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PARTE 2

VENTILACIÓN, ENERGIAS RENOVABLES Y MATERIALES

CASACLIMA SAN ANDRÉS. Lineamientos para la construcción de la casa adaptada al cambio climático 88

7. CONFORT TÉRMICO POR VENTILACIÓN

7.1 Confort térmico y calidad del aire

CALIDAD DEL AIRE – La calidad del aire es inversamente proporcional a la concentración de agentes contaminantes de producción interna (en la Isla no hay industrias u otros factores externos contaminantes); la mejor calidad se obtiene diluyendo los contaminantes con aire externo introducido por ventilación natural o mecánica, siempre que sea en cantidad y de calidad idónea.

CONFORT TÉRMICO - Las condiciones de confort térmico se dan cuando se crean las condiciones para la liberación del calor normalmente generado en los procesos metabólicos sin que al cuerpo reaccione con escalofrío o sudoración.

La búsqueda del confort es funcional para evitar condiciones de malestar generadas por una inestabilidad en el tiempo de las condiciones higrotérmicas o cuando se presentan diferentes niveles de temperatura en los mismos espacios.

Los valores de humedad relativa del aire se hacen importantes cuando la excesiva humedad sobre el cuerpo no permite el secado del sudor y, por tanto, la evacuación del calor en exceso.

Específicamente las condiciones de humedad relativa en San Andrés son importantes para la salud ambiental ya que su tenor es muy favorable a la proliferación de mojos y ascomicetos en general, de contaminantes ambientales que pueden causar daños a cosas y personas.

Para definir las soluciones más apropiadas para el confort térmico en las viviendas es oportuno tener claridad sobre lo que requiere y lo que permiten las condiciones higrotérmicas locales; al respecto se han graficado las condiciones climáticas isleñas para visualizar con cuales soluciones técnicas es posibles llegar a las condiciones de confort.

Estos valores se han visualizado en el climograma de Baruch-Givoni (véase capitulo 4.2)

Introduciendo los valores que se refieren a las condiciones más desfavorables:

Agosto (temperatura promedio máxima);

Abril (temperatura máxima absoluta)

Y la menos desfavorable

Enero y febrero (Temperatura promedio mínima).

En el climograma se puede apreciar que hasta con condiciones de temperatura promedio mínima, desde el finalizar de la mañana a las horas de la tarde la

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combinación temperatura y humedad relativa salen del rango de confort hasta con ventilación.

Como consecuencia de lo anterior:

Es imprescindible tener viviendas bien protegidas de la radiación solar.

Es necesario refrescamiento artificial con deshumidificación del aire por valores máximos en campo DH.

La ventilación es importante para mantener condiciones de confort, pero se hace necesario complementarla con el uso de máquinas térmicas.

En el caso específico de la vivienda es importante la decisión de los usuarios en cuanto a tiempos y temperaturas de funcionamiento de eventuales aparatos de climatización y de las repercusiones sobre consumos y costos.

La modalidad más sencilla y eficaz es la de recurrir a la ventilación natural ambiental coadyuvada por sistemas localizados de extracción de aire (por ejemplo en baños y cocinas).

Con sistemas de climatización las temperaturas son usualmente controladas por zonas, lo cual permite evitar consumos excesivos de energía. Entre los sistemas de acondicionamiento son muy utilizados los fan coils1 y los a expansión directa o

1 Fan coil es un aparato periférico que trata el aire ambiente con un intercambiador aire-agua, un ventilador (centrifugo o

tangencial, un filtro y un difusor

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Split system. La conveniencia y la eficiencia de ambos va definida en términos de relación entre desempeño y consumo.

En términos de diseño se hace referencia a la tabla de Mahoney

Análisis de condiciones térmicas y de Hr para el diseño de viviendas

Estrés térmico Condiciones permanentes de temperaturas altas, tanto en el día como en la noche. Es esencial la ventilación por presencia de calor y humedad

Recomendaciones arquitectónicas

Plan Masa Orientación este-oeste para reducir la exposición al sol

Espacio entre edificios

Grandes espacios para favorecer la penetración del viento

Circulación del aire

Edificios de orientación simple. Dispositivos que permitan una circulación de aire permanente

Dimensiones de las aberturas

Aberturas en los muros norte y sur, a la altura humana del lado expuesto a los vientos prevalentes

Protección de las aberturas

Protección contra la radiación solar directa

Protección contra la lluvia

Muros Construcciones livianas, débil inercia térmica

Cubierta Construcciones livianas, revestimiento reflectivo y cámara inferior de aire

Espacios exteriores

Drenaje apropiado de agua lluvia

Protección contra lluvias fuertes

7.2 Ventilación

El aire juega un doble papel en el confort térmico en una construcción. Dos son los principales factores que intervienen:

Temperatura del aire;

Efecto dinámico del viento.

Por efecto de la temperatura, la menor densidad del aire sobrecalentada provoca

motos convectivos ascendentes que facilitan su evacuación desde arriba. El viento

produce movimiento de masas de aire más rápidos que tienen consecuencias

tanto en el intercambio térmico como en la estática de los elementos de

envolvente como sobre su estructura de soporte.

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Ventilación en las cubiertas. – Las cubiertas en tejas de grande formato permiten

la permeabilidad a los flujos de aire; técnicamente la sola ventilación bajo teja no

se considera como ventilación sino como microventilación. La tipología es la del

techo caliente donde el aislamiento térmico es totalmente, en términos de cálculo

energético, a cargo de la capa funcional subyacente.

En clima cálido la cámara ventilada permite la evacuación de calor transmitido por

radiación por la capa de protección de la lluvia mediante motos convectivos (con

velocidad de 0,7-0,9m/sec.) reduciendo el impacto térmico de la radiación solar. La

ventilación debe permitir el flujo del aire desde la línea de la canal a la línea de

cumbrera que, a su vez, debe permitir la extracción del aire. Los manuales no

proporcionan valores coincidentes respecto al dimensionamiento apropiado para la

ventilación bajo techo; generalmente se encuentran dimensiones que oscilan entre

los 5 cm y los 15 cm correspondientes a 500÷1500 cm2/ml. El espesor depende de

la pendiente, de la configuración de las secciones de entrada y de salida del aire y

de las condiciones ambientales externas (temperaturas estivas, vientos, radiación

solar, etc.). Para garantizar una adecuada evacuación del aire sobrecalentado con

pendientes del 30÷35% y largo de la pendiente de 7 m, se considera conveniente

un valor libre (sin la presencia de durmientes u otros elementos que limitan o

impiden el flujo ascensional) de 550 cm2/ml. Los valores experimentales2 dan, “con

respecto a una pendiente no ventilada se tienen los siguientes coeficientes de

reducción del calor transmitido: (…)

28% con cámara de 7cm +4cm de durmiente;

37% con cámara de 10 cm+4cm de durmiente.

En presencia de elementos de discontinuidad (claraboyas y otros), es oportuno

prever la desviación de los flujos por debajo de estas partes para evitar

atascamientos de aire sobrecalentada o de aire con alta tasa de humedad.

Recientes investigaciones3 han evidenciado que los sistemas de cubierta ventilada

permiten mantener buenas condiciones higrotérmicas y evitar las patologías a los

tablados en madera y a los aislamientos en fibra vegetal si bien el aire presenta en

la cámara tenga valores a veces superiores a los exteriores. En caso de

subestructuras aislantes debe evitarse la continuidad entre pendientes

contrapuestas. Se recomienda la presencia de rejillas en correspondencia de las

bocas de entrada y de salida del aire para evitar la penetración de pequeños

animales en la cámara.

2 B. Simionato, F. Favaro, G. Zannoni: Studio della circolazione naturale dell'aria in un sistema di copertura a

falda. En: Modulo n. 248, febrero de 1999. 3 Marco D’Orazio, Diego Dogano: Comportamento igrometrico delle coperture in laterizio. En: Costruire in

Laterizio n. 116, 2007

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“Para condiciones de flujo mediano de radiaciones, puede resultar de utilidad

incrementar el alto de la cámara de ventilación para llegar a una altura de 6 cm,

donde se establece un campo de moto caracterizado por una velocidad que puede

llegar, y también superar los 0,7m/s.”4

7.3 Técnicas de refrescamiento

Tres son los factores que son trascendentales para el refrescamiento pasivo de las

construcciones:

El mejoramiento del confort térmico en los espacios interiores;

La reducción de los consumos energéticos;

La reducción de las emisiones contaminantes.

No se trata de factores que se afrontan por vez primera sino que, implican a

menudo la recuperación de los conocimientos ancestrales.

Factores como:

El aprovechamiento de los flujos de aire producidos por el viento;

El refrescamiento del aire por evaporación y por irradiación en las horas de la noche;

La orientación y la forma de las construcciones, la masa de las envolventes;

Los sistemas de control de la penetración de la radiación solar, y

La organización de los espacios interiores,

permiten el refrescamiento de los espacios internos de las construcciones y han

sido aplicados desde muchos siglos en las construcciones, frecuentemente en las

espontaneas como resultado de la observación, de uso de materiales locales. Se

trata, por tanto de resultados de soluciones empíricas, no soportadas por

valoraciones científicas.

El acercamiento positivista moderno ha propuesto un cambio paradigmático

fundamentado en un control tecnológico sobre el desempeño de la construcción

fundamentado en la inserción de instalaciones concebidas para mantener

condiciones climáticas constantes en espacios interiores. Se considera que las

opciones de climatización constituyan más bien una solución extrema a

implementarse cuando las soluciones arquitectónicas, pensadas desde el

4 A.Stazi, M. D'Orazio, C. Di Perna, A. Carbonari: Alla ricerca del dimensionamento. En: Modulo n. 252,

junio de 1999

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comienzo en función del control térmicos pasivo y/activo, no son suficientes para

garantizar condiciones mínimas de confort.

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8. FUENTES ENERGÉTICAS ALTERNATIVAS

INTEGRADAS A LA VIVIENDA

Las fuentes energéticas deben sustancialmente proveer a la alimentación de dispositivos consumidores de energía. En las viviendas los utilizadores son principalmente:

Aparatos de iluminación;

Electrodomésticos;

Computadores, teléfonos;

Máquinas térmicas para la climatización ambiental;

Motobombas y otros dispositivos complementarios a las instalaciones hidráulicas.

Las fuentes energéticas renovables consideradas son:

SOLAR

Las condiciones de radiación solar en la Isla, con valores de brillo solar

considerables (2686 horas de sol por año, con un promedio de 224 horas de

sol/mes correspondientes a 7,4 horas/día) permiten considerar la fuente solar

como un recurso que, por continuidad e intensidad, puede ser ventajosamente

explotado.

Las diferencias entre los meses con mayor brillo (288.5 horas en marzo y 281,0

horas en abril) y los menos soleados (183,9 horas en octubre y 170,2 horas en

noviembre) es relativamente bajo de tal manera que esta fuente puede

considerarse como

continua y de muy

buena intensidad.

Las condiciones de brillo solar permiten tanto el uso de fotovoltaico, de solar térmico e híbrido; se toman en cuenta la posibilidad de aprovechamiento fotovoltaico y la opción de Solar Cooling que, si bien tenga costos de instalación no al alcance todos, permite tanto la generación

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energética para el refrescamiento, permite además, como sub-producto, agua caliente para uso sanitario a 40 oC o más.

EOLICA Diversas son las consideraciones que pueden hacerse respecto de la fuente eólica: El régimen de los vientos presenta valores generalmente de modesta velocidad y una fuerte variabilidad en el transcurso del año. Si bien el 80% de los vientos llegue de Este-Noreste, es decir: que optimizan la eficiencia de los utilizadores sean orientados en este sentido, los valores medios mensuales oscilan de los 5,6 a los 0,5 m/s. La velocidad de viento para permitir su explotación son generalmente iguales o superiores a los 5 m/s, si bien haya turbinas que pueden funcionar con un mínimo de 3 m/s. Al respecto es oportuno anotar que por fuente NASA (tabla anexa) se definen valores de velocidad del viento muy diferentes respecto a las reportadas en base decenal por IDEAM. De las primeras no se tienen datos sobre parámetros de lectura (ej.: tiempo de mediciones, altura de medición, etc.), mientras que las segundas son lecturas del aeropuerto de san Andrés, es decir diaria y sistemáticamente y a una altura próxima al terreno, es decir en condiciones posiblemente más cercanas a las que se encuentran en el contexto urbano y periurbano. La energía cinética es proporcional al cubo de la velocidad de tal manera que la energía que puede obtenerse con v= 6 m/s es ocho veces superior respecto a la que se genera con v= 3 m/s. Para decidir la conveniencia de la implementación de generadores eólicos es imprescindible estudiar los factores que influyen sobre la velocidad del viento, como las condiciones meteorológicas, loas características geográficas locales como las asperezas del terreno y la altura de las corrientes de aire.

Se hace interesante la utilización del viento cuando puede disponerse de aproximadamente 2400 h/año de viento (100 días).

GEOTERMICA

La energía geotérmica es una forma de energía debida al calor endógeno de la Tierra; si bien las condiciones del subsuelo sean siempre diferentes, la temperatura del subsuelo es generalmente de 1,5 grados superior a la temperatura ambiente media del y aumenta con la profundidad de acuerdo a un gradiente geotérmico de 3 °C por cada 100 metros.

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El aprovechamiento de la energía geotérmica permite intercambiar calor con el subsuelo y generalmente puede ser considerada tanto para generar calor como para refrescar dependiendo del diseño y de la profundidad de las sondas con intercambiadores de calor. Los sistemas de extracción de calor del terreno son convenientes cuando la diferencia entre temperatura de los espacios internos y del subsuelo tienen una diferencia igual o superior a los 10 °C. Para verificar si el subsuelo isleño permite estas condiciones es necesario tener valores de las temperaturas en profundidad, datos de los cuales no se dispone; el único valor es el de la temperatura del agua que se extrae de los pozos que supera los 26 °C, lo cual excluye la posibilidad de instalaciones geotérmicas de baja profundidad y, por deducción, también la posibilidad de utilizar sondas profundas para refrescamiento directo en las viviendas.

Las fuentes energéticas que pueden ser implementadas en la vivienda isleña, además del aprovechamiento pasivo de la ventilación natural y de las características térmicas de los materiales utilizados son:

Fotovoltaico (Building Integrated PhotoVoltaic);

Solar térmico para el refrescamiento (Solar cooling);

Eólico (Molinos de viento);

Eólico (Aerogeneradores).

No se considera oportuno el aprovechamiento de la energía geotérmica.

8.1 Fotovoltaico

a) Principios y variables

El aprovechamiento de la radiación solar para la generación directa de energía eléctrica representa el recurso más interesante para las viviendas isleñas.

La irradiación de fotones consiste en una corriente de partículas cuya energía es proporcional a la frecuencia de la radiación así que la intensidad de la radiación determina la cantidad de fotones emitidos y por lo tanto la electricidad producida. Cada material se caracteriza por la absorción de las ondas de luz en un rango de frecuencia. Las emisiones solares constituyen sólo una pequeña parte del espectro visible; pueden ser convertidas en electricidad también radiaciones UV e infrarrojas. Los sistemas actualmente utilizados se caracterizan por una capacidad de transformación muy baja de la energía solar (5 a 17% para instalaciones que no utilizan la concentración) aun las grandes inversiones y las proyecciones a futuro prevén un progresivo mejoramiento del desempeño y una reducción de los costos por watt producido.

Histórico y proyección de las eficiencias con diferentes tipologías de fotovoltaico (EPIA)

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Costos de generación de energía fotovoltaica prevista para sistemas BIPV en diferentes ciudades

del mundo (EPIA-Greenpeace)

Son tres los factores principales que causan la no conversión de 70% de la

energía solar incidente en electricidad.

Los materiales para celdas solares y el espectro de la radiación solar.

La orientación de los módulos en la colocación geográfica.

Temperatura.

Inclinación de los rayos del sol respecto a la superficie terrestre.

Orientación de los módulos.

Lugar y clima.

Nubosidad.

Contaminación atmosférica.

Angulo de Tilt.

Capacidad de recolección de radiación difusa.

b) Sistema previsto en las propuestas arquitectónicas para San Andrés

La solución planteada para soluciones de vivienda es la de tejas integradas a la arquitectura (Building Integrated Photovoltaics) de reciente comercialización y que tienen características especialmente convenientes para San Andrés. No se trata por lo tanto de paneles que se superponen sino de superficies funcionalizadas que componen las mismas tejas y que tienen de fábrica el sistema de conexione eléctrica.

1 Band-gap de los principales semiconductores

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Los paneles no son constituidos con wafers de silicio cristalino (actualmente el

90% del mercado) sino de un thin film de teluro de cadmio, que tiene un ancho de

banda de captación muy

cercano al valor óptimo

teórico calculado para las

celdas solares (1,44 eV) y

tiene un alto coeficiente de

absorción. Aproximadamente

el 99% de la luz incidente es

absorbida por un espesor de

la capa de solamente 1

micras (respecto a los 10μm

para el Si). Por sus

características es una

solución de una buena eficiencia y bajo costo ya que permite una absorción amplia

del espectro solar. Con paneles de CdTe se usa como conductor el sulfuro de

cadmio cuya transparencia permite el paso de la luz solar a través de la capa de

CdTe. No obstante el buen desempeño de los paneles de CdTe no está ni en el

costo ni en la eficiencia sino en la presencia de cadmio que es un material

altamente tóxico; vale todavía la precisión que el contenido de cadmio en un

módulo fotovoltaico es menor del 0,1% en peso, es decir, el equivalente de 12

discos que contienen las pilas NiCd tipo C; en los paneles de CdTe el cadmio está

presente en una forma muy estable5. Es precisamente el encapsulamiento que

permite su fijación al curso de la vida de la célula (25 años) además es fácilmente

reciclable. Actualmente se utilizan alrededor de 20.000 toneladas / año de Cd para

otros usos, mientras que, en proyección futura, la máxima cantidad prevista (10%

de las necesidades energéticas mundiales) para producir celdas fotovoltaicas es

aproximadamente una décima parte del total.

De los ensayos realizados en la Universidad de Parma, las celdas de CdTe son

resultadas muy estables también en términos de eficiencia: no se ha notado algún

cambio en la eficiencia de los dispositivos a hora durante varias horas a una

intensidad de luz (10 soles a 100 ° C) que permiten extender su aplicación incluso

en los sistemas de concentración.

Características: su rendimiento puede superar el de paneles en silicio cristalino por:

Mayor sensibilidad a la luz difusa,

Mejor tolerancia a la sombra,

5 BP Solar ha comisionado pruebas de seguridad de los módulos de CdTe a la Agencia de Protección Ambiental de

Estados Unidos superando exitosamente los test.

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Menor sensibilidad a las temperaturas ( a 70oc -9% frente a -23% del silicio cristalino)

Adaptabilidad a diseños con diferentes longitudes e inclinaciones

Fácil mantenimiento (superficie transitable)

Menor peso por metro cuadrado

Facilidad de instalación y costos contenidos Competitividad en términos de costo por kWh de energía producida.

En términos prácticos existen dos posibilidades de paneles:

Sándwich. Panel rígido con dos laminas en acero con baño de Alucinc, prelacada y espesor de 0,8 mm (en alternativa lámina en aluminio prelacado con espesor de 1 mm) intercaladas por una superficie aislante en poliuretano

expandido; paso: 1 metro, longitud: según diseño arquitectónico, alto: según características de aislamiento térmico.

Lámina simple. Lamina en acero con baño de Alucinc, prelacada y espesor de 0,8 mm (en alternativa lámina en aluminio prelacado con espesor de 1 mm); paso: 1 metro, longitud: según diseño arquitectónico, alto: 39 mm.

Consideradas las condiciones de la isla, se considera la adopcion de este segundo tipo.

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c) Características del sistema fotovoltaico propuesto

Por costos se propone el sistema para los modelos de vivienda unifamiliar (urbana y rural) y multifamiliar por los costos de inversión que implica el sistema.

Por las condiciones isleñas se plantea el solo sistema Stand Alone ya que no

existe ninguna norma o disposición que permita la

venta de la corriente generada por energías

renovables (como la eólica o la solar) no utilizada a

los gestores de la red eléctrica (Grid connected).

Un sistema fotovoltaico se compone de un conjunto de módulos o

paneles fotovoltaicos

conectados entre sí; en el caso específico se trata de cintas con módulos depositados directamente por sputtering sobre la superficie de la teja. En el extremo superior se instalan conectores eléctricos que permiten la conexione (en serie o en paralelo) entre los paneles.

Para calcular la potencia nominal de una instalación, sólo tiene que sumarse la potencia nominal de todos los módulos fotovoltaicos.

Para que la electricidad producida tenga características adecuadas para ser auto-consumida por el usuario debe ser convertida de corriente continua (CC) a corriente alterna (AC), y transformada al voltaje en uso (110-125 V) mediante un inverter.

Estos son los equipos electrónicos de alta tecnología, absolutamente esencial en todos los sistemas conectados a la red. Sólo los pequeños sistemas aislados, donde los usuarios alimentan directamente con corriente continua pueden prescindir del inverter. Los inverter están ubicados en un lugar fácilmente inspeccionable, posiblemente en proximidad del tablero eléctrico general, como en vanos técnicos (multifamiliar), en garajes o

depósitos materiales (unifamiliar) de fácil acceso. Del inverter se llega al tablero eléctrico desde el cual se alimentan todos los utilizadores. Para garantizar la continuidad de abastecimiento energético, especialmente en lugares aislados, es

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oportuno tener baterías para la acumulación de energía suficiente para el consumo nocturno y temporadas de lluvias. Esta solución es casi obligatoria en los sistemas aislados, mientras que sería superflua para instalaciones conectadas a la red, que siempre es posible satisfacer las cargas eléctricas que utilizan la red.

Considerada la colocación geográfica de San Andrés, la inclinación respecto a la

horizontal va de los cero grados a los 15 grados.

8.2 Solar cooling

Puede generarse refrescamiento utilizando el calor del sol. Refrescar con el sol

permite considerables ahorros energéticos respecto a las instalaciones

convencionales. La climatización por absorción permite un considerable ahorro de

energía primaria; trabaja con temperaturas bajas (de 45 oC a 90 oC) y utiliza como

fluido refrigerante el agua, lo cual no perjudica el medio ambiente.

La regulación de temperatura y humedad del aire, como es el caso de San Andrés,

se logra con un sistema de ventilación conectado con un sistema frigorífico; ambas

maquinas térmicas utilizan energía eléctrica o térmica. Se utilizan tecnologías

térmicas con procesos abiertos de absorción (climatización por absorción).

Mientras que las maquinas frigoríficas térmicas de simple efecto, las maquinas por

absorción y los procesos CAA con dehumidificación por rotación tienen

coeficientes de desempeño del 0,7, la maquinas de doble efecto tienen un

coeficiente de 1,1

y las más

modernas

máquinas

frigoríficas llegan a

coeficientes de 3,5

a 4,5. En el caso

de la Isla, con una

presencia solar

con una

variabilidad no

elevada, pueden

implementarse

sistemas enteramente solares, es decir solamente basados en los aportes del sol.

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Las actuales instalaciones “Solar Cooling” permiten alimentar el sistema hasta en un 98% con energía solar demandando solo un 2% de energía convencional. Para alimentar una maquina frigorífica de 15kW se necesitan unos 18 colectores de alta temperatura. Contrariamente a las tejas fotovoltaicas BIPV, los colectores para el solar cooling son superpuestos a las tejas; pueden ser instalados por sobre normales tejas manteniendo el perfil de las cubiertas. El tanque de almacenamiento y la planta frigorífica pueden ser instalados en espacios complementarios a los de vivienda (garaje o deposito equipamiento agrícola para las viviendas unifamiliares y Cuarto técnico para el edificio multifamiliar. Se considera que este tipo de instalación pueda tener más fácil utilización, por complejidad de sistema y costos en la vivienda multifamiliar modelo.

8.3 Microgeneración eólica

En los últimos años, con el perfeccionamiento de la eficiencia de los sistemas y un más extenso uso, el costo del eólico está en un range comprendido entre 0,035 e 0.045 €/kWh y se prevé que su costo pueda bajar pronto a los 0,03 €/kWh igualando el costo de las centrales turbogas.

Para la microgeneración son indicados los aerogeneradores multipala. Son conceptualmente similares a los molinos de viento que se usan a menudo para el bombeo de agua de los pozos, tienen un rotor rígido y pueden variar su superficie e inclinación en función del variar la fuerza del viento, porque más allá de una determinada velocidad se debe detener manualmente o plegarlo a fin de tener el rotor paralelo la dirección del viento. Un buen número de palas (de tres a seis) y una geometría compleja permiten al aerogenerador tener un par muy elevado a bajas revoluciones de tal manera que con aerogeneradores microeólicos es suficiente una pequeña cantidad de viento para generar trabajo. Las palas son ligeramente curvas y con un ángulo de inclinación variable a partir del eje a su extremidad.

PARTE 2



Molino de viento multipala Microeolico multipala

Es preferible plantear el uso de estas instalaciones con base en un estudio localizado de los vientos; por una buena eficiencia es oportuno colocarlos sobre torres e aislados de construcciones y otros elementos que pueden obstaculizar el flujo eólico.

Existen en el comercio kit de aerogeneradores de costo relativamente bajo y de capacidad suficiente para una o más viviendas; algunos de ellos son integrados con paneles fotovoltaicos ya que pueden compartir los componentes de transformación de energía, regulación de carga y de acumulación.

La decisión sobre la implementación del aparato eólico es condicionada a estudios fluidodinámicos en el lugar y de una cuidadosa análisis de costos-beneficios a lo largo del periodo de vida útil de sus componentes.

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9. MATERIALES

Los materiales recomendados para la vivienda son de bajo impacto ambiental, con propiedades y características apropiadas a las condiciones de la Isla, con largo ciclo de vida, renovables, reciclables o reutilizables.

Por cultura material de la isla, el material príncipe es naturalmente la madera tal como la actual tecnología nos permite.

9.1 Madera

La madera se usa masivamente como elemento estructural y de envolvente. Tras observaciones directas y conversaciones con operadores y usuarios, se ha considerado oportuno y conveniente proponer la utilización de maderas certificadas, generadas en cultivos certificados y con características específicas como:

Uso de maderas y tableros específicamente tratados para ambientes húmedos, resistentes a la acción de insectos y hongos.

Madera impregnada con inmunización de calidad uniforme.

De dimensiones homogéneas.

Resistente a la acción de hongos e insectos.

Apropiada para construcción general en aplicaciones que no estén en contacto con el suelo.

Embalados para protección durante el transporte, almacenamiento y montaje

Adhesivos: PRF (Fenol resorcinol formaldehído) y MUF (Melamina urea formaldehído). Por la volatilidad de la sustancia toxica, el contenido de formaldehido debe ser estrictamente limitado.

Las características anteriores deben ser certificadas por entidad independiente y responder a normas específicas (EN, NCh, etc.) para las condiciones de uso de la localidad en objeto.

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a) Tipos de madera a utilizar

Tablas y repisas estructurales

Madera Seca, derecha, estable e impregnada. Se eliminan así los problemas de deformaciones, ataques de insectos y hongos.

Características Madera Seca en Cámara e Impregnada Producto estable y de calidad uniforme

Resistente a la acción de hongos e insectos

Impregnación con CCA a 4 Kg-ox/m3. Impregnación certificada

Origen Bosques cultivados

Humedad 18% (impregnado); 12% (estructural)

Usos Tabiques y estructuras

Aspecto Cepillada

Formatos Varios. Longitud: de 240 a 480 cm

Terminación Admite esmaltes o barnices

Madera laminada estructural

Elementos estructurales fabricados con maderas secas y seleccionadas de pino, con uniones tipo finger joint formados por láminas encoladas con adhesivo estructural para exterior en sus caras.

Características Versatilidad por dimensión y diseño de perfiles

Compatibilidad con otros materiales de construcción

Alta resistencia respecto al peso

Resistente al fuego y a la corrosión también en atmosferas salinas

Más resistente y estable que la madera común


Humedad 12%

Usos Vigas de piso, Vigas de techo, escaleras, cobertizos, pilares a la vista

Aspecto Cepillado

Formatos Varios. Longitudes estándar: de 250 a 1000 cm

Terminación Admite esmaltes o barnices

Accesorios Herrajes

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Tableros estructurales

Tableros estables y de buena resistencia mecánica, aptos para uso en

aplicaciones constructivas de carácter estructural, tanto en interiores como

exteriores.

Características Estabilidad dimensional y alta resistencia mecánica a la flexión, tracción y compresión.

Encolados con adhesivo fenolformaldehído, lo que permite asegurar una alta durabilidad.

Bajo coeficiente de conductividad térmica (K= 0,1 (Kcal - m/m2 hºC)


Humedad Contenido de humedad del 8%

Usos Cubierta de techo y base de pisos

Aspecto Natural, plano y liso

Formatos 2,44x1,22 m con espesores de 9.5 a 18 mm.

Terminación Admite Esmaltes o barnices

Uniones Se pueden utilizar clavos, corchetes, tornillos, remaches y adhesivos.

Tableros de revestimiento

Tablero de buena apariencia, con caras lisas o ranuradas. Apto para aplicaciones de revestimiento decorativo-estructural, ya sea con terminación natural pintada o barnizada.

Características Caras, sin retapes sintéticos.

Ranurados en tres diferentes perfiles, que se unen de forma lateral con sistema de traslape para obtener un diseño continuo (simula un entablado).

Encolados con adhesivo fenolformaldehído, lo que permite resistencia a la humedad.

Bajo coeficiente de conductividad térmica (K= 0,1)


Humedad Contenido de humedad de 8%

Usos Revestimiento de viviendas sobre tabiquería, hormigón, albañilería y similares. Diseño de arquitectura e interiores. Aplicaciones decorativas - estructurales. Portones de entrada. Cajas cubre vigas y pilares.

Aspecto Natural y plano

Formatos 2,44x1,22 m con espesores de 7 a 12 mm.

Terminación Producto apto para teñir, barnizar o pintar.

Uniones Se pueden utilizar clavos, corchetes, tornillos, remaches y

PARTE 2



adhesivos.

b. Protección de las superficies

Las radiaciones solares, las variaciones climáticas (alternancia sol y lluvia, humedad) y la presencia de agentes agresivos químicos (sal marina) y mecánicos (arena) en suspensión afectan la vida útil y el aspecto de los materiales; por esta razón es conveniente proteger las superficies tanto internas como externas de las agresiones y del precoz deterioro. No se trata de soluciones permanentes sino de protecciones que van renovadas según indicaciones de los productores y según observaciones de los estados de deterioro. San Andrés presenta condiciones especialmente críticas y requiere de protecciones adecuadas para evitar y prevenir los siguientes efectos:

Alteración de la humedad de la madera;

Perdida de la pigmentación natural y envejecimiento de la madera;

Agresiones biológicas como alteraciones cromáticas, presencia de microorganismos (hongos y mojo) y de insectos xilófagos;

Grietas, hendiduras y dilataciones de la superficie. Las radiaciones ultravioletas son primera causa del deterioro visual de la madera ya que activan un proceso químico de oxidación que lleva a la característica coloración gris de la superficie expuesta. La continua variación climática causa una continua absorción y liberación de humedad y, para la madera es importante mantener una humedad próxima, pero inferior, al 18%; el incremento de este valor es la causa principal de la formación de hongos y mojos, es decir el ambiente ideal para la vida de los insectos. La variación de humedad produce también dilataciones y contracciones que varían sus dimensiones. El agua lluvia, al penetrar las juntas de la madera, causa hendiduras que degradan la madera; este proceso es favorecido por la salinidad donde el cloruro de sodio es altamente higroscópico e incrementa la capacidad de absorción del material. Mojos y hongos crecen en presencia de madera húmeda. Los hongos de la pudredumbre se alimentan de lignina y de celulosa y causan caries blancas o café; las caries café causan degeneraciones severas teniendo profundas y muy resistentes raíces que les permiten transportar agua y atravesar muros. Son además difícilmente reconocibles. Las caries blancas y los hongos cromógenos son menos agresivos, pero estos últimos tiene la característica de modificar la coloración natural especialmente con tonalidades grisáceas y azulosas.

Los insectos xilófagos son numerosos así como los efectos que producen en la madera. Su hábitat es la madera húmeda; algunas especies agreden solamente las partes duras y otras la pulverizan o lo comen desde adentro sin que haya evidencia al exterior.

PARTE 2



Los productos que deben proteger las superficies, especialmente las de maderas deben, por lo tanto, tener las siguientes características:

Alta protección de las radiaciones UV.

Ser microporosos para regular la humedad de la madera.

Proteger de agresiones de hongos, mojos e insectos.

Tener alta elasticidad.

Repeler el agua.

Ser compatibles con diferentes tipos de soporte.

Proporcionar una duración a largo plazo.

Se han identificado tres principales tipos de terminaciones para superficies:

Imprimantes.

Esmaltes.

Barnices.

En seguida se definen las características de productos aptos para el contexto isleño.

9.2 Pinturas

a) imprimación

Opción 1

Primer para superficies de madera al agua basado en resinas acrílicas y de poliuretano. La microporosidad que le confieren las resinas acrílicas le permite respirar y controlar la humedad permitiendo una larga durabilidad.

Su formulación en base de poliuretano le confiere una fácil aplicación y excelente nivelación. De secado rápido, ofrece un tiempo suficiente para los retoques.

Función Imprimación

Uso Para exteriores e interiores.

Superficies Madera, cemento, ladrillo, PVC, hierro galvanizado. No Poliolefinas como polietileno y polipropileno

Disolvente Base agua

Aspecto Opaco, de color blanco o colores obtenibles con sistemas tintométricos.

Brillo Mate

Otras características

Buena adherencia sobre madera nueva y sobre antiguas capas de esmaltes, insaponificable, no inflamable. Combinable con esmaltes al agua.

PARTE 2



Opción 2

Imprimación basada en resinas acrílicas, polisiloxano y silicato de potasio que combina las ventajas de las pinturas plásticas y las de las minerales. Indicada como fondo fijador y como estabilizador de superficies porosas de albañilería. Combinada con un acabado polisiloxano, resulta un sistema altamente permeable al vapor de agua.

Función Imprimación

Uso Para exteriores

Superficies Madera.

Disolvente Agua/ polisiloxano

Aspecto Incoloro.

Brillo Mate


Reduce la absorción permitiendo la transpiración

Buena adherencia sobre madera nueva

Insaponificable,

No inflamable.

Combinable con esmaltes al agua.

B) Esmaltes

Opción 1 Esmalte al agua basado en resinas acrílicas y de poliuretano

Función Esmalte

Uso Para interiores y exteriores

Superficies Madera y hierro galvanizado para exterior; PVC, cemento y yeso para interiores.

Disolvente Agua


Brillo Acabado satinado


Muy buena resistencia a la abrasión y al roce. Bajo olor.

PARTE 2



No inflamable. Insaponificable. No amarillea. Se puede aplicar sobre antiguas capas de esmaltes sintéticos, limpias y lijadas.

CARACTERÍSTICAS Opción 2 Recubrimiento acuoso flexible a base de resina acrílica y polisiloxano (silicona),

para fachadas. Revestimiento flexible basado en resina acrílica y polisiloxano. De

acabado satinado, puede, sobre fachadas nuevas o pintadas con minerales.

Indicado para superficies lisas, rugosas e incluso superficies con microfisuras.

CARAC

Función Esmalte

Uso Exteriores

Superficies Superficies de albañilería nuevas o antiguas. Superficies pintadas con pinturas al silicato.

Disolvente Agua


Brillo Satinado


Combina los aspectos positivos de las pinturas plásticas y de las pinturas minerales. Impermeable a la lluvia, muy permeable al vapor de agua Muy flexible a altas temperaturas. Resistente al frote

c) Barnices

Opción 1 Terminación satinada transparente al agua, efecto encerado a base de dispersión híbrida acrílico-alquídica. La microporosidad de la componente acrílica permite la regulación de la humedad de la madera

Función Barniz


Superficies Madera

Disolvente Agua

Aspecto Transparente

PARTE 2



Brillo Semilustre


Resistente a UV Realza la veta de la madera, Inodoro Alta elasticidad Protege las maderas de las agresiones biológicas y físicas.

Opción 2 Barniz de Alquid-uretano modificado, de alto contenido de sólidos. Protege mediante una película de alta transparencia y brillo, manteniendo el color original de la madera, sin oscurecer ni amarillear. Durabilidad en los ambientes náuticos más severos, río, mar y fondeaderos.

Función Barniz


Superficies Madera

Disolvente Diluyentes 277 o 6209

Aspecto Transparente, ambar

Brillo Brillante y semilustre


Absorbe Rayos Ultra Violetas (UV); Mantiene la dureza y elasticidad en el tiempo. Resistencia a los agentes químicos del medio ambiente (salitre, combustibles, aceites, etc.).

7. confort tÉrmico por ventilaciÓn - seaflowercoralina/intranet/attachments/article/717... · el...

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