREQUE, COMUNIDAD CALLE VIEJA KM 28, GUAZAPA.

PRESENTA: DELGADO NOCHEZ, ALEJANDRA STEPHANIA

URBANISMO VIIARQ. MANUEL ORTIZ GARMENDEZ

ÍNDICE

1. SELECCIÓN Y UBICACIÓN DE LA VIVIENDA TIPO A ANALIZAR……………………………………………………………………………2. DESCRIPCIÓN DE LAS VIVIENDA………………………………………………………………………………………………………………

2.1 Descripción general de la vivienda2.2 Planta arquitectónica y elevaciones 2.3 Materiales (ventajas y desventajas)

3. RESUMEN DE DATOS CLIMÁTICOS TOMADOS EN COMUNIDAD………………………………………………………………………....

3.1 Descripción general de la vivienda4. CÁLCULO DE LOS MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR………………………………………………………………………

4.1 Transferencia de calor por conducción (Qc)4.1.1 Conceptos Básicos y Fórmula

4.1.1.1 Coeficiente de transferencia de calor (K)4.1.1.2 Resistencia térmica total4.1.1.3 Cálculo del coeficiente de calor para vivienda tipo

4.1.2 Cálculo de la transferencia de calor por conducción para vivienda tipo4.2 Transferencia de calor por radiación (Qs)

4.2.1 Conceptos Básicos y Fórmula4.2.2 Cálculo de la transferencia de calor por conducción para vivienda tipo

4.3 Transferencia de calor por convección (Qv)4.3.1 Conceptos Básicos y Fórmula4.3.2 Cálculo de la transferencia de calor por conducción para vivienda tipo

4.4 Transferencia de calor total en la vivienda (Qt)5. TEMPERATURA Y HUMEDAD (análisis de confort de la vivienda)………………………………………………………………………..

5.1 Tabulación de toma de datos5.2 Análisis diagrama psicométrico

6. VENTILACIÓN…………………………………………………………………………………………………………………………………….6.1 Conceptos básicos6.2 Análisis del comportamiento de la ventilación interna de la vivienda6.3 Cálculo de la cantidad necesaria del aire para eliminar gases contaminantes6.4 Cálculo de la cantidad de aire necesario para disipar el calor

7. ILUMINACIÓN…………………………………………………………………………………………………………………………………….

8. PROTECCIÓN SOLAR DE LA VIVIENDA………………………………………………………………………………………………………

9.1 Comportamiento solar (diagramas de Ecotect)9. ANÁLISIS DE SANEAMIENTO…………………………………………………………………………………………………………………..10. ANEXOS…………………………………………………………………………………………………………………………………………..

11.2 Encuesta de saneamiento

1. SELECCIÓN Y UBICACIÓN DE LA VIVIENDA TIPO

A ANALIZAR

La ubicación de la vivienda arquetipo para esta clasificación de

sistema constructivo se encuentra en el lote número 9 sobre la

única calle de acceso que posee la comunidad. Es de mencionar

que esta vivienda es de las pocas que posee ventanas que al

parecer en la comunidad es una característica poco común. El lote

se encuentra en lo que aparenta ser el centro de la comunidad.

Ilustración 1: Ubicación de lote 18Imagen 2: capturada del satélite de Google Earth

Imagen 1: Plano de la Comunidad Calle Vieja Km. 28. Guazapa

2. DESCRIPCIÓN DE LA VIVIENDA

2.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA VIVIENDA

La vivienda en cuestión se encuentra al centro de la comunidad, está ubicado en el lote número 9. Los principales

materiales que la componen son vara de castilla y ladrillos de adobe (bahareque) y en su cubierta encontramos lámina. En

la parte posterior de esta encontramos la cocina y la sala separadas por una carpa plástica, el piso de la vivienda es de

tierra. El área de esta es de 30.72 m². Dentro del área construida encontramos los dormitorios divididos

Imagen 3: Exterior de la vivienda.Imagen 4: Distribución interna de la vivienda

Imagen 5: Sanitario de la Vivienda

Imagen 6: Cocina de la Vivienda

2.2 PLANTA ARQUITECTÓNICA Y ELEVACION DE VIVIENDA TIPO

La distribución de

la vivienda tipo,

es sencilla

contando esta con

dos ventanas y

dos puertas de las

cuales solo una

puerta se

mantiene abierta

al ser esta la

puerta de acceso.

El sistema

constructivo está

conformado por

vara de castilla y

el mortero que se logra de mezclar lodo, con palos y paja, lo que conduce al bahareque. En la vivienda habitan 6 personas

en una sola habitación las únicas divisiones con las que cuenta están hechas de cortina de tela.

2.3 MATERIALES CONDICIÓN, VENTAJAS Y DESVENTAJAS

La condición de los materiales se ha visto afectada debido a las tempestades del tiempo, las láminas del techo están

sostenidas por una estructura de bambú entrelazado por medio de pita o lazo. En la parte exterior donde se encuentran

la cocina y la sala se han recubierto con plástico negro que por su color oscuro atrae el calor.

Imagen 7: Material de techo de vivienda tipo lámina

La vivienda posee ventanas en los

lados oriente y poniente donde el sol

Imagen 8: Puerta y ventana sur.

realiza su recorrido, además la mayoría del tiempo se encuentra cerradas por que ingresan con mayor facilidad los insectos que

transmiten enfermedades.

En el siguiente esquema se muestran las ventajas y desventajas de los materiales por los cuales están constituidos la

vivienda analizada.

Elemento Material Ventaja Desventaja

Pared Bahareque

Aislación térmica, acústica, etc.

Durabilidad Precio Más bajo costo que el

block

Mayor consumo de material

Inestabilidad estructural

Techo Lámina de Zinc

Fácil Instalación Impermeabilizantes Durabilidad Precio Peso ligero Cubre mayor distancia

entre apoyos, significando una reducción de elementos estructurales, logrando una obra más racional y económica

Ruido Desarraigadas.

Porque es muy ligero, que puede ser fácilmente arrancados por los fuertes vientos

Apariencia. Son muy poco atractivos

Piso Tierra

-------- No es estético Genera problemas

en Invierno Facilita la trasmisión

de enfermedades.

3. RESUMEN DE DATOS CLIMÁTICOS TOMADOS EN LA COMUNIDAD

3.1 TABULACIÓN DE TOMA DE DATOS

Para poder realizar un análisis bioclimático más objetivo se procedió a tomar tanto datos generales de la comunidad como datos de cada vivienda con respecto a diferentes factores como la humedad, la temperatura, la radiación, iluminación y ventilación, todo esto se obtuvo de la utilización de diferentes aparatos, con la capacidad de medir lo antes mencionado.

Datos generales:

DATOS GENERALES TOMADOS EN LA COMUNIDAD

Tabla 1: ventajas y desventajas de los materiales utilizados en la vivienda

Fecha y hora de toma de

datosCoordenadas Altitud

Temperatura exterior

Humedad relativa

Ventilación (máx-mín)

19/ 05/ 2014

10:40 am

Norte 13° 54΄ 515΄΄

Oeste 089° 10΄ 813΄΄

1197 msnm34.8° C

307.8 K44.9° C

Máxima: 1.12 m/s²

Mínima: 0.20 m/s²

Tabla 2 Datos generales tomados en campo, comunidad km 28

Datos tomados lote 18:

Elemento MaterialRadiació

n

Temperatur

a interior

Humedad

relativa

interior

Iluminación Observaciones

Paredes

Norte Bahareque 33. 8 ° C

37.3 ° C310. 30 ° K

41.69 % 18 luxMantiene las

ventanas cerradas

Sur Bahareque 34. 3 ° C

Oriente Bahareque 34. 3 ° C

Poniente Bahareque 34. 3 ° C

Techo Lámina 61. 6 ° C

Piso Tierra 30.8 ° CTabla 3: Datos tomados en visitas de campo para el análisis bioclimático, lote 18, comunidad km 28

Nota: La temperatura relativa se mide en Celsius, y la absoluta en Kelvin, la conversión es °C + 273 K, la temperatura absoluta se utilizará en algunos cálculos para el análisis de los mecanismos de transferencia de calor.

Cada uno de los materiales tienen una temperatura diferente, que a la misma vez transmiten el calor según esa temperatura y tomando en cuenta la temperatura del sol.

4. CÁLCULO DE LOS MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

4.1 TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN (QC)

4.1.1CONCEPTOS BÁSICOS Y FÓRMULA

Es la transferencia de energía de las partículas más energéticas de una sustancia hacia las adyacentes menos

energéticas. Se caracteriza principalmente porque en éste tipo de transferencia debe de haber una material que lo

produce. La conducción puede ocurrir en sólidos, líquidos o gases. La tasa de conducción de calor es proporcional a la

diferencia de temperatura ∆T en la capa y el área A normal y al coeficiente de transferencia de calor, dada a partir de la

Ley de Fourier, dónde:

Qc=(A)(K )(∆T )

Para el cálculo de dichos mecanismos, es sumamente importante conocer distintas propiedades de los materiales

utilizados en la vivienda y

así mismo conocer las

capacidades que tienen

dichos materiales

para conducir el

calor y así mismo

resistirlo. A estas

capacidades de los materiales de transmitir y resistir el calor se le denomina: Coeficiente de transferencia del calor (K) y

resistencia térmica total (Rt).

4.1.1.1 COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR (K)

El Coeficiente de transmisión del calor (K) es la termicidad que tienen los materiales externos de una vivienda, debido a

las inclemencias del clima, que posteriormente se trasmiten hacia el interior de la vivienda.

Donde:Qc= Cantidad del flujo de calor en WA= área de superficie en m2

K= Valor del coeficiente de transferencia de calor en W/m2 ºC

∆T= Diferencia de temperatura entre el interior y el exterior en ºC

Nota: se tomará la temperatura exterior con 34.8ºC y la interior con 37.3 ° C, (ver tabla 2 y 3)

El coeficiente de transmisión del calor es inversamente proporcional a la resistencia térmica del material, es decir entre

mayor es la capacidad de transmitir el calor menor es la resistencia térmica que posee, de lo cual:

K= 1Rt

Para poder realizar el análisis transferencia del calor por conducción es

necesario hacer el cálculo de dicha constante.

4.1.1.2 RESISTENCIA TÉRMICA TOTAL

La Resistencia térmica total (Rt): es la resistencia que ofrece un cuerpo al paso del flujo de calor, a la cual se añade la

resistencia que ofrecen sus superficies donde una fina capa de aire separa al cuerpo del aire circundante, e incluye los

componentes convectivos y radiantes del intercambio de calor. O sea que si se considera la transmisión de calor de aire a

aire hay que considerar en el cálculo las dos resistencias superficiales como se muestra en la siguiente fórmula;

Rt=Rex+Rb+R¿ ; [m2 °C /W ]

Donde:Rt = Resistencia térmica total; (m² °C/W).Rb = Resistencia térmica de cada capa del elemento; (m² °C/W).Rex = Resistencia térmica superficial exterior; (m² °C/W).Rin = Resistencia térmica superficial interior; (m² °C/W).

Donde:K: Coeficiente de transferencia de calor W/m2 °CRt: Resistencia térmica del material m2 °C/W

Rb es la resistencia térmica de cada capa del elemento y es el resultado de dividir su espesor entre la

conductividad del material.

Rb=bk[m2° C

W]

Rex es la resistencia térmica superficial exterior

Rex= 1¿¿

Rin es la resistencia térmica superficial interior

Rin= 1hin

Los datos para Rin ya están dados, según la posición del elemento (pared o techo) y la dirección del flujo térmico del mismo, de la siguiente manera:

Posición del elemento y dirección del flujo térmico

Conductancia superficial Hin

Resistencia superficial

Rin

Vertical y flujo horizontal (Pared) 9.1 0.11

Horizontal y flujo descendente (Techo)

5.9 0.17

Tabla 4 Tipos de conductancia superficial y resistencia

Datos tomados de documento de Arquitectura Bioclimática

Donde:b: espesork: conductividad térmica, W/m °C

Donde:Hex= conductancia superficial de la superficie exterior, W / m² °C

¿ (5+10√velocidad del viento )1.16

Donde:Hin= conductancia superficial de la superficie interior, W / m² °C

4.1.1.3 CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE CALOR PARA VIVIENDA TIPO

De lo anterior podemos interpretar que la resistencia térmica del material es un dato muy importante que debemos tomar

en cuenta para poder calcular la termicidad de los materiales de la vivienda tipo elegida para el análisis bioclimático.

Cálculo del coeficiente de calor para elementos verticales: Paredes- Bahareque

K= 1Rt

Rt=Rex+Rb+R¿ ; [m2 °C /W ]o Encontrando Rb:

Rb=bk[m2° C

W]

Donde:

ELEMENTO

MATERIALFACTOR

(k)

(W/ m °C)

ESPESOR (b)

(m)

Pared Bahareque 1.34 0.25 Tabla 5 Datos de conductividad térmica y espesor de material para pared de ladrillo cocido

Factor (k) Tomado de libro de texto de Termodinámica, Yunus A. Ceryel, Michael A., Sexta Edición Espesor (b) Tomado en visita de campo

Sustituyendo tenemos:

Rb=0.25m1.34

=0.186(m2 ° CW

)

o Encontrando Rex:

Rex= 1¿¿

¿ (5+10√velocidad del viento )1.16

La velocidad del viento calculada en la comunidad es de 1.12 m/s² (ver tabla 2)

¿ (5+10√1.12 )1.16=18.08(Wm2° C)

Sustituyendo tenemos:

Rex= 1

¿=1

18.08=0.055W /m ² °C ¿

(Dato a utilizar para los análisis de cada material)

o Encontrando valores para Rin:

Posición de la pared; vertical, dirección de flujo: horizontal.

Rin=0.11W /m ² °C (Ver tabla 4)

Sustituyendo para encontrar resistencia térmica total (Rt):

Rt=Rex+Rb+R¿

Rt=0.055+0.186+0.11

Rt=0.351 [m2° C /W ]

Entonces:

K= 1Rt

= 10.35

=2.857≈2.86W /m ²° C

Cálculo del coeficiente de calor para elemento horizontal: Techo- Lámina Galvanizada

K= 1Rt

Rt=Rex+Rb+R¿ ; [m2 °C /W ]

o Encontrando Rb:

Rb=bk[m2° C

W]

Donde:

ELEMENTO

MATERIALFACTOR

(k)

(W/ m °C)

ESPESOR (b)

(m)

Techo Lámina Galvanizada 123 0.0006Tabla 6 Datos de conductividad térmica y espesor de material para techo de lámina galvanizada

Factor (k) Tomado de libro de texto de Termodinámica, Yunus A. Ceryel, Michael A., Sexta Edición Espesor (b) Tomado en visita de campo

Sustituyendo tenemos:

Rb=0.0006m123

=0.000004878(m2 ° CW

)

o Encontrando Rex:

Rex=0.055W /m ² °C

o Encontrando valores para Rin:

Posición del techo; horizontal, dirección de flujo: descendente.

Rin=0.17W /m ² °C (Ver tabla 4)

Sustituyendo para encontrar resistencia térmica total (Rt):

Rt=Rex+Rb+R¿

Rt=0.055+0.000004878+0.17

Rt=0.225 [m2° C /W ]Entonces:

K= 1Rt

= 10.225

=4.44W /m ² ° C

Resumen de datos obtenidos del coeficiente de transmisión de calor:

ELEMENTO

MATERIALCoeficiente de transferencia de calor (K) ( W/

m2 °C)

Pared Ladrillo cocido 2.86

Techo Lámina Galvanizada 4.44Tabla 7 Resumen de datos obtenidos: Coeficiente de transferencia de calor

Para que una cubierta sea adecuada a un clima cálido húmedo el valor de K máximo no debe sobrepasar de 1,1 W/m² ° C.

La tabla anterior quiere decir que en el caso de paredes por cada m2 de la vivienda hay se está generando 2.86 W/ m2 °C

sobrepasando el valor de K máximo establecido para los materiales que es de 1,1 W/m² ° C.

En el caso de la lámina sucede que por cada m2 de lámina se está generando 4.44 W/ m2 °C sobrepasando el K máximo

de 1,1 W/m² ° C

4.1.2CÁLCULO DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN (Qc) PARA VIVIENDA

TIPO

A continuación se procede a realizar el cálculo de la transferencia de calor por conducción en cada elemento como paredes y techo de

la vivienda según su material tomando en cuenta la constante de transferencia de calor hallada para cada elemento (ver tabla 7)

Encontrando el Qc del techo- Lámina galvanizada:

Qclámina=(33.29m2) (4.44 W❑ m2 °C )(37.3 ° C−34.8 °C)

Qc lámina=369.519≈359.52W

Encontrando el Qc de las paredes Bahareque:

Qc Bahareque=(∑ A paredes ) (K )∆T

Qc Bahareque=¿Qc Bahareque=291.934≈291.93W

ELEMENTO

MATERIAL Transferencia de calor por conducción Qc

Pared Bahareque 291.93 W

Techo Lámina Galvanizada 359.52 W

Qc total 651.45 WTabla 8 Resumen da datos Transferencia de calor por conducción Qc

El valor de la transferencia de calor por conducción es mayor en las paredes por varios factores ya vistos la cantidad de área analizada, el tipo de material y la dirección del elemento.

4.2 TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN (QS)

4.2.1CONCEPTOS BÁSICOS Y FÓRMULA

Es una transmisión (emisión y recepción) de energía por medio de ondas electromagnéticas. A diferencia de la conducción

y la convección, la transferencia de energía por radiación no requiere la presencia de un medio, es decir se propaga

incluso en el vacío, y es la más rápida puesto que se lleva a cabo a la velocidad de la luz. Está caracterizada por una

determinada longitud de onda. Las sustancias pueden emitir radiación en distintas longitudes de onda y, por otra parte,

ser atravesadas o no por

radiaciones de

determinadas

longitudes de onda.

Éste es

exactamente el modo

como la energía del Sol

llega a la Tierra. La transferencia de calor en el plano o fachada por radiación se determina a partir de la Ley de Stefan-

Boltzmann:

Qs=ε σ (A ) (T s4−T 4 exterior )(W )

Donde:Qs = Cantidad del flujo de calor solar en WA= área de superficie en m2

ε= emisividad de la superficie del material

σ= constante de Stefan-Boltzmann equivalente a 5.67 x 10 -8 en W/m2

Ts= temperatura absoluta del elementoT-exterior= Temperatura absoluta ambiente, en Kelvin Nota: se tomará la temperatura exterior en su unidad del Sistema Internacional (Kelvin), (ver tabla 2 y 3)

ε es una propiedad del material del que esté hecho la sustancia, denominada emisividad, cuyo valor varía entre 0 y 1. La

emisividad de un cuerpo depende de la cantidad de radiación que puede absorber. Es decir, un cuerpo que absorbe mucha

radiación emitirá también mucha radiación. - Se define cuerpo negro, como aquel que es capaz de absorber toda la

energía radiante que incide sobre él y su emisividad será la unidad: ε = 1. Por el contrario, un cuerpo fuertemente

reflectante tendrá una emisividad nula, y sería un mal emisor y receptor de energía radiante.

Nota: Para el resto de sustancias hay que encontrar su emisividad (ver tabla 8 para análisis de vivienda tipo)

4.2.2CÁLCULO DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN (Qs) PARA VIVIENDA TIPO

En la siguiente tabla se muestran los datos de emisividad para los

materiales correspondientes a ladrillo cocido y lámina galvanizada

Encontrando el Qs del techo- Lámina galvanizada:

Qslámina=(0.15 ) (5.67 x10 )−¿8W /m ² K ⁴ (33.29m2) ( (310.3K )4−(307.8K )4 )¿Qs lámina=83.575≈83.58W

Encontrando el Qs de las paredes - bahareque:

Tabla 9 Datos de Coeficiente de emisividad

Tomado de libro de texto de Termodinámica, Yunus A. Ceryel, Michael A., Sexta Edición

MaterialCoeficiente de

EmisividadLámina

galvanizada0.15

Bahareque 0.93

Qsbahareque= (0.93 ) (5.67x 10 )−¿8W /m ² K ⁴ (40.83m2 )( (310.3K )4− (307.8K )4 )¿Qsbahareque=635.533≈635.53W

Resumen de datos obtenidos del coeficiente de transmisión de calor:

ELEMENTO

MATERIALTransferencia por radiación

QS (W)

Pared Bahareque 635.53

Techo Lámina Galvanizada 83.58

Qs total 719.11Tabla 10 Resumen de datos: Transferencia de calor por radiación para cada elemento

4.3 TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN (QV)

4.3.1CONCEPTOS BÁSICOS Y FÓRMULA

Se trata de un transporte simultáneo de masa y energía, que requiere la existencia de un fluido o gas (el aire en nuestro

caso). Y mientras más rápido sea éste mayor es la transferencia de calor con convección.

La convección es forzada cuando el movimiento del fluido está provocado por una causa externa, como un

ventilador o una bomba.

La convección es natural o libre cuando es debida a la diferencia de densidad entre las zonas del fluido que se

mantienen a distinta temperatura. Esta es la que da lugar, por ejemplo, a las corrientes de aire.

El flujo de calor por convección entre el interior del edificio y el aire exterior depende de la cantidad de ventilación, o sea

del intercambio de aire que puede ser por infiltración o por ventilación natural. La cantidad de ventilación puede ser dada

en m³/s. 

La tasa de transferencia de calor por convección Qv se determina a partir de la Ley de enfriamiento de Newton, y para

nuestro caso utilizaremos la siguiente ecuación:

Qv=1300V (∆T )

4.3.2CÁLCULO DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN (Qv) PARA VIVIENDA

TIPO

Encontrando Qv para vivienda tipo:

Qv=1300V (∆T )

Espacio disponible por persona (m3)

Aire fresco requerido por persona (V) (m3/h)

Mínimo Valor recomendado3 40.7 61.26 25.6 38.59 18.7 28.1

12 14.4 21.6Tabla 11 Ventilación

Mínima necesaria por higiene (Según Rivero)

Datos tomados de documento de Arquitectura bioclimática, tema 4: Ventilación

Donde:Qv= cantidad de flujo de calor por ventilación, en W1300= calor específico volumétrico del aire, en J/ (m³ °C).V= cantidad de ventilación, en m³/s.

∆T= Diferencia de temperatura exterior e interiorNota: se tomará la temperatura exterior con 34.8ºC y la interior con 35.3 °C, (ver tabla 2 y 3)

En el caso de la vivienda del lote 9, el cálculo se realiza para una persona que la habita, por lo cual se tomará para V el

espacio disponible por tres personas; el cual como valor recomendado tenemos 61.2 m3/h.

Sin embargo la cantidad de ventilación necesaria está dada en (m3/h), procedemos a convertir a m3/s de la siguiente

forma:

61.2m3

hx1hora60min

x1min60 seg

=0.017 m3

s

Sustituyendo tenemos:

Qv=1300J /(m3 °C)(0.017m ³/s )(37.3 °C−34.8 °C )

Qv=55.25W

4.4 TRANSFERENCIA DE CALOR TOTAL EN LA VIVIENDA

Entonces tenemos que:

Qtotal=Qc+Qs+Qv

Sustituyendo:

Qtotal=651.45W+719.11W+55.25W

Qtotal=1425.81W

La transferencia de calor de la vivienda es muy alta y además un valor positivo, lo que nos indica que la vivienda se

calentará a medida que haya cambios de temperatura, siendo primordialmente afectado por la transferencia de calor por

radiación debido a la emisividad de los materiales utilizados.

El espacio interior de la vivienda no logra tener el confort adecuado, debido a todos éstos mecanismos; los materiales

deteriorados y el mal uso de éstos pueden incrementar problemas no sólo en el aspecto de emotividad sino también en la

salud del habitante, con un espacio interior con las características necesarias para la regulación del calor dentro de esta,

como el no tener las aberturas adecuadas de ventilación o simplemente el no hacer el buen uso de éstas generan todas

éstas problemáticas ya mencionadas.

5. TEMPERATURA Y HUMEDAD

5.1 TABULACIÓN Y TOMA DE DATOS

Temperatura Humedad

Exterior Interior Exterior Interior

34.8° C 37.3 °C 44.9° C 41.69 °C

Tabla 12: Datos de Humedad y temperatura, interior y exterior de la vivienda

5.2 ANÁLISIS DE DIAGRAMA PSICOMÉTRICO

En la siguiente gráfica

se muestra el nivel de

confort que posee en

términos cuantitativos

para vivir en ésta

vivienda:

Ilustración 16: Diagrama psicométrico (análisis de

confort de la vivienda)

En la gráfica se

muestra, que pese a la

elección de materiales

de vivienda, y la poca

ventilación que hay, la

temperatura del lugar

es un tanto moderada,

sin embargo el nivel de confort con respecto a la temperatura no es el deseable.

42 VENTILACIÓN

42.69 CONCEPTOS BÁSICOS

La ventilación en el interior de la vivienda constituye un factor determinante en la salud, confort y bienestar de sus

ocupantes. Tiene un efecto fisiológico directo al incidir sobre el cuerpo humano y al propiciar la purificación del aire. Tiene

DBT (°C) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

AH

5

10

15

20

25

30

Cool

M oderateW arm

Dry

H ot

Dry

W arm

H umid

H ot

H umid123

Psychrometric ChartHuman Comfort (ISO 7730-1993)CLO: 1.0, MET: 1.5, Wind: 0.5m/s, MRT: 25°CBarometric Pressure: 101.36 kPa© P sycho T ool '06

un efecto indirecto a través de su influencia en la temperatura y humedad del aire y de las superficies interiores del local.

Está en dependencia del aire exterior, especialmente en lo referido a su calidad (pureza, contaminantes químicos, olores,

etc.), temperatura, velocidad y dirección, así como al ángulo de incidencia sobre las paredes exteriores de la vivienda

donde estén ubicadas las ventanas.

La ventilación tiene un objetivo principal, el cual es encargarse que la humedad y contaminación que se acumulan en el

hogar sean eliminadas y reemplazadas por aire nuevo y fresco. Para que aquello funcione de manera óptima, debe existir

interacción entre tres componentes distintos; suministro de aire, aire expulsado de la vivienda, y el aire que circula entre

cada habitación.

La ventilación por higiene debe proporcionar la cantidad necesaria de oxígeno para la respiración de las personas y

la cocción de los alimentos, además debe eliminar los olores desagradables y mantener el dióxido y el monóxido de

carbono dentro de los parámetros permisibles.

El aire exterior contiene como promedio un 21% de oxígeno, 0,03-0,04 % de dióxido de carbono, 78 % de nitrógeno,

1% de gases inertes (principalmente argón) y entre 5 y 25 gramos de vapor de agua por m3 de aire.

La actividad de los ocupantes afecta la composición y calidad del aire interior en los edificios. El dióxido de carbono

y el vapor de agua son exhalados por los pulmones y las bacterias son expulsadas con la respiración, la tos y los

estornudos. El cuerpo produce sustancias orgánicas que producen olores en dependencia de la higiene personal y la

dieta. El fumar contamina el aire tanto desde el punto de vista de salud como por los olores que produce.

42.70 ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE LA VENTILACIÓN INTERNA EN LA VIVIENDA

La vivienda de estudio cuenta con dos ventanas, sin embargo como ya ha sido explicado anteriormente la posición, el

tamaño, la altura y el material de éstas influyen mucho en el paso de aire que debe haber en la vivienda.

Imagen 9: comportamiento del flujo de ventilación al interior

En la vivienda las ventanas se mantienen cerradas, sin embargo se ha tomado el análisis del comportamiento de la

ventilación de la vivienda suponiendo que se mantuvieran abiertas. A pesar de que el flujo de ventilación entra y sale del

interior, el recorrido que hace no logra eliminar la humedad que se retiene en la vivienda.

Como se muestra en la ilustración con la velocidad del viento y la posición de las ventanas la eliminación de todo lo

contaminante no es completa, quedan sectores en los cuales no se logra evacuar completamente

42.71

CÁLCULO DE LA CANTIDAD NECESARIA DEL AIRE PARA ELIMINAR GASES CONTAMINANTES

Para el cálculo de la intensidad de ventilación requerida se utilizara la fórmula siguiente: (según Givoni). Esta fórmula se

utilizara para analizar el aire necesario para cada uno de los espacios comprendidos dentro de la vivienda analizada.

Imagen 10: Isométrico de vivienda

Vg= gCi−Ce

Entonces tenemos:

Vg=1(0.015 m

3

h)

0.002−0.0005

Vg=10m3/h

Expresado en término de cambios de aire por hora será, dividiendo por el volumen de la habitación:

Ca=(10m3

h)/ (65m3)

Ca=0.15m ³

La cantidad de aire necesaria por hora es de 0.15 m³, siendo éste cálculo para la cantidad de una persona en la habitación

de la vivienda. En éste caso es sólo una habitación interior entonces éste sería el cálculo total del aire necesario.

42.72 CÁLCULO DE LA CANTIDAD DE AIRE NECESARIO PARA DISIPAR EL CALOR

La cantidad de aire para ventilación requerido para evacuar la carga térmica dentro de un local está dada por la expresión :

V= QV1300(ΔT )

Donde:Vg= tasa de ventilación por persona (m³ / h)

g =  tasa de emisión de gas contaminante (m³ / h)Ci= concentración relativa permisible del gas interior (0/1) asumiendo una concentración máxima permisible interior del 0,2 %Ce= concentración relativa del gas en el aire exterior (0/1) asumiendo una concentración exterior es de 0,05 %Nota: En actividades sedentarias y ligeras una persona emite aproximadamente 15 l/h de CO2. (0.015 m³/h).

V= W1300(37.3 ° C−34.8 °C)

V= 55.25W1300(37.3 ° C−34.8 °C)

V=0.106m3/h

En conclusión la vivienda seleccionada no presenta las condiciones adecuadas de diseño, según el clima que habita en

ella, la dimensión del espacio interno, y la mala posición de las ventanas generan todo éste mal funcionamiento, y generan

graves problemas de confort y salud en la persona.

Donde:V= cantidad de ventilación (m³ / h)

Qv =  Cantidad de flujo de calor (W)

∆T= Diferencia de temperatura exterior e interior1300= calor específico volumétrico del aire, en J/ (m³ °C).Nota: se tomará la temperatura exterior con 34.8ºC y la interior con 35.3 °C, (ver tabla 2 y 3)

43 ILUMINACIÓN

Para el análisis de iluminación se tomaron los datos sacados en campo con el luxómetro. Con estos datos se determinará

el nivel de luminosidad y posteriormente se compararán con los recomendados que proporciona la Comisión Internacional

de Iluminación para el buen funcionamiento de las actividades cotidianas que se realizan en el interior de la vivienda.

Se requiere un nivel mínimo de iluminación para unas buenas condiciones de trabajo. El nivel de iluminación requerido

depende de la actividad a realizar. Es el flujo luminoso que incide sobre una superficie total, por unidad de área.

El nivel de iluminación se mide en una unidad llamada lux, cuyo símbolo es lx. Esta unidad se deriva de una llamada

lumen, que mide el flujo luminoso.

En la siguiente tabla se muestra los niveles de lux que debe haber en cada uno de los espacios generales de una vivienda.

Espacio de vivienda

Iluminancia media en servicio (lux)

Mínimo

Lux Requerido

o

recomendado

Óptimo

Dormitorios 100 lux 150 lux 200 lux

Cuartos de baño 100 lux 150 lux 200 lux

Cuartos de estar 200 lux 300 lux 500 lux

Cocina 100 lux 150 lux 200 lux

Cuartos de trabajo o estudio 300 lux 500 lux 750 lux

Tabla 13: niveles de lux que debe haber en cada uno de los espacios de la vivienda

Datos tomados de: http://rimaluz.com/niv_vivienda.html

¿Cómo calcular los niveles de iluminación recomendados?

1 lux=1 lumen/metro cuadrado

Imagen 11: Planta con ejemplo de luxes en vivienda de bahareque

Una cantidad de iluminación de 1 lux equivale a 1 lumen por metro cuadrado. Es decir, si una sala está iluminada por una

bombilla de 1.000 lúmenes, y la superficie de la sala es de 10 metros cuadrados, el nivel de iluminación será de 100 lx.

Los datos obtenidos en la visita a la comunidad con el luxómetro fueron de 24 lux; y si tomamos en cuenta que dentro de

la vivienda, por la forma en que está distribuido los espacios y el área reducida, podemos concluir que los niveles de lux

dentro de la vivienda no llegan ni siquiera a los mínimos requeridos como lo hemos mencionado en la tabla anterior.

Imagen 11: fotografía interior de la vivienda, niveles de luz

44 PROTECCIÓN SOLAR DE LA VIVIENDA

44.69 COMPORTAMIENTO SOLAR

A. SOLSTICIO DE VERANO (21 DE JUNIO) Se puede observar como el sol irradia con mayor intensidad al noreste de la vivienda.

Generando mayor sombra en el sur. Indicando que requiere mayor protección en el norte, ya que el sol alcanza su posición más

alta.

PLANTA

TRIDIMENSIONAL

LATERAL SUR

LATERAL ORIENTE

Tabla 14: Comportamiento solar de la vivienda en el solsticio de verano

B. SOLSTICIO DE INVIERNO (21 DE DICIEMBRE) Es de notar como de nuevo la fachada sur se ve insolada por

los efectos del sol quizá con mayor intensidad que el solsticio de invierno.

PLANTA|TRIDIMENSIONAL

LATERAL SUR LATERAL ORIENTE

Tabla 15: Comportamiento solar de la vivienda en Solsticio de invierno

Tabla 16: Comportamiento solar de la vivienda en Equinoccio de Otoño

A. EQUINOCCIO DE OTOÑO (21 DE SEPTIEMBRE) Incidencia solar predominante desde el sur, con menor

intensidad que el equinoccio de primavera.

PLANTATRIDIMENSIONAL

LATERAL SURLATERAL ORIENTE

B. EQUINOCCIO DE PRIMAVERA (21 DE MARZO) Ocurrre el 21 de Marzo: La dirección que el sol toma es de sur a a norte con

mayor incidencia en el centro de la vivienda. Las condiciones indican un mayor requerimiento de protección solar en la fachada

sur.

PLANTATRIDIMENSIONAL

LATERAL SUR LATERAL ORIENTE

Tabla 17: Comportamiento solar de la vivienda en Equinoccio de Primavera

45 ANÁLISIS DE SANEAMIENTO

Se evaluó a la comunidad por medio de una encuesta de saneamiento (Para ver encuesta ver anexos), los

aspectos evaluados fueron los siguientes:

1. Abastecimiento de agua 2. Basuras3. Animales domésticos4. Residuales sólidos y líquidos.

Puntajes utilizados:

Puntaje Cualitativo5 Muy Bueno4 Bueno3 Regular2 Deficiente1 Muy Deficiente

Tabla 18: Puntajes utilizados en el análisis de saneamiento

Resultados obtenidos:

Área del instrumento Calificación

Área I. Abastecimiento de agua 1Área II. Basuras y desechos 1

Área III. Animales domésticos 1Área IV. Residuales sólidos y líquidos 1

Tabla 19: Calificación de la vivienda tipo "lote 18"

46 ANEXOS

46.69 ENCUESTA DE SANEAMIENTO

ENCUESTA DE SANEAMIENTOÁREA I. ABASTECIMIENTO DE AGUA

Nº DATO A EVALUARBEBE

R

USO DOMESTIC

O

1

Cúal es la procedencia que tiene el agua tanto de beber como el que emplea para usos domésticos, marcar con “x”Embotellada XRed pública X XInstalación domiciliariaLlave públicaCamión TanqueLluvia con Tanque XLluvia con AljibePozo entubadoPozo criolloRios XArroyosCanalesContestar las siguientes preguntas si el agua procede de una red o llave pública. SI NO

2 Existe garantía que el agua sea verdaderamente potable, con control higiénico-sanitario de acuerdo a las regulaciones existentes para la ingesta de agua.

X

3 Que el agua que se transporte de la llave pública hasta la vivienda sea contenida en recipientes herméticos y limpios, y que la misma sea vertida a cisterna y tanques de forma directa

X

4 Los tanques elevados y cisternas empleados para la acumulación de agua se mantengan limpios y herméticos.

X

5 Si el agua acumulada para beber ha sufrido algún proceso de desinfección. (Hervir, tabletas desinfectantes, etc.)

X

PUNTAJESi el agua de beber es embotellada se otorgará 1 punto, de lo contrario no 1

Por cada Si, se dará 1 punto, de lo contrarío no 0TOTAL DE PUNTAJE 1

ÁREA II. BASURAS Y DESECHOSNº DATO A EVALUAR SI NO1 Los desechos y basura son evacuados por medio de depósitos de basúra X2 Los desechos con quemados X3 Los desechos son enterrados bajo tierra X

Contestar las siguientes preguntas si se deshacen de la basura por medio de depoósitos. SI NO4 Que los depósitos de basuras y desechos estén tapados con la tapa bien ajustada a la boca del

recipiente y que su volumen sea adecuado a las necesidades familiares. ----- -----

5 Que estén ubicados en el perímetro de la vivienda ----- -----6 Que los depósitos no estén en malas condiciones de conservación. ----- -----7 Que los depósitos no se encuentren rellenos de basuras constituyendo foco de vectores inmediatos. ----- -----8 Si se dispone de restos orgánicos, que éstos se remuevan antes de que progrese el proceso de

fermentación. ----- -----

PUNTAJESi la basura es quemada o enterrada, dar 1 punto 1

Si se deshacen de la basura por medio de depósitos, otorgar 1 punto por cada SI 0TOTAL DE PUNTAJE 1

ÁREA III. ANIMALES DOMÉSTICOSNº DATO A EVALUAR SI NO1 Que no haya presencia o criaderos de roedores (ratas, ratones, mangostas o hurón u otros). X2 Que no haya presencia o criaderos de insectos (mosquitos, moscas, y/o cucarachas, y/o chinches u

otros). X

3 Que no haya condiciones propicias para la entrada o proliferación de vectores. X4 Si hay perros y gatos, mascotas en general, que éstos duerman fuera de los dormitorios y estén

limpios y vacunados. X

5 Si hubiera otro tipo de animal doméstico que tenga su lugar particular en la vivienda y se mantenga éste con buenas condiciones higiénicas.

----- -----

PUNTAJEPor cada SI de respuesta, otorgar 1 punto 1

TOTAL DE PUNTAJE 1

ÁREA IV. RESIDUALES SÓLIDOS Y LÍQUIDOSNº DATO A EVALUAR

MARQUE X1 Cuál es el sistema existente en las viviendas objeto de análisis para la disposición de residuales sólidos y líquidosInodoro a alcantarilladoInodoro de Fosa maura y pozo absorbenteLetrina sanitaria común XExcusadoNingunoContestar este inciso si el sistema existente es letrina sanitaria común o de fosa SI NO

2 Que la letrina sanitaria se halle ubicada y construida según los requisitos estipulados para estos casos.

X

3 Que su estado constructivo (techo, paredes, pisos) sea bueno, además del respiradero que sobrepasa la altura del techo.

X

4 Que no haya malos olores X5 Que no se eche agua ni ninguna sustancia que cambie el proceso aeróbico. X

PUNTAJESi posee excusado o inodoro a alcantarillado, otorgar 5 puntos 0SI posee letrina común o de fosa, colocar 1 punto por cada SI 1

TOTAL DE PUNTAJE 1

RESUMEN DE PUNTAJE POR ÁREASÁREA I. ABASTECIMIENTO DE AGUA 1

ÁREA II. BASURAS Y DESECHOS 1ÁREA III. ANIMALES DOMÉSTICOS 1

ÁREA IV. RESIDUALES SÓLIDOS Y LÍQUIDOS 1TOTAL 4