EXAMEN ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO

NOMBRE: C.I.

5 DE FEBRERO, 2007

Se trata de un anteproyecto de viviendas ubicado en la ciudad de MELO, cuya planta es la siguiente:

1. Realizar el estudio de asoleamiento en el punto P de la plaza (plano horizontal).

Evaluar los resultados y analizar la situación de la plaza incorporando otras variables del clima.

2. Para el dormitorio 3, apto 303, determinar la ventilación higiénica necesaria para retirar humedad, considerando que la habitación está ocupada por 2 personas.

Comprobar si las renovaciones del aire del local son suficientes para cubrir esta necesidad.

Indicar los requerimientos de ventilación para el período caluroso. Verificar si se cumple con estas condiciones de diseño. Vviento = 3 m/s

3. Indicar de qué factores y parámetros depende el confort térmico y la calidad del aire.

Enumerar las condiciones para lograr el confort térmico en un espacio interior.

4. Calcular la temperatura interior media en el estar, del apartamento 303. Considerando: vidrio común, Uom=1 W/m2K ; φoc =7 W/m3 ; sin aporte de radiación solar.

∆t = φ oc / (Um FF + 0,33 Rph) Evaluar los resultados considerando los criterios de confort y aceptabilidad. 5. Determinar el factor solar máximo admisible del estar e indicar cuál de estos vidrios elegiría. Se colocarán cortinas de tela transparente color claro. Justificar la respuesta tomando en cuenta los requerimientos del período caluroso y del período frío.

Tipo de vidrio Rad

lumínica τv

Radiación solar

τ α ρ Fs Común 0,85 0,78 0,15 0,07 0,83 Antisun Float (tipo I) 0,78 0,52 0,43 0,05 0,66 Antisun Float (tipo II) 0,27 0,21 0,75 0,04 0,46 Antisun Float (tipo I) + común 0,69 0,42 0,51 0,07 0,52

V1 _ corrediza

Apto 303

EXAMEN ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO

NOMBRE: C.I.

18 de DICIEMBRE de 2007

Se trata de un edificio de viviendas ubicado en Salto, cuya planta tipo y fachadas son las siguientes:

Planta tipo

Fachadas este y oeste

2.4

1.5

2.6

1. El proyectista de este edificio de viviendas adopta una tipología simétrica. Evaluar y fundamentar si esto resulta adecuado para los requerimientos del clima templado. Para ello deberá realizar: • Estudios de asoleamiento para las ventanas V1 y V2 de los apartamentos 1001 y

1002 (horas de sol y valores de radiación solar directa). 2. a. Calcular la temperatura interior media en el dormitorio 1, del apartamento 1001, sin el aporte de radiación solar y considerando el aporte de radiación solar. Se utilizan vidrios simples y los datos son: Uom =1 W/m2K, área del piso= 10.5m2, Φocup = 5W/m3 y Rph = ?. b. Evaluar los resultados teniendo en cuenta los criterios de confort. 3. Calcular la cantidad total de calor que se intercambia en los dormitorio 1, de los apartamentos 1001 y 1002 el día 22 de diciembre a través de las ventanas V1. Las condiciones de cálculo son las siguientes: Te= Txm; Ti=24ºC y cielo claro. Para disminuir las ganancias se plantean las siguientes opciones: Tipo de vidrio τv Fs U W/m2K Antisun Float (tipo II) Antelio Ant. Float (tipo I)+ Común Común + Común Completar la tabla, fundamentar e indicar por cuál tipo de vidrio optaría teniendo en cuenta su comportamiento ante la radiación solar, la radiación visible y la transmisión de calor durante todo el año. 4. Indicar las distintas formas de generar ventilación natural y las estrategias de diseño correspondientes. Para el estar del apto 1001, verificar si la ventilación en el período caluroso cumple con los requerimientos de confort. Vviento = 3 m/s , V=16m2 y las Ventanas corredizas 1.80 m x 2.10 m. Especificar que aspectos de diseño cambiar para mejorar esta situación. 5. Explicar porque sería conveniente o no colocar sistemas complementarios para atender los requerimientos de confort todo el año. Tiendo en cuenta el diseño de estas viviendas qué sistema colocaría y cómo justificaría su respuesta.

ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO Examen 30 de ENERO de 2008 1. a. Según la carta bioclimática que se muestra, identificar a qué tipo de clima corresponden los datos representados.

b. Indicar los problemas que plantea este tipo de clima y analizar las estrategias bioclimáticas aplicables para mejorar la cantidad de horas de confort.

Tabla: Estrategias Bioclimáticas

CONFORT 29,2%

DISCONFORT 70,8%

DISCONFORT

CALOR 11,3%

V 10,9% V Ventilación

MR 2,5% MR Masa para refrescamiento

RE 2,4% RE Refrescamiento evaporativo

AA 0,2% AA Aire acondicionado

FRIO 59,5%

MT 30,4% MT Masa térmica

CSP 19,5% CSP Calentamiento solar pasivo

CA 9,6% CA Calentamiento artificial

H 0,0% H Humidificación

SOMBREAMIENTO 34,6%

2. a. Para la ventana V2 del living determinar el ancho que tendrá el alero para que la abertura no reciba radiación solar en el período caluroso en los momentos de mayor radiación para dicho plano. Vivienda ubicada en la ciudad de Colonia. b. Evaluar los resultados del ancho obtenido para la ventana V1 del comedor. Considerar horas de sol y valores de radiación solar.

NOMBRE C.I.

CARTA BIOCLIMÁTICA – Ciudad de Colonia

Temperatura de bulbo seco (ºC)

HA

(g

ram

os

de h

um

ed

ad

de a

ire s

eco

)

confort

V

AA

RE MR MT CSP

CA

V

Tabla que describe los porcentajes de horas del año en que hay confort y disconfort térmico y los porcentajes en que cada estrategia es adecuada.

ANCHO VARIABLE

V2 V1 (2.40 x 1.20)

N

color claro

0.40

1.20

1.00 INTERIOR

ventana V2

?

corte

planta

2.40

3. a. Considerando que el ancho del alero de la ventana V2 sea 1.60 m verificar si la cantidad de energía que ingresa al living es admisible para el local de modo de mantener las condiciones de

confort para el período caluroso.

b. En caso de ser necesario proponer una solución al problema, sabiendo que no se pueden agregar otras protecciones solares. Analizar la solución propuesta.

4. a. Determinar cuál de los siguientes cerramientos es más conveniente según las estrategias indicadas en la Tabla de Estrategias Bioclimáticas. Justificar la respuesta realizando los cálculos correspondientes verificando con los valores de referencia. U = 0.85 W/m2.K , CT = 150 KJ/m2.K b. Indicar que concepto está involucrado y qué efectos se producen. 5. a. Analizar en la tabla de Estrategias Bioclimáticas cuáles son las estrategias relacionadas al enfriamiento y calentamiento del edificio y su importancia relativa según el porcentaje de horas en que son aplicables. b. Seleccionar un sistema complementario que considere conveniente para atender las condiciones de confort en la vivienda estudiada.

Cerramiento 1 e ρ λ c R CT

poliestireno expandido 0.08 20

Cerramiento 2 e ρ λ c R CT

revoque interior 0.025 1800

ticholo 0.12

revoque exterior 0.02 2100

poliestireno expandido 0.03 20

ladrillo de campo 0.12 1600

1-Revoque interior; e=0.025 m 2-Ticholo (0.12x0.25x0.25); e=0.12 m 3-Revoque con hidrofugo; e=0.02 m, ρ=2100 kg/m

3

4-Poliestireno expandido; e=0.03 m 5-Ladrillo de campo; e= 0.12 m, ρ=1600 kg/m

3

Int Ext

FIG. 1

FIG. 2

Int Ext

5 4 3 2 1 FIG. 2

1- Metal - ρ=7800 kg/m3 - e=0.003 m

2- Poliestireno expandido - ρ=20 kg/m3 - e=0.08 m

3- Metal - ρ=7800 kg/m3 - e=0.003 m

1.60

0.40

1.20

1.00

INTERIOR EXTERIOR

color claro

ventana

V2

vidrio común

EXAMEN ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO 07 de OCTUBRE de 2008

NOMBRE: C.I.

1) Para el edificio educativo ubicado en la ciudad de Montevideo se está estudiando la ubicación de una zona de juegos para niños como se indica en la figura. Evaluar la situación planteada para el período frío y caluroso. Utilizar el método que crea adecuado.

P

PLANTA BAJA

B B

BLOQUE B

H=25m

BLOQUE A

h=12m

MEDIANERA

H=3 m

PATIO

P

CORTE AA

BLOQUE B H = 25M

BLOQUE A H = 12M

A

A

H=3 m

ME

DIA

NE

RA

H=

3m

2) Definir el clima de Uruguay a partir de los parámetros climáticos. Explicar la caracterización de las distintas regiones climáticas en Uruguay. Ejemplificar con dos ciudades aportando los datos necesarios.

3) Sabiendo que las ventanas de las aulas tienen una altura de 1.2 m y vidrio

común más veneciana interior de color oscuro: a) Determinar para el aula con orientación Este el área máxima de la ventana para que se cumpla con el criterio de máxima energía admitida para mantener las condiciones de confort en el local durante el período caluroso. b) Verificar si para un aula con orientación Oeste el área que determinó en la parte a) cumple con el criterio mencionado. Justificar su respuesta. En caso que no verifique proponer una solución para poder mantener esa área vidriada y cumplir con los requerimientos de confort térmico para el local oeste.

4) Para mejorar el comportamiento higrotérmico de un cerramiento vertical de

ticholo revocado en ambos lados se debe decidir entre: a) colocar el aislante térmico del lado interior del cerramiento; b) colocar el aislante térmico del lado exterior protegiéndolo de la intemperie con un revoque. Indicar y justificar cuál de las opciones considera más adecuada para evitar el riesgo de condensaciones superficiales e intersticiales.

5) Para este edificio educativo se debe optar entre dos sistemas complementarios

centrales: split central o roof- top. Indicar los componentes básicos de cada sistema (generación y distribución de aire tratado), las variables de confort y calidad de aire que controla cada uno y sus requerimientos arquitectónicos. Explicar si ambos sistemas son viables en este ejemplo.

P

BLOQUE B

H=25m

CORTE BB

MEDIANERA H=3m

ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO Examen 27 de FEBRERO de 2009

1. Se está proyectando una escuela donde se propone la ubicación de dos bloques de aulas iguales, en un entorno abierto, tal como se muestra en la figura. a. Evaluar la orientación propuesta considerando que se ubicará en la ciudad de Montevideo. b. Calcular cuál es la distancia mínima entre los bloques para que ambos reciban radiación solar directa todo el año entre las 10 y las 14 hs solar en ambas fachadas. Se deberá entregar trazado de sombras. Programa: escuela Sector aulas esc 1:250

NOMBRE C.I.

Cor

redo

r prin

cipa

l

H=3.5m

V1=7.00 x1.5m

V1=7.00 x1.5m

AULA 1 H=3.5m

H=2.20 m

H=2.20 m

H=3.5 m

2. a. Para las aulas se diseñan dos opciones diferentes de protección solar a colocar.

Tomando en cuenta las funciones de un cerramiento transparente, indicar cuál de ellas elegiría ud. y fundamentar la respuesta. b. Verificar la opción elegida considerando sólo la función de protección solar con los cálculos que sean necesarios.

Opción 1: parasoles fijos, color oscuro, Fs=? Opción 2: chapa metálica perforada, Fs=0.40

3. a. Nombrar las distintas formas de generar ventilación natural y las estrategias correspondientes. b. Analizar la ventilación de verano en el aula 1: Indicar la dirección y velocidad del viento y representar los patrones de flujo. Verificar si cumple con los requerimientos del período caluroso en cuanto a caudal de aire renovado

4. Dos de las principales estrategias bioclimáticas recomendadas para la ciudad de Montevideo para el período caluroso son ventilación y masa para refrescamiento. Explicar cómo interaccionan entre ellas. Utilizar los esquemas dados para representar gráficamente lo expuesto.

5. a. Indicar de qué factores y parámetros depende el confort térmico y la calidad del aire. b. Proponer un sistema complementario para la escuela. Justificar la respuesta tomando en cuenta el tipo de programa y sus requerimientos y las variables del confort que atiende dicho equipo.

Opción 2 Opción 1

AULA 1

Planta

Corte

A

EDIFICIO EXISTENTE

V17.0 x 1.1

h=3

V17.0 x 1.1

N

7.0

7.0

7.0

7.0

5.245.24

h=3

h=3

EXAMEN ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO

NOMBRE: C.I.

29 de julio de 2009

Se trata de un aulario ubicado en la ciudad de Punta del Este.

CORTE A-A

V17.0 x 1.1

1.1

0.58

Ventana V1

Salón 2

PLANTA DE PISOS 1 y 2

NNNNA

H=10m

Depósito

Salón 3

Salón 4 Salón 5

Salón 6

Salón 1

N

CIELORRASO MADERA

POLIESTIRENO EXPANDIDO e=8cm

MEMBRANA IMPERMEABLE AL AGUA, NO AL VAPOR

TEJA CERÁMICA

ALFAJÍACÁMARA DE AIRE e=3cm

1. Definir el clima de Uruguay a partir de los parámetros climáticos. b. Explicar la caracterización de las distintas regiones climáticas en Uruguay. c. Ejemplificar con la ciudad del ejercicio y otra. 2. Realizar el estudio de asoleamiento de la ventana V1 del salón 2. b. Evaluar los resultados considerando horas de sol y cantidad de radiación solar recibida. 3. Para el mismo salón, verificar si la protección existente cumple con la cantidad de energía que puede admitir un local para mantener condiciones de confort. Considerar vidrio simple con Fs=0.52 y la protección solar existente es de color claro. b. En caso de no verificar, proponer una nueva protección solar fija exterior que cumpla con los requerimientos antes mencionados y que sea adecuada al tipo de programa. Presentar un esquema en corte de la nueva protección con todos los datos que la identifiquen. c. Comparar los dos diseños de protecciones solares (existente y propuesto) para el período frío. 4. Nombrar las distintas formas de generar ventilación natural y las estrategias asociadas. b. Analizar que tipo de ventilación se genera en el edificio, representar los patrones de flujo en el corte aa. 5. Plantear las exigencias que deben cumplir un cerramiento liviano para evitar el riesgo de condensaciones superficiales e intersticiales. b. Indicar si en el cerramiento horizontal de la figura existe riesgo de condensaciones y de qué tipo. Justificar la respuesta. c. Proponer una posible solución al problema