analisis bioclimatico bahareque final
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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
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